!Premiers humains sur Mars, Concept d’artiste
Concept d’artistes d’astronautes et d’habitats sur Mars. De nouvelles recherches montrent que des microbes terrestres peuvent survivre à des risques martiens individuels et échapper à la détection immunitaire humaine. Crédit : NASA/JPL-Caltech
NIJMEGUE, Pays-Bas Les pathogènes humains peuvent résister à des conditions difficiles individuelles sur Mars et, ce faisant, subir des changements qui les rendent plus difficiles à reconnaître pour le système immunitaire. C’est la conclusion centrale d’une nouvelle thèse de doctorat de Tommaso Zaccaria à l’université Radboud, signalant un défi majeur pour les missions habitées de longue durée vers la Planète rouge.
« Nos compagnons microbiens voyageront avec nous partout où nous irons, et nous devons comprendre comment ils se comportent dans des environnements étrangers », a déclaré Zaccaria.
La recherche a testé quatre pathogènes terrestres connus, dont les bactéries responsables de la pneumonie et des infections de plaies, en les exposant un par un à des risques martiens individuels : pression atmosphérique extrêmement basse, dessiccation complète, rayonnement ultraviolet intense et saumures à haute concentration contenant des perchlorates (sels toxiques abondants dans le sol martien). Dans ces conditions isolées, certaines souches bactériennes ont survécu à la dessiccation jusqu’à 16 jours.
Mais Mars ne présente pas un seul risque ; elle les combine tous à la fois. Lorsque l’équipe de Zaccaria a cumulé les conditions pour simuler la réalité de la surface martienne, la survie a chuté de 16 jours à un seul jour.
Pathogènes qui rétrécissent et réponse immunitaire affaiblie
La découverte la plus inquiétante est apparue lorsque les microbes survivants ont été introduits dans des cellules immunitaires humaines. Les bactéries ayant enduré les conditions martiennes ont physiquement rétréci, et ces cellules compactées ont déclenché une réponse nettement plus faible des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC), les soldats de première ligne du système immunitaire.
Les cellules immunitaires ont produit moins de cytokines et moins d’espèces réactives de l’oxygène, les armes moléculaires normalement déployées contre les envahisseurs. Les bactéries adaptées sont essentiellement passées inaperçues.
« En effet, l’environnement hostile peut sélectionner ou induire des caractéristiques bactériennes qui les aident à échapper à la détection immunitaire, les rendant potentiellement plus dangereuses pour les astronautes », ont noté les auteurs.
Poussière lunaire et martienne : un risque respiratoire
Zaccaria a également étudié la menace de la poussière extraterrestre. En utilisant un simulant de mer lunaire et un simulant global martien, son équipe a exposé des cellules épithéliales des voies respiratoires humaines et des souris vivantes aux particules. Les résultats ont reproduit les symptômes que les astronautes d’Apollo appelaient le « rhume des foins lunaire » : inflammation tissulaire locale, neutrophilie (une poussée de globules blancs indiquant des lésions tissulaires) et augmentation de l’activité des gènes qui contrôlent la production de mucus et les fibroses pulmonaires, un précurseur de maladie respiratoire chronique.
La poussière lunaire s’est révélée plus dommageable que la poussière martienne malgré la teneur toxique en perchlorates de cette dernière, probablement en raison des bords plus tranchants et plus irréguliers des particules de régolithe lunaire.
Protection planétaire et le problème des levures
Un troisième volet de la thèse a examiné les protocoles de protection planétaire. Zaccaria a testé la capacité de survie des eucaryotes tels que les levures pendant un transit robotique vers les lunes glacées de Jupiter et Saturne. Les levures ont présenté les taux de survie les plus élevés parmi tous les microbes testés. Certaines espèces, dont Rhodotorula frigidalcoholis, ont délibérément bloqué leur propre cycle de croissance pour prioriser la réparation de l’ADN.
Les protocoles actuels de protection planétaire effectuent leurs tests de stérilisation en série (une condition à la fois) plutôt qu’en parallèle (toutes les conditions simultanément). Les expériences de Zaccaria ayant utilisé la même approche en série, ces travaux constituent une validation valide : les protocoles sous-estiment probablement la résilience des organismes eucaryotes comme les levures.
L’essentiel pour les missions martiennes
Alors que la NASA et d’autres agences spatiales se préparent pour des missions habitées vers Mars, la recherche souligne un double défi. Les mêmes pressions environnementales qui tuent la plupart des microbes terrestres peuvent également renforcer les survivants en pathogènes plus insaisissables. Et la poussière qui sera inévitablement introduite dans les habitats représente un danger respiratoire mesurable.
« Mars n’est pas une condition environnementale unique », a déclaré Zaccaria. « Elle combine certaines des choses les plus mortelles connues auxquelles la vie peut être soumise. À mesure que nous nous étendons dans l’espace, nous allons avoir besoin d’une meilleure compréhension de nos compagnons biologiques, qu’ils soient désirés ou non, et de la façon dont ils survivent à ces conditions. »
La thèse est publiée par l’université Radboud et a été acceptée pour publication dans la revue mBio.
Traduit par Lydie