Conmemoramos el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia

 

Este viernes, 7 de febrero, hemos conmemorado el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia.  Para ello hemos organizado un coloquio titulado Las Mujeres, las Niñas y la Ciencia en el IES Zaidín Vergeles. Han participado Mayra Carolina Osorio (investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía), Sara Esther Ramos (investigadora del Instituto de Parasitología y Medicina López Neyra), María Ángeles Yélamos (médica en el Centro de Salud Zaidín Sur), Ana Villar del Paso (enfermera en la UCI del Hospital Virgen de las Nieves), Alba García Gil (bióloga) y alumnas de segundo y tercero de ESO que han participado en los últimos años en diversos proyectos de investigación. Mayra Osorio dirigió un proyecto con las alumnas de entonces primero de ESO cuya finalidad era poner nombre a una exoestrella y a un exoplaneta a la vez que ha pertenecido a la comunidad educativa como madre de una de nuestras alumnas. Las otras cuatro  fueron en el pasado alumnas del IES Zaidín Vergeles que hoy desarrollan actividad profesional. Nos acompañaron también Antonio Arenas (diario Ideal) y Francisco Martínez Abarca (EEZ-CSIC), responsable de los proyectos CAOS.

Participantes en el acto conmemorativo del Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia. Fotografía cortesía de Antonio Arenas (IDEAL).

Las ponentes hablaron al alumnado sobre su trayectoria, recordando sus vivencias cuando eran niñas, estudiantes y ahora en su vida adulta. Repasaron su experiencia investigadora desarrollada en el instituto en proyectos como PIIISA, Ciencia BaSe o CAOS a través de imágenes de entonces. Por otra parte, nuestras alumnas más jóvenes hicieron referencia a sus proyectos desarrollados en el instituto, como el mencionado sobre exoplanetas dirigidos por Mayra Osorio o el relacionado con las plantas mediterráneas y los microorganismos que las habitan, dirigido por María Ángeles Muñoz Vargas, que aunque no pudo asistir al acto envió un vídeo dirigido a las alumnas de su proyecto.

El acto se puede ver en el canal de Youtube de Ideal en Clase, la web educativa del diario Ideal. Nuestro agradecimiento a Antonio Arenas por hacerlo posible.

 

El acto fue emotivo y seguido por gran atención por el alumnado, el cual participó activamente en el turno de preguntas con el que acabó el acto.

Los resultados de nuestro segundo experimento

 Ya tenemos los resultados de los experimentos del viernes. En las imágenes que siguen a continuación podéis ver en qué tubos y con qué antibióticos se ha producido crecimiento de las bacterias. El orden de los tubos en el que están colocados los antibióticos es de izquierda a derecha: 1. Ampicilina. 2. Estreptomicina. 3. Kanamicina. 4. Rifampicina. 5. Cloranfenicol. La letra P tras el número indica que hemos seleccionado bacterias de la piel mientras que la letra B indica que lo es de la boca.

Muestra 17P - resistente a cloramfenicol

Muestra 24P - resistente a estreptomicina

Muestra 24P - resistente a ampicilina

Muestra 18P - resistente a ampicilina

Muestra 18P - resistente a rifampicina

Muestra 6B - resistente a ampicilina

Muestra 5B - resistente a estreptomicina

 La primera pregunta a la que debemos responder es si se confirman las resistencias de las bacterias que hemos seleccionado. Para ello debemos ver crecimiento positivo en el tubo con el mismo antibiótico que aquél en las que las seleccionamos. ¿Es así?

El siguiente paso es elaborar una tabla donde indiquemos las resistencias a los distintos antibióticos para cada muestra de las que tenemos en las fotografías. Podéis utilizar la que viene abajo en blanco. En el caso de que se observe crecimiento en los tubos pondremos un signo +, en el caso de que el medio se vea transparente (no ha indicios de que haya crecido nada) pondremos un signo -; si estamos dudosos, pondremos +/-.

