БИОМЕДИЦИНА
Смертоносных бактерий из космического пространства
Salmonella бактерий, выращенных на космический корабль показал нечетным генетической активности, становится все более опасной.

ВТОРНИК, 25 СЕНТЯБРЯ 2007ПО КЭТРИН BOURZAC
Spaceflight, как известно, сильное влияние на физиологию человека, ослабление космонавтов костей и мышц и нарушению их иммунной системы. Новое исследование показывает, что ее воздействие на микроорганизмы могут быть столь же драматической: сальмонеллы выращивались на борту космического челнока был много раз беспощаднее, чем его земной коллегами. Исследование показывает, что НАСА и других космических агентств, возможно, должны беспокоиться, что долго пилотируемых полетов увеличится вирулентности микроорганизмов, что астронавты неизбежно носить с собой. Он также дал микробиологов понимание сальмонеллы , которые могут привести к новым методам лечения для инфекций на Земле.

Исследователи во главе с Черил Никерсон , доцент Университета штата Аризона Biodesign института, показало, что сальмонеллы выращивались в течение челнока миссии STS-115 место в 2006 году произошли кардинальные изменения в экспрессии генов из 167. При введении мышам на Земле, бактерий доказано много раз опаснее эквивалентной деформации, выращенные на земле.

Эксперимент был первым для изучения изменений в экспрессии генов микроорганизмов в космосе. Аризона ученые представили доказательства, что один конкретный Salmonella ген регулирует большинство молекулярных изменений, которые претерпел бактерий. Этот глобальный регулятор, который, кажется, помогает бактериям реагировать на стресс, становится более вирулентным, является потенциальной терапевтической мишенью для будущих Salmonella лечения.

Последствия для полетов человека в космос не так ясно. "Это не похоже, что-то NASA должны беспокоиться о том," по крайней мере в краткосрочной перспективе, говорит Дэвид Робертсон , директор Центра космической физиологии и медицины в Университете Вандербильта. Но это невозможно полностью стерилизации космических аппаратов, в основном потому, что люди проводить так много бактерий вокруг с ними: бактериальных клеток в нашем организме значительно больше, чем наши собственные. "Чем больше поездок, тем больше мы должны быть обеспокоены", говорит Робертсон. Пилотируемый полет на Марс, который был предложен президентом Бушем, займет около трех лет.




Сальмонеллы были на борту космического челнока Атлантис в своего рода анабиоза, запечатанные внутри разобщенным пробирки. Один из астронавтов активированного культур бактерий, нажав поршень в камеру, что смешанные Salmonella с питательной среды. После 24 часов, плунжера была отодвинута в другую камеру. Половина бактерии затем смешивается с более питательной среды, чтобы сохранить им жизнь, пока они не вернулись на Землю, а другая половина были смешаны с химическим фиксатором, что остановить их рост и сохранить их так, чтобы их экспрессии генов могут быть изучены после челнок приземлился.

Исследователи на местах выполняется же эксперимент по той же штамм сальмонеллы , выросли в среду, что передразнил температуры, влажности и других условий, на борту космического корабля, но был земной гравитации. По сравнению с этими бактериями, выращенными в космосе отображаются основные изменения в активности 167 генов и в производстве из 73 белков. Более низкие концентрации бактерий пространства вызвано смертельной инфекции у мышей, и пространство бактерий погибло больше мышей раньше, чем та, что выращивается на земле.

Никерсон говорит, что эти изменения могут быть из-за механических напряжений, что микрогравитации налагает на бактериальные клетки. В условиях микрогравитации, клетки в пробирке или в наши тела в "состоянии плавучесть, плавающим приостановлена", говорит она. Это приводит к изменению потока жидкости по поверхности клетки, и, следовательно, поведение клеток.
Кажется нелогичным, что исследователи могут узнать о том, как бактерии ведут себя в нашем теле на Земле, поместив их в среду искусственный, как пробирку на космический корабль, говорит Жанна Беккер , заместитель директора Национального космического института биомедицинских исследований в Хьюстоне. "Глядя на это с точки зрения бактерий", говорит она, "они хотят, чтобы иметь возможность выжить в стрессовых условиях", - будь то микрогравитации, нападения со стороны иммунной системы, или наличие антибиотиков. Пути бактерий реагировать на стрессовые окружающей среды - путем более или менее того или иного белка, например, - может указывать исследователей к биохимические пути, что роман терапия может цели.

Spaceflight также изменяет генетической активности клеток человека. "Мы произошли в среду одной тяжести", говорит Беккер. "Есть фундаментальные изменения, когда вы берете тяжести далеко." Одно исследование показало, что космический полет вызвало изменения в выражении более 1600 генов в человеческих клетках почки, выращенные в культуре. Беккер говорит, что многие исследования молекулярных эффектов космических условий на клетки предстоящего, как исследователи воспользоваться Международной космической станции.

группы Никерсон в скором времени опубликовать документы по эффектов космического полета на штамм дрожжей и синегнойной палочки , бактерии, которые вызвали только тяжелой инфекции из астронавтов на сегодняшний день, в 1970 году. Чтобы сделать успешную возвращение в атмосферу после взрыва бортовой, Аполлон-13 астронавтов отступили от основной части своего дела в их лунного модуля, где они сталкиваются не хватает кислорода, мощности и воды. В этих экстремальных условиях, астронавт Фред Хейз разработали агрессивные инфекции простаты вызванных Pseudomonas и был серьезно болен в течение нескольких недель после возвращения домой.

Большинство инфекций астронавтов в космосе были легкими - в случае Хайз является исключением - и никто не был вызван сальмонеллы . Никерсон говорит, что она выбрала для изучения сальмонеллы , поскольку ранее эксперименты, которые моделировали микрогравитации и других условиях космического предложил бактерии в вирулентность может увеличиться в пространстве. "Хотя Salmonella никогда не был изолирован от корабля, это важная причина пищевых предназначенных для Международной космической станции получает дисквалифицирован, "говорит она.

"Тот факт, что по крайней мере одну неприятную ошибку, становится явно более опасные в условиях космического полета представляет опасности, которые могут перед были недооценивается", говорит Ким Приск , профессор медицины в НАСА Лаборатории в Университете Калифорнии, Сан-Диего. "Это делает задуматься о том, как агрессивное лечение инфицированных предмета в пространстве необходимо будет".

Что более важно, скажем Приск и Беккера, является Аризона исследователей идентификации от глобального регулятора вирулентности, которые могли бы привести к лечению сальмонеллой инфекций. "Это хороший пример того, как космический полет-ориентированных исследований может привести к потенциально важные и полезные результаты здесь на земле", говорит Приск.

http://www.technologyreview.com/biomedicine/19425/page2/