¿Qué bacteria promotora del crecimiento usaremos para cultivar nuestras plantas en suelos salinos?

Como comentábamos en la anterior entrada dedicada a nuestro proyecto, uno de sus objetivos es valorar la tolerancia de determinadas plantas (maíz y carilla) ante suelos con elevada concentración salina. El exceso de sales en los suelos causa en las plantas estrés osmótico y altera el equilibrio homeostático de las mismas con el resultado de un menor crecimiento de las mismas. El segundo objetivo es comprobar si determinados microorganismos podrían favorecer el desarrollo de las plantas en estos ambientes de alta salinidad. Y para ello, el primer requisito es que estas bacterias sean capaces de sobrevivir en medios con una elevada concentración de sales. 

Pseudomonas putida: imagen a microscopía confocal (izda.) y electrónica (dcha.). Cortesía de Juan de Dios Alché.

Nuestro punto de partida para seleccionar los microorganismos han sido los experimentos de tolerancia a sales -concretamente a clorato potásico- que llevamos a cabo en nuestro proyecto sobre Marte. Tras valorar estos resultados todos habéis coincido en que las bacterias más adecuadas son: Bacillus subtilis, Pseudomonas putida y Halomonas sp. Nuestra primera actividad ha sido investigar en la literatura si alguna de las anteriores pudiera tener un efecto promotor del crecimiento de las plantas en presencia de concentraciones elevadas de sales. Vuestras propuestas, así como la justificación bibliográfica, se pueden consultar en la sección de comentarios de la entrada anterior. Incluyo aquí las más citadas o las que parecen más relevantes.

Pseudomonas putida:

Costa Gutiérrez, S.B. (2019). Microflora de la rizósfera de soja en condiciones de alta salinidad: aislamiento y estudio de cepas de Pseudomonas putida benéfica frente al estrés salino. Enlace.

Hernández Montiel et al. (2020). Respuestas morfologías-productiva de plantas de pimiento morrón biofertilizadas con Pseudomonas putida y dosis reducidas de fertilizantes sintéticos en invernadero. Terra Latioamericana 38(3): 583-596. (Enlace).

Halomonas sp:

Desale et al. (2013). Plant Growth promoting properties of Halobacillus and Halomonas sp. in presence of salinity and heavy metals. Journal of Basic Microbiology, 54(8):781-791. (Enlace).

Tiwari et al. (2011). Salt-tolerant rhizobacteria-mediated induced tolerance in wheat (Triticum aestivum) and chemical diversity in rhizosphere enhance plant growth. Biology and Fertility of Soils, 47, article number 907. (Enlace).

Bacillus subtilis:

Sánchez López et al. (2016). Efecto de las PGPB sobre el crecimiento de Pennisetum clandestinum bajo condiciones de estrés salino. Rev. Colomb. Biotecnol. 16(1):65-72. (Enlace).

Calhabeu Ferreira et al. (2018). Bacillus subtitles improves maize tolerance to salinity. Ciencia Rural, v48:08. (Enlace)

Cultivar en suelos salinos es una necesidad en nuestro planeta. La acción antrópica, el calentamiento global por ejemplo, está aumentando la extensión de las zonas desérticas, en las que la alta concentración de sales en el suelo impide el crecimiento de las plantas. La investigación en este campo es, por ello, muy importante. Pero también puede ser un problema a resolver en el cada vez más que probable escenario de establecer colonias humanas en otros mundos, como la Luna o Marte. 

En proyectos anteriores hemos evaluado la supervivencia de microorganismos en las condiciones de Marte o el crecimiento de plantas en suelos marcianos simulados de naturaleza puramente volcánica. Pero en Marte hay otros materiales que igualmente podrían presentar este problema debido a la presencia de sales en el suelo. La historia de Marte en el pasado fue similar a la de la Tierra, con grandes extensiones de agua líquida que se evaporó dejando importantes depósitos de sales en el suelo. El cráter Gale, estudiado por el rover Curiosity, es una estructura de impacto que en su momento contuvo un lago que posteriormente se secó.

Cráter Gale en Marte. Reconstrucción del lago que primigeniamente ocupaba la estructura de impacto.

Nuestra tarea es ahora investigar sobre los suelos salinos de Marte. En lugares como el cráter Gale hay un importante depósito de arcillas y se ha descubierto la presencia de sales. Es ahora momento de investigar sobre los resultados obtenidos por los rovers en la superficie de Marte. ¿Cuáles son las sales más abundantes en Marte? ¿Dónde se han encontrado? ¿En qué concentración? ¿Cuál es la composición de los suelos en los que aparecen? ¿Hay suelos similares en la Tierra? ¿Se podrían cultivar plantas en esos suelos? 

Nuestros comentarios deberán venir refrendados por las pertinentes referencias bibliográficas. Es importante citar los trabajos de la forma apropiada. Existen diversos formatos para hacer una referencia bibliográfica. En nuestro caso podemos adoptar el siguiente:

Autores, año de publicación, título del artículo, nombre de la revista, volumen, número de la primera y de la última página.

Debemos tomar e incluir también la dirección de internet donde se ha localizado el trabajo para facilitar futuras consultas.

¿Sueñan los pimientos con la medicina?

Capsicum annuum

Los pimientos (Capsicum annuum) son alimentos habituales en nuestra dieta. Existe un gran número de variedades, cada una de ellas con unas determinadas características culinarias. ¿Pero es esa la única utilidad que presentan estos frutos? Parafraseando a Philip K. Dick y al igual que hacían los androides en una de sus relatos más conocidos... ¿soñaría un pimiento con ser algo más que una simple hortaliza? ¿soñaría, por ejemplo, con tener utilidad terapéutica?

¿Sueñan los pimientos con la medicina? es el nombre del proyecto que desde el grupo de Antioxidantes, Radicales Libres y Óxido Nítrico en Biotecnología y Agroalimentación de la Estación Experimental del Zaidín y bajo la dirección del doctor José Manuel Palma Martínez vamos a desarrollar con nuestro alumnado de Anatomía Aplicada de primero de bachillerato. La promoción de la salud es uno de los objetivos principales de esta asignatura y este proyecto sin duda contribuye a ello a través de diversos enfoques como sus propiedades nutritivas, los efectos de su consumo o el uso de algunos de sus componentes como productos con actividad terapéutica para tratar diversas dolencias.

Este proyecto se enmarca dentro de la iniciativa del Consejo Superior del Investigaciones Científicas Cuenta la Ciencia, que en la Estación Experimental del Zaidín engloba a una serie de proyectos que se engloban bajo la actividad CAOS (Ciencias Agrarias On-line en Secundaria).

Ayer tuvimos nuestra primera sesión on-line con José Manuel Palma; nos acompañaron otros investigadores de la Estación Experimental del Zaidín. En ella pudimos conocer algunos de los hechos que justifican la elección del pimiento para este proyecto. Desde un punto de vista económico es la segunda hortaliza de mayor distribución en el consumo mundial; su importancia en la alimentación no deja lugar a dudas. En nuestro caso concreto, España es el quinto país del mundo en cuanto a la producción de pimientos y el segundo en cuanto a volumen de exportación. Desde un punto de vista culinario existen cientos de variedades de primientos, que a grandes rasgos podemos clasificar en dos grandes grupos: los dulces y los picantes. El sabor característico de estos últimos se debe a la presencia de un compuesto denominado capsaicina. Existe una amplia gama de variedades que se clasifican según su grado de pungencia, su picor, mediante la escala de Scoville. Pero además de contribuir al sabor de estas hortalizas, la capsaicina tiene otras aplicaciones que habremos de investigar; y puede que los pimientos contengan, además, otras sustancias con propiedades desconocidas aunque interesantes para la salud.

