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Raumfahrt-ForschungMarsflug mit Mikrobenbegleitung

Mikrobiomforscher der Med Uni Graz beteiligten sich an einem Langzeitexperiment auf Hawaii. Es dient der Vorbereitung auf den Marsflug, aber auch der Krankenhaushygiene.

Langzeitmission in Hawaii © Christian Heinicke
 

Werden wir bald mit Menschen unseren Nachbarplaneten Mars erreichen? Viele fragen sich das und viele haben dies schon seit Langem prognostiziert. In den 1960er-Jahren dachte man im Gefolge der Mondmissionen, den Mars werde man noch vor der Jahrtausendwende erreichen. Und heute? Technisch scheint vieles (bald) machbar, aber die Finanzierung ist eine große Frage.

Allerdings gibt es auch viele andere Herausforderungen für bemannte Marsmissionen. Eine davon ist die Dauer, in der einige Menschen auf engstem Raum zusammenleben müssten. Die Erfahrungen auf bisherigen Raumstationen sind nur bedingt aussagekräftig.

Eines der interessanten Versuche zu Langzeitaufenthalten ist HI-SEAS, was für „Hawaii Space Exploration Analog and Simulation“ steht. und davon profitieren Forscher an der Grazer Med Uni, die sich mit dem Thema Mikrobiom auseinandersetzen. Christine Moissl-Eichinger, Leiterin des Zentrums für Mikrobiomforschung am Institut für Hygiene, Mikrobiologie und Umweltmedizin: „Wir konnten uns hier an einem Experiment beteiligen, bei dem Hautmikrobiome und Oberflächenmikrobiome über ein Jahr beobachtet und ausgewertet wurden. Und das hat zu interessanten Ergebnissen geführt.“

Denn die Mannschaften in Hawaii werden hier jeweils für einige Monate lang auf engem Raum sozusagen „kaserniert“, Einflüsse von außen gibt es nicht. Die Frage war, was dies für die Mikrobiome bedeutet. Konkret umgesetzt hat diese Studie Alexander Mahnert, Postdoc an der Med Uni. Sein Kollege und Mitglied einer der Hi-Seas-Missionen war Cyprien Verseux, der die Proben regelmäßig an mehreren Oberflächen und bei den Missionsteilnehmern abgenommen hat.

„Für eine Langstreckenmission wie auf den Mars, die viele Monate lang dauert, ist es wichtig zu wissen, wie sich das Mikrobiom verhält und entwickelt. Wir wissen aber noch sehr wenig über diese Dynamik“, sagt Moissl-Eichinger. Diese Hi-Seas-Mission IV, die ein Jahr dauerte, bot hier ideale kontrollierte Bedingungen, wie man sie normalerweise auf der Erde nicht vorfindet.

„Wir waren von den Ergebnissen ein wenig überrascht“, erzählt Mahnert. Normalerweise würde man sich erwarten, dass die Menschen die Quelle der Mikroorganismen sind und diese verbreiten, denn jeder Mensch hat ja sein eigenes Mikrobiom. „Und das ist sehr stabil. Eigentlich entwickelt steht praktisch mit dem dritten Lebensjahr das Mikrobiom eines Menschen fest, man verliert höchstens“, erläutert Moissl-Eichinger. Für fremde Mikroorganismen ist es normalerweise schwer, auf einem Menschen zu „landen“.

Grazer Forscher Professorin Christine Moissl-Eichinger und Postdoc Alexander Mahnert Foto © Med Uni

Doch bei der Studie zeigte sich, dass der Mensch andere Mikroorganismen unerwartet stark aufnimmt. Zurückzuführen dürfte das auf den Stress sein, den die Besatzungsmitglieder erleben. Umgekehrt blieben die Oberflächenhabitate erstaunlich stabil.

Das hat gravierende Konsequenzen für Marsmissionen. Man müsste wohl noch schärfer hinschauen, was die einzelnen Besatzungsmitglieder an Mikrobiom-Anlagen mit sich nehmen. Denn eine typische Reise zum Mars dauert ja 520 Tage, und es besteht die Gefahr, dass sich unerwünschte Effekte (auch Krankheiten) zeigen. Außerdem: Was ist, wenn vom Mars Mikroben eingeschleppt werden? Die Astronauten wären dann bei der langen Rückreise sehr gefährdet. Moissl-Eichinger ist übrigens sehr zuversichtlich, dass es schon bald bemannte Marsmissionen geben wird.

Dieses Ergebnis ist auch für das Thema Hygiene im Krankenhausbereich von hohem Interesse. Auch hier weiß man noch viel zu wenig über die Dynamik zwischen den Patienten und den Oberflächen Bescheid. „Ich denke, wir müssen in Zukunft die Oberflächen sehr viel genauer anschauen, weil über sie Dinge übertragen werden“, sagt Moissl-Eichinger. Das muss aber nicht nur schlecht sein: Womöglich könnte man auch gezielt mit „guten“ Mikroben arbeiten, anstatt alles ständig massiv zu desinfizieren und so auch der „Resistenzkrise“ von Antibiotika vorbeugen.

 

Die Experimentierstation auf Hawai:

https://www.hi-seas.org/

 

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