También en la pasada sesión aprendimos a hacer siembras de bacterias en placas. Recordad que utilizamos dos medios distintos: TSA y Agar manitol. Este último medio es muy interesante, pues tiene un indicador de pH que hace que determinadas bacterias, al producir ácidos, hagan que cambie su color, volviéndolo amarillo. Como decíamos en la entrada anterior, un grupo de bacterias que hace esto son los estafilococos (Staphylococcus sp.) algunos de los cuales habitan en nuestra piel. Comenzamos a tener resultados, y ejemplo de ellos son las imágenes de las placas que os adjunto; dejaremos crecer algún tiempo más los microorganismos.

 

Esta última imagen es realmente interesante. Muestra microorganismos aislados de la piel de la misma persona. Las de arriba las sembramos a partir de tubos en los que habían crecido bacterias resistentes a la estreptomicina; por el contrario, en las de abajo se sembraron microorganismos que crecieron en el tubo al que le habíamos añadido ampicilina. Viendo el comportamiento de las placas de la derecha podemos proponer que hemos aislado distintos microorganismos con distintos requerimientos metabólicos. En estos días seguiremos viendo resultados. Mientras tanto ¿qué opináis de todos estos resultados?

¿Habrá en nuestras muestras bacterias resistentes a más de un antibiótico?

 En la última sesión del proyecto nos hemos planteado aislar bacterias que sean resistentes a más de un antibiótico. Para ello hemos partido de una selección de tubos con medios con diversos antibióticos en los que habíamos obtenido crecimiento de microorganismos. El procedimiento ha sido el mismo que en el experimento anterior: hemos inoculado 20 microlitros de esos cultivos en 5 ml de medio de cultivo adicionados con 5 microlitros de los distintos antibióticos. 

Someter las bacterias al mismo antibiótico que añadimos en el tubo del cual hemos tomado la muestra nos permitirá confirmar que, efectivamente, esas bacterias son resistentes a ese fármaco. Si el crecimiento fuese ahora negativo en ese tubo indicaría que en el proceso habríamos cometido algún error, por ejemplo no haber puesto antibiótico el primer experimento.

También en esta sesión hemos aprendido a sembrar bacterias en medios sólidos. Para ello utilizamos placas de Petri estériles en las que hemos dispuesto medios de cultivo. Estos son, al igual que los usados en los cultivos líquidos, soluciones nutritivas en las que pueden crecer las bacterias, pero que en este caso llevan agar; se trata de una sustancia gelificante que va a espesar el medio dándole una consistencia semisólida. Hemos utilizado placas con dos medios de cultivo. Uno de ellos es TSA (Agar de Soja y Tripticaseína) y Agar manitol. El primero tiene la misma composición que el utilizado en los experimentos con medios líquidos más el agar. El segundo es un medio especifico, es decir, un medio con capacidad para seleccionar determinados microorganismos. Es un medio con alta concentración de sales que lleva incorporado un indicador de pH, por ello tiene un llamativo color rojizo. Este medio es selectivo para los estafilococos (Staphylococcus sp) bacterias comunes de la piel.

 Para sembrar microorganismos en cultivos sólidos necesitamos un asa de siembra (en la imagen) que esterilizaremos poniéndola al rojo a la llama de un mechero bunsen cada vez que tomemos muestra de nuestras bacterias.

Asegurándonos que se ha enfriado introduciremos en el medio con el cultivo y tomaremos la muestra.

Tomaremos la placa de Petri con el medio de cultivo y procederemos a sembrar en estría. Para ello deslizaremos suavemente el asa sobre la mitad de la placa dibujando líneas; giraremos esta 90 grados y repetiremos el procedimiento sin tomar muestra, es decir, extendiendo lo que hayamos puesto en la placa, e igualmente una tercera vez. Al final toda la placa estará inoculada y cabrá esperar que cada vez hayamos puesto menos bacterias por lo que será probable que obtengamos colonias independientes que podríamos aislar.

En cualquier caso, y cómo se ve en las imágenes de arriba, aprendisteis bastante bien la técnica. Pero no estaría mal que contaseis vuestra experiencia en los comentarios.

