Ti sei mai chiesto cosa succederebbe se ti ammalassi nello spazio? La NASA ha inviato campioni di batteri nell'orbita terrestre bassa per aiutarlo a scoprirlo.

Uno degli ultimi esperimenti su piccoli satelliti dell'agenzia è l'E. coli Anti-Microbial Satellite, o EcAMSat, che esplorerà le basi genetiche dell'efficacia con cui gli antibiotici possono combattere i batteri E. coli nella bassa gravità dello spazio. Questo CubeSat, un veicolo spaziale delle dimensioni di una scatola da scarpe costruito con unità a forma di cubo, è stato appena schierato dalla stazione spaziale, e può aiutarci a migliorare il modo in cui combattiamo le infezioni, fornire viaggi più sicuri per gli astronauti in viaggi futuri, e offrire benefici per la medicina qui sulla Terra.

"Se troviamo che la resistenza è maggiore in condizioni di microgravità, possiamo fare qualcosa, perché conosceremo il gene responsabile di esso, ed essere in grado di progettare contromisure, " disse A.C. Matin, investigatore principale per l'indagine EcAMSat presso la Stanford University in California. "Se prendiamo sul serio l'esplorazione dello spazio, dobbiamo sapere come i sistemi vitali umani sono influenzati dalla microgravità".

Gli scienziati ritengono che batteri come E. coli possano subire stress in condizioni di microgravità. Questo stress innesca i sistemi di difesa nei batteri, rendendo più difficile per gli antibiotici lavorare contro di loro. I batteri sulla Terra fanno qualcosa di simile sviluppando una resistenza naturale ai tradizionali trattamenti antibiotici. Sapendo come la resistenza di E. coli agli antibiotici cambia nello spazio, possiamo anche capire meglio i batteri sulla Terra, portando a trattamenti più efficaci qui, pure.

I ceppi di E. coli utilizzati su EcAMSat sono responsabili di infezioni del tratto urinario, che può capitare agli astronauti nello spazio oltre ad altri tipi di infezioni. Con questi risultati, gli scienziati apprenderanno il dosaggio ideale della medicina per combattere le infezioni da E. coli nello spazio, ed esplorare altre tecniche che potrebbero aumentare il potere degli antibiotici che già esistono oggi.

"Oltre l'orbita terrestre bassa, gli effetti combinati sulla salute umana della microgravità e delle radiazioni spaziali richiederanno maggiori conoscenze su come la biologia reagisce all'ambiente spaziale, " ha detto Stevan Spremo, project manager per la missione presso l'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California. "Le lezioni apprese in questo esperimento serviranno come trampolino di lancio per missioni CubeSat biologiche più avanzate, rispondere a domande critiche".

EcAMSat è un satellite unicamente autonomo, il che significa che può condurre il suo esperimento senza alcuna comunicazione dalla Terra. Dopo essere arrivato alla Stazione Spaziale Internazionale, l'equipaggio lavorerà con i controllori di terra per rilasciare il satellite in orbita, ed è programmato per iniziare automaticamente il suo esperimento. Gli studenti della Santa Clara University in California monitoreranno il veicolo spaziale, gestire le operazioni di missione e scaricare i dati.

La navicella risveglierà gli E. coli dormienti inondandoli con un fluido ricco di sostanze nutritive, adattando i loro contenitori alla temperatura del corpo umano, e quindi iniettare i campioni batterici con diverse quantità di antibiotici. Verranno messi a confronto due tipi di E. coli:uno con un gene naturale che lo aiuta a resistere agli antibiotici, l'altro senza.

I batteri saranno mescolati con un colorante che cambia dal blu al rosa. Un colorante che rimane blu indica che la maggior parte delle cellule è morta in reazione all'antibiotico. Più cellule rimangono vitali e attive nonostante la medicina, più forte diventa la tonalità di rosa della tintura. Un sensore di colore integrato rileverà questi cambiamenti, e determinare quanto fortemente i due tipi di E. coli resistono all'antibiotico a dosi diverse.

L'esperimento durerà 150 ore poiché EcAMSat orbita attorno alla Terra, e il set di dati, meno di un megabyte in totale, verrà quindi trasmesso via radio sulla Terra. Dopo la conclusione della sua missione, questo piccolo satellite brucerà nell'atmosfera terrestre circa 18 mesi dopo.

Mantenere gli astronauti in salute oggi, Alla ricerca della vita di domani

EcAMSat non si basa solo su un'eredità di progettazione hardware affidabile dimostrata in precedenti missioni satellitari di piccole dimensioni, ma anche la maturazione della tecnologia per le missioni future per migliorare la nostra comprensione della vita nel nostro sistema solare. Nel futuro, alcuni degli stessi componenti progettati per EcAMSat potrebbero continuare a vivere in altre missioni.

"Anche se EcAMSat lo farà volare solo una volta, molti dei suoi componenti possono intraprendere una missione diversa:rilevamento della vita nel sistema solare, " ha detto Tony Ricco, capo tecnologo per la missione ad Ames. "Utilizzando i sensori e la tecnologia microfluidica di EcAMSat, La NASA sta sviluppando la tecnologia necessaria per cercare la vita su lune come Encelado ed Europa, mondi oceanici coperti da croste ghiacciate".

In un pacchetto delle dimensioni di un paio di pagnotte di pane, la scienza di questo satellite fornirà benefici per la salute dei futuri astronauti e umani sulla Terra per i decenni a venire.