Das Immunsystem von Säugetieren – Menschen eingeschlossen – könnte Schwierigkeiten haben, Keime von anderen Planeten zu erkennen und darauf zu reagieren. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie. Mikroorganismen wie Bakterien und Viren könnten jenseits der Erde existieren, und es gibt Pläne, auf dem Mars und verschiedenen Saturn- und Jupitermonden nach Anzeichen für solche Mikroorganismen zu suchen. Sie könnten auf anderen Aminosäuren (Schlüsselbausteine des Lebens) basieren als die Lebensformen auf der Erde.
Wissenschaftler der Universitäten von Aberdeen und Exeter haben überprüft, wie die Immunzellen von Säugetieren auf Peptide (Kombinationen von Aminosäuren) reagieren, die zwei Aminosäuren enthalten, welche auf der Erde selten sind, aber häufig in Meteoriten gefunden werden. Die Immunreaktion auf diese „außerirdischen“ Peptide war weniger effizient als die Reaktion auf jene, die auf der Erde häufig vorkommen.
Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt, deren Immunzellenreaktion auf ähnliche Weise funktioniert wie bei Menschen. Sie spricht dafür, dass extraterrestrische Mikroorganismen eine Gefahr auf Weltraummissionen darstellen können – und für die Erde, wenn sie mit zurückgebracht würden.
„Die Welt kennt die Herausforderungen, die von dem Auftauchen neuer Pathogene ausgehen, jetzt all zu gut“, sagte Professor Neil Gow, stellvertretender Vizerektor für Forschung und Relevanz an der University of Exeter. „Als Gedankenexperiment fragten wir uns, was passieren würde, wenn wir einem Mikroorganismus ausgesetzt würden, der von einem anderen Planeten oder Mond zurückgebracht wurde, wo sich Leben entwickelt hat.“
„Einige sehr ungewöhnliche organische Bausteine existieren außerhalb des Planeten Erde und diese könnten verwendet werden, um die Zellen außerirdischer Mikroben zu bilden. Wäre unser Immunsystem in der Lage, Proteine aus diesen nicht irdischen Bausteinen zu erkennen, wenn solche Organismen entdeckt und zurück zur Erde gebracht würden und versehentlich entkommen? Unsere Studie beschäftigt sich mit diesem hypothetischen Ereignis“, sagte Gow.
Die Studie wurde von Wissenschaftlern des MRC Centre for Medical Mycology geleitet, das letztes Jahr von Aberdeen nach Exeter umzog. Die Forscher untersuchten die Reaktion von T-Zellen (einer Schlüsselkomponente der Immunreaktion) auf Peptide mit Aminosäuren, die häufig in Meteoriten gefunden werden: Isovalin und 2-Amino-2-methylpropionsäure (α-Aminoisobuttersäure). Die Reaktion war weniger effizient: Die Aktivierungslevel betrugen 15 Prozent und 61 Prozent, verglichen mit 82 Prozent und 91 Prozent bei Peptiden, die vollständig aus Aminosäuren bestehen, welche auf der Erde häufig vorkommen.
„Das Leben auf der Erde stützt sich auf 22 grundlegende Aminosäuren“, sagte die leitende Autorin Dr. Katja Schaefer von der University of Exeter. „Wir vermuteten, dass Lebensformen, die in einer Umgebung mit anderen Aminosäuren entstanden, sie in ihrer Struktur beinhalten könnten. Wir synthetisierten ‚Exo-Peptide‘ mit Aminosäuren, die auf der Erde selten sind, und prüften, ob das Immunsystem eines Säugetiers sie erkennen konnte.“
„Unsere Untersuchung zeigte, dass diese Exo-Peptide noch verarbeitet werden, und dass T-Zellen noch aktiviert waren, aber diese Reaktionen waren weniger effizient als bei gewöhnlichen, irdischen Peptiden. Deswegen spekulieren wir, dass der Kontakt mit extraterrestrischen Mikroorganismen eine immunologische Gefahr auf Weltraummissionen darstellen könnte, die darauf abzielen, Organismen von anderen Planeten und Monden zurückzubringen“, erklärte Schaefer.
Die Entdeckung von flüssigem Wasser an verschiedenen Orten im Sonnensystem wirft die Möglichkeit auf, dass sich mikrobielles Leben außerhalb der Erde entwickelt haben könnte und dadurch versehentlich in das irdische Ökosystem gelangen könnte.
Die Studie wurde vom Medical Research Council (MRC) und Wellcome finanziert. Die Studie mit dem Titel „A weakened immune response to synthetic exo-peptides predicts a potential biosecurity risk in the retrieval of exo-microorganisms“ wurde im Journal Microorganisms veröffentlicht.
(THK)
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