La amenaza de las ‘superbacterias del espacio’

Bacterias del espacio. Retro cartel inspirado en 'El hombre del Planeta X'

Ni la peor película de serie B con ese título se acerca a la amenaza real de las superbacterias. Desafortunadamente, no hace falta que lleguen desde el espacio. Las verdaderas invasoras están ya la Tierra; la FAO tiene fichados a una decena de microbios potencialmente resistentes al ataque de antibióticos. El problema es que, además, en los ambientes extraterrestres hay terrícolas microscópicos. Y hemos sido los humanos quienes los hemos llevado hasta allí arriba. En nuestras manos está el no hacerlos más fuertes aún, fuera de nuestro planeta, donde algunos estudios señalan que se aceleran las mutaciones.

La historia viene de lejos. Desde 1967 se aborda específicamente en el Tratado del Espacio. “Ahí se expone la preocupación de la comunidad científica de evitar la contaminación de los cuerpos planetarios que vayamos a explorar”, explica desde el INTA José Eduardo González-Pastor (@eglezpastor), del Departamento de Evolución Molecular del Centro de Astrobiología (CAB). “Es importante para que eso no dificulte las futuras misiones destinadas a estudiar la presencia de vida en los mismos. En el caso de que albergaran vida, que no se vea afectada por los microorganismos que pudiéramos introducir”.

Las misiones espaciales anteriores a esas fechas no tenían en cuenta el problema de la contaminación que podían llevar consigo naves y astronautas a ambientes como la Luna. Aunque la radiación fuera de la atmósfera es muy alta. Aunque el frío es helador, hay vida que puede quedar agarrada a todo lo que visita la Estación Espacial Internacional (EEI). Y el problema es que esas bacterias viajeras se han hecho fuertes ante semejantes inclemencias. Lo que no se mata, se hace más fuerte.

“En la Tierra existen microorganismos que pueden sobrevivir a dosis de radiactividad muy elevada, como por ejemplo Deinococcus radiodurans, en centrales nucleares. Además hay otros microorganismos que pueden sobrevivir a temperaturas superiores a 70 grados e incluso resistir a 121 grados (la temperatura que alcanza el agua en una olla a presión)”, señala el investigador español.

Es casi seguro que hayamos introducido microorganismos en la Luna y en Marte, pero eso no significa que hayan prosperado

“Además, otros muchos microorganismos con un metabolismo no tan resistente, sí pueden sobrevivir en forma de espora durante largos periodos de tiempo y en condiciones muy adversas. Claramente el ser humano ha exportado y sigue exportando formas resistentes de microorganismos al espacio exterior y a otros planetas. Es casi seguro que hayamos introducido microorganismos en la Luna y en Marte, pero eso no significa que hayan prosperado”. ¿Lo han hecho en la EEI?

El primer catálogo de bacterias del espacio

En 2014, el JPL/NASA mandó al espacio una bonita sopa bacteriana con fines científicos. Recientemente, la agencia espacial ha publicado el primer catálogo completo de gérmenes en sistemas de espacio cerrado. Los seis pobladores de la EEI, único territorio conocido actualmente habitado fuera de nuestro planeta, no corren un gran riesgo. “No creo que las mutaciones en la Estación puedan ocasionar mutantes que sean más peligrosos [que los de la Tierra] para la salud. No obstante, siempre es conveniente minimizar el riesgo de que bacterias de salida de la EEI”, explica González-Pastor.

Paenibacillus elgii encontrada en el róver Spirit antes de su lanzamiento a Marte

Paenibacillus elgii encontrada en Spirit antes de su lanzamiento a Marte NASA/JPL

Otros expertos creen que en un entorno como éste pueden ser especialmente peligrosas y actuar cual séptimo pasajero. “Se ha demostrado que los microbios específicos en espacios interiores de la Tierra afectan la salud humana”, señala Kasthuri Venkateswaran, investigador principal del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Él es coautor de un trabajo publicado en la revista científica BMC.

