Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah melakukan studi di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) untuk menentukan efek tinggal di ruang angkasa pada manusia dan mikroorganisme. Selain tingkat radiasi yang tinggi, ada juga kekhawatiran bahwa paparan jangka panjang terhadap gayaberat mikro dapat menyebabkan mutasi genetik. Memahami ini, dan menghasilkan langkah-langkah balasan, sangat penting jika manusia ingin menjadi spesies yang benar-benar hidup di luar angkasa.
Yang cukup menarik, tim peneliti dari Universitas Northwestern baru-baru ini melakukan penelitian dengan bakteri yang disimpan di ISS. Bertentangan dengan apa yang diduga banyak orang, bakteri tidak bermutasi menjadi strain super yang resistan terhadap obat, tetapi bermutasi untuk beradaptasi dengan lingkungannya. Hasil-hasil ini bisa sangat penting dalam memahami bagaimana makhluk hidup akan beradaptasi dengan lingkungan ruang yang penuh tekanan.
Studi yang menggambarkan temuan tim baru-baru ini muncul di mSistem, jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh American Society for Microbiology. Studi ini dipimpin oleh Erica Hartmann, asisten profesor di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan (DCEE) di NWU, dan termasuk beberapa peneliti DCEE dan postdoctoral dan Sarah Castro-Wallace dari NASA Johnson Space Center.
Studi seperti ini sangat penting untuk misi yang direncanakan untuk waktu dekat, yang meliputi rencana NASA untuk misi baru ke permukaan bulan dan misi kru yang diusulkan ke Mars. Selain itu, Cina, Rusia dan India juga berencana mengirim astronot ke Bulan dalam beberapa dekade mendatang. Seperti yang dijelaskan Profesor Hartmann dalam pernyataan pers NWU:
“Ada banyak spekulasi tentang radiasi, gayaberat mikro dan kurangnya ventilasi dan bagaimana hal itu dapat mempengaruhi organisme hidup, termasuk bakteri. Ini adalah kondisi yang menegangkan dan keras. Apakah lingkungan memilih untuk superbug karena mereka memiliki keuntungan? Jawabannya tampaknya ‘tidak.’ ”
Demi penelitian mereka, Hartmann dan rekannya berkonsultasi data dari Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi (NCBI), yang memelihara informasi arsip pada percobaan mikroba yang dilakukan di atas ISS. Secara khusus, mereka menilai bagaimana bakteri strain Staphylococcus aureus dan Bacillus cereus tumbuh di ruang angkasa.
Yang pertama ditemukan pada kulit manusia dan mengandung jenis MRSA yang resistan terhadap obat, yang membuatnya bertanggung jawab atas beberapa infeksi yang sulit diobati pada manusia. Yang terakhir hidup di tanah dan memiliki sedikit implikasi bagi kesehatan manusia, tetapi masih menghasilkan informasi berharga tentang bagaimana mikroba terestrial tumbuh ketika dipindahkan dari zona nyaman mereka dan mengalami kondisi ruang yang tidak dikenal.
"Bakteri yang hidup di kulit sangat senang di sana," kata Hartmann. “Kulit Anda hangat dan mengandung minyak dan bahan kimia organik tertentu yang sangat disukai bakteri. Ketika Anda menumpahkan bakteri itu, mereka mendapati diri mereka hidup di lingkungan yang sangat berbeda. Permukaan bangunan dingin dan gersang, yang sangat membuat stres bagi bakteri tertentu. "
Ketika tim membandingkan bagaimana strain ini tumbuh di atas ISS dengan bagaimana strain yang sama tumbuh di Bumi. Apa yang mereka temukan adalah bahwa bakteri yang hidup di ISS bermutasi untuk beradaptasi dengan kondisi lokal, memilih gen yang menguntungkan untuk dapat terus memberi makan, tumbuh dan berfungsi dalam gayaberat mikro dan ketika terpapar pada tingkat radiasi yang lebih tinggi.
Ryan Blaustein, seorang rekan pascadoktoral di laboratorium Hartmann yang merupakan penulis pertama dalam penelitian ini, menunjukkan bahwa ini adalah hasil yang mengejutkan. "Berdasarkan analisis genom, sepertinya bakteri beradaptasi untuk hidup - tidak berevolusi untuk menyebabkan penyakit," katanya. "Kami tidak melihat sesuatu yang istimewa tentang resistensi antibiotik atau virulensi pada bakteri stasiun ruang angkasa."
Ini tentu kabar baik bagi para astronot masa depan, belum lagi orang-orang yang berharap untuk mengambil bagian dalam industri pariwisata luar angkasa yang berkembang suatu hari nanti. Dalam kedua kasus tersebut, para kru dipaksa untuk hidup, bekerja, dan umumnya melewatkan waktu dalam kapsul atau modul kecil di mana tidak ada ventilasi dan udara bersirkulasi untuk jangka waktu yang lama.
Mengingat risiko kesehatan, mengetahui bahwa bakteri terestrial tidak akan bermutasi menjadi super-kuman yang bahkan lebih resisten terhadap antibiotik tentu saja melegakan. Tentu saja, Hartmann dan rekan-rekannya juga menekankan bahwa penelitian ini tidak berarti bahwa kuman tidak dapat berkembang biak begitu mereka naik ke pesawat ruang angkasa atau naik stasiun ruang angkasa:
“Kemana pun kamu pergi, kamu membawa mikroba bersamamu. Astronot adalah orang yang sangat sehat. Tetapi ketika kita berbicara tentang memperluas penerbangan luar angkasa ke turis yang belum tentu memenuhi kriteria astronot, kita tidak tahu apa yang akan terjadi. Kami tidak bisa mengatakan itu jika Anda menempatkan seseorang dengan infeksi ke dalam gelembung tertutup di ruang yang tidak akan ditransfer ke orang lain. Ini seperti ketika seseorang batuk di pesawat, dan semua orang sakit. "
Seperti biasa, eksplorasi ruang angkasa menimbulkan banyak risiko, dan prospek mengirimkan astronot dalam perjalanan yang lebih panjang atau wisatawan ke luar angkasa menghadirkan banyak tantangan. Untungnya, kami memiliki penelitian puluhan tahun untuk bersandar dan banyak eksperimen mutakhir untuk membantu kami mendapat informasi sebelum hari itu tiba.
Studi ini dimungkinkan berkat dukungan yang diberikan oleh Searle Leadership Fund dan National Institutes of Health (NIH).