Estos principios son los que van a ir definiendo nuestro proyecto. Plantearemos una serie de tareas que habrá que ir resolviendo a lo largo de los próximos meses. Algunas requerirán documentarnos, bien bibliográficamente o a través de internet; otras estudiar los hábitos de consumo de pimientos en la sociedad; investigaremos su valor nutritivo, relacionaremos las distintas variedades con su contenido en capsaicina... Y también habrá lugar para experimentos de laboratorio. De todo ello iremos dejando constancia en este blog.

Sobrevivir en mundos salados

Sobrevivir en mundos salados es el nombre del nuevo proyecto que vamos a llevar a cabo en nuestras clases a lo largo de los próximos meses en nuestras clases de biología y que hoy hemos comenzado. Auspiciado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas dentro de la iniciativa Cuenta la Ciencia, es una de las actividades que engloba CAOS (Ciencias agrarias on-line en secundaria) un conjunto de proyectos dirigidos desde la Estación Experimental del Zaidín. De nuevo contaremos con la dirección de Manuel Espinosa, nuestro científico de cabecera durante los últimos cursos. 

La alta concentración de sales en el suelo es muy nociva tanto para las plantas como para el resto de los seres vivos. Es una consecuencia más del calentamiento global que está empobreciendo los suelos e indirectamente haciendo que se pierda biodiversidad cuando se destruyen tierras vírgenes para dedicarlas al cultivo. Manuel Espinosa nos ha hablado de las dos posibles soluciones. Una de ella es cultivar especies más tolerantes a las sales, obtenidas bien mediante cruces dirigidos y selección artificial o mediante la modificación genética o transgénesis. La otra posibilidad es usar microorganismos para proteger a las plantas de los efectos tóxicos de la abundancia de sales. Ejemplo de estos es la bacteria Pseudomonas stutzeri MJL19, aislada de la única planta que crece en los suelos salados de Salinas Grandes, una región de Argentina donde solo crece ese vegetal; esta bacteria es conocida nuestra y la hemos utilizado en nuestros proyectos sobre astrobiología.

Pero hablando de astrobiología, existen proyectos como Mars One, que plantean establecer colonias humanas en Marte. En ellas serían muy importantes los cultivos en suelos marcianos. En Marte, son muy abundantes los suelos de naturaleza volcánica; a valorar la posibilidad de cultivar plantas en suelos de esta naturaleza dedicamos nuestros trabajos de cuersos anteriores. Pero en Marte existen también otras zonas de naturaleza sedimentaria; estas se formaron en épocas muy antiguas en las que había agua líquida en la superficie del planeta rojo. Cuando esta se perdió, se originaron suelos con depósitos de sales. Así lo ha podido constatar el rover Curiosity en el cráter Gale. Entre aquellas se han detectado cloruro de sodio, sulfato de calcio y cloratos y percloratos, estos últimos muy tóxicos para los seres vivos pero con capacidad de originar salmueras, la única posibilidad de que en la actualidad haya agua líquida en Marte. Cultivar plantas en Marte puede requerir proteger a las plantas de sus efectos tóxicos.

Nuestro proyecto va a tener una doble vertiente. Por un lado tendremos que desarrollar una labor de investigación bibliográfica acerca de los efectos de las sales sobre las plantas, de cómo los microorganismos pueden protegerlas en ambientes salinos o de qué se conoce acerca de la composición salina de los suelos de Marte. Por otro lado desarrollaremos una fase experimental en la que comprobaremos el efecto de diversas sales sobre la germinación y el desarrollo de las plantas; las sales serán cloruro sódico, clorato potásico y sulfato de calcio. Las plantas serán maíz (Zea mays) y carilla (Vigna unguiculata). Valoraremos también el posible efecto protector de los microorganismos. Para ello seleccionaremos una bacteria de las que empleamos en nuestros proyectos anteriores sobre Marte. La imagen siguiente muestra la tolerancia de diversos microorganismos ante distintas concentraciones crecientes de clorato potásico.

En base a estos resultados previos y la información que podamos encontrar en la bibliografía sobre los efectos de estos microorganismos sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas, justificaremos nuestra elección. De igual modo, ahora mismo estamos en la fase de definición del proyecto, por lo que también os pedimos vuestras aportaciones y así como propuestas y diseño de experimentos. Tenemos nuestro espacio para ello en los comentarios del blog. Y para acabar, una imagen de nuestros cultivos en suelo marciano simulado del proyecto anterior.

Edición genética mediante la tecnología CRISPR-Cas

 

Esta mañana, en nuestra clase de biología hemos podido aprender acerca de la importancia de la tecnología CRISPR en la edición genética y de sus repercusiones, entre ellas la concesión del premio Nobel de Química de 2020  a las investigadoras Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna. En estos momentos de pandemia y de confinamiento ello ha sido posibles gracias a la videoconferencia impartida por el doctor Francisco Martínez-Abarca, investigador de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC). La charla ha sido seguida en nuestro laboratorio por el alumnado presencial y desde casa por aquellos que esta semana reciben las clases on line. Además ha participado en la actividad el alumnado de los ciclos formativos de Química así como alumnado del IES Francisco Ayala y público externo al instituto.

A lo largo de la charla, Francisco Martínez-Abarca nos ha detallado los antecedentes de estos procedimientos, las variantes que existen en los distintos sistemas, sus aplicaciones así como las experiencias dirigidas por este investigador con alumnado de secundaria en un proyecto cuyo objetivo principal era detectar las secuencias CRISPR en la bacteria Vibrio vulnificus; todo ello de una manera muy amena y perfectamente adaptada a nuestro alumnado.

Tras la conferencia, ha venido un interesante turno de preguntas donde los asistentes han planteado sus inquietudes acerca de las posibilidades de esta tecnología, los aspectos éticos de la misma o las perspectivas de futuro, entre otras cuestiones.

Queda ahora hacer nuestra reflexión personal de todo lo aprendido en la clase de hoy y compartir nuestras ideas en este blog. Y, como no, plantear todas las dudas que nos hayan quedado por preguntar o puedan surgir tras la charla, y que de aquí trasladermos al doctor Martínez-Abarca. Esperamos, pues, vuestros comentarios.

La actividad se ha desarrollado en el marco de La Noche Europea de los Investigadores, evento organizado por la Fundación Descubre. Desde esta entidad se nos pide participar en una encuesta de valoración de la misma, la cual os pedimos que realicéis. Podéis acceder a ella desde este enlace: encuesta sobre la actividad.

A propósito de La Noche de los Investigadores: El Nobel de Química 2020. La tecnología CRISPR

 

Entre las actividades previas a la celebración de La Noche Europea de los Investigadores va a tener lugar en nuestro instituto el próximo lunes 23 de noviembre de 9:15 a 10:15 la conferencia titulada El Nobel de Química 2020: La tecnología CRISPR, impartida por el doctor Francisco Martínez-Abarca, investigador de la Estación Experimental del Zaidín. Dada la situación actual debida a la pandemia de covid-19, la charla tendrá lugar mediante video conferencia, a la cual se podrá acceder mediante el siguiente enlace: http://meet.google.com/xdo-xsgz-taj.

