I microbi sulla Stazione spaziale internazionale

Ricerca  sulla diversità microbica

Identificazione della diversità microbica sulla ISS consente:

Capire il rischio per la salute dell’equipaggio in un ambiente chiuso per infezioni e malattie

Comprendere il rischio di formazione di incrostazioni di approvvigionamento di aria pulita e contaminazione di fluidi e cibo

Capire le somiglianze e le differenze tra le comunità microbiche sulla ISS e sulla Terra in ambienti nominali ed estremi

Individuare i microbi che prosperano nel volo spaziale e in ambiente di microgravità, diventa importante dal punto di vista di assicurare la salute dell’equipaggio sulla base dei risultati pubblicati che riguardano quei batteri patogeni che diventano più virulenti in questo ambiente  studi su come i microbi si adattano all’ambiente estremo  della microgravità e di volo nello spazio, che possono fornire indicazioni per l’adattamento individuale e comunitario ai cambiamenti ambientali

Descrizione della struttura utilizzata

Come raccomandato dal Decadal Survey Consiglio Nazionale delle Ricerche, il Jet Propulsion Laboratory (JPL) propone di istituire un Osservatorio Spaziale Internazionale Stazione-microbica (ISS-MO) per generare un censimento microbico delle superfici della stazione spaziale e della sua atmosfera, con l’analisi avanzata di tecniche molecolari della comunità microbica, supportate da metodi di coltura a base tradizionale e bioinformatica moderna cioè a modellazione computazionale.

La struttura ISS-MO proposto conduce a lungo termine, lo studio multigenerazionale della dinamica di popolazione microbica. La metodologia del progetto ISS-MO è la base per un vasto censimento microbico, che offre una visione importante delle variazioni di volo spaziale indotti nelle popolazioni di microbi, analizzando benefici e fattori potenzialmente dannosi. Inoltre, fornisce alla NASA sia una comprensione meccanicistica di queste modifiche (per esempio, cambiamenti catalogazione popolazione e mappatura / collegandoli a nicchia ambientale e variazioni genomiche), nonché la comprensione  delle contromisure pratiche per mitigare i rischi per gli esseri umani e sistemi ambientali. Il team ISS-MO utilizza tecnologie di raccolta campione esistenti su ISS per generare un censimento microbico iniziale. A seguito della loro ritorno sulla Terra, i campioni dei vari moduli della ISS sono analizzati utilizzando tecnologie standardizzate dai progetti finanziati da Mars Program.

Il progetto ISS-MO proposto prevede la consegna di una banca dati che raccoglie le sequenze genomiche e l’informazione genetica per tutti i microbi incontrate all’interno dell’habitat ISS. Utilizzando questi dati, la NASA può più accuratamente e con fiducia valutare lo stato di microbi associati con l’abitazione chiusa e come  dotare perciò la squadra di manutenzione della salute. Oltre a fornire i profili microbici, il team ISS-MO identifica quale taxa microbico pone particolari minacce per la salute dell’equipaggio. Inoltre, specifici obiettivi del progetto ISS-MO consentono ai ricercatori di risolvere applicabili programmi di ricerca, riguardo NASA-Human, ai rischi del piano di ricerca integrato.

Applicazioni spaziali

Milioni di microbi vivono in e tra gli esseri umani sulla ISS, dove possono minacciare la salute dei membri dell’equipaggio. Il progetto microbico Payload inseguimento Series utilizza tecniche di analisi microbiche per stabilire un censimento dei microrganismi che vivono sulle superfici ISS e nella sua atmosfera. L’analisi basata sulla coltura di questi microrganismi può aiutare a determinare se alcuni microbi sono più virulenti nello spazio, e che i cambiamenti genetici potrebbero essere coinvolti in questa risposta. Un censimento su database fornirà una migliore comprensione della diversità microbiche a bordo della stazione, così come le strategie genetiche per identificare sottoinsiemi specifici. Il campionamento dei moduli statunitensi tre volte in un anno consente ai ricercatori di condurre a lungo termine, gli studi multi-generazionali di dinamica delle popolazioni microbiche. I risultati di questa inchiesta possono essere utilizzati per valutare strategie di pulizia, e ridurre i rischi di microbi possono presentare per la salute dell’equipaggio e le prestazioni del sistema veicolo spaziale.

Applicazioni della Terra

Il progetto microbico Payload inseguimento Series fornisce una base per l’utilizzo di strategie omiche, compresa la genomica, per lo screening e l’individuazione di specifici tipi di microrganismi. Le stesse tecniche possono essere utilizzate per identificare microbi in ospedali, laboratori farmaceutici e altri ambienti terrestri in cui l’identificazione microbica è cruciale. I risultati di questa ricerca forniscono nuovi elementi per adottare strategie metaboliche sui microbi , che potrebbero essere utilizzate per sviluppare nuovi farmaci e prodotti antibatterici per combattere i microbi sulla Terra.