Aurich Lawson | Getty Images
L’espace présente des dangers énormes pour les humains, des trous noirs à la mort thermique de l’univers. Mais alors que l’humanité envisage les voyages spatiaux long-courriers, il existe d’autres dangers potentiels plus petits qui, selon certains chercheurs, pourraient mériter plus d’attention : les microbes de la Terre.
Les astronautes sont confrontés à de nombreux problèmes de santé connus dans l’espace, notamment une perte de densité osseuse, une atrophie musculaire et des problèmes psychologiques. Et sur Terre, les chercheurs découvrent de plus en plus comment les diverses bactéries et autres micro-organismes qui vivent à l’intérieur et à l’extérieur des gens – le microbiome humain – affectent la santé physique et mentale.
L’espace, bien sûr, est un environnement entièrement différent de la Terre, avec des niveaux de rayonnement et une microgravité élevés. Bien que la science soit loin d’être certaine, ces grandes différences peuvent provoquer des changements inattendus dans le microbiome des astronautes. À son tour, cela pourrait entraîner une série de problèmes de santé, qui peuvent être plus prononcés lors de longs séjours dans l’espace, comme un voyage vers une autre planète.
Pourtant, les implications d’un microbiome perturbé sont mal comprises, même sur Terre, a déclaré David Pearce, chercheur en biosciences à l’Université de Northumbria et auteur d’un article de 2022 explorant comment un voyage sur Mars pourrait affecter les microbes dans l’intestin, ce qui rend la gamme de maladies connexes et maladies dans l’espace difficiles à prévoir. Et la recherche directe est limitée car seulement environ 600 personnes ont déjà été dans l’espace. Ceux qui ont fait le voyage ne restent généralement pas longtemps, car la durée moyenne d’un voyage vers la Station spatiale internationale est d’environ six mois. Et certains chercheurs ne sont pas encore convaincus qu’il existe suffisamment de preuves suggérant que le microbiome humain changera beaucoup dans l’espace.
Néanmoins, de nombreux chercheurs, dont Pearce, tentent de déterminer si les astronautes entreront ou non dans un état dans lequel leur microbiome change de manière défavorable, appelé dysbiose. « Parce qu’ils vont être absents pendant longtemps, cette dysbiose deviendra-t-elle un problème important », a-t-il dit, « ou les amènera-t-il à avoir des effets sur la santé qui altèrent leur capacité à fonctionner? »
Les chercheurs tentent de comprendre les effets possibles de l’espace sur le microbiome à deux endroits : les environnements terrestres qui ressemblent d’une certaine manière à ceux vécus dans l’espace, ou dans l’espace lui-même. Dans un exemple du premier cas, Norberto González-Juarbe, chercheur principal du groupe de recherche sur le microbiome des astronautes du groupe des maladies infectieuses et de médecine génomique de l’Institut J. Craig Venter, examine les microbiomes des chercheurs qui travaillent dans les stations Concordia et Neumayer à Antarctique. Il a déclaré que ces emplacements imitent, en partie, ce que les astronautes vivent dans l’espace, en particulier l’obscurité, le confinement et les contacts humains limités.
L’équipe prévoit d’analyser des échantillons des chercheurs de ces stations pour voir comment la composition microbienne de leurs voies gastro-intestinales change et comment leur système immunitaire réagit aux conditions de type station spatiale. Selon González-Juarbe, les premiers résultats montrent des changements dans les microbes intestinaux, et l’équipe examine actuellement les données immunologiques. Il espère publier les résultats d’ici la fin de l’année.
Quant aux études menées dans l’espace, il y en a quelques-unes. Une étude de 2019, par exemple, a comparé les microbiomes de l’astronaute Scott Kelly et de son frère jumeau, Mark, après que le premier se soit rendu dans l’ISS pendant près d’un an à partir de 2015. L’étude a postulé que le microbiome de Scott Kelly avait effectivement changé dans l’espace. Pour lui, cela incluait une réduction des bactéries appelées Bacteroidetesdont la dérégulation a été liée à des problèmes neurologiques, immunitaires et métaboliques, ainsi qu’à une augmentation de Firmicutesun type de bactérie qui peut aider à décomposer certains amidons et fibres.
En 2019, une autre étude du J. Craig Venter Institute a porté sur neuf astronautes qui ont passé entre 6 et 12 mois sur l’ISS. Les astronautes ont prélevé des échantillons de diverses parties de leur peau, de leur nez et de leur langue. Les astronautes ont également recueilli des selles, du sang et de la salive, ainsi que des échantillons de diverses surfaces de la station et de son réservoir d’eau.
De retour sur Terre, les auteurs de l’étude ont extrait et séquencé l’ADN des échantillons pour voir comment les microbiomes des astronautes ont changé au fil du temps. L’étude a révélé que divers microbes cutanés, y compris des types de Gammaprotéobactéries, dont le nombre a diminué, ce qui, selon les auteurs, pourrait contribuer au phénomène courant d’éruptions cutanées et d’hypersensibilité cutanée chez les astronautes dans l’espace. Les résultats suggèrent également que le microbiome gastro-intestinal des astronautes a changé et que deux types de bactéries…Akkermansia et Ruminocoquequi semblent jouer un rôle important dans le maintien de l’intégrité du mucus dans le tube digestif et dans la décomposition des glucides, ont été multipliés par cinq.