 

El sistema CRISPR es una herramienta presente en bacterias para defenderse de ataques de virus que se ha demostrado de gran utilidad en los procesos de edición genética. Se trata de una tijera molécular que permite cortar específicamente el ADN en regiones muy específicas. El descubrimiento de este sistema se debe al investigador español Francis Mójica y los estudios de su aplicación a la edición del genoma han llevado a la concesión del premio Nobel a las investigadores Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier.

 

Se incluyen a continuación algunos vídeos que nos pueden servir para ir preparando la charla. Aunque están en inglés, está la opción desde youtube de activar los subtítulos.

 

Gene editing and beyond

 

Genome editing with CRISPR-Cas9

 

How CRISPR let us edit our DNA by Jennifer Doudna

 

También os incluyo un enlace a un texto publicado en OpenMind por mi profesor de genética, Manuel Ruiz Rejón, en el que, además de explicar esta tecnología y sus aplicaciones, ya adelantaba hace unos años como estos descubrimientos concederían el premio Nobel a Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier (CRISPR-Cas: algo más que unas tijeras moleculares).

Y como siempre, os animo a utilizar la sección de comentarios para vuestras dudas, valoraciones, aportaciones, etc.

Nuestro proyecto sobre microorganismos y Marte en el V Congreso Internacional de Astrobiología Virtual de Colombia

Estudiar la posibilidad de que bacterias terrestre pudieran sobrevivir en Marte fue el objetivo principal de un proyecto educativo que desarrollamos en este instituto conjuntamente con la Estación Experimental del Zaidín (CSIC). Los resultados del mismo ya tuvimos la oportunidad de hacerlos públicos en el número 8 de la revista High School Students for Agricultural Science Research, editada por la EEZ.

En esta ocasión, los aspectos didácticos y educativos del proyecto han sido presentados en un póster en el V Congreso Internacional de Astrobiología Virtual que se celebra estos días en Colombia, en la sección Astrobiología y Educación. Se puede acceder a una versión con mayor resolución a través de este enlace.

La presentación del póster se hizo mediante el video que a continuación se incluye. 

Nuestro agradecimiento a Manuel Espinosa, a la Estación Experimental del Zaidín y a todos cuantos participaron en este proyecto que han llevado la ciencia que hacemos en nuestro instituto más allá de nuestras fronteras.

Retomamos nuestro análisis de la pandemia: la segunda oleada

Desde muy pronto estuvo muy claro. No era cuestión de si tendríamos o no más oleadas de la pandemia causada por el SARS-Cov-2, sino de cuándo nos afectaría la próxima. Algunos investigadores pronosticaban que el nuevo brote llegaría durante el próximo invierno; otros advertían que se podría adelantar a este otoño. Como así ha sido. Y los datos estadísticos, comparados con la primera oleada, son abrumadores. Tal y como hicimos durante los meses de confinamiento en el último trimestre del curso pasado, continuaremos con el estudio de la evolución de la pandemia en Andalucía.

Evolución de los contagios por coronavirus en Andalucía. Casos diarios y frecuencias acumuladas.

La figura de arriba muestra la evolución de los casos diagnosticados de covid-19 desde que la pandemia llegó a Andalucía hasta el 12 de octubre, con los últimos datos a fecha de hoy aportados por la Consejería de Salud. Se diferencian claramente las dos oleadas, separadas por un periodo determinado por una baja frecuencia de contagios durante los meses de verano. Como se puede apreciar, los datos que arrojan las estadísticas oficiales de la Junta de Andalucía muestran un mayor impacto de la segunda oleada.

Evolución del número de fallecidos por covid-19 en Andalucía. Muertes diarias y frecuencias acumuladas.

La figura de arriba muestra la evolución de los fallecidos por covid-19. Igualmente se diferencian ambas oleadas, pero en este caso el impacto sobre los fallecidos es menor en la segunda manifestación de la pandemia que en la primera. En ambos casos asistimos a un aplanamiento de las curvas durante los meses de verano, como se puede observar en la representación de las frecuencias acumuladas. En esta segunda pandemia los datos aún no muestran indicios de que estemos llegando a doblegar la curva.

Tendencia de los contagios y los fallecimientos en Andalucía desde el inicio de la pandemia.

Durante el curso pasado pusimos en práctica un método sencillo para evaluar la marcha de la pandemia. Ajustábamos los datos de cinco días consecutivos a una recta y utilizábamos el valor de la pendiente para calcular la tendencia de la pandemia. Cuanto mayor fuese este valor peor era la marcha de la pandemia pues el incremento de contagios crecía de una manera más rápida. Alternativamente, cuanto más bajos fuesen los valores, menor sería la intensidad con la que se transmitia la enfermedad.

Los resultados confirman lo que se ha comentado en la valoración de las dos primeras gráficas: un aumento enorme en la tendencia de los diagnósticos positivos de coronavirus que sin embarno no se acompaña del aumento consiguiente, tal y como se observa en la primera oleada, en la tendencia de los fallecimientos. Como podemos ver llama la atención en la evolución de este indicador, con respescto a los positivos, la continuas subidas y bajadas de los valores según un patrón de oscilación semanal, explicado por la menor frecuencia de diagnósticos o de comunicaciones depositivos durante los fines de semana. También es destacable el brusco incremento en la tendencia observado en los últimos días.

Para la interpretación de estos datos puede ser interesante conocer los resultados del estudio de seroprevalencia realizado en el mes de junio en la población española. Con éste se pretendía estimar que proporción de la población había estado en contacto con el coronavirus y por tanto había desarrollado anticuerpos detectables frente al mismo. El resultado para nuestra comunidad autónoma a fecha 22 de junio indicó que un 3% de la población dio positivo en los tests. Se considera que la Andalucía tiene aproximadamente unos 8.450.000 habitantes. Ese mismo día, las estadísticas oficiales mostraban un total de 17.771 afectados por covid-19. El día 12 de octubre de 2020, este número se ha elevado hasta los 85.321 positivos.

A la luz de los datos disponibles: ¿Qué podemos decir sobre ambas oleadas? ¿Cómo interpretamos los resultados? ¿Hay diferencias en la evolución de ambas oleadas? ¿A qué se puede deber el incremento tan enorme observado en la tendencia de los contagios? ¿Qué es los que a vuestro juicio está fallando? ¿A qué se debe este empeoramiento de la pandemia? Son muy importantes vuestras valoraciones y vuestras aportaciones. Esperamos vuestros comentarios.

Ciencia escolar en tiempos de coronavirus

Este año 2020 quedará grabado de un modo indeleble en nuestra memoria para el resto de nuestras vidas. ¿Quién podía pensar que viviríamos una pandemia que en tan solo unos meses llegaría a afectar a millones de personas en todo el mundo y a causar cientos de miles de fallecimientos? ¿Quién nos iba a decir que íbamos a acabar confinados en nuestras casas, cambiando sustancialmente nuestros hábitos de vida, qué dejaríamos de ir presencialmente a nuestro instituto y a desarrollar en tiempo record nuevos métodos con los que seguir desarrollando nuestro proceso de enseñanza y aprendizaje?

En este escenario, en el que teníamos que trabajar desde la distancia, era muy difícil imaginar que pudiéramos concluir aquellos proyectos de investigación que poníamos en marcha unos meses antes y para los que imprescindiblemente teníamos que utilizar nuestro laboratorio. El coronavirus nos obligaba a dejar allí nuestros microorganismos, nuestros cultivos, nuestros aceites esenciales, nuestros extractos vegetales y quizá también nuestra ilusión por concluir nuestros proyectos para este curso.

