13. Februar 2024

Human-assoziierte oder fakultativ pathogene Bakterien können unter Marsbedingungen überleben

  • Können Bakterien unter den rauen Bedingungen des Mars überleben?
  • Studie mit Bakterien unter Mars-Bedingungen
  • Schwerpunkt: Raumfahrt

Können Bakterien unter den rauen Bedingungen des Mars überleben?

Doktorand Tommaso Zaccaria vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin hat diese Frage mit bakteriellen Krankheitserregern unter simulierten Marsbedingungen untersucht. Das Projekt ist eine Zusammenarbeit zwischen dem DLR und dem Radboud University Medical Center und untersuchte das Überleben von vier Bakterienarten unter simulierten Marsbedingungen. Die Ergebnisse wurden nun in der wissenschaftlichen Zeitschrift Astrobiology Vol. 24(1) veröffentlicht. Tommaso nutzte die Planetensimulationsanlagen des DLR am Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, um die Bakterien zu exponieren.

In dem Artikel „Survival of Environment-Derived Opportunistic Bacterial Pathogens to Martian Conditions: Is There a Concern for Human Missions to Mars?“ zeigen Tommaso (DLR-Arbeitsgruppe Astrobiologie der Abteilung Strahlenbiologie) und seine Kolleginnen und Kollegen die Überlebensrate von Burkholderia cepacia, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens und Klebsiella pneumoniae. Die Bakterien wurden in einem äußerst nährstoffarmen Medium gezüchtet und extremen Bedingungen wie auf der Marsoberfläche ausgesetzt: Trockenheit, ultraviolette C- und polychromatische ultraviolette Strahlung, Wachstum in Gegenwart von Perchloratsalzen (die von Rovern auf dem Mars identifiziert wurden und die auch bei tiefen Temperaturen Solen mit flüssigem Wasser bilden können) und einem künstlich hergestellten Mars-Regolith (MGS-1, Exolith Lab) sowie Marsatmosphäre und Marsdruck. 

Diese Studie verdeutlicht nicht nur die Bedeutung von Dekontaminationsmaßnahmen für Raumfahrzeuge, sondern auch die Auswirkungen auf eine bemannte Mission zum Mars. Da die untersuchten Arten Teil des menschlichen Darmmikrobioms sein können, ist es wahrscheinlich, dass sie bei einer astronautischen Raumfahrtmission zum roten Planeten unfreiwillig mitgenommen werden. Dass Organismen in den Weltraum getragen werden, haben frühere Studien auf der ISS und bei anderen Weltraummissionen bewiesen, die das Vorhandensein verschiedener Mikroorganismen, darunter Bakterien, Pilze und Archaeen, zeigten. Da das menschliche Immunsystem unter Weltraumbedingungen gestört sein kann, könnte eine Infektion mit pathogenen Bakterien bei Weltraummissionen eine größere Herausforderung darstellen als auf der Erde.

Momentan untersuchen das DLR und das Radboud UMC gemeinsam die Reaktion menschlicher Immunzellen auf die Bakterien, die den simulierten Marsbedingungen ausgesetzt waren. Damit möchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Immunreaktion auf Bakterien, die die Marsbedingungen überlebt, haben besser verstehen. Dieses Verständnis ist entscheidend, um die Gesundheit der Astronautinnen und Astronauten während der Missionen auf dem roten Planeten zu schützen.

Kontakt

Tommaso Zaccaria

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin
Strahlenbiologie
Linder Höhe, 51147 Köln