“Esto es aún más importante para los astronautas durante el vuelo espacial, ya que tienen alterado su sistema inmunitario y carecen de acceso a las sofisticadas intervenciones médicas disponibles en la Tierra”. Bacterias inocuas en la Tierra pueden –como mínimo– ser incómodas oportunistas en el espacio, bajo ciertas condiciones. Por otro lado, y según ese estudio, algunos microbios pueden causar la corrosión en la infraestructura de la EEI al causar bloqueos mecánicos. Ya tenemos la peli de terror servida: microbios mutantes impiden abrir la escotilla.

“La EEI es un sistema cerrado herméticamente, sometido a microgravedad, radiación, dióxido de carbono elevado y la recirculación del aire a través de filtros HEPA. Se considera un ambiente extremo“, añade Venkateswaran; puede ser el tipo de lugar donde las bacterias tienden a prosperar y adaptarse a partir de mutaciones, generándose resistencias. Sin embargo, en los más de 20 años de historia de la Estación no ha habido ningún desagradable capítulo mutante. En 2015 se encontraron cepas de E. bugandensis, del tipo de las que a veces son problemáticas en hospitales por su capacidad para presentar resistencias.

Plata: el quitamachas galáctico

Ahora, una investigadora de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Berlín ha probado un nuevo recubrimiento antimicrobiano a base de plata y rutenio a bordo de la Estación Espacial Internacional. Presentado en Frontiers in Microbiology, su estudio muestra que un producto, bajo la marca AGXX, redujo drásticamente el número de bacterias en las superficies propensas a la contaminación, y podría ayudar a proteger a los futuros astronautas más allá de la Luna y Marte.

La comida, un foco de bacterias siempre presente el la ISS. Aquí, con Scott Kelly

La comida, un foco de bacterias siempre presente el la ISS. Aquí, con Scott Kelly NASA

“Los vuelos espaciales pueden convertir bacterias inofensivas en patógenos potenciales”, recuerda la autora principal del estudio, Elisabeth Grohmann. “Al igual que las hormonas del estrés dejan a los astronautas vulnerables a las infecciones, las bacterias que transportan desarrollan recubrimientos protectores gruesos para resistir a los antibióticos, y se vuelven más vigorosos, se multiplican y metabolizan más rápido”.

La plata ya se usaba en la antigüedad como desinfectante. No era extraño meter monedas de este material en agua o leche para que aguantase más tiempo en buen estado. “La combinación de ambos elementos previene con mucha eficacia la contaminación de esas superficies, lo cual sería de gran utilidad para evitar que se instalen comunidades microbianas patógenas en esas superficies y se evite la dispersión de enfermedades en al ISS”, corrobora González-Pastor.

La prueba del algodón en el váter de la EEI

Para empeorar las cosas, los genes responsables de estos nuevos rasgos se pueden compartir fácilmente entre diferentes especies de bacterias, a través del contacto directo o en la matriz de limo que secretan. Para abordar este problema, Grohmann y sus colegas probaron el nuevo recubrimiento antimicrobiano en una superficie propensa a la contaminación a bordo de la ISS: la puerta del inodoro.

San Cristoforetti enseña el WC de la EEI

San Cristoforetti enseña el WC de la EEI ESA

“AGXX contiene plata y rutenio con un derivado de vitamina y mata todo tipo de bacterias, así como ciertos hongos, levaduras y virus. Los efectos son similares a los de la lejía, excepto que el recubrimiento se auto regenera para que nunca se contamine”, explica Grohmann.

La plata en sí misma se ha utilizado desde la prehistoria para prevenir el crecimiento de microbios. Hoy en día se encuentran en todos lados, desde calcetines hasta piscinas, por lo que tal vez las bacterias resistentes hayan comenzado a proliferar; se lo conocen. Con todo, “después de 6 meses de exposición en la EEI, no se encontraron bacterias de las superficies recubiertas con esta sustancia”, señala Grohmann.

