Die Internationale Raumstation (ISS) ist eine ultra-sterile Umgebung, aber diese übertriebene Hygiene könnte negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Astronauten haben. Eine aktuelle Studie legt nahe, dass die Einführung natürlicher Mikroben ihr Wohlbefinden verbessern könnte.
Tracy Caldwell Dyson in der Kuppel der ISS.
Bild Wikimedia
Astronauten leiden oft unter gesundheitlichen Problemen in der Schwerelosigkeit, wie Hautausschlägen oder Immunstörungen. Diese Beschwerden könnten mit dem Mangel an mikrobieller Vielfalt auf der ISS zusammenhängen, einer Umgebung, die von menschlichen Mikroben und Rückständen von Reinigungsmitteln dominiert wird. Forscher schlagen einen innovativen Ansatz vor: die Wiedereinführung mikrobieller Ökosysteme, um ein Gleichgewicht zu schaffen, das dem auf der Erde näher kommt.
Eine verarmte mikrobielle Umgebung
Die Studie, die von Forschern der University of California in San Diego durchgeführt wurde, analysierte 803 Proben von der ISS. Die Ergebnisse zeigen eine geringe mikrobielle Vielfalt, die hauptsächlich aus Bakterien besteht, die von der menschlichen Haut, aus Lebensmitteln und Abfällen stammen. Freie Mikroben, wie sie im Boden oder im Wasser vorkommen, sind fast vollständig abwesend.
Desinfektionsmittel, die auf der ISS allgegenwärtig sind, tragen zu dieser mikrobiellen Einheitlichkeit bei. Die Forscher stellten fest, dass deren übermäßige Verwendung die Vielfalt der Mikroorganismen weiter reduziert. Diese Situation erinnert an Krankenhäuser oder geschlossene Lebensräume auf der Erde, wo intensive Sterilisation die vorteilhaften Interaktionen mit natürlichen Mikroben einschränkt.
Die Module der ISS beherbergen unterschiedliche mikrobielle Gemeinschaften, je nach ihrer Nutzung. Zum Beispiel enthalten die Lebensmittelzubereitungsbereiche Mikroben, die mit Nahrung verbunden sind, während die Weltraumtoiletten Bakterien beherbergen, die mit menschlichen Abfällen in Verbindung stehen. Diese Verteilung zeigt, dass die menschliche Aktivität das mikrobielle Ökosystem der Station prägt.
Hin zu einem natürlicheren Ansatz
Die Forscher schlagen vor, nützliche Mikroben, wie sie im Boden vorkommen, einzuführen, um eine gesündere Umgebung zu schaffen. Diese Idee ist von den Vorteilen des Gärtnerns auf das Immunsystem inspiriert. Eine solche Veränderung könnte die Gesundheit der Astronauten verbessern, ohne die notwendige Hygiene im Weltraum zu gefährden.
Das Team schlägt auch vor, das Design zukünftiger Raumstationen zu überdenken. Die Integration von Gärten oder Miniatur-Ökosystemen könnte eine ausgewogene mikrobielle Vielfalt fördern. Dieser Ansatz könnte die Gesundheit der Astronauten bei Langzeitmissionen oder sogar bei der Weltraumkolonisation unterstützen.
Schließlich erwägen die Forscher, diese Erkenntnisse zu nutzen, um geschlossene Umgebungen auf der Erde zu verbessern, wie Krankenhäuser oder isolierte Lebensräume. Ein besseres Management mikrobieller Ökosysteme könnte sowohl Weltraumforschern als auch der Erdbevölkerung zugutekommen.
Weiterführende Informationen: Was ist ein Mikrobiom?
Das Mikrobiom bezeichnet die Gesamtheit der Mikroorganismen, hauptsächlich Bakterien, aber auch Viren, Pilze und andere Mikroben, die in einer spezifischen Umgebung leben. Diese mikrobiellen Gemeinschaften sind überall vorhanden: auf der Haut, im Darm, im Boden, im Wasser und sogar in der Luft.
Jedes Mikrobiom ist einzigartig und an seine Umgebung angepasst. Zum Beispiel hilft das menschliche Darmmikrobiom bei der Verdauung von Nahrung, synthetisiert Vitamine und stärkt das Immunsystem. Ebenso spielen Mikroben im Boden eine Schlüsselrolle bei der Zersetzung organischer Materie und im Nährstoffkreislauf.
Die Interaktionen zwischen Mikroben und ihrem Wirt sind oft vorteilhaft. Sie bilden ein ausgewogenes Ökosystem, das vor Krankheitserregern schützt und die Gesundheit erhält. Ein Ungleichgewicht, Dysbiose genannt, kann jedoch zu Gesundheitsproblemen wie Infektionen, Entzündungen oder chronischen Krankheiten führen.
Das Verständnis und die Erhaltung der Vielfalt von Mikrobiomen ist entscheidend, sei es für die menschliche Gesundheit, die Landwirtschaft oder sogar die Weltraumforschung. Auf der ISS könnte beispielsweise ein ausgewogenes Mikrobiom den Astronauten helfen, besser mit den Herausforderungen der Schwerelosigkeit umzugehen.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Cell