Wenn Sie überlegen, was auf der Internationalen Raumstation Hunderte von Meilen über der Erdoberfläche vor sich geht, denken Sie wahrscheinlich nicht an Salmonellen. Es stellt sich jedoch heraus, dass die Mikrogravitation ein oder zwei Dinge über die bösen Bakterien verraten könnte. Die Forscherin Cheryl Nickerson nahm Salmonellen mit, um zu sehen, was passieren könnte, und was sie fand, war ziemlich überraschend. Die Arizona State University schreibt:
Während einer früheren Serie von NASA-Space-Shuttle- und Bodenexperimenten machten Nickerson und ihr Team eine verblüffende Entdeckung. Die Raumfahrtkultur erhöhte das krankheitsverursachende Potenzial (Virulenz) des lebensmittelbedingten Erregers Salmonella, doch viele der Gene, von denen bekannt ist, dass sie für seine Virulenz wichtig sind, wurden nicht wie erwartet ein- und ausgeschaltet, wenn dieser Organismus auf der Erde wächst. Das Verstehen, wie dieser Wechsel reguliert wird, kann hilfreich sein, um gezielte Strategien zur Verhinderung von Infektionen zu entwickeln.
Das erste Mal, dass sie Salmonellen ins All brachten und dann herunterkamen, war sie drei- bis siebenmal so virulent wie der Käfer, der auf dem Boden gewachsen war. Die NASA schreibt:
"Wir glauben, dass die Raumfahrt Salmonella dazu verleitet, sich so zu verhalten, als liege es im menschlichen Darm", sagt Nickerson. "Es ist ein mechanisches Phänomen, das mit 'Flüssigkeitsscherung' zu tun hat."
Wenn sich Salmonellen bewegen, können sie im Grunde spüren, wie stark die Kraft der Flüssigkeit ist, die an ihnen vorbeiströmt. Im Dünndarm und im Magen bewegt sich diese Flüssigkeit schnell. Aber wenn die Salmonellen ihren Weg in eine Nische finden, eine kleine Nische in der Darmwand, geht diese flüssige Scherung weit nach unten. Die Salmonellen können die Veränderung spüren und nehmen diese Zeit in Anspruch, um zu blühen. Im Weltraum ist die Fluidscherung extrem gering. Die Salmonellen glauben also, sie seien in ihrer sicheren Zone.
Diese Flüssigkeitsscherung hat allerlei wichtige Funktionen für die Zelle, schreibt die NASA:
Wie sich herausstellt, sind viele der Gene, die durch die Umgebung mit geringer Scherkraft im Weltraum aktiviert werden, am Transport dieser Ionen in und aus den Zellen beteiligt, sodass eine Verbindung bestehen könnte. Die Forschung zu diesem Ioneneffekt ist noch nicht abgeschlossen, spekuliert aber, dass es letztendlich zu neuen Wegen führen könnte, diese Ionen zur Abwehr von Salmonellen- Infektionen einzusetzen .
Das Verstehen dieser Gene, die durch die Scherung oder auf andere Weise aktiviert wurden, könnte Forschern helfen, herauszufinden, wie sie den Käfer hier auf der Erde bekämpfen können. Space.com schreibt:
"Diese Forschung eröffnet neue Bereiche für Untersuchungen, die die Behandlung von Nahrungsmitteln verbessern, neue Therapien und Impfstoffe zur Bekämpfung von Lebensmittelvergiftungen bei Menschen hier auf der Erde entwickeln und Astronauten auf der Umlaufbahn vor Infektionskrankheiten schützen können", sagte Julie Robinson, Programmwissenschaftlerin für das Internationale Weltall Station im Johnson Space Center der NASA in Houston.
Das ist gut so, denn allein in den USA infizieren Salmonellen jedes Jahr etwa 40.000 Menschen.
Die jüngste Forschung von Nickerson hat diesen Befund einen Schritt weiter gebracht. Hier ist noch einmal die Universität von Arizona:
In einem kürzlich durchgeführten Experiment zur Raumfahrt an Bord der Raumfähre STS-135 flog das Team einen genetisch veränderten Impfstoff gegen Pneumokken auf Salmonellenbasis, der im Curtiss-Labor entwickelt wurde. Durch das Verständnis der Auswirkung der Mikrogravitationskultur auf die Genexpression und die Immunogenität des Impfstoffstamms besteht ihr Ziel darin, den Stamm auf der Erde genetisch zu modifizieren, um seine Fähigkeit zu verbessern, eine schützende Immunantwort gegen Pneumokokkenpneumonie zu verleihen.
"In Anbetracht der Tatsache, dass die Raumfahrtumgebung ein einzigartiges Signal liefert, das die Salmonellenvirulenz modifizieren kann, werden wir dasselbe Prinzip anwenden, um die schützende Immunantwort des rekombinanten abgeschwächten Salmonellen-Impfstoffstamms zu verbessern", sagt Nickerson.
Und später in diesem Jahr wird Nickerson ihre Salmonellen auf ein neues Schiff bringen - die SpaceX Dragon. Sie wird einen Nematoden auf dem Schiff mit Salmonellen infizieren, und dies ist das erste Mal, dass etwas absichtlich mit einem Krankheitserreger in der Schwerelosigkeit infiziert wurde. Hoffen wir nur, dass sich keiner der Astronauten ebenfalls ansteckt, weil Salmonellen im All nicht so lustig klingen.
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