“Lo más importante es que no se encontraron patógenos humanos serios en ninguna superficie. Por lo tanto, el riesgo de infección para el equipo de la ISS actualmente es bajo”, enfatiza Grohmann. Sin embargo, todos los aislamientos bacterianos fueron capaces de formar recubrimientos viscosos que evadían la inmunidad, y la mayoría eran resistentes a al menos tres antibióticos. También pudieron compartir genes.

La principal vía de entrada de microorganismos patógenos es la propia tripulación

“La principal vía de entrada de microorganismos patógenos es la propia tripulación”, explica González-Ruano desde Torrejón de Ardoz. “Es imposible esterilizar a los astronautas. Muchos microorganismos patógenos viajan con nosotros, ya que están presentes en nuestra piel o en otros hábitats de nuestro cuerpo, y aprovechan los momentos en los que nuestras defensas están bajas para atacarnos”.

El experimento mutante de la EEI

La empresa Nanobiosym Genes tiene dos cepas de la temible bacteria Staphylococcus aureus a la Estación Espacial Internacional. Su equipo, junto a los de dos universidades, comparará los patrones de sus mutaciones con los mismos organismos que crecen en la Tierra para diseñar a algoritmos que predicen las mutaciones que conducen a la resistencia a los antibióticos.

“Hace más de 25 años, tenía la hipótesis de que el ambiente tiene un efecto en la forma en que los genes mutan y evolucionan, o se expresan”, señala la investigadora Anita Goel, presidenta de Nanobiosym, en la web del proyecto. “¿Cómo afecta la microgravedad a la tasa y al patrón de mutaciones? Algunos datos sugieren que la microgravedad acelera las mutaciones, pero no conocemos el mecanismo de cómo podría desempeñar un papel el medio ambiente”.

Los datos de la investigación pueden definir el espectro mutacional. Combinar eso con algoritmos puede mejorar la capacidad de predecir mutaciones, incluidas aquellas que conducen a la resistencia a los medicamentos.

“Podemos modelar cómo irá la resistencia a los medicamentos y usarlo para desarrollar medicamentos mejores y más inteligentes”, señala Goel. “Un insecto puede mutar en presencia de un medicamento y volverse resistente. Estamos tratando de adelantarnos a eso, predecir esas mutaciones y estar listos con un medicamento cuando aparezcan “.

 


En la actualidad, el instrumental y las propias naves espaciales se someten a tratamientos de esterilización a base de alcohol y calor (entre 110 ºC y 146ºC hasta un máximo de 144 horas, aclara el biólogo del CAB-INTAA). Los brazos de exploración de Curiosity, por ejemplo, se cubrieron con filtros de aire de alta eficiencia capaces de eliminar el 99,9% de las partículas superiores a las 0,3 micras. Es lo más limpio que hemos mandado a explorar rocas. La Política de Control de Contaminación de la NASA, que sirve de referencia internacional, es rigurosa en dos frentes: “Controlar cuidadosamente la contaminación de otros mundos por organismos terrestres y materiales orgánicos transportados por naves espaciales para garantizar la integridad de la búsqueda y el estudio de la vida extraterrestre, si existe”; y “evitar rigurosamente la contaminación de la Tierra por la vida extraterrestre o las moléculas bioactivas en muestras traídas de mundos habitables para evitar consecuencias potencialmente dañinas para los humanos y la biosfera de la Tierra”.

Este último punto es especialmente delicado, cuando la comunidad astrobiológica discute qué entendemos por formas consistentes de vida y qué hacer cuando hallemos una, algo que buena parte de la misma cree que ocurrirá más pronto que tarde, como el también científico del CAB Felipe Gómez, quien añade que “tenemos que estar preparados para ese momento”.

La NASA es clara al respecto: nada de traérsela a la Tierra. Nada de analizarla en la EEI, como en la película Life. La ciencia-ficción está lejos de describir lo que realmente pasa en las alturas con nuestros pequeños mutantes. Pero González-Pastor concluye con una afirmación que cualquier guionista de terror tiene bien presente: “La vida que conocemos en nuestro planeta tiende a dispersarse y a adaptarse a nuevas condiciones extremas. Es lo que ha hecho desde que se originó, hace más de 3.500 millones de años”.