Crédito:NASA
Você já se perguntou o que aconteceria se você adoecesse no espaço? A NASA enviou amostras de bactérias para a órbita baixa da Terra para ajudar a descobrir.
Um dos mais recentes experimentos de pequenos satélites da agência é o Satélite Antimicrobiano de E. coli, ou EcAMSat, que irá explorar a base genética para a eficácia com que os antibióticos podem combater a bactéria E. coli na baixa gravidade do espaço. Este CubeSat - uma nave espacial do tamanho de uma caixa de sapatos construída a partir de unidades em forma de cubo - acaba de ser implantado da estação espacial, e pode nos ajudar a melhorar a forma como lutamos contra infecções, proporcionando viagens mais seguras para os astronautas em viagens futuras, e oferecem benefícios para a medicina aqui na Terra.
"Se descobrirmos que a resistência é maior na microgravidade, podemos fazer algo, porque saberemos o gene responsável por isso, e ser capaz de projetar contramedidas, "disse A. C. Matin, investigador principal da investigação EcAMSat na Universidade de Stanford, na Califórnia. "Se levarmos a sério a exploração do espaço, precisamos saber como os sistemas vitais humanos são influenciados pela microgravidade. "
Os cientistas acreditam que bactérias como a E. coli podem sofrer estresse na microgravidade. Este estresse desencadeia sistemas de defesa nas bactérias, tornando mais difícil para os antibióticos agirem contra eles. As bactérias na Terra fazem algo semelhante ao desenvolver uma resistência natural aos tratamentos tradicionais com antibióticos. Ao saber como a resistência da E. coli aos antibióticos muda no espaço, também podemos entender melhor as bactérias na Terra, levando a tratamentos mais eficazes aqui, também.
EcAMSat sendo implantado da Estação Espacial Internacional. Crédito:NASA
As cepas de E. coli usadas no EcAMSat são responsáveis por infecções do trato urinário, que pode acontecer com astronautas no espaço, além de outros tipos de infecções. Com esses resultados, os cientistas aprenderão sobre a dosagem ideal de medicamento para combater infecções por E. coli no espaço, e explorar outras técnicas que poderiam aumentar o poder dos antibióticos que já existem hoje.
"Além da órbita baixa da Terra, os efeitos combinados da microgravidade e da radiação espacial na saúde humana exigirão mais conhecimento sobre como a biologia reage ao ambiente espacial, "disse Stevan Spremo, gerente de projeto para a missão no Ames Research Center da NASA no Vale do Silício da Califórnia. "As lições aprendidas neste experimento servirão como um trampolim para missões biológicas CubeSat mais avançadas, respondendo a perguntas críticas. "
EcAMSat é um satélite exclusivamente autônomo, o que significa que pode conduzir seu experimento sem qualquer comunicação da Terra. Depois de chegar à Estação Espacial Internacional, a tripulação trabalhará com os controladores de solo para colocar o satélite em órbita, e é programado para iniciar automaticamente seu experimento. Os alunos da Universidade de Santa Clara, na Califórnia, irão monitorar a espaçonave, lidar com operações de missão e baixar dados.
A espaçonave vai despertar a E. coli dormente inundando-a com um fluido rico em nutrientes, ajustando seus recipientes à temperatura do corpo humano, e, em seguida, injetar nas amostras bacterianas diferentes quantidades de antibióticos. Dois tipos de E. coli serão comparados:um com um gene natural que o ajuda a resistir aos antibióticos, o outro sem.
EcAMSat contém este módulo experimental, dentro do qual as E. coli são armazenadas. Nutrientes, o antibiótico, um corante especial e resíduos são armazenados em bolsas conectadas por meio de uma série de tubos ao cartão de microfluídica - um dispositivo que armazena pequenas poças de líquido contendo as bactérias. Crédito:NASA / Ames Research Center / Dominic Hart
A bactéria será misturada com um corante que muda de azul para rosa. Um corante que permanece azul indica que a maioria das células morreu em reação ao antibiótico. Quanto mais células permanecerem viáveis e ativas, apesar do medicamento, o tom de rosa mais forte se torna o corante. Um sensor de cor integrado detectará essas mudanças, e determinar com que força os dois tipos de E. coli resistem ao antibiótico em diferentes doses.
O experimento vai durar 150 horas enquanto EcAMSat orbita a Terra, e o conjunto de dados, menos de um megabyte no total, será então transmitido via rádio para a Terra. Após a conclusão de sua missão, este pequeno satélite vai queimar na atmosfera da Terra cerca de 18 meses depois.
Mantendo os astronautas saudáveis hoje, Em Busca da Vida Amanhã
EcAMSat não se baseia apenas em um legado de design de hardware confiável demonstrado em missões anteriores de pequenos satélites, mas também amadurecimento da tecnologia para missões futuras para melhorar nossa compreensão da vida em nosso sistema solar. No futuro, alguns dos mesmos componentes projetados para EcAMSat poderiam sobreviver em outras missões.
"Embora o EcAMSat voe apenas uma vez, muitos de seus componentes podem embarcar em uma missão diferente:detecção de vida no sistema solar, "disse Tony Ricco, tecnólogo-chefe da missão em Ames. "Usando sensores e a tecnologia microfluídica da EcAMSat, A NASA está desenvolvendo a tecnologia necessária para procurar vida em luas como Enceladus e Europa - mundos oceânicos cobertos por crostas de gelo. "
Em um pacote do tamanho de alguns pães, a ciência deste satélite fornecerá benefícios à saúde para futuros astronautas e humanos na Terra nas próximas décadas.