Điều gì khiến phi hành gia trên ISS ngày càng yếu đi?

Trạm Vũ Trụ Quốc Tế (ISS) là một môi trường khắc nghiệt không chỉ về điều kiện vật lý mà còn về hệ vi sinh vật. Một nghiên cứu mới đây đã phát hiện ra rằng tính vô trùng "độc nhất" của ISS kỳ thực lại có thể gây ra các vấn đề về miễn dịch và sức khỏe da liễu cho các phi hành gia.

"Sạch quá" cũng không tốt

Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Cell, đã lấy mẫu hơn 800 bề mặt trong ISS và tạo ra bản đồ 3D đầu tiên về hệ vi khuẩn trên trạm.

GS Rob Knight, một trong những đồng tác giả của nghiên cứu và là nhà vi sinh vật học tại Đại học California (Mỹ), nhấn mạnh ISS có mức độ đa dạng vi khuẩn "cực kỳ thấp".

Không chỉ vậy, trên ISS còn có sự hiện diện "cao bất thường" của những loại vi khuẩn liên quan đến hoạt động của con người. Điều này tương tự như môi trường bệnh viện - nơi đặc biệt thiếu sự đa dạng vi khuẩn. Hệ lụy của điều này là có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng về sức khỏe.

Mặc dù vi khuẩn thường được xem là yếu tố gây bệnh, nhưng trên thực tế, chúng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe con người. Đặc biệt, một hệ vi sinh vật đa dạng giúp củng cố hệ miễn dịch và giảm nguy cơ mắc bệnh.

Trên ISS, nơi luôn có ít nhất 6-7 phi hành gia sinh sống và làm việc, các vấn đề về suy giảm miễn dịch, phát ban và lở miệng đã được ghi nhận. Những triệu chứng này có thể trở nên trầm trọng hơn khi các phi hành gia quay trở lại Trái Đất, do hệ miễn dịch suy yếu và dễ bị nhiễm các vi khuẩn thông thường.

Nghiên cứu đã chia ISS thành 9 khu vực riêng biệt để phân tích sự phân bố vi khuẩn. Kết quả cho thấy các khu vực khác nhau có các loại vi khuẩn đặc trưng. Thí dụ, vi khuẩn liên quan đến thực phẩm tập trung ở khu vực bếp, trong khi vi khuẩn từ phân chủ yếu xuất hiện ở khu vực vệ sinh.

Đặc biệt, nhóm nghiên cứu phát hiện một lượng lớn hóa chất tẩy rửa trên các bề mặt, cho thấy ISS đang được duy trì ở mức vô trùng rất cao. Điều này có thể vô tình ngăn chặn sự phát triển của các vi khuẩn có lợi và làm giảm khả năng thích nghi của hệ miễn dịch phi hành gia.

Tình trạng này đặt ra câu hỏi quan trọng về tương lai của con người trong không gian. Đó là nếu ISS đã tạo ra môi trường quá vô trùng và ảnh hưởng đến sức khỏe phi hành gia trong thời gian ngắn, thì các sứ mệnh dài hạn như định cư trên Mặt Trăng hay sao Hỏa liệu có thể đối mặt với những vấn đề nghiêm trọng hơn?

Tầm quan trọng của vi khuẩn

Khi nhắc đến vi khuẩn, nhiều người thường nghĩ ngay đến bệnh tật, nhiễm trùng hay những hiểm họa vô hình rình rập sức khỏe. Tuy nhiên, sự thật là vi khuẩn đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì và bảo vệ sức khỏe con người. Trên thực tế, cơ thể chúng ta chứa hàng nghìn tỷ vi khuẩn, nhiều hơn cả số lượng tế bào con người, tạo thành một hệ sinh thái vi sinh phức tạp và không thể thiếu.

Điển hình như ruột của con người là một hệ sinh thái phong phú với hàng trăm loài vi khuẩn đường ruột như Lactobacillus, Bifidobacterium giúp phân hủy thức ăn, hấp thụ dinh dưỡng và tổng hợp các vitamin quan trọng như vitamin B12, vitamin K. Nếu không có vi khuẩn đường ruột, hệ tiêu hóa của con người sẽ không thể hoạt động hiệu quả.

Vi khuẩn không chỉ giúp tiêu hóa mà còn huấn luyện hệ miễn dịch. Ngay từ khi sinh ra, cơ thể trẻ sơ sinh đã bắt đầu tiếp xúc với vi khuẩn từ mẹ và môi trường xung quanh, giúp phát triển hệ miễn dịch. Một số vi khuẩn có lợi cạnh tranh trực tiếp với vi khuẩn gây bệnh, tạo thành một "lá chắn sinh học" bảo vệ cơ thể khỏi tác nhân có hại.

Theo GS Ashley Franks từ Đại học La Trobe, nếu hệ miễn dịch không tiếp xúc với nhiều loại vi khuẩn, nó sẽ không được kích hoạt đầy đủ để bảo vệ con người.

Điều này đặc biệt nguy hiểm trong môi trường không gian, nơi một loại vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh có thể nhanh chóng lan rộng và không có cách điều trị hiệu quả.

Một giải pháp tiềm năng là đưa thêm vi khuẩn vào ISS, nhưng điều này không đơn giản. Đó là vì Trái Đất đã mất hàng triệu năm để đạt được sự cân bằng giữa các vi khuẩn, trong khi ISS là một hệ sinh thái hoàn toàn khác.

Việc vô tình tạo điều kiện cho một loại vi khuẩn nguy hiểm phát triển có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Một số nhà nghiên cứu đề xuất ý tưởng đưa động vật nuôi, như chó hoặc mèo, lên trạm vũ trụ để tăng cường sự đa dạng vi sinh vật. Tuy nhiên, đây vẫn chỉ là một giả thuyết và cần thêm nhiều nghiên cứu để đảm bảo an toàn.

Nghiên cứu này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của môi trường không gian đối với sức khỏe con người mà còn đặt nền tảng cho các biện pháp cải thiện điều kiện sống trên các sứ mệnh không gian trong tương lai.

Nếu con người thực sự muốn sống lâu dài ngoài Trái Đất, việc xây dựng một hệ sinh thái vi khuẩn cân bằng sẽ là một thách thức quan trọng cần phải giải quyết.