A pesar de todo ello, entre todos hemos demostrado que ante las situaciones difíciles aún nos crecemos más. No solo hemos podido avanzar en nuestras clases, sino que además hemos sido capaces de continuar con nuestra actividad investigadora desde nuestros hogares, volcándonos en otras facetas de la investigación científica: estudiar los resultados que teníamos hasta entonces, revisar la bibliografía, discutir nuestros hallazgos... e incluso embarcarnos en la última etapa de todo trabajo científico: dar a conocer y publicar los resultados.

El SARS-Cov-2 no ha podido vencer en esta batalla. Hoy se ha publicado en la página web de la Estación Experimental del Zaidín, centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas el número 9 de la revista High School Students for Agricultural Science Research, que incluye dos artículos elaborados por el alumnado de la asignatura de Anatomía Aplicada de primero de bachillerato de nuestro instituto, el IES Zaidín Vergeles. En uno de ellos se estudia el efecto antimicrobiano de los aceites esenciales de plantas; en el otro hemos investigado la actividad antibacteriana de extractos etanólicos en diversas plantas de nuestro entorno próximo. En ambos, nuestro objetivo era encontrar sustancias capaces de inhibir el crecimiento de bacterias patógenas de plantas.

Hemos tenido la inmensa satisfacción de formar parte de un número que también incluye los artículos que describen los resultados de otros proyectos desarrollados en la Estación Experimental del Zaidín en el marco del proyecto PIIISA y que tratan temas tan interesantes como la detección de secuencias CRISPR en bacterias, la producción de compost o el microbioma del polen del olivo.

Es el momento de agradecer al doctor Manuel Espinosa Urgel su dedicación tanto a la dirección de nuestro proyecto como al haber hecho posible la publicación de este número en tiempos tan complicados. Igualmente a la Estación Experimental del Zaidín, así como a nuestro instituto, por facilitar estas actividades tan necesarias para el desarrollo cientifico de nuestros jóvenes. Pero especialmente a nuestro alumnado, a nuestros chicos y chicas, que a pesar de las dificultades que hemos vivido, han sabido continuar con sus investigaciones y han sido capaces de plasmar su interés y su ilusión por la ciencia en estos dos excelentes artículos.

Se puede acceder al número completo de la revista y a las ediciones anteriores a través de estos enlaces a la Unidad de Cultura Científica de la Estación Experimental del Zaidín:
https://ucc.eez.csic.es/educacion-cientifica/high-school-students-for-agricultural-science-research/

https://ucc.eez.csic.es/wp-content/uploads/2020/06/HSSASRvolume9.pdf

Nuestras actividades sobre la pandemia, en Canal Sur Radio

El pasado miércoles tuvimos la enorme satisfacción de volver a participar en el programa de ciencia El Radioscopio, que emite Canal Sur Radio, hablando sobre las actividades relacionadas con la pandemia que hemos llevado a cabo durante el confinamiento. Conversamos durante unos veinte minutos acerca de cómo hemos trabajado los bulos científicos, de cómo hemos aprendido a interpretar la curva de la pandemia o incluso a desmentir noticias como la del origen de coronavirus en un laboratorio.

Magnífica fue la intervención de Marta Roldán, nuestra alumna de cuarto de ESO, que expuso de manera brillante su trabajo sobre el impacto psicológico de la pandemia en la población española y que todos vosotros conocéis.

De nuevo reconocer toda vuestra colaboración con nuestro blog y todos los esfuerzos que habéis hecho durante el confinamiento, tanto en beneficio de la salud de todos como en aprender e implicaros en un conocimiento que salva vidas. E igualmente agradecer a Susana Escudero y a Emilio García que se hagan eco de las actividades que realizamos en nuestro instituto.

Os dejo el enlace a la grabación del programa y os invito a escucharlo:

El Radioscopio en confinamiento. La curva.

Abordamos la fase final de nuestro proyecto sobre antimicrobianos vegetales

Iniciábamos con este curso un maravilloso proyecto encaminado a estudiar el efecto antimicrobiano de sustancias producidas por las plantas. El propio desarrollo del proyecto nos llevó a abrir dos frentes, uno dedicado a valorar el efecto de los extractos vegetales sobre el crecimiento de las bacterias y otro en el que hemos estudiado el efecto de los aceites esenciales sobre su desarrollo. La aparición de la pandemia nos obligó a interrumpir nuestros experimentos en el laboratorio cuando, como sucede en toda investigación científica, se nos abrían nuevos interrogantes a los que responder. Dejábamos el laboratorio pero a la vez comprobábamos cómo también se puede desarrollar un proyecto científico en nuestras casas con los recursos informáticos de los que disponemos. 

Nos quedan aún muchos campos que explorar dentro de este proyecto; pero también tenemos resultados de los que extraer nuestras conclusiones. Y es momento de desarrollar otra fase de la investigación científica, la de publicar nuestros resultados. Así que ahora nos toca redactar nuestros artículos científicos con nuestros resultados y conclusiones.

Tal y como hemos hablado en nuestras videoclases, nos vamos a dividir en dos grupos. Uno de ellos se va a dedicar a los extractos vegetales y otro a los aceites esenciales. Tenemos incluso los coordinadores de cada grupo: Aarón Villoslada y Pablo Delgado en el primer equipo y Paula Duro y Antonio David Zamora en el segundo. Todos ellos tienen experiencia en estas lides ya que el curso pasado desarrollaron de una manera excelente el proyecto dedicado a Marte. Por lo que me comentáis, además ya os estáis distribuyendo el trabajo dentro de cada equipo, aunque hay apartados como la discusión de los resultados y la elaboración de las conclusiones en los que debéis de participar todos.

Para facilitar nuestro trabajo y organizarnos os incluyo una serie de documentos:
En primer lugar tenéis una guía de cómo hemos de trabajar y una de cómo escribir artículos científicos.

Plan de trabajo.

Cómo escribir un artículo científico.

Los dos últimos números de la revista editada por la Estación Experimental del Zaidín (CSIC) en los que hemos colaborado:

High School Students for Agricultural Science Research vol 7.
High School Students for Agricultural Science Research vol 8.

 Y seguidamente una serie de artículos científicos que os ayudarán a la elaboración del artículo:

Sobre técnicas y conceptos de Microbiología:

Técnicas de Microbiología.

Términos usados en Microbiología y con antimicrobianos.

Referencias sobre extractos vegetales:

Screening of some selected medicinal plants extracts for in-vitro antimicrobial activity.

Antibacterial activities of the crude ethanol extracts of medicinal plants against Lysteria monocytogenes and other pathogenic strains.

Rosa canina L. -new possibilities for and old medicinal herb.

Punica granatum: A review on phytochemical, antioxidant and antimicrobial.

Referencias sobre aceites esenciales:

Aceites esenciales: conceptos básicos y actividad antibacteriana.
Essential oils: antimicrobial activities, extraction methods and their modeling.
Antimicrobial activity of essentials oils extracted from medicinal plants against the pathogenic microorganisms.
Catálogo de aceites esenciales. Labiatae. 

