ISS, il catalogo di batteri e funghi a bordo: quali rischi per astronauti e veicoli spaziali?

La vita nello spazio non è semplice e durante la progettazione di missioni umane bisogna tener conto di molti fattori. Se i moduli abitativi e i veicoli spaziali sono costruiti per schermare gli astronauti dalle pericolose radiazioni provenienti dal Sole e dalle sorgenti nel cosmo, c’è un pericolo a bordo da non sottovalutare e che proviene proprio dalla Terra. Analizzando la superficie interna della Stazione Spaziale Internazionale, gli scienziati della NASA hanno creato il primo catalogo di tutte le popolazioni fungine e microbiche rinvenute negli spazi interni. Agenti patogeni come batteri e funghi con cui ogni giorno conviviamo, sia sulla Terra che nello spazio, e che potrebbero provocare infezioni negli astronauti a bordo oppure danneggiare la struttura interna dei moduli abitativi spaziali.

Il catalogo completo di batteri e dei funghi “clandestini” che vivono e proliferano sulla ISS è stato elaborato dalla NASA e il risultato è stato pubblicato sulla rivista Microbiome. L’obiettivo degli scienziati era quello di studiare la sicurezza dei viaggi spaziali a lungo termine, come quello verso Marte, e della vita nello spazio, proprio come per gli occupanti della stazione spaziale internazionale. Nel loro caso, infatti, le missioni durano mesi e gli astronauti si ritrovano confinati in un ambiente di un veicolo spaziale che si trova a un’altezza di circa 400 chilometri dalla superficie terrestre e orbita intorno al pianeta alla velocità di oltre 27.600 chilometri orari.

Batteri e funghi sulla ISS: perché un catalogo

Kasthuri Venkateswaran, medico del Jet Propulsion Laboratory della NASA e co-autore dell’articolo, ha commentato: “È dimostrato da tempo che negli spazi confinati, anche sulla Terra, la presenza di alcuni specifici microbi ha un impatto sulla salute umana. Questo è ancora più vero nel caso degli astronauti, il cui sistema immunitario è alterato durante la permanenza nello spazio, ma che soprattutto non hanno possibilità di accedere agli stessi strumenti diagnostici e interventi medici che avrebbero a terra. Per questo motivo e in vista delle future missioni a lunga durata nello spazio, è importante per noi identificare i microrganismi che proliferano negli ambienti chiusi durante i voli spaziali, capire per quanto tempo sono in grado di sopravvivere e che impatto possono avere sia sulla salute delle persone a bordo, che sulla stessa infrastruttura dei veicoli spaziali“.

Gli astronauti a bordo della ISS hanno raccolto campioni dalla superficie di otto ambienti interni tra cui le finestre di visione, il bagno, la zona palestra, la zona notte e la sala da pranzo, nell’arco di tre missioni durante circa 14 mesi. Questo ha permesso di valutare se la popolazione microbica e fungina subisse delle variazioni in funzione del tipo di ambiente in cui era stato raccolto il campione, oppure del tempo.

I ricercatori hanno analizzato i campioni sia con le tradizionali tecniche di coltura batterica che i metodi di sequenziamento dei geni, scoprendo che mentre le popolazioni fungine rimanevano simili sia al cambiare dello spazio che al passare del tempo. Nel caso delle popolazioni batteriche, invece, è stata osservata una differenza al variare del tempo di raccolta del campione. In particolare, i campioni prelevati durante la seconda missione sulla ISS hanno evidenziato una diversità microbica superiore rispetto a quelli prelevati dagli astronauti durante la prima e la terza missione. Questo suggerisce che le differenze temporali osservate per i batteri siano legate ai differenti astronauti a bordo della stazione durante il campionamento delle superfici.

Lo Stafilococco spaziale

L’analisi  ha permesso di scoprire che il batterio che prevale sugli altri è quello dello Stafilococco, che rappresenta il 26% della comunità microbica totale, seguito dal Pantoea al 23% e dai Bacillus all’11%. Ad esempio, gli scienziati hanno trovato il batterio Stafiloccoco Aureo, che si trova comunemente sulla pelle e nelle cavità nasali, e gli Enterobatteri, che sono invece presenti normalmente nei tratti gastrointestinali umani. Si tratta quindi di batteri che sono comuni sulla Terra, soprattutto in ambienti chiusi e spazi interni, come palestre, uffici, ospedali.

I batteri che popolano gli ambienti della ISS, spiega il primo autore dello studio Checinska Sielaff, sono considerati degli agenti patogeni “opportunisti”, che possono in caso di sistema immunitario compromesso provocare infezioni o malattie: “Ad oggi non sappiamo se questi batteri opportunisti possano provocare malattie anche negli astronauti a bordo. L’insorgenza di infezioni dipende da molti fattori, tra cui lo stato di salute individuale e il meccanismo di funzionamento di questi microrganismi nell’ambiente spaziale. In ogni caso, la sola presenza di questi agenti patogeni sulla stazione spaziale sottolinea l’importanza di ulteriori studi per determinare come i microbi funzionano nello spazio”.

I microrganismi non rappresentano un pericolo solo per la salute degli astronauti, ma anche per l’integrità dei veicoli spaziali, dato che alcuni di quelli rilevati a bordo della stazione spaziale internazionale sono noti per la capacità di corrodere metalli e materiali plastici, come spiegato da Camilla Urbaniak, autrice dello studio: “Il ruolo che questi microbi hanno sulla corrosione delle strutture della ISS è ancora da determinare, ma quello che possiamo fare è comprendere il possibile impatto che gli organismi fungini e batterici hanno sia sugli astronauti, che sul veicolo spaziale, in modo da garantire nelle future missioni a lungo termine nello spazio la stabilità strutturale del veicolo e la salute dell’equipaggio, soprattutto perché in questo tipo di missioni anche solo la manutenzione interna di routine non è facile da eseguire”.

Un catalogo per le future missioni verso Luna e Marte

Il catalogo, come sottolinea il dottor Venkateswaran, è quindi il primo e più completo per quanto riguarda le popolazioni batteriche e fungine in un ambiente chiuso e confinato nello spazio. Le applicazioni però non si fermano ai soli viaggi spaziali, dato che i risultati potranno avere un impatto importante anche per la comprensione di come evolvono le popolazioni di agenti patogeni nelle “camere bianche” o clean rooms, i laboratori dove la contaminazione batterica deve essere minima o inesistente, come accade in alcune industrie mediche e farmaceutiche.

Intanto il risultato dello studio aiuta la NASA a fissare nuovi standard di sicurezza per le future missioni che prevedono un lungo soggiorno nello spazio profondo, rivelandosi preziosa sia per le attuali missioni a bordo della ISS, sia per i futuri viaggi verso la Luna e Marte.

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