Karakterisatie van de Staphylococcus spp geïsoleerd uit de lucht van het International Space Station

Uit data van voorgaande ruimtevluchten is gebleken dat er niet enkel op aarde micro-organismen aanwezig zijn, maar ook in ruimtevaartuigen. In een gesloten omgeving zoals een ruimtevaartuig is de bemanning de belangrijkste bron van microbiële contaminatie. Micro-organismen komen continu vrij uit onze luchtwegen, huid, het gastro-intestinaal stelsel en de genito-urinaire wegen. Dit leidt tot contaminatie van de lucht, water en binnenoppervlakken in ruimtevaartuigen. De meeste microbiële species veroorzaken geen nadelige effecten. Toch kunnen ze door de dichtbevolkte, gesloten omgeving van een ruimtevaartuig een negatief effect uitoefenen op de prestaties van de bemanningsleden. Het zou dan gaan om infecties, allergieën, toxiciteit en verslechtering van de kwaliteit van lucht- en watervoorraden. De risico’s worden nog groter bij langdurige ruimtevluchten aangezien er beperkingen zijn in diagnose, behandeling en het desinfecteren van ruimten. Na verloop van tijd zal ook de residentiële microbiële populatie in het ISS veranderen door het frequent wisselen van de bemanning. Verder wordt er verwacht dat de specifieke ruimtevaartcondities (straling, micrograviteit, e.d.) en deels de aanwezigheid van mobiele genetische elementen (MGE), die virulente of antibioticaresistentiegenen dragen, genetische variatie in micro-organismen zullen veroorzaken. MGE worden aanschouwd als de hoofdspelers in de herschikking van genetisch materiaal die in combinatie met mutaties en selectie tot evolutie leiden. Zo kunnen aanvankelijk onschadelijke bacteriën genetisch evolueren tot gevaarlijke bacteriën. Bacteriën kunnen op deze manier resistentie verwerven tegen antibiotica en ontsmettingmiddelen. Bacteriën kunnen niet enkel een gevaar opleveren voor de gezondheid van astronauten maar ook een risico voor de integriteit van het ruimteschip. Zo kunnen biofilmvormende bacteriën de materialen van het ruimtevaartuig beschadigen en corrosie veroorzaken. In kader van het Biocontaminatie project heeft ESA (European Space Agency) een contract afgesloten met het IBMP (Institute of Biomedical Problems, Rusland). Dit contract hield in dat er luchtstalen werden genomen in het International Space Station (ISS). Deze stalen werden getransporteerd naar het SCK•CEN voor identificatie en karakterisatie van de aanwezige microflora. Van Oktober 2001 tot Oktober 2004 zijn er 43 luchtstalen genomen uit het ISS via impactie op voedingsbodems. Microbiële analyse van deze luchtstalen resulteerde in een collectie van 128 bacteriële en fungale isolaten die reeds gedeeltelijk gekarakteriseerd werden met moleculaire technieken. Uit de identificatie d.m.v. sequencing van een deel van het 16S rRNA gen, blijkt dat het merendeel van de geïsoleerde bacteriën (73) in de lucht uit het ISS tot het genus Staphylococcus behoort. Deze bacteriën zijn van humane oorsprong en zeer frequent aanwezig in de normale humane flora. Deze soort is door zijn (soms) pathogeen karakter interessant om te bestuderen. Een gedetailleerd onderzoek naar mogelijke pathogeniciteit van de Staphylococcus sp. aanwezig in de collectie, valt echter buiten het kader van het eindproject. In dit eindproject werden de Staphylococcus sp. uit deze cultuurcollectie, beter gekarakteriseerd op basis van: -API (Analytical Profile Index)-identificatie d.m.v. een API-strip -Een antibiotica resistentie profiel d.m.v. een ATB (Antibiotic) –strip -Een plasmide-analyse waarbij een plasmide-extractie zal uitgevoerd worden via een testkit van Qiagen (Qiagen Midi kit). Vervolgens zal een restrictie-analyse worden uitgevoerd op de geïsoleerde plasmides. Hieruit kunnen we meer te weten komen over een eventuele relatie tussen plasmides van de verschillende Staphylococcus sp. -Biofilmvormingcapaciteit -Resistentie tegen quaternaire ammoniumzouten. -Een fingerprintingtechniek type REP (Repetitive Extragenic Palindromic)- PCR (Polymerase Chain Reaction).