Synthetische ISS Bakteriencommunity: Etablierung von Co-Kultivierungsbedingungen, Stress-Tests der einzelnen Stämme vs. Stress-Tests in der Gemeinschaft

Kurzfassung

Mikrobielle Gemeinschaften In der Natur leben Bakterien nicht immer allein, sondern oft in sogenannten Bakteriengemeinschaften (bacterial communities). Das bedeutet, dass nicht einer, sondern mehrere Bakterienstämme zusammen an einem Ort leben, wobei diese Gemeinschaften sehr variabel in ihrer Diversität und Größe sein können (Stubbendieck et al., 2016). Innerhalb einer Bakteriengemeinschaft gibt es sechs verschiedene, mögliche Interaktionsarten zwischen den Bakterien. Diese sind: Kommensalismus, Konkurrenz, Prädation, keine Interaktion, Kooperation und Amensalismus. Diese Interaktionen beeinflussen die Dynamik und damit auch das Überleben der verschiedenen Bakterienarten innerhalb der Gemeinschaft (Großkopf and Soyer, 2014). Dabei ist zu beachten, dass die Interaktionen komplexer werden, je mehr Organismen in einer Gemeinschaft leben, und dann, nicht mehr nur mit Konkurrenz beschrieben werden können. Mikrobiom auf der Internationalen Raumstation (ISS) Bakterielle Gemeinschaften sind aber nicht nur auf der Erde allgegenwärtig, sondern auch in der Raumfahrt in bemannten Raumfahrzeugen (Salido et al., 2025). Um unter Anderem mikrobielle Kontamination zu verhindern, werden Raumfahrzeuge in sogenannten „Clean Rooms“ zusammengebaut und getestet. Dort wird dafür gesorgt, dass so wenige Mikroorganismen und Staub wie möglich in und auf das Raumfahrzeug gelangt. Dies ist besonders wichtig, um die Gesundheit der Astronauten zu gewährleisten, aber auch Materialschäden vorzubeugen (Pharmazeutische Zeitung, 2019) Trotz der Anstrengungen kann nicht verhindert werden, dass Mikroorganismen an Bord gelangen. (Gough, 2025). Grund dafür ist vor allem, dass der Mensch ca. 10 Millionen Zellen pro Stunde abwirft, darunter auch Bakterienzellen (Hospodsky et al., 2015). Da die ISS ein sogenanntes „confined habitat“ ist, was bedeutet, dass ein sehr begrenzter Austausch mit der Umwelt stattfindet, ist die Diversität an Mikroorganismen sehr gering (Mora et al., 2016). So ist das Mikrobiom der ISS ist dominiert von auf und im Menschen lebenden Mikroorganismen (Salido et al., 2025).