از جمله این خطرات میتوان به تحلیل عضلانی، کاهش تراکم استخوان و تغییر در عملکرد و سلامت اندامهای داخلی اشاره کرد. علاوه بر این، فضانوردان علائمی از اختلالات ایمنی، از جمله بثورات پوستی و دیگر شرایط التهابی را گزارش کردهاند. بر اساس یک مطالعه جدید، این مشکلات میتوانند ناشی از محیط فوقالعاده استریل درون فضاپیماها و ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) باشند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که حضور میکروبهای بیشتر ممکن است به بهبود سلامت انسان در فضا کمک کند.
این پژوهش به سرپرستی رودولفو آ. سالیدو و هاوچی نینا ژائو، به ترتیب یک مهندس زیستی و یک شیمیدان تحلیلی محیطی از دانشگاه کالیفرنیا، سندیگو (UCSD)، انجام شده است. محققانی از چندین برنامه و مرکز تحقیقاتی دانشگاه UCSD، دانشگاه دنور، مرکز ایمنیشناسی مخاطی، آلرژی و واکسن دانشگاه چیبا-سندیگو (cMAV)، مؤسسه پژوهشی “Space Research Within Reach”، مرکز پزشکی فضایی کالج بیلور، مؤسسه علمی “Blue Marble Space”، گروه زیستفناوری و حفاظت سیارهای ناسا در JPL، و دفتر فضانوردی ناسا در مرکز جانسون نیز در این پژوهش مشارکت داشتهاند.
این مطالعه با همکاری فضانوردان حاضر در ایستگاه فضایی بینالمللی انجام شد. آنها ۸۰۳ سطح مختلف را بررسی کردند، که این تعداد ۱۰۰ برابر بیشتر از مطالعات پیشین بود، تا فهرستی جامع از میکروبهای موجود در ایستگاه تهیه کنند. محققان انواع باکتریها و ترکیبات شیمیایی موجود در نمونهها را شناسایی کرده و نقشههای سهبعدی تهیه کردند تا محل حضور این میکروبها و نحوه تعامل آنها را نشان دهند. نتایج نشان داد که تنوع میکروبی در ISS نسبت به محیطهای ساختهشده توسط انسان روی زمین بهطور چشمگیری کمتر است.
در بررسی کلی، تیم پژوهشی دریافت که ترکیبات شیمیایی حاصل از مواد شوینده و ضدعفونیکنندهها بهطور گسترده در سراسر ایستگاه وجود دارند و فضانوردان بیشتر از طریق سلولهای پوستی که از بدنشان جدا میشود، میکروبها را به ISS منتقل میکنند. همچنین مشخص شد که هر ماژول ایستگاه میزبان جوامع میکروبی و امضاهای شیمیایی متفاوتی است که به نوع استفاده از آن ماژول بستگی دارد. برای مثال، در بخشهای مربوط به غذا و آشپزی، میکروبهای مرتبط با مواد غذایی بیشتر بودند، درحالیکه در سرویس بهداشتی فضایی ISS، میکروبهای مرتبط با ادرار، مدفوع و فرآوردههای متابولیکی بیشتر مشاهده شدند.
ژائو در یک بیانیه مطبوعاتی از Cell Press اظهار داشت: «مشاهده کردیم که میزان مواد ضدعفونیکننده در سطوح مختلف ایستگاه فضایی بینالمللی، ارتباط مستقیمی با تنوع میکروبی در نقاط مختلف آن دارد.» این یافتهها نشان میدهند که ورود میکروبهای بیشتری از زمین میتواند به بهبود سلامت فضانوردان کمک کند. سالیدو در اینباره گفت:
«محیطهای ساختهشده در آینده، از جمله ایستگاههای فضایی، میتوانند از پرورش عمدی جوامع میکروبی متنوعی که شباهت بیشتری به مواجهات طبیعی میکروبی روی زمین دارند، بهره ببرند، بهجای اینکه فقط به محیطهای بیش از حد استریل متکی باشند. اگر واقعاً میخواهیم زندگی خارج از زمین رونق بگیرد، نمیتوانیم فقط شاخه کوچکی از درخت حیات را برداریم و آن را به فضا بفرستیم و انتظار داشته باشیم که موفق شود. باید به این فکر کنیم که چه همراهان مفیدی را باید با فضانوردان بفرستیم تا به ایجاد اکوسیستمهای پایدار و مفید برای همه کمک کنیم.»
این پژوهش نشان داد که تنوع جوامع میکروبی در ISS کمتر از بیشتر نقاط زمین است، بهجز محیطهای شهری، صنعتی و ایزوله مانند بیمارستانها. همچنین مشخص شد که سطوح ISS فاقد میکروبهای محیطی آزاد، مانند آنهایی هستند که معمولاً در خاک و آب یافت میشوند. مشابه تأثیرات مثبتی که باغبانی بر سیستم ایمنی انسان دارد، پژوهشگران نتیجه گرفتند که ترکیب این میکروبها و زیستمحیطهایشان در ISS میتواند سلامت فضانوردان را بهبود بخشد، بدون اینکه بهداشت به خطر بیفتد.
رابین نایت، یکی از نویسندگان مطالعه و میکروبیولوژیست محاسباتی در UCSD، گفت: «یک تفاوت بزرگ بین مواجهه با خاک سالم در باغبانی و قرار گرفتن در آلودگیهای خودمان وجود دارد. اگر در یک محیط کاملاً بسته باشیم و هیچ منبع جدیدی از میکروبهای سالم از بیرون وارد نشود، عملاً در آلودگیهای خودمان غوطهور میشویم.»
در ادامه، پژوهشگران امیدوارند که تحلیلهای خود را دقیقتر کنند تا بتوانند میکروبهای بیماریزا را شناسایی کرده و از متابولیتهای محیطی بهعنوان شاخصی برای سلامت فضانوردان استفاده کنند. به گفته آنها، این روشها میتواند به بهبود سلامت افرادی که در محیطهای استریل مشابه روی زمین زندگی و کار میکنند نیز کمک کند.
این تحقیق با حمایت مؤسسه ملی سلامت (NIH)، بنیاد آلفرد پی. اسلون، دانشگاه UCSD، مرکز پیشرفت علوم در فضا (CASIS) و آزمایشگاه ملی ISS انجام شده است. مقالهای که جزئیات این یافتهها را ارائه میدهد با عنوان «ایستگاه فضایی بینالمللی دارای محیطی منحصربهفرد و شدیداً کنترلشده از نظر میکروبی و شیمیایی است» در تاریخ ۹ اسفند در مجله Cell منتشر شد.
