Bolor no Espaço humidade
Crédito: ediblesmagazine.com

A estação espacial internacional (EEI) é fruto de uma colaboração internacional nunca antes vista. Nos últimos 18 anos, mais de duzentos astronautas viveram na EEI, garantindo a presença humana contínua no espaço. Mas, viver no espaço é muito diferente do que viver na Terra.

Lá em cima, a orbitar a Terra, a EEI encontra-se em constante “queda livre”. Isto faz com que os astronautas vivam em ausência de gravidade (ou microgravidade).

Embora esteja ainda dentro do campo magnético da Terra, a EEI voa acima da atmosfera terrestre, estando exposta a grandes quantidades de radiação. Esta radiação vem de variadas zonas do espaço. O nosso próprio Sol irradia raios ultravioleta e raios-X (entre outros). E há radiação cósmica, repleta de iões (do hélio ao ferro), que é ainda mais destrutiva.

Felizmente, o interior da estação espacial está em ambiente de “voo espacial”. Este é, por norma, um ambiente ameno, isolado, controlado e abrigado da radiação. Semelhante a um submarino, ou a um avião, as estações espaciais são pressurizadas. Também a temperatura e a humidade são controladas para valores óptimos. E há vários sistemas de suporte de vida, como os de reciclagem de água ou de lixo.

Ao tentar manter as condições “perfeitas” para os astronautas viverem, a EEI tem também as condições perfeitas para vários microorganismos. Estes chegam até ao espaço de “boleia”. Afinal, os microrganismos estão em todo o lado – em comida, na água, no ar. Até nós temos, na nossa constituição, mais células microbianas do que células humanas.

Por isso, à medida que as missões espaciais aumentam em número e complexidade, os cientistas perguntam-se que tipo de microrganismos estão na EEI. Os astronautas têm então recolhido amostras de diferentes partes da EEI: das paredes, janelas, filtros do ar, sistemas de suporte de vida e também da própria comida que é cultivada a bordo.

Técnicas de microbiologia e sequenciação de ADN permitiram descobrir exatamente quais são os “micróbios do espaço”. Entre eles encontram-se dois fungos – Penicillium e Aspergillus. Não são cogumelos, nem leveduras, mas sim fungos filamentosos – mais conhecidos como bolor.

O que acontece quando há bolor no espaço?

bolor humidade Espaço
Bolor no interior da ISS – International Space Station. Credit: Nasa

Depois de fazerem exercício, os astronautas deixavam as roupas suadas a secar numa das paredes da estação. Ao fim de algum tempo, encontraram bolor. Isto aconteceu pois a água das roupas evaporava e acumulava-se na parede. Criando as condições perfeitas para os fungos: uma superfície altamente húmida num ambiente fechado (sem ventilação para o exterior) com uma temperatura óptima controlada (cerca de 22 ºC).

Este é o mesmo bolor que encontramos nas casas de banho, ou no pão. O bolor forma esporos que se dispersam facilmente pelo ar. Ao serem respirados os esporos podem alojar-se nos pulmões e causar infecções respiratórias. Os bolores podem também fazer parte de estruturas biológicas complexas chamadas biofilmes. Estes biofilmes são constituídos por vários tipos de microorganismos, envolvidos por uma manta de proteínas e ADN extracelular.

Os biofilmes são capazes de colonizar diferentes tipos de superfícies. Desde dentes, pulmões, a material cirúrgico, como os cateteres, ou em sistemas de armazenamento de água, como os tanques. Um dos principais problemas é a resistência acrescida dos biofilmes a stresses químicos e físicos, incluíndo resistência a antibióticos. Isto faz que a contaminação de biofilmes seja difícil de tratar ou limpar. Causando problemas tanto ao nível da saúde como ao nível de materiais e sistemas de engenharia.

Alface com bolor, parte do programa de cultivo de plantas no espaço “Veggie” da NASA. Credit: NASA.

Nem tudo no bolor é mau

Neste preciso momento, há bolor a ser usado em biotecnologia para produzir vitaminas, conservantes e antibióticos. O fungo Penicillium chrysogenum é o produtor original da penicilina – o super antibiótico que salvou já milhares de vidas. E o fungo Aspergillus niger é o organismo modelo da biotecnologia moderna. Capaz de sintetizar vários compostos de interesse com utilidade nas áreas da farmacêutica, engenharia de materiais e até arquitectura.

No ambiente de voo espacial, todos os sistemas são interdependentes. Isto faz com que a monitorização e o controlo dos sistemas, e da respectiva contaminação microbiana seja um desafio. Mas os cientistas do espaço reconhecem a importância do estudo dos microorganismos em ambientes fechados, quer na Terra, quer no espaço. Ao sabermos mais sobre os “micróbios do espaço”, podemos identificar quais os riscos e oportunidades a eles relacionados. Se eles estão, de facto, em todo o lado, mais vale aproveitarmos!

