Estas son las bacterias que nos acompañarán a Marte

Ir a Marte no es una simple cuestión de tener agua y oxígeno, sino de conseguir un entorno en el que, de forma duradera, los colonos tengan todos los recursos y la protección que necesitan. Y entre esos recursos hay uno que todos llevamos incorporado y que es absolutamente imprescindible: nuestro 'ecosistema' interior. Hablamos de los miles de millones de bacterias que viven dentro de nosotros, un ejército invisible que cumple con un sin número de funciones vitales y que, en definitiva, nos define como humanos. En otras palabras, la clave de nuestra supervivencia en Marte no reside solo en la ingeniería aeroespacial, ni en llevar humanos allí, sino en nuestra capacidad para que otros microorganismos vitales nos acompañen en el viaje.

Ahora, un estudio pionero en el mundo y liderado por investigadores australianos acaba de proporcionar la primera prueba en condiciones reales de que, de hecho, los microbios esenciales para la salud humana pueden sobrevivir a las condiciones extremas de un viaje espacial, desde la rápida aceleración del lanzamiento a la falta de gravedad durante el trayecto y la brusca desaceleración una vez llegados a destino.

La investigación, recién publicada en 'Microgravity' por la RMIT University de Melbourne, se centró en las esporas de una de las bacterias más resistentes que conocemos, el Bacillus subtilis, un organismo vital para nuestra salud intestinal e inmunológica y cuya capacidad de supervivencia ha confirmado su candidatura como 'pasajero' biológico irrenunciable en cualquier misión espacial tripulada de larga duración.

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El desafío está claro. Si las bacterias esenciales que sustentan nuestro sistema inmune murieran durante el trayecto, la perspectiva de sostener una colonia en Marte durante años, o décadas, se volvería, sencillamente, insostenible. Por eso, comprobar la increíble capacidad de supervivencia de las esporas de Bacillus subtilis tras ser sometidas a las condiciones más brutales de aceleración y desaceleración en un cohete espacial es un primer paso indispensable para diseñar los sistemas de soporte vital de las futuras colonias interplanetarias.

Para poner a prueba la resistencia de las esporas, los investigadores no se conformaron con simulaciones de laboratorio. El experimento, todo un hito en su género, consistió en lanzar las muestras biológicas hasta el borde mismo del espacio a bordo de un cohete sonda, un misil no orbital diseñado para alcanzar grandes altitudes y caer de vuelta a la Tierra, sometiendo su carga a un ciclo completo y extremo de estrés.

Ni que decir tiene que el viaje se programó especialmente para que fuera un infierno. Durante la fase de propulsión, el cohete experimentó una aceleración de hasta 13 g. Para que nos hagamos una idea, 1 g es la aceleración de la gravedad estándar en la Tierra, que es aproximadamente de 9,8 metros por segundo al cuadrado. Un piloto de Fórmula 1 soporta hasta 5 g en una curva cerrada. Y durante un despegue normal en un cohete tipo Falcon, de Space X, un astronauta rara vez supera los 4 g. Soportar 13 veces la fuerza de la gravedad terrestre es una tortura reservada a pilotos de cazas acrobáticos o a los momentos más violentos de una eyección de emergencia. Y fue el primero de los obstáculos que superaron los microscópicos pasajeros del experimento.

La siguiente prueba tuvo lugar cuando el cohete alcanzó los 260 km de altitud y se apagó su motor principal durante seis minutos, dejándolo totalmente ingrávido. Esta fase de microgravedad, durante la que no se experimenta ninguna fuerza de choque, presenta, sin embargo, sus propios desafíos biológicos, modificando la expresión génica de las bacterias. Bacillus subtilis resistió sin inmutarse.

Pero el verdadero desafío llegó al final. Al reingresar en la densa atmósfera terrestre, en efecto, la carga útil fue sometida a una desaceleración extrema, con fuerzas que alcanzaron un pico de 30 g, al mismo tiempo que giraba vertiginosamente a unas 220 revoluciones por segundo. Treinta 'g' es una fuerza catastrófica, más allá de lo que cualquier ser humano podría tolerar sin sufrir daños irreversibles.

«Nuestra investigación -explica Elena Ivanova, coautora del estudio-demostró que un tipo importante de bacteria para nuestra salud puede resistir cambios rápidos de gravedad, aceleración y desaceleración». Tras el vuelo, en efecto, los científicos pudieron comprobar que las esporas no mostraban cambios en su capacidad de crecimiento ni en su estructura, un claro indicio de que podían sobrevivir tranquilamente a un viaje espacial. Gail Iles, experta en ciencia espacial de RMIT y también firmante del estudio, fue rotunda al afirmar que este resultado «mejora nuestra comprensión de cómo la vida puede soportar condiciones duras, proporcionando valiosos conocimientos para futuras misiones a Marte y más allá«.

Las funciones de Bacillus subtilis, y en general las del microbioma humano, resultan imprescindibles para nuestra salud y supervivencia. Y es que vivimos, en parte, gracias a una simbiosis perpetua con miles de especies de microorganismos diferentes. Basta pensar que en cada uno de nosotros habita un número de células bacterianas que, aunque variable, rivaliza en número con nuestras propias células humanas. Juntas, de hecho, esas bacterias pueden llegar a pesar dos kg. Este vasto y complejo ecosistema, concentrado principalmente en el intestino, es tan importante que muchos científicos lo consideran como un órgano más, a veces llamado 'segundo cerebro' por su profunda conexión con nuestro sistema nervioso central y la producción de neurotransmisores.

En concreto, Bacillus subtilis modula nuestra respuesta inmune, equilibra la flora intestinal y ha demostrado ser capaz de producir al menos tres antibióticos naturales. Además, indirectamente promueve una mejor circulación de la sangre y ha sido vinculado con propiedades que retardan el envejecimiento y estimulan la regeneración celular. No en vano fue nombrado Microbio del Año 2023 por la Asociación de Microbiología General y Aplicada (VAAM) por su versatilidad en salud y tecnología.

Está claro, pues, que si los futuros colonos marcianos van a tener que vivir en entornos cerrados, reciclados y bajo un estrés físico y psicológico constante, el mantenimiento de este microorganismo deberá ser la primera línea de defensa contra las enfermedades y otras disfunciones metabólicas.

Sin embargo, las posibles aplicaciones de este estudio, señala Ivanova, «se extienden mucho más allá de la exploración espacial». Y 'mucho más allá', en este caso, significa que saber cómo Bacillus subtilis utiliza sus mecanismos de defensa podría guiar la creación de nuevos tratamientos antibacterianos, mejorando nuestra capacidad para combatir las temidas bacterias resistentes a los antibióticos. Otro uso podría ser aprovechar las capacidades de supervivencia de estos microorganismos para procesos industriales en entornos difíciles o peligrosos para los humanos.