Las biopelículas son un problema frecuente en el espacio debido a las condiciones ambientales únicas, incluida la microgravedad, los recursos limitados y el reciclaje constante de aire y agua. Estos factores pueden contribuir al crecimiento y proliferación de microorganismos, lo que lleva a la formación de biopelículas en diversas superficies dentro de las naves espaciales. Las biopelículas pueden representar una amenaza significativa para la salud de la tripulación al causar infecciones, obstruir los sistemas y degradar materiales, lo que enfatiza la necesidad de estrategias efectivas de prevención de biopelículas.
El estudio, dirigido por investigadores del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA y la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA), se centró en un tratamiento de superficie conocido como polidopamina (PDA). PDA es un material de recubrimiento versátil que forma una fina capa adhesiva sobre las superficies cuando se expone a una solución de dopamina. Los investigadores plantearon la hipótesis de que el PDA podría usarse para crear superficies antimicrobianas debido a su capacidad para modificar la química de la superficie, reducir la energía de la superficie y exhibir propiedades antimicrobianas contra cepas bacterianas comunes.
Para probar su hipótesis, los investigadores diseñaron una serie de experimentos que se llevaron a cabo en las instalaciones de Evaluación de Riesgos de Biopelículas en Fluidos y Superficies de la ISS (BRAFIS) a bordo de la ISS. BRAFIS es un sistema de biorreactor autónomo que permite a los investigadores estudiar la formación y el crecimiento de biopelículas en condiciones de microgravedad. Los investigadores recubrieron portaobjetos de vidrio con PDA y los expusieron a una comunidad microbiana mixta similar a las que se encuentran en entornos de naves espaciales.
Los resultados revelaron que las superficies recubiertas con PDA redujeron significativamente la formación de biopelículas en comparación con las superficies no recubiertas. El recubrimiento de PDA inhibió eficazmente la unión de células microbianas a las superficies y evitó el desarrollo de biopelículas maduras. Los investigadores atribuyeron este efecto a la capacidad del PDA para modificar la hidrofobicidad de la superficie, alterar las propiedades de adhesión bacteriana y liberar compuestos antimicrobianos.
La demostración exitosa de las capacidades de inhibición de biopelículas de PDA en condiciones de microgravedad representa un avance significativo en el campo de las superficies antimicrobianas para aplicaciones espaciales. El estudio destaca el potencial del PDA como tratamiento de superficie viable para mitigar los riesgos relacionados con las biopelículas y garantizar la seguridad y el bienestar de los astronautas durante misiones espaciales de larga duración.
Se necesitan más investigaciones y pruebas para evaluar la eficacia y durabilidad a largo plazo de los recubrimientos de PDA en entornos espaciales. Además, los investigadores planean investigar la eficacia de PDA contra otras especies microbianas y explorar posibles efectos sinérgicos cuando se combina con otras estrategias antimicrobianas. Al abordar estos desafíos, el desarrollo de superficies antimicrobianas basadas en PDA podría revolucionar el diseño y las operaciones de las naves espaciales, lo que conduciría a misiones de exploración espacial más seguras y eficientes.