Posibles tratamientos frente a la COVID-19

Nos encontramos acabando el temario de la asignatura de Biología de segundo de bachillerato y, dada la situación tan especial que vivimos, han tomado una relevancia especial los dos últimos temas, el dedicado a microorganismos y el que tiene como objeto la respuesta inmune y las defensas de nuestro organismo. En una situación normal, habrían sido dos temas interesantes sin más, pero en esta ocasión nos aportan muchas claves para entender cómo es, cómo se reproduce el coronavirus responsable de esta pandemia, cómo nuestro cuerpo se puede defender del mismo y cuáles son los posibles tratamientos que pueden ayudar a prevenir o a curar la enfermedad. Conceptos como vacunación, sueroterapia, interferón, como os digo, adquieren un interés especial. 

El 28 de abril la revista Nature publicaba un interesante artículo en el que describía los distintos tipos de vacunas que se están estudiando, algunas de los cuáles nunca han sido autorizados previamente, en la lucha contra el SARS-COV-2. Os recomiendo especialmente que veáis el gráfico en el que explica cómo el sistema inmune se defiende del coronavirus.

Un grupo de vacunas están basadas en el propio coronavirus, y su objetivo es conseguir bien formas debilitadas del mismo o bien virus inactivados. Los virus inactivados se obtienen cultivando sucesivamente los virus e induciendo mutaciones en su material genético que reducen su capacidad de producir la enfermedad. En el caso de los virus inactivados, estos se someten a procedimientos físicos como el calor o se tratan con sustancias químicas, como el formol, que desnaturalizan sus proteínas con lo que pierden su capacidad infectiva aunque conservan su carácter inmunogénico.

Otras vacunas están basadas en los ácidos nucleicos. El procedimiento consiste en usar la información genética codificada en el ADN o en el ARN para una determinada proteína del virus que sea capaz de inducir respuesta inmune; un ejemplo es la proteína que constituye la espícula del virus. En este caso, el fragmento de material genético se inserta en una célula humana y ésta adquiere la capacidad de expresar la proteína vírica. Serían vacunas seguras porque no se produce el virus en su totalidad, sino únicamente algunas de sus proteínas con valor antigénico.

Otros grupos de investigación están trabajando en vacunas basadas en vectores virales. Se trata de modificar genéticamente a otros virus existentes para que produzcan las proteínas del coronavirus. Un ejemplo podría ser el virus del sarampión, modificado genéticamente para que expresase en superficie alguna proteína con carácter antigénico del SARS-Cov-2 y a su vez atenuado para que no pudiera causar esa enfermedad.

El último grupo de vacunas en las que se está trabajando tiene como objetivo introducir directamente las proteínas del coronavirus en el organismo. Una posibilidad sería inocular directamente proteínas del virus, como las de las espículas mediante las que se une a los receptores ACE 2 y entra en las células. Otra posibilidad sería obtener viriones sin material genético, es decir coronavirus sin ARN, que no serían infectivos pues no podrían llevar a cabo su ciclo aunque  podrían sensibilizar.

Pero como bien sabemos, las vacunas sirven para prevenir la enfermedad. Cualquiera de las anteriores, en caso de resultar efectivas, inducirían una respuesta primaria que daría lugar a células con memoria que nos defenderían frente a una infección posterior gracias a una respuesta secundaria eficaz.

¿Pero cómo se podría tratar a las personas que ya estuviesen contagiadas y estuviesen desarrollando la enfermedad?  Una posibilidad es administrarles suero de pacientes recuperados de la enfermedad que contienen los anticuerpos que han producido frente al coronavirus. Grupos de investigadores de Estados Unidos y del Reino Unido está animando a la personas recuperadas de la COVID-19 a que donen plasma que sería utilizado para tratar a los pacientes enfermos. En España se está lanzando una iniciativa similar localizada sobre todo en jóvenes y adolescentes mayores de 18 años liderada por investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid, a cuya información podéis acceder desde este enlace. Este sería un paso previo a la obtención de anticuerpos mediante ingeniería genética, introduciendo en cultivos celulares la información genética que codifica la producción de anticuerpos frente al SARS-COV-2. En este sentido os recomiendo la lectura de este artículo, también de la revista Nature.

Pero si recordáis, hemos visto en nuestras clases otro tipo de sustancias que las células producen en respuesta a las infecciones por virus y que inducen resistencia frente a éstos en las células vecinas. Se trata de los interferones. Y efectivamente estas moléculas se utilizaron ya para el tratamiento de la infección por el SARS-Cov-1, el coronavirus que apareció en 2003 responsable del SARS (Síndrome Respiratorio Agudo Severo).

Recientemente se ha descubierto que los pacientes con manifestaciones graves de la COVID-19 presentan niveles bajos de determinados tipos de interferones, lo que nos privaría de una defensa importante frente al virus. Administrar estos compuestos ayudaría a luchar contra la enfermedad si no fuese porque hay indicios de que un exceso de interferón induce la expresión de los receptores de entrada del virus en las células pulmonares, los receptores ACE 2. En este sentido, os recomiendo la lectura de este artículo aparecido en The Conversation.

Como vemos, no puede ser más oportuna la materia que en estos días estudiamos en nuestras clases con la situación causada por la pandemia del SARS-COV-2. Y ahora os pido una breve reflexión acerca de todo esto. ¿Qué opináis acerca de cada uno de estos tratamientos? Si tuvierais que decidiros por una de las vacunas comentadas, ¿por cuál lo haríais? ¿Por qué? ¿Aplicarías la sueroterapia? ¿Qué ventajas y desventajas veis en ello? Y por último ¿creéis que los interferones serán un tratamiento efectivo frente al coronavirus? Espero vuestras respuestas en los comentarios.

Referencias

The race for coronavirus vaccines: a graphical guide. Nature. 28 de abril de 2020.

Convalescent serum lines up as a first choice treatment for coronavirus. Nature, 7 de mayo de 2020.

¿Son los interferones el nuevo tratamiento contra COVID-19? The Conversation.

La evolución de la COVID-19 en Andalucía a través de cálculos simples

Hace unas semanas, cuando empezaba extenderse la pandemia os proponía una serie de procedimientos sencillos que nos permitirían comprender la marcha de la enfermedad y, sobre todo valorar cuándo las cosas mejorarían. La situación ha mejorado considerablemente y nos encontramos en una etapa de remisión, donde se están reduciendo tanto el número de contagios como el de fallecimientos. Volvemos de nuevo a retomar los datos y a valorar la evolución de la COVID-19 a lo largo de marzo y abril. La datos proceden del Informe COVID-19 en Andalucía, publicado por la Junta de Andalucía. Este ofrece cifras de la pandemia en nuestra comunidad autónoma y se actualiza a diario.

Figura 1. Evolución del número de contagios diarios. Casos diarios y frecuencias acumuladas.

En la figura 1 se muestra la evolución diaria del número de contagios. Podemos apreciar cómo la pandemia alcanza su mayor gravedad en Andalucía, referida al número de contagios registrados por día, en torno a los últimos días del mes de marzo (diagrama de barras). Igualmente se representa en la misma gráfica la curva con las frecuencias acumuladas (símbolos redondos). 

En la figura 2 se muestra la evolución diaria del número de fallecimientos durante este mismo periodo (diagrama de barras). Las frecuencias máximas diarias de fallecidos se han registrado centradas en torno al 7 de abril, desplazadas unos 8-9 días con respecto a los días en los que se habían registrado los valores máximos de los contagios. Igualmente se representan las frecuencias acumuladas de defunciones (símbolos redondos).

