Apesar de alface e outros vegetais folhosos serem partes cruciais de uma dieta equilibrada, uma salada do “espaço” pode não ser a escolha mais saudável para astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS). Uma nova pesquisa mostrou que a microgravidade, condição em que os astronautas da ISS vivem, pode tornar a alface mais vulnerável a patógenos, organismos que podem levar ao surto de doenças transmitidas por alimentos. A pesquisa pode influenciar futuras missões espaciais tripuladas à Lua e, eventualmente, a Marte.
Atualmente, membros da tripulação da ISS podem consumir verduras cultivadas na estação espacial em câmaras controladas de temperatura, água e luz. Eles também podem comer itens enviados da Terra. No entanto, a ISS é conhecida por abrigar muitos patógenos, como bactérias e fungos, que podem causar doenças. E se alguns desses patógenos, como E. coli e salmonela, colonizarem o tecido da alface consumida, o consumidor pode adoecer. As bactérias podem crescer em qualquer lugar, por isso a NASA e outras agências espaciais, bem como empresas espaciais privadas como a SpaceX, estão preocupadas que um surto de doença transmitida por alimentos possa atrapalhar seriamente uma missão e colocar em risco bilhões de dólares de investimento.
Cientistas da Universidade de Delaware buscaram descobrir como a microgravidade afeta a alface e se o ambiente pode tornar os vegetais de salada mais ou menos vulneráveis a organismos causadores de doenças. Eles alcançaram resultados expondo as plantas à rotação criada por um dispositivo chamado clinostato. Isso simulou as condições de microgravidade da ISS para as amostras. As plantas podem sentir a gravidade usando as raízes e frequentemente exibem um tipo de crescimento diferencial chamado “gravitropismo” como resultado da forma como a gravidade age sobre elas. A equipe descobriu, em última análise, que as plantas cultivadas em ambientes simulados de microgravidade eram na verdade mais vulneráveis à colonização pelo patógeno Salmonela.
Pequenos poros em caules e folhas são chamados de “estômatos”, e as plantas usam esses estômatos para trocar gases. Como mecanismo de defesa, os poros geralmente “fecham” quando uma planta é exposta a um estressor como bactérias. Por algum motivo, no entanto, as plantas cultivadas em microgravidade induzida por rotação abriram seus estômatos quando expostas a bactérias, significando que eram muito mais propensas à invasão de salmonela no espaço do que seriam na Terra. “O fato de eles permanecerem abertos quando estávamos os expondo ao que pareceria ser um estresse foi realmente inesperado”, disse Noah Totsline, membro da equipe e cientista da Universidade de Delaware, em um comunicado. Embora as plantas estivessem girando a velocidades não superiores às experimentadas por um frango de churrasco – ou seja, isso não era uma verdadeira microgravidade – foi o suficiente para confundir seu senso de direcionalidade e afetar suas respostas a estressores como bactérias.
A equipe também usou seu experimento para testar o uso de uma “bactéria auxiliar” chamada B. subtilis UD1022, que é usada para ajudar no crescimento das plantas e se defender contra colonizadores bacterianos. Em vez de ajudar as plantas a se defenderem da salmonela em microgravidade, a equipe descobriu que o UD1022 não protegia as plantas, o que pode ser o resultado da bactéria ser incapaz de desencadear uma resposta biológica que faria as plantas fecharem os estômatos. “O fracasso do UD1022 em fechar estômatos sob simulação de microgravidade é surpreendente e interessante, e abre outra lata de vermes”, disse Harsh Bais, membro da equipe e biólogo vegetal da Universidade de Delaware, no comunicado. “Eu suspeito que a capacidade do UD1022 de anular o fechamento dos estômatos sob simulação de microgravidade pode sobrecarregar a planta e fazer com que a planta e o UD1022 não consigam se comunicar um com o outro, ajudando a salmonela a invadir a planta.”
A equipe tem uma ideia, no entanto, que poderia ajudar a reduzir o risco de contaminação como resultado de plantas abrirem seus estômatos mais largamente em ambientes de microgravidade. “Começar com sementes esterilizadas é uma maneira de reduzir os riscos de ter micróbios nas plantas”, disse Kniel. “Mas então os micróbios podem estar no ambiente espacial e podem entrar nas plantas dessa maneira.” Uma alternativa pode ser ajustar a genética das plantas para impedir que abram seus estômatos mais largamente enquanto estão no espaço em primeiro lugar. Cientistas no laboratório de Bais já estão avaliando diferentes espécies de alface com genéticas variadas e testando sua resposta à microgravidade. “Se, por exemplo, encontrarmos uma que feche seus estômatos em comparação com outra que já testamos que abre seus estômatos, então podemos tentar comparar a genética dessas duas cultivares diferentes”, disse Bais. “Isso nos dará muitas perguntas sobre o que está mudando.”
