¿Qué harán los alumnos en el laboratorio en el programa SWI@Spain?

Bajo la supervisión de los tutores de los institutos y los estudiantes universitarios junto con su profesor, los alumnos de ESO y Bachillerato se encargarán de:
1. Recoger muestras de suelo en condiciones asépticas.
2. Pesar una porción de esas muestras de suelo.

 3. Disolver esa porción en solución salina.

 4. Realizar diluciones seriadas.

5. Sembrar las diluciones en placas de medios de cultivo e incubarlas durante algunos días.

6. Transcurrido el tiempo necesario observar las placas.

 

7. Seleccionar aquellas colonias más interesantes.

 

8. Sembrarlas en otra placa para aislarlas.

 

9. Volver a incubar algunos días para comprobar que han crecido.

10. Ensayar frente a un microorganismo para ver si impide que crezca.

 ¿Adivinas cuál(-es) de todas impide el crecimiento de la bacteria utilizada?

Cómo funciona SWI@Spain

¿En qué consisten las actividades de SWI@Spain y dónde se realizan?

El trabajo de laboratorio en los institutos se realiza en cinco sesiones de una o dos horas en la que el equipo SWI de la universidad entrena y supervisa a los estudiantes del instituto con la ayuda de su tutor. En la sesiones se realizan las siguientes actividades:

1. En la primera sesión, se introducirá a los alumnos el proyecto SWI y sus objetivos, se explicará el problema de la resistencia antibiótica y su trascendencia, se expondrá la biodiversidad microbiana en medio ambiente, se repartirá el “kit” de recogida de muestra y se darán las instrucciones para su uso.
2. En la segunda sesión los estudiantes utilizaran técnicas microbiológicas asépticas para resuspender sus muestras, diluirlas y sembrarlas en medios microbiológicos.
3. En la tercera sesión los estudiantes observarán el crecimiento microbiano en los medios que han inoculado y seleccionarán colonias para estudiar en cultivo puro.
4. En la cuarta sesión se enfrentarán los microorganismos que se hayan aislado con éxito a bacterias inofensivas pero muy similares biológicamente a las “superbacterias” multirresistentes, con el fin de detectar posibles fenómenos de antibiosis.
5. En la quinta sesión se detectarán los posibles positivos y se analizarán y registrarán los resultados.

Los estudiantes que hayan conseguido aislar algún microorganismo potencialmente interesante como productor de antibióticos en su investigación podrán solicitar participar en dos sesiones adicionales en las que se emplearán técnicas moleculares para la identificación del microorganismo, que se desarrollarán en los laboratorios de la Universidad Complutense a finales de curso.

Foto: www.smallworldinitiative.org

¿Cómo puede mi instituto participar en el SWI@Spain?

Solo necesitas disponer de un laboratorio de ciencias en el instituto, un profesor o equipo motivado para realizarlo y tiempo. Este último suele ser el factor más complicado, sobre todo si se quiere integrar la actividad en las horas docentes, pero también puede plantearse como una actividad voluntaria fuera del horario docente con alumnos especialmente motivados. 

¿Quién imparte el programa SWI?

Profesores e investigadores universitarios del área de Microbiología de la Universidad Complutense de Madrid, de las Facultades de Biología, Veterinaria y Farmacia, con el apoyo del Grupo de Docencia y Difusión de la Sociedad Española de Microbiología (D+D SEM) han impulsado el programa, adaptando la iniciativa norteamericana a nuestro entorno. El pasado mes de junio asistimos a un curso de entrenamiento en la Universidad de Connecticut, coordinado por Nichole Broderick y Debra Davis, que nos faculta para implementar la iniciativa SWI en España. Los profesores de este equipo trabajarán el programa en la Universidad y visitarán los institutos de la Comunidad de Madrid que soliciten participar. El objetivo a medio plazo es consolidar el proyecto para que se implante también desde otras universidades en otras Comunidades Autónomas en próximos cursos, aunque para ello requeriremos algún tipo de subvención. En este curso 2016-17 en Madrid, se integrarán en el programa estudiantes universitarios de Grado gracias a un proyecto de Innovación de la Calidad Docente (INNOVA-Docencia; UCM) que pretende integrar los niveles educativos universitario y preuniversitario mediante una estrategia de aprendizaje-servicio (service-learning).

¿De verdad necesitamos nuevos antibióticos?

Urgentemente. Las bacterias patógenas son capaces de evolucionar de manera muy rápida. Pocos años tras la introducción de un nuevo antibiótico en la práctica clínica comienzan a aparecer bacterias resistentes. ¿Has oído hablar de las “superbacterias”?

Son patógenos resistentes a prácticamente todo nuestro arsenal terapéutico. Suelen aparecer en los hospitales e infectar a personas ingresadas en las UCIs. Según la OMS, la resistencia bacteriana a los antibióticos es en potencia el desafío médico más importante del siglo XXI. Las grandes compañías farmacéuticas no invierten prioritariamente en este campo desde hace décadas porque no les resulta rentable la inversión en este tipo de medicamentos en comparación con los que se utilizan para tratar enfermedades crónicas. La OMS añade en su informe del año 2011 que si continúa esta línea de inacción “desde hoy al año 2015 el coste que supondrá este problema sanitario será de 100 billones de dólares y causará 300 millones de muertes prematuras. Esto se debe a que la adquisición de resistencia de las bacterias patógenas a los antibióticos conocidos se produce a un ritmo mayor que el descubrimiento de nuevos antibióticos por parte de los investigadores y las empresas farmacéuticas.

¿Por qué explorar la biodiversidad microbiana en los suelos?

Cada suelo o lecho acuático es un microhábitat para cientos de especies microbianas. Muchas de ellas producen y secretan sustancias químicas complejas para comunicarse con otros microorganismos de su entorno o para inhibir a otros microorganismos competidores, lo que denominamos “efecto antibiótico” o “antibiosis”. Desde el descubrimiento de la penicilina por Alexander Fleming, los microorganismos han sido la fuente de diversos tipos de antibióticos que han salvado millones de vidas. Aunque la mayoría de las especies microbianas presentes en una muestra ambiental no se pueden cultivar fácilmente, su diversidad es tan grande que es relativamente fácil hallar nuevas especies, o bien nuevas estirpes de especies ya conocidas que son capaces de producir compuestos alternativos. La capacidad de los microorganismos para producir estructuras químicas complejas es asombrosa e inagotable.

¿Qué es la Small World Initiative?

SWI es un proyecto participativo dirigido a la comunidad educativa para la exploración de la biodiversidad microbiana en los suelos en busca de nuevos microrganismos productores de antibióticos.

La idea surgió en la Universidad de Yale (EEUU) en 2012 como una estrategia para fomentar la vocación por la investigación científica en los jóvenes. En el curso 2016-17 lo importamos por primera vez a España desde la Universidad Complutense. Consiste en involucrar a los estudiantes en un proyecto de investigación real, en el que participan ya más de 12 países, dirigido a un problema acuciante de salud global: la necesidad de nuevos antibióticos eficaces contra las enfermedades infecciosas. La Organización Mundial de la Salud ha alertado sobre este problema y una proclamado desde 2015 la semana mundial de sensibilización sobre el uso de antibióticos en el mes de noviembre. El proyecto SWI pretende transmitir a la sociedad las bases científicas de este problema y tomar acción involucrado a los estudiantes y a la sociedad en líneas de investigación orientadas a solucionarlo.