Ahora mismo, en el instituto
donde estoy haciendo las prácticas (Instituto Lázaro Cárdenas), se está llevando
a cabo una actividad en colaboración con el proyecto “Small world Initiative “
(SWI). El proyecto SWI nació en el año
2012 en la Universidad de Yale en EEUU. Se trata de un proyecto para el descubrimiento
de nuevos antibióticos y fomentar la cultura científica. Y como a mí me encanta
estar entre pipetas y tubos de ensayo, estoy encantada!
Se trata de un proyecto
importante porque permitirá aumentar el conocimiento sobre la diversidad
bacteriana del suelo, puede ayudar en la búsqueda y descubrimiento de nuevos
antibióticos y concienciar a los alumnos sobre la importancia que tiene la aparición
de microorganismos resistentes a antibióticos.
SWI@UCM trajo
el proyecto internacional a España en el año 2016. Pero en España, además de la
búsqueda de nuevos antibióticos, el proyecto se ha integrado en distintos
niveles educativos mediante un proyecto de Innovación y mejora de la Calidad
Docente (INNOVA-Docencia UCM). De esta
forma, el proyecto SWI@UCM pasa a ser un proyecto educativo y colaborativo en
el que participan estudiantes de Centros de Enseñanza Secundaria y Bachillerato
de la Comunidad de Madrid, y en su tutorización participan alumnos de Grado y
Máster de la Universidad Complutense de Madrid.
Este proyecto surge con un doble
objetivo. Por un lado se pretende explorar nuestro ecosistema en busca de
nuevos microorganismos, y por otro lado evaluar su potencial para la síntesis
de nuevos antibióticos. Se trata de un proyecto de aprendizaje activo, donde
los alumnos de Educación Secundaria y Bachillerato hacen de científicos
explorando la diversidad bacteriana del suelo. En el proyecto, participa un
grupo de Profesores e investigadores universitarios del área de Microbiología
de la Universidad Complutense de Madrid, de
las Facultades de Biología, Veterinaria y Farmacia, que cuenta, además con el
apoyo del Plan Nacional de resistencia a antibióticos y de la Sociedad Española
de Microbiología.
Además, este proyecto pretende
realizar una concienciación social del acuciante problema que supone para la
sanidad la aparición de organismos resistentes a antibióticos.
Actualmente mueren al año 700.000
personas en el mundo por infecciones causadas por bacterias resistentes a los
antibióticos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ya nos ha advertido,
que si no se descubren nuevos antibióticos, esta cifra se elevará en el año
2050 a 10.000.000.
Si nos centramos en España, son
cuatro las personas que mueren cada día debido a este problema.
El informe “Antibacterial agents in clinical development an analysis of
the antibacterial clinical development pipeline, including tuberculosis”,
publicado por la OMS, nos informa que vamos camino de una era post-antibiótica,
en la que muchas infecciones comunes y lesiones menores volverán a ser
potencialmente mortales.
Además, la aparición de infecciones
resistentes a antibióticos, ponen en riesgo los logros de la medicina moderna.
Sin antibióticos eficaces para la atención y prevención de las infecciones, el
éxito de los tratamientos tales como el trasplante de órganos, cáncer, la
quimioterapia y la cirugía mayor se vería comprometida.
Es un hecho de que en los últimos
treinta años no se han descubierto nuevos antibióticos. La mayoría de los fármacos que se están desarrollando son
modificaciones de clases de antibióticos ya existentes que ofrecen soluciones
solamente a corto plazo. Por otro
lado, las bacterias son cada vez más resistentes y para estas infecciones
resistentes hay muy pocas opciones terapéuticas.
La OMS declara que la resistencia
a los antimicrobianos es una emergencia para la salud mundial y que es
totalmente necesario invertir en investigación y desarrollo de nuevos antibióticos.
¿Qué es un antibiótico?
Un antibiótico es un medicamento
destinado a acabar con un proceso infeccioso producido por un determinado tipo
de agente microbiano. Aunque todos los antibióticos matan bacterias, los
mecanismos de acción que poseen son distintos. Así, hay antibióticos como la
penicilina que atacan a la pared celular de la bacteria, otros, como la
tetraciclina, inhiben la síntesis de proteínas. También hay antibióticos que
atacan a los ácidos nucleicos (rifampicina) y a la membrana plasmática (polimixina).
Ante estas distintas dianas, las
bacterias generan formas de resistir a la acción de los antibióticos, como
puede ser impedir la entrada de antibióticos en la célula, o bien expulsar el
antibiótico de la bacteria una vez que ha entrado, inactivar la molécula de
antibiótico o modificar la diana del antibiótico.
Pero si tenemos gran cantidad de
antibióticos, y con multitud de dianas en los microorganismos, ¿Por qué se producen resistencias?
La
resistencia a los antibióticos se acelera con el uso indebido y abusivo de
estos fármacos y con las deficiencias de la prevención y control de las
infecciones. Se pueden tomar medidas para prevenir y controlar la propagación
de bacterias resistentes a antibióticos:
- Tomar antibióticos únicamente cuando los prescriba un profesional sanitario certificado.
- Seguir siempre las instrucciones de los profesionales sanitarios con respecto al uso de los antibióticos, y acabar los tratamientos.
- No utilizar los antibióticos que le hayan sobrado a otros.
- Prevenir las infecciones lavándose frecuentemente las manos, preparando los alimentos en condiciones higiénicas, evitando el contacto cercano con enfermos, adoptando medidas de protección en las relaciones sexuales y manteniendo las vacunaciones al día.
- Controlar las infecciones hospitalarias
- Evitar el abuso de antibióticos en la industria alimentaria para la cría de ganado y pescado, para estimular el crecimiento o prevenir enfermedades en animales sanos.