Resultados definitivos del primer experimento

Hemos completado los experimentos respecto a la entrada anterior. Dejamos incubando en la estufa los tubos en los que no habíamos observado crecimiento y hemos vuelto a inocular otros con otras muestras no ensayadas. Los resultados se exponen en las siguientes tablas:

Resistencias a antibióticos en bacterias aisladas de la boca.

 

Resistencias a antibióticos en bacterias resistentes de la piel.

 A partir de nuestras muestras vamos a intentar aislar microorganismos que sean resistentes a más de un antibiótico, con los que ensayaremos en poder antimicrobiano de los aceites esenciales.

A la vista de los resultados, volvemos a plantear las preguntas de la entrada anterior. ¿Dónde creéis que hay más microorganismos resistentes a antibióticos, en la piel o en la boca? ¿Cuál puede ser la causa? ¿Qué antibiótico de los utilizados consideráis como más efectivo frente a las bacterias?

Para el paso siguiente, tomaremos microorganismos resistentes a algún antibiótico y probaremos su sensibilidad frente al resto. Así podremos detectar la resistencia al menos a dos antibióticos. ¿Cómo plantearíais el experimento? ¿Qué muestras (señalad número y resistencia a qué antibiótico) elegiríais? Como siempre, las respuestas en el blog.

Primeros resultados

Los microorganismos junto a los antibióticos se han cultivado durante 72 horas a 28º a lo largo del fin de semana. La observación de los tubos con los cultivos permiten observar crecimiento bacteriano en algunos de ellos, lo que indica que hay bacterias tolerantes a esos antibióticos. Los resultados se expresan en las siguientes tablas en las que se ha indicado con (+) el crecimiento y por tanto la resistencia al antibiótico probado y con (-) la ausencia de crecimiento y, consecuentemente la sensibilidad de las bacterias a ese antibiótico:

 

Tratamiento con ampicilina

Tratamiento con rifampicina

Tratamiento con cloramfenicol

Tratamiento con kanamicina

Tratamiento con estreptomicina

 A la vista de estos resultados, podemos hacer una valoración de los mismos. ¿De dónde proceden las muestras con microorganismos más resistentes? ¿Son iguales de sensibles todas las bacterias al mismo antibiótico? ¿Hay alguna muestras en la que se hayan aislado bacterias resistentes a más de un antibiótico? Por favor, anotad vuestras respuestas en los comentarios a esta entrada del blog.

Probamos la resistencia a los antibióticos

En todos los tubos que inoculamos la semana pasada con vuestras muestras ha habido crecimiento bacteriano. En la tercera sesión de este proyecto vamos a proceder a probar la sensibilidad de los microorganismos a los antibióticos.

Manuel Espinosa, nuestro investigador, nos ha proporcionado los siguientes y a las siguientes concentraciones:

Estreptomicina: 100 µg/µL

Kanamicina: 50 µg/µL

Ampicilina: 100 µg/µL

Rifampicina: 20 µg/µL

Cloramfenicol: 30 µg/µL

Están preparados a una concentración 1000X. Añadiremos 1 µL por mililitro de medio de cultivo (la concentración final es Xµg/ml). En nuestro caso, como hemos preparado tubos con 5 ml de medio, añadiremos 5 µl de antibióticos. Inocularemos los tubos con 20 µl de cultivo bacteriano.

Comenzamos los experimentos: aislamos nuestras bacterias

Como hemos aprendido en estos días uno de los problemas sanitarios que cada vez cobra más importancia es el hecho de que las bacterias acaban desarrollando resistencias frente a los antibióticos con las que se tratan. El objetivo principal de nuestro proyecto va a ser ensayar nuevos recursos terapéuticos procedentes de las plantas frente a bacterias resistentes a antibióticos.

El primera paso va a ser estudiar en qué grado están extendidas las bacterias resistentes a antibiótico y o vamos a analizar en las bacterias comensales de nuestro cuerpo, concretamente las que se encuentran en la piel o en la boca. Para ello hemos preparado bastoncillo estériles con los que tomar las muestras y tubos de ensayo con 3 ml de caldo de soja y tripticaseína (medio TSB).

En el caso de la boca hemos pasado el bastoncillo por la lengua, mejilla y dientes y posteriormente hemos inoculado con él el tubo con medio de cultivo. Puesto que la toma de muestras la hicimos el viernes, vamos a incubar a 28ºC para evitar un crecimiento excesivo hasta el lunes.