Figura 2. Evolución del número de fallecimientos diarios por COVID-19. Casos diarios y frecuencias acumuladas.

La curva que representa las frecuencias acumuladas es una figura muy frecuente en la naturaleza. Es una curva con forma de S, una sigmoide, que obedece a una función llamada logística. Aparece, como vemos en las epidemias, pero también en otros fenómenos naturales como el crecimiento de seres vivos en nuevos ambientes o el crecimiento de bacterias en un medio de cultivo, en ambos casos con recursos limitados. En un principio el crecimiento se acerca a un modelo exponencial, para posteriormente irse enlenteciendo hasta tender a una asíntota que representa la capacidad de carga del sistema. En el caso concreto de la pandemia del coronavirus, habremos vencido totalmente a la enfermedad cuando alcancemos esa asíntota horizontal, que en nuestro modelo supondrá que no habrá casos nuevos. La forma de estas curvas se muestra en la figura 3. En la imagen de la derecha se muestra varias funciones con distintos valores de los parámetros que matemáticamente definen esas curvas.

Figura 3. Diversos ejemplos de curvas logísticas (izquierda) y la representación gráfica de la primera derivada de sus funciones (derecha). (Wikipedia).

En las primeras etapas de la pandemia, el crecimiento tanto de contagiados como de fallecidos se ha podido asociar a un modelo exponencial. Para ello hemos ajustado, con la ayuda de una hoja de cálculo, una línea de tendencia exponencial a una selección de valores observados en días consecutivos de manera que obtuviésemos un buen ajuste, definido por el valor de R cuadrado (figura 4). Los resultados se pueden ver en la figura 4. En las gráficas se pueden ver las ecuaciones que definen estas fases de crecimiento exponencial y la bondad de su ajuste, tanto mejor cuanto más próximo a 1 esté el valor de R cuadrado. El alejamiento de la gráfica con las frecuencias observadas con respecto a la que define el modelo exponencial, es un indicativo de mejora en la evolución de la pandemia. Igualmente se puede ver cómo el desfase entre las frecuencias máximas de contagios y fallecimientos al que antes nos referíamos también se aprecia aquí: la curva de los contagios comienza a alejarse de la exponencial a partir del 24-25 de marzo, mientras que la de los fallecimientos no lo hace hasta el día 2 de abril.

Figura 4. Ajuste a una función exponencial de las frecuencias acumuladas de contagios (izquierda) y fallecimientos (derecha).

En aquella primera entrada a la que antes me refería, os proponía un método para valorar cómo variaba la pandemia; el objetivo era que pudiéramos comprobar cuando las cosas empezaban a mejorar. Para ello lo que os proponía era, también con la ayuda de una hoja de cálculo, ajustar una recta de regresión -una recta de tendencia lineal- a los datos de cinco días consecutivos, tomar el valor de la pendiente (el coeficiente de la x en la función de regresión) y representar el mismo a lo largo del tiempo. Cuanto mayor sea el valor de las pendientes, peor es la evolución de la enfermedad; es decir, se incrementa de un modo más rápido el número de contagiados. Por el contrario, cuando las pendientes disminuyen implican que la tasa de contagiados o fallecidos se va reduciendo. Matemáticamente, esto es una aproximación muy sencilla al concepto de la derivada de la función logística a la que se aproximan nuestros datos acumulados; de hecho, los que ya habéis dado estos conceptos en matemáticas sabéis que una definición de la derivada de una función es el valor de la pendiente en cada punto de la misma. A pesar de esta simplicidad, el cálculo nos ayuda a valorar, como digo, la marcha de la pandemia. La figura 5 muestra estos resultados. En azul aparece la tendencia de los contagios y en grana la de los fallecidos.

Figura 5. Evolución de las pendientes de las distribuciones de contagiados y fallecidos, calculadas por periodos de cinco días.

La utilidad de todos estos cálculos matemáticos, y la de aquellos más complejos y fiables que realizan los epidemiólogos, es en nuestro caso es comprender lo que ha pasado y, en el de los profesionales de la salud pública, hacer previsiones acerca de la marcha de la misma para poder tomar las decisiones apropiadas.

Nosotros nos vamos a quedar con la primera parte. Vamos a asumir el papel de epidemiólogos aficionados. ¿Os animáis a explicar en base a estos resultados que os proporciono cómo ha evolucionado la pandemia en Andalucía? Sí, seguramente me diréis que esto es muy complicado, y bueno algo más que otras actividades que os he propuesto por aquí sí que lo es. Pero os voy a ayudar con una serie de preguntas:

¿Podemos sacar algunas conclusiones acerca del desfase entre los máximos de la distribuciones que antes hemos descrito o en la diferencia de las fechas en las que ambas distribuciones dejan de seguir un modelo exponencial? 

Estudiad la última gráfica, la figura 5. Una vez alcanzados los máximos en ambas distribuciones en distintos momentos, vemos que en la fase de descenso aparecen nuevos picos, pero en este caso coinciden los valores máximos de la distribución de los contagiados y de los fallecidos (señalados con las bandas de color naranja); no existe el desplazamiento que observamos en los picos mayores en la peor etapa de la enfermedad. Y curiosamente, la distancia que separa todos estos máximos es de una semana, siete días. ¿Con qué podríamos relacionar este comportamiento? ¿Creéis que es debido a la propia marcha de la pandemia o tendrá algo que ver con los datos de la misma?

Y una última cuestión, en la franja naranja intermedia se puede ver una subida bastante importante de la tendencia en el número de los contagios que no se acompaña de la de fallecimientos. ¿Quién se atreve a dar una interpretación? Otra pista; en algunas de las entradas anteriores hemos hablado de las pruebas para identificar a aquellas personas que han  estado en contacto con el coronavirus, hayan desarrollado la enfermedad o haya sido asintomáticos;  si habéis estado al tanto de las noticias habréis observado como en un momento dado se ve la necesidad de aumentar el número de pruebas en la población. 

Bueno, esta tarea es un poco más complicada que otras que otras que hemos propuesto con anterioridad, pero los retos difíciles son aquellos en los que mejor nos medimos. Y por eso quien elabore su explicación tendrá una mejor recompensa. Es muy importante que seáis imaginativos e atrevidos en vuestras respuestas, pero eso sí, con fundamento científico. Espero vuestros análisis y conclusiones en los comentarios.  

Coronavirus, matemáticas y psicología, por Marta Roldán Martín (4º ESO)

Incluyo a continuación en nuestro blog un nuevo trabajo elaborado por nuestros estudiantes. Se trata del excelente trabajo elaborado por Marta Roldán Martín, de cuarto de ESO sobre los efectos psicológicos de la pandemia de COVID-19. Es una magnífica aplicación del método científico a las informaciones y recursos que se han hecho públicos con motivo de esta enfermedad.

Coronavirus, matemáticas y psicología

Marta Roldán Martín.

IES Zaidín Vergeles. Granada

Introducción

Vivimos una pandemia que nunca imaginábamos que íbamos a vivir: muchas personas afectadas en el mundo, un gran número de fallecimientos, una situación de confinamiento donde no podemos salir a las calles para evitar contagios, y una gran crisis económica. 

¿Qué genera todo esto en la poblacion? ¿Y en cada uno de nosotros? La respuesta es sencilla: ansiedad, miedo, depresión, incertidumbre... Y ser consciente de todo esto es otra forma de luchar contra la pandemia. Este es el principal objetivo que me he propuesto para este trabajo.

