Як космос впливає на віруси – перебування на МКС навчило віруси ефективніше атакувати бактерії

Це може допомогти в лікуванні бактеріальних інфекцій.

Бактерії та віруси, які атакують їх, звані фагами, ведуть “гонку озброєнь”. І вона виходить на новий рівень, оскільки дослідження перемістили їх на Міжнародну космічну станцію (МКС).

Учені з’ясували, що в умовах мікрогравітації бактерії виробляють більш ефективні механізми для виживання, а фаги – для того, щоб цей захист обійти. Дослідники вважають, що це може допомогти в розробці нових ефективніших способів лікування бактеріальних інфекцій, повідомляє Live Science.

У дослідженні вчені порівняли популяції кишкової палички, інфікованої фагом Т7. Одна група мікробів була вирощена на борту МКС, а контрольні групи вирощували на Землі. Аналіз зразків з МКС показав, що мікрогравітація докорінно змінила швидкість і характер фагової інфекції.

Хоча фаги, як і раніше, могли успішно інфікувати і знищувати бактерії в космосі, цей процес займав більше часу, ніж у зразках із Землі. У більш ранньому дослідженні ті самі дослідники висунули гіпотезу, що цикли інфекції в умовах мікрогравітації будуть повільнішими, оскільки рідини перемішуються гірше, ніж в умовах земної гравітації.

На Землі рідини, в яких існують бактерії та віруси, постійно перемішуються під дією гравітації — тепла вода піднімається, холодна опускається, а важчі частинки осідають на дні. Це змушує все рухатися і стикатися одне з одним.

У космосі руху немає. Фаги і бактерії рідше стикаються один з одним, тому вірусам довелося адаптуватися до набагато повільнішого темпу життя і стати ефективнішими в захопленні бактерій, що проходять повз.

Вчені вважають, що розуміння того, як це відбувається, може допомогти в розробці нової терапії з використанням фагів. Ці нові методи лікування інфекцій використовують фаги для знищення бактерій або підвищення їхньої вразливості до традиційних антибіотиків.

Секвенування геному показало, що і у бактерій, і у фагів, які побували на МКС, відбулися генетичні мутації, які не спостерігалися у зразках на Землі. Космічні віруси накопичили специфічні мутації, які підвищили їхню здатність інфікувати бактерії, а також здатність зв’язуватися з бактеріальними рецепторами. Одночасно з цим, кишкова паличка (E. coli) розвинула мутації, що захищають від атак фагів — наприклад, змінюючи їхні рецептори — і підвищуючи їхню виживаність в умовах мікрогравітації.

Подальший аналіз показав, що адаптації, які з’явилися в космосі, можуть мати практичне застосування на Землі. Коли фаги доставили на планету, виявилося, що вони здатні більш ефективно атакувати штами E. coli, які зазвичай викликають інфекції сечовивідних шляхів. Ці штами, як правило, стійкі до фагів Т7.

Раніше вчені виявили нову зміну в організмі людей, пов’язану з перебуванням в умовах мікрогравітації та невагомості. Вона може пояснити, чому астронавтам важко адаптуватися після повернення на Землю.