Space Microbiome dan Keberhasilan Misi Luar Angkasa Para Astronot

Akhir-akhir ini apakah kamu membaca berita terkait peluncuran pesawat ulak-alik atau pesawat yang membawa manusia ke bulan? Atau mengenai eksplorasi mars yang dilakukan oleh banyak lembaga penelitian luar angkasa dari berbagai negara?

Dekade ini mungkin saja kamu melihat awal dari kehadiran manusia di Bulan lagi. Pemerintah Amerika Serikat menyatakan komitmen mereka untuk memimpin upaya ini dalam Petunjuk Kebijakan Luar Angkasa-1 dan tujuan saat ini termasuk mendaratkan awak di kutub selatan Bulan pada tahun 2024, sebelum membangun sebuah tempat untuk penelitian terbaru luar angkasa di sana pada tahun 2028. 

Sejak 2015, Badan Antariksa Eropa (European Space Agency/ESA) sangat mendukung konsep "Moon village", sebuah upaya kolaboratif besar yang akan mengarah pada kehadiran permanen di Bulan. 

Selain itu, Dewan terbaru di tingkat menteri mengantisipasi keterlibatan kuat ESA dalam program Bulan yang dipimpin Amerika Serikat. Kolaborator lainnya termasuk Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) dan Canadian Space Agency (CSA).

Baca Juga: Bagaimana Microbiome Berkontribusi Terhadap Kesehatan Lingkungan?
 

Eksplorasi Luar Angkasa dan Microbiome-nya

Eksplorasi bulan bisa sangat menguntungkan berbagai bidang sains dan teknologi itu sendiri, bulan diharapkan berfungsi sebagai tempat pengujian untuk misi pesawat luar angkasa dengan awak ke Mars. 

Mencapai planet merah ini juga merupakan tujuan yang dinyatakan oleh perusahaan pesawat ruang angkasa swasta, SpaceX yang menargetkan pendaratan paling cepat pada tahun 2020-an seperti yang disebutkan sebuah artikel dalam jurnal New Space.

Kamu penasaran enggak sih, bagaimana keadaan microbiome di luar angkasa? Sebagaimana diketahui, microbiome adalah sekumpulan atau sekelompok mikroorganisme yang menempati suatu tempat dan dapat berupa bakteri, virus, jamur, dan archaea. 

Dalam upaya peluncuran pesawat luar angkasa, microbiome pasti akan melakukan perjalanan bersama kru pesawat, mereka diperkirakan melebihi jumlah sel manusia di tubuh kita dan setiap individu melepaskan jutaan microbiome setiap jam. 

Misi kru bebas microbiome tidak realistis, tidak etis, dan tidak diinginkan, karena microbiome penting untuk kesehatan kru pesawat luar angkasa tersebut. Namun, komunitas microbiome dapat menjadi berbahaya, jika tidak dikelola dengan baik, dan akan menjadi ancaman serius bagi misi di masa depan.

Ancaman paling jelas bagi kesehatan kru pesawat luar angkasa adalah patogen (mikroorganisme penyebab penyakit). Menurut artikel yang terbit di jurnal Cell, risiko ini diperburuk oleh isolasi dan kedekatan anggota kru, pilihan perawatan terbatas, peningkatan transmisi microbiome dalam gayaberat mikro, praktik higienis terbatas, dan potensi peningkatan virulensi (tingkat penyebaran virus). 

Jurnal  Infect Drug Resist juga menyebutkan adanya penurunan kerentanan antibiotik bakteri di luar angkasa, serta penurunan respons imun astronot yang dikaitkan dengan gayaberat mikro, radiasi, dan stres. 

Selain itu, kurangnya microbiome lingkungan yang bersaing dengan patogen yang ditularkan oleh manusia dapat mempersulit pembentukan microbiome yang kuat di habitatnya. 

Meskipun tidak ada infeksi mengancam jiwa yang dilaporkan selama penerbangan luar angkasa sejauh ini, microbiome patogen oportunistik, yang merupakan bagian dari keanekaragaman microbiome terkait manusia, terdeteksi di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). 

Patogen semacam itu mungkin telah menyebabkan puluhan insiden medis kecil, di antaranya adalah infeksi saluran kemih, saluran pernapasan bagian atas, dan infeksi kulit di luar Bumi.
 

