Microbionautas
La misión Mars500 fue un simulacro de viaje tripulado de ida y vuelta a Marte. El viaje tenía tres partes, 250 días de ida, 30 días de permanencia en Marte, y 240 días de vuelta. La instalación estaba ubicada en Moscú y la misión organizada por el Instituto para el Estudio de Problemas Biomédicos de la Academia Rusa de Ciencias con la participación de diversas agencias y empresas privadas, incluyendo la Agencia Espacial Europea. Desde el 3 de junio de 2010 hasta el 5 de noviembre de 2011 la tripulación, compuesta por seis hombres, permaneció confinada en un espacio que simulaba el interior de una nave espacial y una pequeña área de superficie marciana. Durante 520 días los seis hombres siguieron la misma rutina que llevarían los tripulantes de la nave durante el viaje, incluyendo maniobras de navegación, diversos experimentos científicos, controles médicos, actividades domésticas, ejercicio físico y ocio, e incluso un «descenso» a Marte. Una de las tareas que llevaron a cabo fue la recogida de muestras de aire y de diversas superficies para estudiar el microbioma ambiental de la nave y su evolución en el tiempo… ¿y por qué preocuparse por los microbios cuando estás volando a Marte?…puede preguntarse cualquier joven aspirante a astronauta (o martenauta en este caso).
Pues tiene sentido, y mucho… la nave es un ecosistema nuevo, y necesitamos saber cómo se comporta para prever riesgos y prevenir problemas, de la misma forma que los ingenieros necesitan saber cómo se comporta cada sensor, cada circuito y cada elemento mecánico de la nave.
Anteriormente se habían llevado a cabo diversos experimentos de aislamiento en los que se realizaron controles microbiológicos, y también se han hecho estudios en las diversas estaciones espaciales (Skylab, Mir, ISS), pero ninguno se había realizado en condiciones de confinamiento absoluto por un período tan largo de tiempo. Durante la misión se tomaron periódicamente muestras de los diversos compartimentos, también se habían tomado antes de empezar la simulación, y seis meses después. Posteriormente se analizaron las muestras mediante cultivos microbiológicos (microbiota cultivable) y mediante métodos moleculares (tanto utilizando un microarray específico como secuenciación masiva). Mediante los cultivos se identificaron 39 géneros bacterianos diferentes, por el método de microarrays 152 géneros, y por secuenciación masiva hasta 400 géneros diferentes. La cantidad de células viables (vivas y con capacidad de reproducirse) por unidad de área de superficie o volumen de aire se mantuvo siempre por debajo de los límites de seguridad permitidos en las especificaciones de la ISS. Tanto la abundancia como la composición de las poblaciones microbianas fluctúaban a lo largo del tiempo, con una tendencia hacia una disminución de la diversidad, y el establecimiento de comunidades específicas de cada compartimento que reflejaban el tipo de actividad que se realizaba en ellos, y condiciones como la temperatura, la humedad o el régimen de limpieza. La microbiota cultivable estaba formada fundamentalmente por microorganismos aerobios capaces de sobrevivir sobre las superficies y una parte importante estaba probablemente asociada a restos orgánicos (escamas de piel, por ejemplo), con Staphylococcus y Bacillus como géneros dominantes. Entre la microbiota identificada por métodos moleculares se encontraron géneros y especies asociados al microbioma humano (por ejemplo los géneros Staphylococcus, Streptococcus, Propionibacterium, Prevotella), a los alimentos (Bifidobacterium), ó a las plantas que se cultivaban en un pequeño invernadero, además de representantes de grupos no cultivados, pero abundantes y ubicuos como OP11 o TM7. Los datos muestran que incluso en un hábitat cerrado el microbioma es dinámico y se adapta a las condiciones de cada micro-ambiente.
El conocimiento de los microbiomas ambientales de espacios confinados servirá para optimizar los protocolos de limpieza y monitorización de microorganismos en futuros viajes. Y esto no será importante únicamente para los viajes. Cuando Elon Musk anuncia la construcción de una ciudad en Marte a partir de 2024, y la Agencia Espacial Europea habla de la construcción de una base lunar, puede que sólo sean visionarios entusiasmados, pero también puede que realmente en los próximos 20 ó 30 años veamos la construcción de las primeras bases extraterrestres. Y las bases, sean en la Luna o en Marte, serán recintos cerrados, aislados del entorno, relativamente pequeños, con un alto flujo de viajeros y suministros, y en los que convivirán decenas o centenares de personas. La monitorización del microbioma ambiental será imprescindible para mantener un entorno óptimo y minimizar riesgos epidemiológicos en circunstancias en las que cualquier riesgo, por pequeño que sea, será inaceptable.
REFERENCIAS:
Schwendner P, Mahnert A, Koskinen K, Moissl-Eichinger C, Barczyk S, Wirth R, Berg G, Rettberg P. Preparing for the crewed Mars journey: microbiota dynamics in the confined Mars500 habitat during simulated Mars flight and landing. Microbiome. 2017 Oct 4;5(1):129. doi.org/10.1186/s40168-017-0345-8