Nel corso delle attività di monitoraggio ambientale a bordo della stazione spaziale cinese Tiangong, i ricercatori hanno identificato una nuova specie batterica: Niallia tiangongensis. Questo microrganismo appartiene al genere Niallia, nella famiglia delle Bacillaceae. I batteri di questo gruppo sono gram-positivi, a forma di bastoncello, con una parete cellulare spessa e hanno la capacità di formare endospore, che ne garantiscono la sopravvivenza in condizioni estreme.

La specie più conosciuta e filogeneticamente affine a N. tiangongensis è Niallia circulans, un batterio anaerobio facoltativo comunemente rinvenuto in suolo, acque reflue, alimenti e feci umane. Considerato generalmente non patogeno per l’uomo, N. circulans è stato isolato solo in casi molto rari in persone immunocompromesse.

Lo studio condotto sulla Tiangong rientra in un programma più ampio per monitorare e comprendere l’evoluzione della microbiologia in ambienti spaziali, attraverso l’analisi di campioni prelevati da superfici, aria, acqua ed equipaggio. Le analisi metagenomiche e microbiologiche hanno rivelato che inizialmente la stazione era popolata da microbi associati all’essere umano, ma nel tempo questi ceppi batterici hanno accumulato mutazioni del DNA rispetto ai loro corrispettivi terrestri.

Nel caso di Niallia tiangongensis, sono state osservate variazioni su due proteine, il batterio la capacità di formare biofilm protettivi, è in grado di attivazione di risposte allo stress ossidativo e ha una maggiore efficienza nella riparazione dei danni da radiazioni.

Inoltre, Niallia tiangongensis può idrolizzare la gelatina, utilizzandola come fonte di azoto e carbonio, un vantaggio rilevante in ambienti con risorse limitate come quelli spaziali. Tutte queste caratteristiche sembrano rappresentare adattamenti specifici per sopravvivere nelle condizioni estreme della microgravità.

Una delle ipotesi più verosimili è che Niallia tiangongensis derivi proprio da N. circulans, trasportato accidentalmente sulla stazione. Una volta esposto a radiazioni, microgravità e carenze di nutrienti, il ceppo avrebbe subìto mutazioni genetiche vantaggiose. Tuttavia, resta da chiarire se queste mutazioni siano comparse durante la permanenza nello spazio, o se si tratti di varianti già esistenti che hanno semplicemente trovato un ambiente selettivamente favorevole per proliferare.

Il caso di Niallia tiangongensis non è isolato. Esperimenti condotti dalla Nasa, come il progetto Microbial Tracking, hanno dimostrato che anche altri microrganismi, come quelli dei generi Staphylococcus e Enterobacter, mutano durante le missioni spaziali, diventando più resistenti agli antibiotici e più capaci di formare biofilm.

Anche durante la missione Phoenix, presso il Kennedy Space Center, sono stati isolati oltre 200 ceppi microbici da ambienti controllati e “puliti”. Alcuni di questi dimostravano resistenza alle radiazioni, capacità di formare biofilm e produzione di molecole di interesse biotecnologico.

Le capsule spaziali rappresentano ecosistemi chiusi dove aria, acqua e materiali vengono costantemente riciclati. In questi ambienti, i microrganismi introdotti dagli astronauti — attraverso pelle, respiro o fluidi corporei — possono accumularsi e moltiplicarsi, anche se presenti rigidi protocolli di sterilizzazione.

Le superfici interne delle navicelle possono diventare siti di crescita di biofilm, che non solo sono difficili da rimuovere, ma possono anche essere dannosi per le superfici metalliche ed elettroniche. Alcuni biofilm hanno infatti capacità biocorrosive e mostrano persino resistenza ai disinfettanti. .

Per questo motivo, sia la Nasa che altre agenzie spaziali portano avanti da anni programmi di monitoraggio microbico, essenziali per garantire la salute degli astronauti, proteggere le attrezzature a bordo, e prevenire potenziali minacce biologiche.

In sintesi, Niallia tiangongensis rappresenta un esempio concreto di come l’ambiente spaziale possa promuovere l’evoluzione microbica, offrendo non solo sfide per la sicurezza delle missioni, ma anche opportunità per la ricerca scientifica e biotecnologica.