وقتی صحبت از خطرات سلامتی در فضا می‌شود، همه ما به مشکلاتی مثل تحلیل عضلانی (Muscle Atrophy)، کاهش تراکم استخوان (Bone Density Loss) و تغییرات عملکرد ارگان‌های داخلی فکر می‌کنیم. اما چیزی که کمتر به آن پرداخته شده، تأثیر زندگی در محیطی بیش از حد استریل بر سیستم ایمنی فضانوردان است. طبق یک پژوهش جدید، مشکلاتی مانند التهاب‌های پوستی و اختلالات سیستم ایمنی، می‌توانند ناشی از کمبود میکروب‌های مفید در محیط بسته ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS – International Space Station) باشند.

این تحقیق، با همکاری دانشمندان زیست‌مهندسی (Bioengineering) و شیمی محیطی (Environmental Chemistry) در دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو انجام شده و با کمک فضانوردان ساکن ایستگاه فضایی، نمونه‌برداری وسیعی از سطح داخلی این پایگاه انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که محیط ایستگاه فضایی در مقایسه با محیط‌های ساخته‌شده روی زمین، تنوع میکروبی بسیار کمتری دارد. در حالی که بر روی زمین، انسان‌ها به‌طور مداوم در تماس با باکتری‌های طبیعی از خاک، آب و هوای آزاد هستند، در فضا چنین شرایطی وجود ندارد. این پژوهش پیشنهاد می‌کند که برای حفظ سلامت فضانوردان، باید برخی از میکروب‌های مفید زمینی را به فضا برد و شرایطی را فراهم کرد که اکوسیستم‌های سالم‌تری برای بدن انسان شبیه‌سازی شود.

فضانوردان چگونه میکروب‌ها را وارد ایستگاه فضایی می‌کنند؟

پژوهشگران دریافتند که بیشتر میکروب‌هایی که در ایستگاه فضایی یافت می‌شود، از طریق پوست انسان وارد فضاپیما می‌شوند. برخلاف تصور عمومی، سطح ایستگاه فضایی پر از مواد شیمیایی ناشی از مواد ضدعفونی‌کننده و محصولات تمیزکننده است که باعث کاهش تنوع میکروبی شده‌اند. فضانوردان با هر بار لمس یک سطح، سلول‌های مرده پوست خود را به محیط منتقل می‌کنند و همین امر موجب ایجاد اجتماع‌های باکتریایی خاص در قسمت‌های مختلف ایستگاه شده است.

این تحقیق نشان داد که در هر بخش ایستگاه، نوع خاصی از میکروب‌ها یافت می‌شود. مثلاً در بخش آشپزخانه و محل غذا خوردن، میکروب‌های مرتبط با مواد غذایی بیشتر هستند. در حالی که در بخش سرویس بهداشتی، میکروب‌های مرتبط با مواد دفعی بدن و متابولیت‌ها (Metabolites) غلبه دارند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که اکوسیستم میکروبی در فضا دقیقاً همانند زمین، با الگوهای رفتاری و فعالیت‌های انسانی شکل می‌گیرد.

ضدعفونی بیش از حد، دشمن سیستم ایمنی فضانوردان

یکی از یافته‌های کلیدی این پژوهش این بود که میزان بالای مواد ضدعفونی‌کننده (Disinfectants) در محیط ایستگاه فضایی، با کاهش تنوع میکروبی ارتباط مستقیم دارد. اگرچه محیط‌های بسیار استریل می‌توانند از رشد باکتری‌های خطرناک جلوگیری کنند، اما همزمان، می‌توانند مانع از تماس سیستم ایمنی بدن با میکروب‌های مفید شوند. در حالی که بر روی زمین، بدن ما دائماً با میکروب‌های طبیعی خاک، گیاهان و آب تماس دارد، در ایستگاه فضایی چنین تعاملی وجود ندارد.

به همین دلیل، دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که به‌جای ایجاد محیطی بیش از حد استریل، باید به فکر ایجاد یک تعادل در اکوسیستم میکروبی ایستگاه فضایی باشیم. قرار گرفتن در معرض برخی از میکروب‌های مفید، می‌تواند از مشکلاتی مانند التهاب‌های پوستی و نقص سیستم ایمنی جلوگیری کند. این ایده مشابه تأثیری است که باغبانی و تماس با خاک بر سلامت انسان دارد: افرادی که به‌طور مداوم در طبیعت فعالیت دارند، سیستم ایمنی قوی‌تری دارند.

آیا باید میکروب‌های زمین را به فضا ببریم؟

دانشمندان معتقدند که آینده مأموریت‌های فضایی و ایستگاه‌های فضایی جدید باید بر اساس ایجاد اکوسیستم‌های پایدارتر طراحی شود. اگر انسان قصد دارد برای مدت طولانی در فضا زندگی کند، نمی‌تواند فقط بخشی از «درخت زندگی» را همراه خود ببرد و انتظار داشته باشد که همه چیز به‌خوبی پیش برود. ما باید با خودمان میکروب‌های مفید، گیاهان و محیط‌هایی را ببریم که اکوسیستم بدن انسان را به‌طور طبیعی تقویت کند.

پژوهشگران پیشنهاد کرده‌اند که در فضا، علاوه بر ایجاد سیستم‌های ضدعفونی، باید شرایطی فراهم شود که میکروب‌های مفید نیز بخشی از زندگی فضانوردان باشند. چنین راهکاری نه‌تنها برای سلامت فضانوردان مفید خواهد بود، بلکه می‌تواند به طراحی ساختمان‌ها و محیط‌های کاری در زمین هم کمک کند. امروزه در برخی مناطق شهری و صنعتی، محیط‌ها آن‌قدر استریل شده‌اند که تأثیرات منفی بر سیستم ایمنی افراد دارند. بنابراین، یافته‌های این پژوهش می‌تواند علاوه بر کمک به مأموریت‌های فضایی، در بهبود سلامت انسان‌ها روی زمین نیز مؤثر باشد.

تحقیقات آینده: شناسایی میکروب‌های خطرناک در فضا

گام بعدی این پژوهش، شناسایی دقیق‌تر میکروب‌هایی است که ممکن است در محیط ایستگاه فضایی خطرساز باشند. دانشمندان قصد دارند بررسی کنند که آیا برخی از این میکروب‌ها می‌توانند برای سلامت فضانوردان تهدید ایجاد کنند یا خیر. همچنین، مطالعه بیشتر درباره متابولیت‌های محیطی (Environmental Metabolites) می‌تواند نشانه‌های اولیه از مشکلات سلامتی را مشخص کند.

علاوه بر این، پژوهشگران امیدوارند که بتوانند روش‌هایی را برای ایجاد تعادل میان استریل‌سازی محیط و حفظ تنوع میکروبی مفید ارائه دهند. این یافته‌ها می‌توانند در طراحی پایگاه‌های فضایی آینده، مانند ایستگاه‌های ماه و مریخ، نقش مهمی داشته باشند. همچنین، نتایج این تحقیق می‌تواند به بهبود سلامت انسان‌هایی که در محیط‌های بسته و استریل مانند بیمارستان‌ها کار می‌کنند، کمک کند.

منبع