Aunque la carrera espacial es útil para la ciencia en cualquier caso, no está mal que de vez en cuando salgan noticias como la de hoy, que muestran que los beneficios de las misiones al espacio son también concretos y prácticos para la humanidad en general.

Entre los experimentos realizados por la misión STS-115 del transbordador Atlantis en Septiembre de 2006, uno de ellos nos ha proporcionado información nueva acerca del comportamiento y la virulencia de las bacterias en el espacio, y los resultados del experimento han sido publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences: la virulencia del cultivo realizado en la Atlantis resultó ser tres veces mayor que el del cultivo de control en la Tierra.

El proyecto es una colaboración de trece insituciones de todo el mundo, lideradas por el Instituto de Biodiseño de la Arizona State University, y ha consistido en estudiar la respuesta genética y el potencial de infección de un cultivo de Salmonella typhimurium, la bacteria responsable de la mayor parte de los envenenamientos alimentarios, en el interior de la lanzadera Atlantis, en órbita alrededor de la Tierra. El objetivo era comprobar qué cambios supone el estar en situación de aparente gravedad cero para la bacteria.

La bacteria fue llevada a órbita por Atlantis en un recipiente sellado, en el interior de otro recipiente sellado… que se encontraba dentro de otro recipiente sellado. ¿Paranoia? Imagina la que se hubiera montado si la tripulación de la Atlantis se infecta de salmonela durante la misión (por otro lado, este tipo de medidas son muy comunes en estudios de este tipo - al fin y al cabo, esta bacteria no es tan peligrosa como pueden serlo otras como la de la tuberculosis).

Salmonella typhimurium.

El recipiente tenía varios compartimentos diferentes, de modo que (desde fuera, claro) pudieran cambiarse las condiciones del cultivo a voluntad, exponiendo a la bacteria a un entorno favorable al crecimiento o no. En el estado inicial, la bacteria no podía prosperar. En un momento dado, la astronauta Heidemarie M. Stefanyshyn-Piper cambió las condiciones del cultivo para permitirle crecer, y 24 horas más tarde volvió a cambiarlas de modo que se detuviera el proceso.

Lo interesante, además, es que había un segundo recipiente, casi idéntico al primero, en Tierra, dentro un laboratorio del Kennedy Space Center llamado “simulador de entorno orbital”. Este segundo recipiente contenía un cultivo de la bacteria igual que el primero, y ha servido de experimento de control. La Atlantis transmitía a Tierra constantemente las condiciones de temperatura y humedad del transbordador,** y estas condiciones eran copiadas en el simulador, de modo que el cultivo de Tierra estuviera en condiciones casi iguales que sus “hermanas espaciales” - excepto por la gravedad.** De este modo, puede aislarse el efecto de estar en caída libre de cualquier otra interferencia.

No sólo eso: cuando Stefanyshyn-Piper cambiaba las condiciones del cultivo espacial, Atlantis transmitía inmediatamente la información a Tierra, y el recipiente en el laboratorio de control hacía exactamente lo mismo que el del transbordador. Las bacterias del Kennedy Space Center y de la Atlantis han vivido casi lo mismo durante esas 24 horas… pero no han acabado igual en absoluto.

Aterrizaje de Atlantis tras la STS-115. ¡Salmonella espacial a bordo!

Cuando la misión STS-115 acabó y Atlantis estuvo en Tierra, los microbiólogos recogieron de nuevo sus “bacterias espaciales” y las del experimento de control, y examinaron ambas para comprobar si había alguna diferencia genética y de virulencia en la infección. Las bacterias de la Atlantis habían cambiado la expresión de 167 genes durante ese tiempo (ten en cuenta que se reproducen muy rápido, de modo que 24 horas dan para muchas generaciones). Además, las pruebas realizadas con animales mostraron que las bacterias espaciales tenían un _potencial de infección unas tres veces mayor _que sus compañeras “sedentarias”.

Hasta ahora teníamos muy poca información sobre la respuesta genética molecular de un organismo a estas condiciones de ingravidez aparente, y los resultados son bastante claros: por un lado, se observaron cambios en varios RNA mensajeros, que controlan la expresión genética. Estos cambios parecen tener que ver con una proteína reguladora, Hfq, que se une a varios de estos RNAs para controlarlos. El RNA mensajero de las bacterias del experimento de control no sufrió cambios, y la expresión de sus genes tampoco.

Como consecuencia de los cambios a nivel molecular, las bacterias en órbita formaron una biopelícula, mientras que sus hermanas terrícolas no. Y la formación de biopelículas suele estar asociada a una mayor virulencia, pues el sistema inmunológico no puede atacar a las bacterias tan eficazmente como cuando están “a pelo”, y lo mismo ocurre con los antibióticos.

El interés práctico del experimento es que, por un lado, los científicos pueden concentrarse en la proteína Hfq al tratar de desarrollar métodos terapéuticos contra la Salmonella typhimurium y otras Salmonellas - recuerda que no tenemos una vacuna contra ella y, aunque en los países desarrollados no es un grave problema, sí lo es de manera global.

Además, la salmonela ha ido desarrollando con los años resistencia a los antibióticos, y este estudio podría proporcionarnos información acerca de cómo, y tal vez dar soluciones posibles al problema. El año que viene se realizará otro experimento de este tipo en una misión del transbordador espacial, para obtener más información acerca del asunto.

Para saber más: Comunicado de Arizona State University.