Para ello he utilizado COVIDAFFECT, un proyecto de Ciencia Ciudadana de la Universidad de Granada, en colaboración con la Fundación Descubre, que tiene como objetivo recopilar y ofrecer, de forma pública y en tiempo real, datos sobre la evolución del estado anímico de la población española en la crisis sanitaria del coronavirus. 

Este proyecto además de fomentar el interés de la población por el mundo científico nos aportará datos muy interesantes,  que luego podrán ser utilizados para elaborar informes o para otros estudios e investigaciones con el objetivo de conocer el impacto psicológico de esta pandemia en la población o incluso como recurso para posibles futuras crisis. 

Los datos de la plataforma son públicos,  por lo tanto he decido  utilizarlos para realizar  este estudio cuyo objetivo  es analizar  y exponer con ayuda del método científico cuales son los grupos de población según su edad que se han visto más afectados psicológicamente por la pandemia de COVID-19, dentro de la provincia de Granada.

Metodología

He estudiado el efecto la pandemia sobre el estado anímico en función de la edad de los granadinos. Para ello he seleccionado en la aplicación COVIDAFFECT tres grupos de población: jóvenes (edades compendidas entre 16-15 años). adultos (35-55 años) y mayores (56-76 años). A partir de los gráficos que proporciona la aplicación he valorado la evolución de estos valores.

Cada persona que participa en este proyecto puede valorar  diariamente o incluso varias veces al día su estado de ánimo desde -10  hasta 10, como mi objetivo es dar respuesta a qué parte de la población se ha visto más afectada piscológicamente a lo largo del tiempo y la plataforma te permite visualizar el promedio diario de cada grupo, lo único que he tenido que hacer es recopilar los promedios diarios de todo el mes de Abril, para después hacer un promedio mensual de cada grupo. Para ello me he ayudado de una  hoja EXCEL.

Resultados

La puntuación que he obtenido para el promedio mensual de cada grupo es el siguiente: jóvenes de entre 16 y 35 años: 0,15; adultos de entre 36 y 55: -2,86; mayores de edad entre 56-76 años: 0,63. Los datos se pueden ver representados en la siguiente gráfica en la que se pueden apreciar mejor las diferencias.

También he analizado las gráficas que ofrecía la plataforma , en las que se puede ver las fluctuaciones en el estado de ánimo de cada uno de los grupos de población a lo largo de los días. Esta primera gráfica pertenece a la población  joven y podemos darnos cuenta de que es un grupo en el que el estado de ánimo tiene bastantes bajadas y subidas, me gustaría destacar de que además son muy pronunciadas.

La gráfica siguiente pertenece a la población adulta. Al igual que en la población joven, hay bastantes fluctuaciones, aunque parece  que conforme el tiempo iba pasando estas fluctuaciones siempre han tendido a la baja. 

Por último, tenemos la gráfica de la población de mayor edad y la que parece que ha sido emocionalmente más estable. A excepción de casos puntuales y aunque al igual que en los grupos anteriores, hay cambios en el estado de ánimo estos parecen estar siempre situados en el mismo rango.

Discusión

Teniendo en cuenta que la escala para valorar el ánimo se situaba desde -10 hasta 10 podemos observar que el estado de ánimo en general no ha sido muy positivo, sobre todo para el grupo de edad situado entre los 36 y 55 años (adultos ). Por el contrario, el grupo de mayores ( 56 -76 ) parece que es el que mejor está llevando esta situación y en mitad se situaría el grupo de los jóvenes (16-35) aunque realmente las diferencias no son muy significativas ya que apenas hay una variación de algo menos de  2 puntos entre el grupo que mejor está llevando la situación y el que peor.

¿Cuáles son los aspectos que hacen que haya estas diferencias en las gráficas de la evolución? Observando de nuevo las gráficas, podemos ver que el grupo de los jóvenes mejora su estado de ánimo conforme pasa el tiempo, al igual que el de los mayores, al contrario que en edades intermedias. Una cosa está clara y es que cada uno tiene sus preocupaciones dependiendo de en qué etapa de su vida se  encuentre.  Un adolescente no tiene porque estar preocupado por un ERTE , si obviamente no trabaja,  al igual que un adulto no se va a preocupar por el examen de física de la semana que viene.

Opino que el grupo de población adulta tiene una mayor carga de responsabilidades que los otros dos grupos. Por un lado están los jóvenes cuyas preocupaciones serían el no poder salir a la calle y no poder relacionarse con sus amigos de otra manera que no sea virtual, algo muy importante en estas edades,  además de los estudios. Por eso conforme se ha ido anunciado una mayor flexibilidad en las medidas de confinamiento y se ha dado algunas respuestas sobre el curso escolar este ánimo ha subido.

Personalmente creo que el grupo de mayores es el que menos preocupaciones tiene y que por ello ha sido el que se ha visto menos afectado psicológicamente por esta pandemia, ya que la mayoría de personas de este grupo están jubiladas o prejubiladas y sus hijos ya son adultos. Su mayor preocupación es que  que ellos son los más vulnerables ante el virus pero conforme este ha ido aminorando tanto en número contagios como de muertes el ánimo en este grupo  ha ido aumentando. 

 Por último tenemos el grupo adulto que como he mencionado anteriormente es el que más afectado se va a ver tanto a corto como a largo plazo ya que tiene un mayor número de responsabilidades: hijos, trabajo, padres mayores que se pueden ver afectados por el virus, el miedo al contagio teniendo a cargo a personas de los otros dos grupos. Y a diferencia del resto de población,  la incertidumbre de no saber qué va a pasar cuando la pandemia acabe,  sobre todo a nivel económico y laboral:  ERTES, autónomos sin prestaciones, dueños de bares, restaurantes y otros negocios que ni siquiera saben si es rentable volver a abrir con ls condiciones impuestas o incluso sanitarios que ven que sus contratos finalizarán cuando toda esta crisis acabe.

Si quisiéramos aventurarnos más en el aspecto psicológico,  podríamos analizar si las fluctuaciones negativas o  positivas están relacionadas con las noticias y con las distintas medidas que se han ido adoptando a lo largo de los días. Por ejemplo, podemos observar que el día 27 de abril hay una pequeña subida en el estado de ánimo de la población adulta; este fue el primer día que se dejó salir a los niños a la calle. O que el ánimo en torno al 11-12 de abril no era muy bueno en ninguno de los grupos;  el 11 de abril el BOE publicó la segunda prórroga del estado de alarma hasta el 26 de abril. El 25 de abril también es nefasto para toda la población ese día el BOE publicó la prórroga del estado de alarma hasta el 10 de Mayo. O un último ejemplo en el que vemos que los días posteriores al anuncio de las fases de la desescala 28 de abril, el ánimo aumenta en la población joven y mayor.

La conclusión que he sacado a raíz de este estudio sería que toda  la población ha sufrido un desgaste  psicológico a causa de la pandemia, independientemente de la edad, aunque haya algún grupo algo más afectado,  como el de adultos.

Recursos

Página web del proyecto COVIDAFFECT: https://covidaffect.info/

A vuelta con los bulos: ¿procede el SARS-Cov-2 de un laboratorio?