 

En el caso de la piel, previamente hemos humedecido el bastoncillo con suero fisiológico estéril para favorecer la toma de bacterias. El procedimiento ha sido similar al de la boca, tomando muestras de la palma de la mano y de los dedos.

 

El próximo lunes comprobaremos si ha habido crecimiento en nuestro tubos. En caso afirmativo, el siguiente experimento consistirá preparar tubos con medio de cultivo a cada uno de los cuales se añadirá un antibiótico diferente; en cada tubo inocularemos una pequeña cantidad de los cultivos que hemos obtenido.  ¿Qué observaremos en los tubos en el caso de que tengamos bacterias resistentes a alguno de los antibióticos ensayados? ¿Y si ninguno de los microorganismos es resistente?

Toda investigación requiere documentación

 El primer paso ante una investigación científica, antes de los experimentos, es documentarse acerca del tema sobre el que se va a trabajar. Decía Newton que si había llegado tan lejos era porque se había subido a hombros de gigantes, y toda investigación debe sustentarse en lo que se ha hecho antes.

Manuel Espinosa nos ha sugerido la lectura de un artículo publicado en El País, al que podéis acceder en abierto desde este enlace: Descubierto un nuevo gen de resistencia a los antibióticos oculto en el microbioma.  También lo tenéis impreso junto a resúmenes de otros textos relacionados.

 Os proponemos dos tareas a realizar de índole bibliográfica. La primera es la lectura de estos textos y un comentario de los mismos que debéis incluir en la sección de comentarios. Estos son de acceso libre, de manera que, como se hace en los proyectos de investigación, compartamos nuestras opiniones y observaciones.

La segunda tarea es que cada uno de nosotros va a buscar un texto que trate sobre la temática de las bacterias multirresistentes a antibióticos, su problemática, lo que se espera de ellas en un futuro, de posibles alternativas terapéuticas y la investigación que en este sentido se realiza. En cada comentario incluiréis un enlace a la noticia y una valoración personal de la misma que compartiremos para todos.

¿Aceites esenciales frente a bacterias multiresistentes a antibióticos?

El pasado jueves dimos inicio formal al proyecto de investigación que nos va a acompañar a lo largo de este curso con nuestros estudiantes de Anatomía aplicada, un proyecto directamente relacionado con la salud. Y lo iniciamos con una primera sesión que dirigida por el doctor Manuel Espinosa, microbiólogo de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC) que va a ser el director de nuestro proyecto y con el que une una dilatada experiencia en el desarrollo de este tipo de actividades.

Las enfermedades infecciosas siempre han sido un grave problema para la humanidad, causantes de epidemias y de un número muy elevado de fallecimientos. El descubrimiento de los antibióticos, recordemos el caso de Fleming y de la penicilina del que nos habló Manuel en la charla inicial, supuso un punto de inflexión en la lucha contra las bacterias al permitir tratamientos exitosos de las infecciones causadas por estos microorganismos. Pero las bacterias son seres vivos, sometidos a la selección natural que Darwin propuso, capaces de mutar y de ser seleccionadas por el ambiente. Y así comenzaron a aparecer microorganismos resistentes a la penicilina. El descubrimiento de nuevos antibióticos era seguido en el tiempo por la aparición de resistencias frente a los mismos, con un problema añadido, que las bacterias eran capaces de intercambiar la información genética que los hacía insensibles a estos fármacos de modo que comenzaron a aparecer microorganismos resistentes a más de un antibiótico.

En la actualidad se conoce una gran cantidad de antibióticos, pero lamentablemente las bacterias han ido acumulando resistencias y un problema que comienza a ser acuciante en medicina es la aparición de cepas multirresistentes insensibles a ellos, para los que no hay recursos terapéuticos. La investigación de nuevos antibióticos también es costosa por lo que se exploran nuevas alternativas.

