O Vôo espacial estêve mostrado para ter um impacto profundo na fisiologia humana enquanto o corpo se adapta aos ambientes da gravidade zero.
Agora, um estudo novo conduzido por pesquisadores do Instituto de Biodesign na Universidade Estadual do Arizona mostrou que os passageiros os mais minúsculos voados dentro espaço-micróbio-podem ingualmente ser afectados pelo vôo espacial, fazendo lhes uns micróbios patogénicos mais infecciosos.
O “Vôo espacial altera celular e respostas fisiológicos nos astronautas que incluem a resposta imune,” disse Nickerson, que conduziu um projecto a bordo da missão de vaivém espacial STS-115 da NASA (Em setembro de 2006) que envolve uma grande, colaboração internacional entre a NASA, ASU e outras 12 instituições de pesquisa. “Contudo, foi sabido relativamente pouco sobre mudanças microbianas ao risco da doença infecciosa em resposta ao vôo espacial.”
Cheryl Nickerson e autor principal James Wilson, ambos os professores na Escola de ASU das Ciências da Vida, executou o primeiro estudo de seu tipo para investigar o efeito do vôo espacial nas respostas genéticas e potencial da doença-causa, ou a virulência, das Salmonelas typhimurium, o culpado bacteriano principal da intoxicação alimentar. Seus resultados, publicados nas Continuações do jornal da Academia Nacional das Ciências (www.pnas.org.cgi/doi/10.1073/pnas.0707), revela um papel chave para um regulador mestre, chamado Hfq, em provocar as mudanças genéticas que mostram um aumento na virulência das Salmonelas em conseqüência do voo espacial. Os resultados do potencial da posse destes estudos avançar extremamente a pesquisa da doença infecciosa no espaço e aqui sobre a Terra, e podem conduzir à revelação da terapêutica nova para tratar e impedir a doença infecciosa.
Para estudar os efeitos do vôo espacial, Nickerson e os colegas enviados especialmente contiveram as câmaras de ar das Salmonelas em uma carga útil experimental a bordo do Vaivém Espacial Atlantis. As câmaras de ar das bactérias foram colocadas na retenção tripla para a segurança e não levantaram nenhuma ameaça à saúde e à segurança do grupo durante ou depois da missão.
Durante o vôo, o astronauta Heidemarie M. Stefanyshyn-Gaiteiro activou o crescimento das bactérias no hardware selado e “fixou” as culturas após um dia do crescimento para determinar mudanças em níveis da expressão do gene e da proteína.
“As culturas bacterianas foram pegadas no espaço e ativado para crescer em um compartimento separado das câmaras de ar chamou a câmara de crescimento,” disse Nickerson. “As bactérias não tiveram o acesso à câmara de crescimento até que Heide abaixou em um actuador que introduzisse as bactérias nos media do crescimento. Foram crescidos Então por 24 horas, e no fim de 24 horas, Heide abaixou no actuador outra vez, que qualquer um “fixo” as bactérias com produtos químicos que preservaram a mensagem da expressão genética, ou então os media frescos introduzidos para manter as bactérias vir para executar a virulência estuda.”
Como uma parte traseira síncrono da experiência de controle na Terra, a equipe de Nickerson cresceu um grupo idêntico de bactérias no mesmo tipo de câmaras de ar usadas para o vôo e incubado lhes em uma sala especial no Centro Espacial Kennedy da NASA chamou o simulador ambiental orbital. “Este simulador é ligado no tempo real à canela, e duplica as condições exactas da temperatura, da umidade e do crescimento da canela, com excepção não estão voando no espaço,” disse Nickerson. “Além, nós fomos ligados igualmente através das telecomunicações do tempo real com o grupo da canela quando eram de activação e de terminação nossas experiências em vôo, e nós fizemos o exacto as mesmas coisas ao mesmo tempo às amostras à terra que os astronautas fizeram às amostras do vôo - assim nós tínhamos combinado perfeitamente controles à terra síncronos.”
Depois Que as bactérias retornaram à Terra, o grupo executou a primeira análise global das Salmonelas para medir o efeito do vôo espacial no gene e a expressão e a virulência da proteína. Medindo os testes padrões do gene e da proteína, os pesquisadores poderiam afiar dentro nos jogadores moleculars chaves necessários para a virulência entre dos milhares de candidatos potenciais.
“Nós escolhemos medir a expressão genética a nível do mRNA desde que a técnica para fazer isto, chamada análise do microarray, é uma maneira altamente avançada e conveniente de medir quantitativa a expressão de cada gene em uma única experiência,” dissemos Wilson, que coordenou os esforços de perfilamento moleculars da equipe para o laboratório de Nickerson, e jogamos um papel fundamental no desempenho destas experiências, incluindo a análise de dados. “É uma técnica muito poderosa que seja muito aplicável à experiência do voo espacial. O isolamento do mRNA levanta desafios particulares desde que é muito sensível à degradação, mas nós projectamos a experiência usando um fixador que preservasse o mRNA muito bem.”