En nuestra clase de Anatomía del lunes una de mis alumnas me preguntó si el coronavirus causante de la covid-19 había sido creado artificialmente en un laboratorio. Hubiera sido solo una pregunta interesante de clase, como tantas que suelen hacer nuestros estudiantes, si no hubiese sido porque la tarde anterior me llegó uno de esos mensaje que circulan por redes sociales en el que afirmaba que el SARS Cov-2 procedía de un laboratorio de Wuhan. Luc Montagnier, premio Nobel por el descubrimiento del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), afirmaba en una entrevista en televisión que, y cito palabras textuales del mensaje, el ADN del coronavirus y el ADN del VIH compartían secuencias comunes que únicamente podían explicarse por su origen artificial. A partir de ahí que cada cual se imagine el resto de la historia, desde que se escapó accidentalmente del laboratorio hasta que fue deliberadamente liberado para provocar la pandemia, ya según el grado de conspiranoia que se desee.

Como vemos, las informaciones desafortunadas pueden provenir de cualquier sitio. Sorprende que un premio Nobel haga este tipo de afirmaciones, y más si es el descubridor de otro virus que también ha sido responsable de una pandemia y que ha causado un elevado número de víctimas; esto le concede un crédito especial a cualquier afirmación que haga. Y esto hace que no solo tengamos que estar preparados frente a opiniones de gente sin fundamento científico, sino que también debamos estar en situación de contrastar lo que nos llega bajo el supuesto de certeza científica, algo que por otra parte es uno de los principios de la propia ciencia. Y ese es el objetivo de esta entrada: ¿seremos capaces de demostrar lo absurdo del enunciado que comentábamos al principio? ¿es el SARS Cov-2 una versión modificada de un coronavirus, empeorada deliberadamente con secuencias genéticas del VIH? ¿podría haber sido fabricado en un laboratorio?

Hace unas semanas estudiábamos los virus dentro de la asignatura de Biología de segundo de bachillerato. En ella hablamos de los ciclos de los bacteriófagos y del ciclo del VIH. Este año, por razones obvias, he incluido en nuestras clases virtuales el ciclo del SARS-Cov-2. En el tema que nos ocupa creo que también es importante que los veamos aquí. 

Ciclo de multiplicación celular del SARS Cov2 (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SARS-CoV-2_ciclo.png)

Ciclo del multiplicación celular del VIH (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:HIV-replication-cycle-es.svg).

Solo con analizar el enunciado del mensaje difundido por las redes sociales al que hacía referencia al principio de esta entrada y estudiar los ciclos de estos dos virus podremos descubrir un error muy importante en ese bulo ampliamente difundido. Pero también podemos sacar nuestras propias conclusiones estudiando las diferencias entre ambos ciclos virales. Y esta es la tarea que os encomiendo. A partir de la información que aquí os adjunto y de la que vosotros encontréis por internet, exponed en los comentarios vuestros argumentos para desmontar este bulo. A partir de los gráficos encontrad diferencias entre los ciclos de ambos virus. Y para la búsqueda de esa información complementaria -que más adelante incluiré en esta entrada- os doy una pista: los estudios comparativos de las secuencias genéticas de ambos virus que supuestamente dieron pie a la afirmación de Montagnier desmontan completamente tal supuesto. 

Sobre los tests para detectar la Covid-19 y sus posibles resultados

Esta mañana en nuestra videoclase a distancia han salido a colación las pruebas que se están haciendo para valorar si una persona está o ha estado infectada por el SARS Cov-2 e intentar inferir, en caso de resultado positivo, en qué estado de la enfermedad se encuentra. Concretamente, este compañero nos ha comentado que le han hecho un test de PCR así como pruebas serológicas.

Dedicamos una entrada de este blog a ofrecer información actualizada y a un nivel asequible acerca del coronavirus, e incluíamos algunos artículos que hablaban de las pruebas diagnósticas. Entre ellas, la tan citada PCR -la reacción en cadena de la polimerasa- o las pruebas inmunológicas o serológicas. Para comprender bien el fundamento de la primera, y más concretamente de la llamada RT-PCR  -una variante que se utiliza para identificar al coronavirus ya que es un virus con ARN-  os remito de nuevo al post de Antonio Figueras en el blog Madrimasd, al que podéis acceder desde este enlace y donde se explica perfectamente su fundamento. Para otras pruebas os sugiero este documento del Ministerio de Ciencia en Innovación. En este podréis conocer las ventajas y los inconvenientes de cada una de ellas.

La RT-PCR detecta al coronavirus si su ARN se encuentra en una muestra biológica. El primer paso es obtener una copia de ADN complementario al ARN del virus, el cual se amplifica mediante la reacción de cadena de la polimerasa. Cuando una muestra es positiva es porque en ella había ARN del virus.

Nuestro compañero nos comentaba que también le habían hecho otro tipo de pruebas para detectar si había estado en contacto con el virus y si la infección seguía aún activa. Eran las referidas pruebas serológicas, que detectan en nuestra sangre la presencia de anticuerpos frente al virus.  

Cuando nuestro organismo se pone en contacto con un patógeno genera una respuesta defensiva muy compleja en la que destaca la producción de anticuerpos. Los anticuerpos son una proteínas llamadas inmuglobulinas de las que hay cinco tipos diferentes: IgG, IgM, IgA, IgD e IgA. Cada una de ellas tiene funciones específicas aunque las dos primeras tienen utilidad clínica para saber si una infección está activa. 

Cuando nos ponemos en contacto con un antígeno, la primera inmunoglobulina que se produce es la IgM. Es la primera defensa que aparece frente a la infección. Si está presente es indicativa de un proceso de infección aguda. Posteriormente se originan las IgG, más abundantes; éstas aparecen más tarde en una infección primaria o en reinfecciones o infecciones secundarias.

La figura siguiente, enlazada de la Sociedad Española de Medicina Familiar y Comunitaria, nos permite ver gráficamente lo que antes hemos expuesto. Así, si en un estudio clínico una RT-PCR saliese positiva y los test inmunológicos fuesen negativos, estos resultados serían sugerentes de paciente contagiado, bien asintomático o en la fase de inicio de los síntomas. Por el contrario, si la RT-PCR fuese negativa y en las pruebas serológicas solo se detectase la presencia de IgG nos encontraríamos ante un paciente que estuvo contagiado por el coronavirus y lo ha eliminado de su organismo.

María José Fernández de Sanmamed Santos, Laia Riera Armengol y Elena Serrano Fernández. Actualización en Medicina de Familia.

Sin embargo, como en cualquier estudio clínico se pueden producir resultados incorrectos. Estos pueden ser los denominados falsos negativos o falsos positivos. Por ejemplo, si una RT-PCR diese negativa en una fase inicial de la enfermedad y el enfermo realmente tuviese el coronavirus  podríamos pensar que hubo algún problema con la toma o con el procesado de la muestra. Un falso positivo se podría dar si la muestra de un paciente sano se contaminara con la de otro afectado. Y lo mismo podría pasar con los anticuerpos.

En cualquier caso, los tests deben pasar controles de calidad para minimizar estos posibles resultados adversos. Y en la situación en que ahora nos encontramos, y para un mayor control de la pandemia, es necesario aplicar el mayor número de test posible, principalmente para detectar a aquellas personas asintomáticas que pudieran estar contagiadas y que, por tanto, serían susceptibles de transmitir la enfermedad. Con ello tendríamos una mejor apreciación de la extensión de la pandemia.

Y a partir de aquí os dejo que imaginéis posibles supuestos, que a partir de ellos interpretéis posibles resultados y valoréis cuál sería el estado de la enfermedad de esos hipotéticos pacientes.