E é exatamente isso que temos feito. Há séculos que usamos os microorganismos ao nosso dispor. O pão e a cerveja são belíssimos exemplos. Para além do mais, estamos também dependentes dos microorganismos para a nossa própria digestão, ou para equilibrar o nosso sistema imunitário. O papel do microbioma humano no bem-estar e desenvolvimento ainda não é bem conhecido, mas pensa-se que seja parte essencial dos nossos organismos.

Existem já vários protótipos de sistemas de suporte de vida em naves espaciais, que usam microoganismos para reciclar a água, ou para fornecer comida (por exemplo o projecto MELiSSA). Outros pensam em microorganismos para minar os solos da lua, ou de Marte. Não há dúvida, o futuro da exploração espacial depende largamente do estabelecimento de recursos independentes da Terra. Os microorganismos vão, com certeza, desempenhar um papel muito importante na expansão da humanidade pelo Universo fora.

Mais, sobre viver no espaço

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Nota sobre o autor:

Marta CortesaoA Marta Filipa Cortesão é Mestre em Biologia Molecular e Celular pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP). Em Abril de 2017 iniciou o doutoramento em Microbiologia do Espaço, no Centro Aeroespacial Alemão (DLR), em Colónia (Alemanha). Estuda a sobrevivência e a adaptação de microrganismos (bactérias e fungos) tanto em ambientes extremos, como o do Espaço exterior (para lá da atmosfera Terrestre onde existe vácuo e diferentes tipos de radiação ionizante), como em ambientes de voo espacial (estes mais amenos, dentro das próprias naves espaciais onde vivem os astronautas). Entre diversas colaborações, destacam-se o laboratório de Proteção Planetária da NASA Jet Propulsion Laboratory (Caltech), o BioServe Space Technologies na Universidade do Colorado (CU Boulder), onde esteve como cientista convidada, e também na Universidade Técnica de Berlim, e no Instituto Nacional de Ciências Radiológicas (NIRS) no Japão. De salientar também a atribuição do prémio Women in Aerospace Europe (WIA-E) 2018, que apoia jovens profissionais talentosos na apresentação do seu trabalho em contexto internacional. Um dos principais projectos em que está envolvida é o “Biofilm in Space”, financiado pela NASA, que consiste numa experiência científica a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS em inglês), para estudar a expressão de genes e a formação de biofilmes em ambiente de voo espacial.

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IMPORTANTE:

O Bit2Geek convidou alguns cientistas portugueses e estrangeiros para escreverem neste canal, e que temos anunciado no final de cada artigo. Juntou-se á equipa Juan Ángel Vaquerizo, uma referência internacional na área da divulgação científica.

Juan Ángel Vaquerizo, é astrofísico e Coordenador da Unidad de Cultura Científica del Centro de Astrobiología (CAB). Após mais de 10 anos dedicado ao ensino de Ciências ingressou no Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) para trabalhar no projecto PARTNeR, que permite a estudantes fazer testes de radioastronomía, com a   antena da NASA, instalada en Robledo de Chavela (Madrid). Vaquerizo é um investigador particularmente dedicado à “didáctica” científica e desenvolve um extenso trabalho na área da divulgação cientifica. 

Juntamos uma entrevista interessante que deu, a propósito da importância da divulgação científica.

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Marta Filipa Cortesão é Mestre em Biologia Molecular e Celular pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP). Em Abril de 2017 iniciou o doutoramento em Microbiologia do Espaço, no Centro Aeroespacial Alemão (DLR), em Colónia (Alemanha). Estuda a sobrevivência e a adaptação de microrganismos (bactérias e fungos) tanto em ambientes extremos, como o do Espaço exterior (para lá da atmosfera Terrestre onde existe vácuo e diferentes tipos de radiação ionizante), como em ambientes de voo espacial (estes mais amenos, dentro das próprias naves espaciais onde vivem os astronautas). Entre diversas colaborações, destacam-se o laboratório de Proteção Planetária da NASA Jet Propulsion Laboratory (Caltech), o BioServe Space Technologies na Universidade do Colorado (CU Boulder), onde esteve como cientista convidada, e também na Universidade Técnica de Berlim, e no Instituto Nacional de Ciências Radiológicas (NIRS) no Japão. De salientar também a atribuição do prémio Women in Aerospace Europe (WIA-E) 2018, que apoia jovens profissionais talentosos na apresentação do seu trabalho em contexto internacional. Um dos principais projectos em que está envolvida é o “Biofilm in Space”, financiado pela NASA, que consiste numa experiência científica a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS em inglês), para estudar a expressão de genes e a formação de biofilmes em ambiente de voo espacial.