En este sentido, la OMS trabaja para mejorar la prevención y el tratamiento
de las infecciones y para promover el uso correcto de los antibióticos
disponibles actualmente y en el futuro. Además, la Organización está elaborando
directrices sobre el uso responsable de los antibióticos en los sectores de la
salud humana, animal y en la agricultura y la ganadería.
Una vez conocida la situación
actual, y el problema social que produce la resistencia a antibióticos, nos
queda claro que es necesario encontrar nuevos antibióticos.
¿Dónde
los buscamos?
Los antibióticos son en realidad
armas químicas que una bacteria produce para matar a otra. Nosotros nos
aprovechamos de esta situación y los utilizamos para vencer infecciones
bacterianas que afectan a nuestra salud.
Cuando hablamos de diversidad
bacteriana, solo se conoce un pequeño porcentaje del mundo microbiano. En este
proyecto, lo que se propone es explorar la biodiversidad de suelo para aislar
todos los microorganismos posibles que seamos capaces de cultivar, para ver si
alguna de estas bacterias tiene capacidad antibiótica.
¿Qué van a hacer los alumnos?
En esta situación, los alumnos
pasan a ser científicos y hacen un screening de la biodiversidad bacteriana de suelo. Todos
los microorganismos que se obtengan en los distintos institutos participantes
pasan a formar parte de colecciones microbiológicas para que distintos grupos
de investigación puedan trabajar con ellos, aunque se tendrá en cuenta la
autoría del descubrimiento.
La hipótesis de trabajo es por lo
tanto la siguiente: en el suelo de ……………………. (cada alumno elige de donde coge
la muestra), hay microorganismos desconocidos que producen nuevos antibióticos
que pueden luchar contra infecciones.
El plan de trabajo es el
siguiente:
11. Toma
de muestras. A cada alumno se le hace entrega de un tubo y una espátula en
condiciones estériles, para que tome una muestra de suelo del sitio que
prefiera. Es muy importante marcar las coordenadas GPS de donde se coge la
muestra. También es necesario anotar la profundidad a la que se toma la
muestra. La muestra debe ser tomada en las condiciones más estériles posibles.
Para ello, los alumnos deben usar guantes para evitar contaminaciones con
bacterias presentes en nuestra piel.
22. El
segundo día, ya en el laboratorio, diluiremos la muestra y la sembraremos en
placas de cultivo. Estas placas se incubarán para permitir el crecimiento
microbiano.
33. Una
vez que los microorganismos han crecido, somos capaces de ver las distintas
colonias e incluso empezaremos a observar algunos fenómenos de antibiosis (se
observarán halos de inhibición).
44. Las
bacterias que seleccionemos, porque creamos que pueden tener capacidad
antimicrobiana serán enfrentadas a una versión no patógena de ESKAPE
ESKAPE es un
ensayo de antibiosis. Lo que hacemos es enfrentar la bacteria que
potencialmente puede producir nuevos antibióticos a distintos microorganismos
patógenos:
E: Enterococcus faecium,
S: Staphylococcus aureus
K: Klebsiella pneumoniae
A: Acinetobacter baumannii
P: Pseudomonas aeruginosa
E: Enterobacter
En el
laboratorio, los alumnos de ESO y secundaria, enfrentarán las colonias a
bacterias no patógenas (pero similares biológicamente a las bacterias
multirresistentes), con el fin de detectar posibles fenómenos de antibiosis.
55. Tras
la incubación, buscamos halos de inhibición en estas placas. Las bacterias que
demuestren tener capacidad antimicrobiana frente a alguno de estos
microorganismos, serán catalogadas y guardadas en colecciones para hacer
estudios más exhaustivos.
66. Por
último, se pide a los alumnos que organicen jornadas de divulgación. Estas
jornadas, deben ir dirigidas a la comunidad educativa o a la sociedad general,
para concienciar a la gente sobre el problema de la resistencia bacteriana, el
mal uso que se realiza de los antibióticos, y la necesidad de buscar nuevos
agentes antimicrobianos.
Por desgracia, he tenido que
colgar este post antes del 25 de Febrero, y no nos ha dado tiempo a acabar esta
experiencia, así que todavía no sé si entre mis alumnos hay un “Alexander Fleming”.
Si os interesa, y queréis más
información:
Small World Initiative España: https://www.ucm.es/small-world-initiative/proyecto
Small world initiative: http://www.smallworldinitiative.org/
Video “las pequeñas
indestructibles”: https://www.youtube.com/watch?v=jLWpv3bsflo
Bacterias, antibióticos y
resistencia https://www.youtube.com/watch?v=KzNO3MhI30Q
Sin duda es un proyecto muy interesante Jana, muchas gracias por compartirlo. Yo también soy bióloga y quería resaltar la gran importancia de concienciar a los niños y adolescentes desde las más tempranas edades del impacto que tienen los antibióticos (y todas las medicinas en general). Hacer un buen uso de los medicamentos, esto es, tomarse la dosis adecuada en el tiempo requerido, no dejarse los tratamientos a medias, etc. es vital para no crear resistencias. ¿A cuántos con una amigdalitis que parecía recuperada le ha vuelto a aparecer a la semana siguiente? Seguro que a muchos de nosotros, por no acabar de tomar la dichosa amoxicilina. Con ello solo conseguimos dar tiempo a que las bacterias reconozcan los mecanismos de acción del medicamento y creen una sustancia/estructura para atacarlo o hacerse resistentes.
ResponderEliminarCon este proyecto sin duda se creará concienciación a estos niños, y al resto de personas que lo difundan, además de introducirles en el afaenado mundo de la investigación.