!Primeros humanos en Marte, Concepto artístico
Concepto artístico de astronautas y hábitats en Marte. Una nueva investigación muestra que los microbios terrestres pueden sobrevivir peligros marcianos individuales y evadir la detección inmune humana. Crédito: NASA/JPL-Caltech
NIJMEGEN, Países Bajos Los patógenos humanos pueden resistir condiciones adversas individuales en Marte y, al hacerlo, sufrir cambios que los hacen más difíciles de reconocer para el sistema inmunológico. Ese es el hallazgo central de una nueva tesis doctoral de Tommaso Zaccaria en la Universidad Radboud, que señala un desafío significativo para las misiones tripuladas de larga duración al Planeta Rojo.
“Nuestros compañeros microbianos viajarán con nosotros a dondequiera que vayamos, y necesitamos comprender cómo se comportan en entornos alienígenas”, dijo Zaccaria.
La investigación probó cuatro patógenos terrestres conocidos, incluidas las bacterias responsables de la neumonía y las infecciones de heridas, exponiéndolos uno por uno a peligros marcianos individuales: presión atmosférica extremadamente baja, desecación completa, radiación ultravioleta intensa y salmueras de alta concentración que contienen percloratos (sales tóxicas abundantes en el suelo marciano). En estas condiciones aisladas, algunas cepas bacterianas sobrevivieron a la desecación hasta 16 días.
Pero Marte no presenta un solo peligro: los combina todos a la vez. Cuando el equipo de Zaccaria acumuló las condiciones para simular la realidad de la superficie marciana, la supervivencia cayó drásticamente de 16 días a solo un día.
Patógenos que se encogen y una respuesta inmune debilitada
El hallazgo más preocupante surgió cuando los microbios sobrevivientes se introdujeron en células inmunes humanas. Las bacterias que soportaron las condiciones marcianas se encogieron físicamente de tamaño, y estas células compactadas desencadenaron una respuesta notablemente más débil de las células mononucleares de sangre periférica (PBMC), los soldados de primera línea del sistema inmunológico.
Las células inmunes produjeron menos citocinas y menos especies reactivas de oxígeno, las armas moleculares normalmente desplegadas contra los invasores. Las bacterias adaptadas esencialmente volaron bajo el radar.
“En efecto, el entorno hostil puede seleccionar o inducir características bacterianas que les ayudan a evadir la detección inmune, potencialmente haciéndolas más peligrosas para los astronautas”, señalaron los autores.
Polvo lunar y marciano: un riesgo respiratorio
Zaccaria también investigó la amenaza del polvo extraterrestre. Utilizando simulante de mar lunar y simulante global marciano, su equipo expuso células epiteliales de las vías respiratorias humanas y ratones vivos a las partículas. Los resultados reflejaron los síntomas que los astronautas del Apolo llamaron “fiebre del heno lunar”: inflamación tisular local, neutrofilia (un aumento de glóbulos blancos que indica daño tisular) y mayor actividad en los genes que controlan la producción de moco y la fibrosis pulmonar, un precursor de la enfermedad respiratoria crónica.
El polvo lunar resultó más dañino que el polvo marciano a pesar del contenido tóxico de perclorato de este último, probablemente debido a los bordes más afilados e irregulares de las partículas del regolito lunar.
Protección planetaria y el problema de las levaduras
Un tercer brazo de la tesis examinó los protocolos de protección planetaria. Zaccaria probó qué tan bien sobreviven los eucariotas, como las levaduras, durante el tránsito robótico hacia las lunas heladas de Júpiter y Saturno. Las levaduras mostraron las tasas de supervivencia más altas entre todos los microbios probados. Algunas especies, incluida Rhodotorula frigidalcoholis, detuvieron deliberadamente su propio ciclo de crecimiento para priorizar la reparación del ADN.
Los protocolos actuales de protección planetaria realizan sus pruebas de esterilización en serie (una condición a la vez) en lugar de en paralelo (todas las condiciones simultáneamente). Debido a que los experimentos de Zaccaria utilizaron el mismo enfoque en serie, el trabajo sirve como una validación válida: los protocolos probablemente subestiman la resiliencia de los organismos eucariotas como las levaduras.
El resultado final para las misiones a Marte
Mientras la NASA y otras agencias espaciales avanzan hacia misiones tripuladas a Marte, la investigación subraya un doble desafío. Las mismas presiones ambientales que matan a la mayoría de los microbios terrestres también pueden endurecer a los sobrevivientes convirtiéndolos en patógenos más escurridizos. Y el polvo que inevitablemente se introducirá en los hábitats representa un peligro respiratorio mensurable.
“Marte no es una condición ambiental única”, dijo Zaccaria. “Combina algunas de las cosas más mortales conocidas a las que la vida puede ser sometida. A medida que nos expandimos hacia el espacio, vamos a necesitar una mejor comprensión de nuestros compañeros biológicos, ya sean deseados o no, y de cómo sobreviven a estas condiciones”.
La tesis se publica a través de la Universidad Radboud y ha sido aceptada para su publicación en la revista mBio.
Traducido por Alessandra