Il batterio Deinococcus radiodurans ha resistito per un anno nello spazio. Ha vissuto su una piattaforma appositamente progettata fuori dal modulo pressurizzato della ISS

Un anno nello spazio non è una passeggiata nel parco. Basta chiedere a Scott Kelly, l’astronauta americano che ha trascorso un anno sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) nel 2015. La sua lunga permanenza nello spazio ha cambiato il suo DNA, i telomeri e il microbiota intestinale, ha perso densità ossea e tre mesi dopo aveva ancora i piedi doloranti. Ma è tutta un’altra cosa sopravvivere nello spazio al di fuori della protezione della ISS, dove i raggi UV, il vuoto, le enormi fluttuazioni di temperatura e la microgravità sono tutte possibili minacce. Quindi, è una vera impresa che una specie di batterio trovato per la prima volta in un barattolo di carne, Deinococcus radiodurans, fosse ancora vivo e vegeto dopo un anno trascorso a vivere su una piattaforma appositamente progettata fuori dal modulo pressurizzato della ISS.

Batterio
Il batterio Deinococcus radiodurans si è ripreso dopo 1 anno di esposizione all’orbita terrestre bassa (LEO) fuori dalla Stazione Spaziale Internazionale durante la missione spaziale Tanpopo. Credit: Tetyana Milojevic

Studio dei microbi

I ricercatori stanno studiando questi potenti microbi da un po ‘. Nel 2015, un team internazionale ha istituito la missione Tanpopo all’esterno del modulo sperimentale giapponese Kibo, per mettere alla prova le specie batteriche resistenti. Le cellule batteriche sono state disidratate, spedite alla ISS e collocate nella Exposed Facility, una piattaforma continuamente esposta all’ambiente spaziale; in questo caso, le celle si trovavano dietro una finestra di vetro che bloccava la luce UV a lunghezze d’onda inferiori a 190 nanometri. “I risultati presentati in questo studio possono aumentare la consapevolezza riguardo ai problemi di protezione planetaria, ad esempio, sull’atmosfera marziana che assorbe le radiazioni UV al di sotto di 190-200 nm“, hanno scritto nel loro nuovo articolo il team di Austria, Giappone e Germania. “Per imitare questa condizione, la nostra configurazione sperimentale sulla ISS includeva una finestra di vetro al biossido di silicio“.

ISS
La Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Credit: ESA

Come sopravvivere a queste condizioni estreme?

Il team non stava cercando di ottenere un record mondiale: stava invece cercando di scoprire cosa rende D. radiodurans così bravo a sopravvivere in queste condizioni estreme. Quindi, dopo un anno di radiazioni, temperature di congelamento e ebollizione e assenza di gravità, i ricercatori hanno riportato sulla Terra i batteri che viaggiavano nello spazio, hanno reidratato sia quelli che avevano trascorso l’anno sulla Terra e sia il campione di Low Earth Orbit (LEO) ed hanno confrontato i risultati. Il tasso di sopravvivenza era molto più basso per i batteri LEO rispetto alla versione terrestre.

Il team ha scoperto che i batteri LEO erano ricoperti da piccole protuberanze (vescicole). Erano stati attivati ​​numerosi meccanismi di riparazione e alcune proteine ​​e mRNA erano diventati più abbondanti. “L’intensa vescicazione dopo il recupero dall’esposizione a LEO può servire come risposta rapida allo stress, che aumenta la sopravvivenza cellulare ritirando i prodotti dello stress“, ha scritto il team. “Inoltre, le vescicole della membrana esterna possono contenere proteine ​​importanti per l’acquisizione di nutrienti, il trasferimento del DNA e il trasporto di tossine provocando l’attivazione dei meccanismi di resistenza dopo l’esposizione allo spazio“.

Deinococcus radiodurans
Immagini SEM del controllo del batterio D. radiodurans (a sinistra) e dopo l’esposizione a LEO (a destra). Credit: tt et al., Microbiome, 2020
Utilità

Questo tipo di studio ci aiuta a capire se i batteri potrebbero sopravvivere ad altri mondi, e forse anche al viaggio tra di essi. Ciò diventerà sempre più importante man mano che noi umani inizieremo a viaggiare più lontano della nostra Luna nel Sistema Solare, e un giorno forse anche oltre. “Queste indagini ci aiutano a comprendere i meccanismi e i processi attraverso i quali la vita può esistere oltre la Terra, ampliando le nostre conoscenze su come sopravvivere e adattarsi all’ambiente ostile dello spazio“, ha detto la biochimica dell’Università di Vienna Tetyana Milojevic. “I risultati suggeriscono che la sopravvivenza di D. radiodurans in LEO per un periodo più lungo è possibile grazie al suo efficiente sistema di risposta molecolare e indicano che anche i viaggi più lunghi e più lontani sono realizzabili per organismi con tali capacità“.

Riferimenti:

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