Una de ellas es la búsqueda de antimicrobianos en productos vegetales y en este sentido, algunos aceites esenciales de plantas han demostrado tener carácter inhibidor del crecimiento de las bacterias. Sin ir más lejos, en nuestro laboratorio y en otro proyecto dirigido también por Manuel Espinosa ensayamos el papel de éstos frente a bacterias patógenas de plantas, comprobando su utilidad.

En este proyecto vamos a dar un paso más hacia adelante y vamos a estudiar en primer lugar si en nuestra piel tenemos bacterias comensales resistentes a antibióticos y si resultan sensibles frente a diversos aceites esenciales que se pueden obtener comercialmente.

Podéis acceder a la presentación de la charla inicial de Manuel Espinosa a través de este enlace.

 

 Os recuerdo que la participación en el proyecto es evaluable, y que cada actividad que llevemos a cabo y que quede reflejada en este blog debe llevar emparejado su correspondiente comentario en este blog, con vuestra opinión, vuestra propuesta, etc. Así que os animamos a dejar vuestras impresiones sobre la charla de Manuel en los comentarios del blog.

XXV Semana Solar del IES Zaidín Vergeles

En este curso 2024-2025 nuestra Semana Solar, el espacio de tiempo dedicado a la cultura, cumple 25 ediciones, tan solo interrumpidas por la pandemia. En esta ocasión el tema que hemos elegido como eje es la obra Cosmos de Carl Sagan, tanto el libro como la serie de televisión. Hemos planificado una serie de actividades que relacionaremos con algunos de los contenidos de la obra procurando dar una visión actualizada de lo que el genial divulgador narraba. Contaremos con nuevos ponentes, pero también con otros que nos han visitado en ediciones anteriores y con los que queremos reconocer a todos los que a lo largo de estos años colaboran con esta iniciativa. Incluimos a continuación los pósters de las actividades que se van a desarrollar junto al programa de las mismas.

 

 

 

 

 

 

 

Nuestros jóvenes estudian la contaminación lumínica

A lo largo de los últimos meses nuestros jovencitos de primero de ESO han estado observando el cielo para hacer una estima de la contaminación lumínica en los lugares en los que viven o en los que han visitado en estas vacaciones de Navidad. Para ello previamente trabajamos en clase sobre el cielo visible en invierno, principalmente las constelaciones de Orión, Canis maior y Taurus, de manera que se familiarizasen con esta región. Hicimos simulaciones del cielo con Stellarium con los distintos grados de contaminación lumínica que permite la aplicación, asignamos un número a cada una de las imágenes y pedimos a los jóvenes que observasen el cielo y a cada observación asignasen un índice en función de las estrellas que veían, siendo 1 el propio de cielos prístinos, transparentes, propios de sitios muy oscuros, y 9 en el caso de que apenas se pudiesen observar estrellas. No hemos considerado para el análisis aquellos lugares para los que únicamente tuviésemos una observación. Para el resto hemos utilizado el valor medio de las estimaciones.

Dado que nuestro instituto se encuentra en el Zaidín, las observaciones que se hicieron en Granada capital corresponden a sus alrededores, al centro de la ciudad o a un centro comercial muy visitado. Por el contrario, muchos de los pueblos corresponden a las localidades próximas al río Genil, de donde procede una parte importante de nuestro alumnado.

El mapa de arriba muestra los índices de contaminación lumínica en las localidades que se indican. Los valores más altos corresponden a los de Granada capital. El mínimo corresponde al de las observaciones de Sierra Nevada.

El mapa de arriba representa los valores medidos para Granada. Destacan valores muy altos en el centro de la ciudad y en zonas próximas al centro comercial Nevada. El resto de las medidas se hicieron en zonas próximas al instituto.

Y ahora es el momento de interpretar los resultados, pero sobre todo de proponer medidas para reducir la contaminación lumínica de nuestros pueblos y ciudades. Si dejáis un comentario sobre ello, nuestros jóvenes lo agradecerán.

Y algunos datos más, que pueden ser interesantes se pueden obtener de los siguientes mapas.

Fotografía de la provincia de Granada de noche desde el espacio.

Contaminación lumínica en Andalucía. Los valores azules indican poca contaminación lumínica. Los rojos, rosas o blancos, alta contaminación por luz.