Дослідження, проведені на орбіті, показали, що виросли тут бактерії сальмонели в 3-7 разів більш небезпечні, ніж їхні побратими, які не здійснювали космічного перельоту. Цей лякаючий результат змусив вчених задуматися, що ж сталося з мікробами.
Дослідження, проведене групою вчених на чолі з Черіл Нікерсон (Cheryl Nickerson), дозволяє пояснити загадково збільшену вірулентність паличок сальмонелл, які побували в космосі. Вчені також впевнені, що знають спосіб знову їх «втихомирити», повернувши до звичайного стану. «Ми вважаємо, - говорить Нікерсон, - що космічний політ вплинув на бактерії таким чином, що вони визнали, що вже знаходяться всередині людського кишечника». І судячи з усього, це пов'язано зі змінами в поведінці рідин, які відбуваються в умовах мікрогравітації.
Рецептори на поверхні паличок сальмонелл дозволяють їм «відчувати» рух рідкого середовища, в якому вони знаходяться. Ця інформація служить бактеріям сигналом, що дозволяє розпізнавати, в якій саме частині людського тіла вони опинилися. Як правило, сальмонели потрапляють в організм з їжею і рухаються з нею від ротової порожнини через стравохід і шлунок в кишечник. Тут густа суміш напівперевареної їжі, рясно змішана з речовинами, що служать її засвоєнню, на деякий час затримується і перемішується.
Тут сальмонела починає діяти. Як тільки бактерія наблизиться до стінки кишечника, вона ховається в невеликих проміжках між мікроворсинками, які покривають внутрішню поверхню кишечника. Тут паличка досить надійно захищена від течії рідин і їжі, так що рецептори на її поверхні говорять їй, що рух істотно ослаб. Тепер клітина може впровадитися в стінку кишечника і крізь неї проникнути в кровотік, зрештою призводячи до розвитку хвороби.
Таким чином, раптово ослаблі струми рідини служать сигналом для рецепторів, які, в свою чергу, передають команду на гени, необхідні для запуску необхідних механізмів зараження. А згідно з результатами комп'ютерного моделювання, проведеного Черіл Нікерсон і її колегами, саме таке різке ослаблення струмів рідкого середовища відчувають бактерії на орбіті, в умовах мікрогравітації.
Вчені вивчили сальмонелл, які побували в космосі у вересні 2006 р. і березні 2008 р. Вони показали, що у них змінена (в ту чи іншу сторону) активність аж 167-ми генів, в порівнянні з контрольними мікробами, що залишилися на Землі. Вдалося навіть виявити «головний вимикач», який регулює активність приблизно третини з цього числа генів. Це білок Hfq, причому показано, що його активність змінюється залежно від інтенсивності руху рідкого середовища, в якому живе бактерія.
У підсумку дослідження дало в наші руки масу корисної інформації: ми знаємо, які гени відповідальні за підвищення вірулентності сальмонели, який білок їх «включає». Тепер, природно, можна перейти до наступного кроку: навчитися використовувати цю інформацію для знешкодження мікробів - наприклад, для створення нового покоління вакцин або лікувальних процедур.
І один дуже багатообіцяючий шлях Черіл Нікерсон і її команда вже досліджують. Виявилося, що якщо додати в живильне середовище підвищені кількості 5-ти іонів (калію, магнію, хлориду, сульфату і фосфату), вірулентність «космічних сальмонел» знову повертається до норми. Вони стають не більш небезпечні, ніж звичайні палички.
Судячи з усього, безліч з генів, які активувалися в результаті орбітального польоту, беруть участь у транспорті цих іонів всередину або назовні клітини. Хоча як саме зміна концентрації іонів веде до зміни вірулентності, поки незрозуміло.
За повідомленням NASA