Pokusi u simuliranim svemirskim uvjetima pokazali su da neki mikroorganizmi sa Zemlje mogu podnijeti zračenje, isušivanje i smrzavanje kakvi ih očekuju na Marsu i drugim tijelima Sunčeva sustava. Još je neugodniji nalaz da su ljudske imunosne stanice slabije reagirale na bakterije nakon takvog “putovanja”, dok bi prašina s Mjeseca i Marsa mogla dodatno ugroziti pluća astronauta.
U svemir ne nosimo samo ljude i opremu
Prve generacije istraživača svemira ponajprije su razmišljale o opasnosti u suprotnom smjeru: što bi se moglo dogoditi ako se na Zemlju vrati nešto izvanzemaljsko. Danas je sve važnije i pitanje što čovjek odnosi na druga nebeska tijela.
Posade prvih lunarnih misija ostavile su na Mjesecu različite vrste otpada, uključujući ljudske fekalije. Kada su sedamdesetih godina prošlog stoljeća prema Marsu poslane sonde Viking, postupci sterilizacije letjelica bili su znatno manje razvijeni nego danas. Mikroorganizmi sa Zemlje stoga su, barem teoretski, mogli stići do mjesta na kojima ih nitko nije očekivao.
Tommaso Zaccaria, doktorand nizozemskog medicinskog centra Radboudumc, istražio je koliko bi takvi “slijepi putnici” zapravo mogli izdržati. Usredotočio se na Mjesec, Mars te ledene mjesece Jupitera i Saturna, odnosno na svjetove na kojima postoji voda, barem u obliku leda.
Mars je posebno zanimljiv. Postoje tragovi da su na njemu nekada djelovali hidrotermalni izvori, a pronađeni su i aminokiseline te spojevi na bazi ugljika. U pojedinim područjima i dijelovima dana temperatura se može približiti ugodnih 20 °C. Takvi uvjeti nisu dokaz da ondje postoji život, ali pokazuju da Mars nije posve jednolična, trajno smrznuta pustinja.
Kvasci su izdržali zračenje, smrzavanje i isušivanje
Zaccaria je u Njemačkom centru za zrakoplovstvo i svemirska istraživanja (DLR) rekonstruirao dio uvjeta kojima bi mikroorganizmi bili izloženi izvan Zemlje. Uzorke je podvrgnuo visokim dozama zračenja, snažnom isušivanju i smrzavanju.
U pokusima su sudjelovali organizmi koji i na Zemlji žive na rubu podnošljivoga – među ostalim, vrste pronađene u blizini vulkana i u antarktičkom okolišu. Pokazalo se da su mnoge od njih izrazito prilagodljive.
Najbolje su prošli kvasci. Analiza njihova odgovora pokazala je da povećavaju sposobnost popravljanja oštećene DNK te u stanicama pokreću kemijske reakcije koje ih štite od daljnjih oštećenja. Drugim riječima, ekstremni uvjeti nisu ih ostavili nepromijenjenima, ali su aktivirali obrambene mehanizme zahvaljujući kojima su preživjeli.
Takav rezultat znači da sam put kroz svemir ili boravak na drugom nebeskom tijelu ne mora biti dovoljan da uništi sve mikroorganizme koji su se zadržali na opremi, odjeći ili u unutrašnjosti letjelice.
Nakon “puta na Mars” bakterije su se smanjile
U drugom dijelu istraživanja Zaccaria se okrenuo mikroorganizmima koji mogu izazvati bolest kod ljudi. Među njima je bila i bakterija Klebsiella pneumoniae, poznata kao jedan od uzročnika upale pluća i drugih infekcija.
Nakon izlaganja simuliranim marsovskim uvjetima bakterijske stanice postale su manje, ali nisu uginule. Kada su ih istraživači potom izložili imunosnim stanicama izdvojenima iz ljudske krvi, odgovor je bio slabiji nego prije pokusa.
Nalaz je posebno važan za svemirske posade. Tijekom dugotrajnih misija ljudski je organizam već izložen nizu opterećenja: poremećenom ritmu dana i noći, ograničenoj prehrani, promjenama u radu crijeva, oštećenjima DNK uzrokovanima zračenjem, izolaciji i životu u skučenom prostoru. Sve to može oslabiti obrambene sposobnosti organizma.
Ako mikrobi istodobno prežive putovanje i promijene svojstva na način zbog kojega ih imunosni sustav slabije prepoznaje, infekcija koja bi na Zemlji bila rutinski problem u svemiru može postati znatno ozbiljnija.
Mjesečeva prašina pokazala se agresivnijom od marsovske
Mikroorganizmi nisu jedina prijetnja. Astronauti će tijekom boravka na Mjesecu ili Marsu neizbježno dolaziti u dodir s regolitom, sitnim rastresitim materijalom koji prekriva površinu tih tijela. Čestice se mogu zadržavati na skafanderima i opremi te dospjeti u nastambe, a zatim i u dišne putove.
Zaccaria je ispitao uzorke materijala izrađenih tako da oponašaju marsovski i mjesečev regolit te njihove učinke usporedio s djelovanjem zemaljskog pijeska. Simulirani marsovski materijal oštetio je zaštitni sloj pluća i pogodovao razvoju infekcije. Mjesečev regolit imao je još izraženiji učinak, dok zemaljski materijal nije izazvao jednaku reakciju.
Voditelji istraživanja Mihai Netea i Marien de Jonge smatraju da rezultati nadilaze pitanje sigurnosti budućih svemirskih misija. Kod astronauta se istodobno opažaju oslabljena imunosna funkcija i ubrzane promjene povezane sa starenjem, što ih čini vrijednim modelom za proučavanje sličnih procesa na Zemlji.
Uz biološku i kronološku dob, znanstvenici sve češće govore i o imunosnoj dobi, koja se može znatno razlikovati među ljudima rođenima iste godine. U tom smislu astronaut nije samo osoba koju treba zaštititi tijekom misije, nego i svojevrstan ubrzani prikaz promjena koje se kod pacijenata na Zemlji razvijaju tijekom mnogo duljeg razdoblja.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