Microbiome Apa Saja yang Bisa Ditemukan?

Sebuah penelitian yang terbit dalam Microbiome Journal dengan menggunakan sampel yang diambil dari permukaan terpilih dari lingkungan pesawat luar angkasa (meja di kamar tidur, lantai dapur, meja di ruang utama, toilet) dan kulit kru menunjukkan komposisi yang sangat berbeda.

Secara keseluruhan, berikut beberapa hasil yang ditemukan:

• Sampel kulit ditandai dengan adanya Staphylococcus, Propionibacterium, Enterobacteriaceae, Enhydrobacter, dan Methanobrevibacter yang tinggi
• Sampel kloset ditemukan Staphylococcus  dan Anaerococcus, 
• Sampel meja ruang utama ditemukan Acinetobacter dan Streptococcus, dan lantai dapur ditemukan Brevundimonas dan Achromobacter.

Jenis Kelamin Memengaruhi Microbiome

Secara lebih rinci, hal ini juga didukung oleh analisis yang mengungkapkan pertukaran microbiome berpasangan untuk dua pasang anggota kru sebagai parameter signifikan pada profil microbiome kulit masing-masing. 

Lokasi sampel dari lingkungan hanya memainkan peran kecil dalam penyebaran microbiome secara keseluruhan. Kontribusi microbiome maksimal pada kru hanya mencapai proporsi 1,2% di ruang utama. Menariknya, jenis kelamin kru menunjukkan asosiasi microbiome yang berbeda untuk sampel kamar tidur dan lantai dapur. Namun demikian, profil interaksi microbiome sangat spesifik dan dinamis dari waktu ke waktu. 

Baca Juga: Dampak Sampah Plastik Terhadap Microbiome di Air
 

Kegunaan Microbiome untuk Misi Luar Angkasa

​

Misi luar angkasa di masa depan dalam persiapan untuk misi dengan awak ke bulan atau Mars dalam dekade mendatang harus menekankan pada pengujian aktual pada sistem peringatan microbiome.

Sistem ini yang dapat didasarkan pada teknologi pengambilan sampel otomatis dan model prediktif yang membandingkan komposisi microbiome yang diharapkan dan yang sebenarnya di habitat dan kru pesawat. 

Satu pertanyaan kunci untuk studi terkait masa depan adalah seberapa beragam microbiome yang dibutuhkan dan komposisi apa yang perlu dimiliki pada permukaan, di dalam dan di luar tubuh manusia, agar dapat berdiri sendiri dalam jangka waktu yang lebih lama atau bagaimana ia dapat distabilkan dan dipulihkan? 

Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini adalah prasyarat penting untuk perencanaan misi jangka panjang manusia di masa depan di luar angkasa atau di benda langit lain di tata surya kita.

Baca Juga: Bagaimana Keadaan Microbiome Para Astronot Setelah Pulang Dari Misi Luar Angkasa?

Pada dasarnya, misi luar angkasa ini pun berperan penting terhadap kelestarian bumi. Dengan mencari tahu apa yang ada di luar bumi, kita dapat mempelajari hal-hal baru yang mungkin menguntungkan masa depan planet nantinya.

Nusantics sebagai perusahaan bioteknologi pun turut mendukung untuk menjaga keseimbangan dan kelestarian microbiome, misalnya dengan menciptakan produk skincare berbahan alami dan aman bagi microbiome, serta mengadakan penelitian terkait microbiome di lingkungan.

Ingin tahu lebih banyak tentang Nusantics? Yuk, mampir di sini!

Referensi:

• Mahnert, A., Verseux, C., Schwendner, P. et al. Microbiome dynamics during the HI-SEAS IV mission, and implications for future crewed missions beyond Earth. Microbiome 9, 27 (2021). https://doi.org/10.1186/s40168-020-00959-x
• Sender R, Fuchs S, Milo R. Are we really vastly outnumbered? Revisiting the ratio of bacterial to host cells in humans. Cell. 2016;164:337–40. https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(16)00053-2.pdf
• Taylor PW. Impact of space flight on bacterial virulence and antibiotic susceptibility. Infect Drug Resist. 2015;8:249–62. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26251622/ 
• Musk E. Making Humans a Multi-Planetary Species. New Sp. 2017;5:46–61. https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/space.2017.29009.emu