Superbacterias crecen en el espacio... y podrían ayudar a los astronautas

Las misiones espaciales tripuladas traen con ellas varios retos para mantener vivos y saludables a los astronautas, especialmente en aquellas de larga duración.

Los astronautas necesitan respirar, comer, beber, excretar su comida y bebida y estar libres de infecciones para permanecer lo suficientemente saludables para hacer su trabajo. La clave para el bienestar de un astronauta parece ser, algo que suena contradictorio, un grupo de diminutos organismos que nosotros conocemos como bacterias.

Podrías pensar en el espacio como un ambiente libre de gérmenes, pero los microbios pueden ir al espacio dentro de la flora de los humanos así como en la comida y agua y una vez allí, pueden ser expulsados por los humanos en su aliento.

Según la NASA, los sistemas inmunitarios se debilitan durante el vuelo espacial, lo que aumenta el impacto de la infección.

Es más, los mayores niveles de radiación y el ambiente ligero de microgravedad del espacio alteran las bacterias mientras crecen. En un trabajo reciente en la NASA guiado por Cheryl Nickerson y su equipo de la Universidad Estatal de Arizona se descubrió que ciertas bacterias se vuelven más virulentas en el espacio, lo que significa que se vuelven mejores en infectarnos.

"La bacteria de la salmonella se vuelve más potente, virulenta y tiene mayor capacidad de causar enfermedad”, dice Nickerson. “También se vuelven más resistentes a factores como el ácido en el estómago”. El grupo de Nickerson investiga varias bacterias encontradas en comida, agua y nuestra flora intestinal, incluidas la Salmonella typhimurium, un caso común de intoxicación por alimentos y diarrea, y la Pseudomonas aeruginosa, que es un contaminante conocido del agua.

‘Guerra con microorganismos’

A medida que los astronautas pasan mayores periodos en el espacio, su mayor exposición al aire reciclado y al agua probablemente afectará su riesgo de infección.

Mark Nott es una de las personas a cargo del personal de salud de la NASA y se enfoca en mantener a raya a los microbios.

"Estamos en una guerra constante con los microorganismos porque se adaptan”, dice. “El ambiente estresante del vuelo espacial los afecta y bajo estrés tu sistema inmunitario también funciona menos efectivamente y tenemos que tomar precauciones para esto”. La inmunidad reducida puede causar que algunas bacterias, como la Pseudomonas aeruginosa, den enfermedades que normalmente son portadas por muchos de nosotros sin que tengan efecto.

"Sin embargo, no todos los microorganismos son malos y la clave es comprender cómo cambian y nos impactan”, explica Nott, quien también encontró que la bacteria infecciosa Staphylococcus aureus, que causa varios síntomas desde forúnculos hasta intoxicación por alimentos, se vuelve benigna en microgravedad.

Al entender los cambios en la salmonella y otras bacterias que causan enfermedades en microgravedad, Nickerson espera no solo mantener saludable a la tripulación sino también ayudar a los humanos en la Tierra en el desarrollo de medicamentos y vacunas.

"Las infecciones se vuelven más difíciles de tratar; no tenemos vacuna para la intoxicación alimentaria por salmonella y permanece como [una de] las principales causas de enfermedades bacterianas de comida en todo el mundo”, señala Nickerson.

El vuelo espacial abre un nuevo mundo de investigación que no puede ocurrir en la Tierra y Nickerson desenmascaró cambios clave en el comportamiento de los genes en las bacterias que normalmente no son vistos bajo gravedad. “Las vacunas se tratan de identificar objetivos y en la microgravedad las bacterias se desenmascararon y revelaron secretos para ayudar a desarrollar terapias”.

Sostener vida en el espacio

La investigación está en sus primeras etapas pero es solo un ejemplo de cómo las bacterias son investigadas por agencias espaciales. Lejos de ser solamente un peligro de salud, las bacterias podrían utilizarse para ayudar a sustentar a los astronautas en el espacio, como una fuente de comida y oxígeno.

“La mayor ventaja de utilizar bacterias es su tamaño”, explica Christophe Lasseur, coordinador de investigación de sustento de vida y desarrollo en la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés).

"Para las misiones especiales la masa de oxígeno, comida y agua es alta y no es compatible con las tecnologías actuales de lanzamiento. Una tripulación de seis a Marte necesitaría más de 30 toneladas”.

Lasseur dirige el programa MELLISSA en la ESA, que intenta desarrollar un ecosistema regenerativo de soporte vital para su uso a bordo en las naves espaciales. “Necesitamos reciclar todo para un ecosistema que pueda sostener la vida humana”, dice Lasseur. El equipo quiere reciclar el 80% de toda la masa a bordo, incluido dióxido de carbono, que puede volverse tóxico si se permite su almacenamiento.

Las algas y bacterias clave pueden absorber el dióxido de carbono y a cambio liberar oxígeno para permitir que los astronautas lo respiren. “Hemos logrado esto molécula por molécula, primero el oxígeno, luego el agua y ahora la comida, que es más compleja”, dice Lasseur.

El rango escogido de bacterias no solo utiliza dióxido de carbono sino que también puede aprovechar otros desechos humanos, como la orina y las heces; una ventaja para todos debido a sus crecientes resultados en la comida para astronautas.

Comer bacterias que crecieron de la orina puede que no suene como un manjar, y no lo es, es por eso que la psicología también entra aquí. “Nuestro trabajo más avanzado es utilizar espirulina ya que fue utilizada como fuente de proteína durante muchos siglos y en muchos países, lo que hizo que fuera más aceptable psicológicamente”, explica Lasseur. La espirulina es una cianobacteria encontrada en muchos lagos salados y es consumida fácilmente en comunidades lacustres. La bacteria comible también es comercializada como suplemento de salud.

En la búsqueda de bacterias que se alimentan de nuestros desechos, el equipo de Lasseur descubrió una gema escondida que tiene un beneficio médico adicional; ayudando a combatir al colesterol.

“Buscábamos bacterias que utilicen mucho carbono y nitrógeno ya que hay mucho de esto en los desechos”, señala Lasseur. El uso resultante de Rhodospirillum rubrum llevó a un producto nutritivo que se encontró que produce niveles significativamente menores de colesterol en ratones y pronto será comercializado por la empresa EzCOL BV, que está en pláticas con una gran farmacéutica. Esta bacteria fue evitada a favor de alternativas más nutritivas para su consumo por parte de astronautas pero la investigación para llegar a eso dio frutos beneficiosos para aquellos de nosotros que no viajamos al espacio.

En cuanto a los astronautas, las misiones a Marte podrían ser una realidad en el futuro distante. Y cuando llegue ese día, las tripulaciones podrían salir sintiéndose confiados de llegar al planeta rojo bien alimentados, hidratados y libres de infección.