رحلات الفضاء تزيد من قدرة الفيروسات على إصابة البكتيريا

رحلات الفضاء تزيد من قدرة الفيروسات على إصابة البكتيريا

بواسطة ك ر كالاواي حرره سارة لوين فريزر

البكتيريا والفيروسات التي تصيبها في حالة حرب دائمة. تدفع اشتباكاتها القاتلة كلا النوعين من الميكروبات إلى تطوير سمات جديدة تلبي تحديات كل بيئة تعيش فيها، بدءًا من الجهاز الهضمي البشري وحتى الفتحات الحرارية المائية في قاع البحر، وحتى الظروف القاسية للفضاء.

لمعرفة كيف تغير الجاذبية الصغرى بعض الميكروبات، أرسل الباحثون فيروسات تصيب البكتيريا تسمى العاثيات إلى محطة الفضاء الدولية، ووجدوا أن الفيروسات تكيفت بطرق جعلتها أكثر فعالية في العدوى.

في التجربة بالتفصيل بلوس علم الأحياء، قام الفريق باحتضان عينات من العاثيات المختبرية الشائعة T7 إلى جانب عدوها، الإشريكية القولونية البكتيريا لفترات متفاوتة. لقد أجروا نفس التجربة على الأرض وفي الفضاء؛ أصابت الفيروسات التي تم تربيتها على الأرض البكتيريا في غضون ساعتين إلى أربع ساعات، لكن تلك الموجودة في الفضاء استغرقت أكثر من أربع ساعات لاختراق دفاعات البكتيريا. ويشير الباحثون إلى أن العدوى استغرقت وقتًا أطول في المدار لأن الجاذبية الصغرى تشكل عامل ضغط غير مألوف يجب على كلا الميكروبات التكيف معه.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

وبمجرد أن تكيفت الفيروسات مع الجاذبية الصغرى عن طريق تغيير شكلها بمهارة، أصبحت أكثر فعالية في قتل البكتيريا. يقول كبير مؤلفي الدراسة سريفاتسان رامان، وهو مهندس كيميائي وبيولوجي في جامعة ويسكونسن ماديسون: “إن تجربة الجاذبية الصغرى البسيطة تكشف عن هذه الطفرات التي لها فعالية أعلى بكثير ضد مسببات الأمراض”.

قد يكون للفرق بين الأرض والفضاء علاقة بالاختلاط. توضح إستر لازارو، عالمة الأحياء الفلكية التي لم تشارك في الدراسة: “في ظل الجاذبية الطبيعية، تعمل حركة السوائل على تحريك البيئة باستمرار، مما يزيد من فرص التقاء الفيروسات والبكتيريا”. “في الجاذبية الصغرى، يتضاءل هذا الاختلاط الطبيعي بشكل كبير أو يختفي تمامًا.” وللتغلب على هذا النقص في الخلط، تغيرت الميكروبات التي تنمو في الجاذبية المنخفضة على المستوى الجيني. اكتسبت العاثيات طفرات أدت إلى تغيير طفيف في شكل وبنية أغشيتها الخارجية، على سبيل المثال، مما ساعدها على الإمساك بالبكتيريا التي تهاجمها.

عند عودتهم إلى الأرض، تم وضع الفيروسات الفضائية جنبًا إلى جنب مع سلالة مختلفة من الفيروسات الإشريكية القولونية وهو المسؤول عن التهابات المسالك البولية العنيدة بشكل خاص، وغالبًا ما يكون مقاومًا للعاثيات. وتمكنت الفيروسات المتطورة من قتل تلك البكتيريا، وهو ما يقول رامان إنه “واعد جدًا حقًا”. إذا كان تعريض هذه الفيروسات التي تستهدف البكتيريا إلى ضغوطات بيئية جديدة يجعلها أكثر فعالية، فقد يتمكن العلماء من إنشاء نسخ قوية بما يكفي لمساعدة الجسم على محاربة البكتيريا المقاومة للعلاج.

يقول إيفلين أدريانسنس، الباحث في معهد كوادرام في إنجلترا، والذي لم يشارك في الدراسة: “إن T7 هو أحد الكائنات الحية النموذجية لدينا، لذلك هناك الكثير من المعلومات المعروفة عن هذه العاثيات”. “كان من الرائع أن ترى أنه إذا ذهبت إلى بيئة مختلفة، فلا تزال هناك معرفة جديدة تظهر.”

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.