Астронавты во время космических полетов часто испытывают проблемы с нормальной работой иммунитета, кожный зуд, воспаления. Авторы новой научной работы посчитали, что причина — в попытках держать станцию максимально чистой от микробов. Они предложили исправить эту ситуацию.
© Rodolfo Salifo et al.
С самого начала космических полетов внутренности кораблей и орбитальных станций стерилизовали: считали, что иначе размножение микробов в космосе может создать угрозу людям. Одна из проблем этой стратегии в том, что она никогда не работала достаточно эффективно. Основная часть клеток в организме не принадлежит нам: это бактерии и археи, стабильно сосуществующие с человеческим организмом.
При остром дефиците нормальных «внечеловеческих» микробов на орбитальных станциях часть этих «внутричеловеческих» бактерий и архей начинает жить на поверхности станций и в ее системах жизнеобеспечения, создавая серьезное микробное загрязнение такого типа, которое не встречается на Земле. Ведь на поверхности планеты у «обитателей человека» нет свободы в колонизации окружающего пространства: все места уже заняты «дикими» бактериями, лучше приспособленными для жизни вне нас.
Однако авторы новой работы в Cell показали, что у стратегии «держим станцию стерильной» есть еще одна проблема. Они изучили 803 мазка с борта МКС — в 100 раз больше, чем обычно брали для предшествующих исследований, — а затем сравнили их микробное и химическое разнообразие с земными образцами из городов.
На МКС почти все найденные на стенках виды микробов происходили с человеческой кожи. Концентрация дезинфицирующих и чистящих веществ была однородно высокой по всей станции. Были и различия: зоны, где готовили и принимали еду, содержали больше видов, способных жить на человеческой пище. «Туалетные» модули содержали больше микробов, обнаруживаемых в кале и моче (впрочем, в наших домах в этом смысле картина аналогичная).
Сходные мазки, взятые на Земле, были совсем иными. Разнообразие микробов там было намного выше. Сходно бедными были разве что мазки из крупных больниц и поддерживаемых в чистоте городских квартир. Еще в земных образцах было больше бактерий, живущих в почве и воде. Это достаточно важно, потому что они часто биологически «нейтральны» к людям, чего не скажешь о живущих вне человека выходцах из его собственного микробиома. Если сам человек-носитель к ним хорошо адаптирован, то другие люди на борту МКС — зачастую уже нет.
Исследователи предлагают преднамеренно занести на борт МКС почвенных и водных бактерий с Земли. «Есть большая разница между тем, чьему воздействию вы подвергаетесь — здоровой садовой почвы или томлению в собственных нечистотах. Между тем именно что-то вроде этого происходит, когда вы находитесь в строго закрытой среде, куда не поступают здоровые источники микробов извне», — отметили авторы работы.
Дополнительный фактор: рост микробного разнообразия снижает вероятность астмы и аллергических реакций. Правда, указав на это, авторы осторожно заметили, что не всегда в опытах на животных микробное разнообразие снижает частоту аллергий, но все же посчитали этот фактор важным. Иными словами, они во многом сторонники «гипотезы гигиены», согласно которой массовое распространение аллергий у людей с современным образом жизни — результат чрезмерной стерильности их домов, регулярно обрабатываемых с помощью дезинфицирующих средств. МКС, отметили ученые, — экстремальный пример такой обработки, потенциально один из наименее безопасных.
Вероятно, подход авторов уже был протестирован на практике, правда, при наземной отработке космических полетов. В 1972-1973 годах в СССР провели эксперимент «БИОС-3», во время которого трое людей 180 суток не выходили из герметичного и замкнутого по газу блока. По размерам блока, сроку и числу участников эксперимент соответствовал полету к Марсу в «Тяжелом межпланетном корабле», который в КБ Королева спроектировали еще в 1960-х годах. Тогда люди выращивали себе пшеницу и ряд других сельскохозяйственных культур в мини-оранжерее, затем съедая продукты из выращенных растений.
