Vztah mezi bakteriemi a viry, které je napadají (bakteriofágy), na Zemi funguje poměrně předvídatelně. Virus se přichytí na bakterii, snaží se nad ní převzít kontrolu a množit se. Bakterie se tomu brání mutacemi. Celé to připomíná jakýsi nekonečný evoluční závod. Vědce však zajímalo, jak by vypadal ve vesmíru. Zkoumali tedy interakce mezi bakteriofágy (T7) a bakteriemi (konkrétně Escherichia coli, E. coli) na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS). 

Bakteriofágům trvalo infikovat hostitele ve vesmíru déle. Viry i bakterie na sebe navzájem i na mikrogravitaci zareagovaly nezvyklými mutacemi. U bakterií se měnil tvar, struktura i buněčné stěny. 

Bakteriofágy napadají bakterie i ve vesmíru, vypadá to ale jinak než na Zemi. Zdroj: ChatGPT

Vědci popsali rychlou adaptaci T7 a E. coli na kosmické prostředí, ale velmi odlišným způsobem, než jak jsme zvyklí v pozemských podmínkách. Bakterie si posílily schopnosti obrany proti vetřelcům a prostředí mikrogravitace, zatímco bakteriofágy se vyvíjely tak, aby svou oběť infikovaly snáze.

„Hlavním poznatkem je, že mikrogravitace nejen zpožďuje infekci bakteriofágů, ale také mění způsob, jakým se společně s ostatními bakteriemi vyvíjejí,“ řekl hlavní autor studie Vatsan Raman, biomolekulární a buněčný inženýr z University of Wisconsin-Madison.

Proč je to důležité

Podle něj možná docházelo na ISS k pomalejším infekcím, protože se tekutiny v podmínkách mikrogravitace nemísí stejným způsobem jako na Zemi. 

Na ISS se může dařit mnoha druhům mikrobů a dalším drobným organismům, které za sebou zanechávají astronauti. Existuje však relativně málo výzkumů o jejich vzájemných interakcích. Zejména pak, pokud jde o bakteriofágy a jejich potenciální hostitele.

Raman k tomu řekl:

„Většina experimentů v mikrobiální evoluci implicitně předpokládá fyzikální podmínky podobné těm na Zemi. Vesmírné lety ale mění základní aspekty prostředí –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ jak se tekutiny mísí, jak se buňky setkávají a jak fyzikální síly formují buněčnou fyziologii.“

Zjištění je důležité pro astronauty na misích i vesmírný turismus. Chování těchto okem neviditelných organismů ve vesmíru totiž může ovlivňovat lidské zdraví.

Bakteriofágy tedy mohou lidstvu i pomoci. Několik pozorovaných změn na palubě ISS jim totiž umožnilo E. coli rezistentní na T7 napadat snáze. Mohly by tak vědcům pomoci najít nové léčivé látky. 

Zdroje: Gizmodo, PLOS Biology