Una estrategia de supervivencia que desafía a la medicina, la resistencia bacteriana.
Objetivo: entender la selección natural y su accionar en la vida cotidiana a través del uso responsable de los antibióticos.
Nivel: 5ºB y 6ºM
Requisitos conceptuales: intercambio genético entre bacterias, plásmidos, pared celular, acción patógena, reproducción bacteriana, mutaciones.
PARTE A Introducción
Los antibióticos son sustancias elaboradas por hongos y algunas bacterias. Curiosamente atacan a las estructuras “dianas” (ver esquema) presentes solamente en las bacterias, aspecto beneficioso para uso veterinario y humano. Por ejemplo el hongo Penicillium notatum elabora una sustancia bactericida llamada penicilina. Actualmente se obtienen antibióticos sintéticos en el laboratorio que tienen propiedades similares a las de los antibióticos naturales.
Se comparte el siguiente video: www.youtube.com/watch?v=0BGbG3NO5fI&feature=player_embedded
Consigna
Luego del visionado del videoy a partir de tus conocimientos sobre bacterias, responde:
1-¿Cuál o cuáles de las estructuras y/o comportamientos estudiados en las bacterias podrían ser los responsables de la resistencia bacteriana?
A partir de las respuestas obtenidas es posible discutir con los alumnos los mecanismos de acción de los antibióticos usando el siguiente esquema.
Diferentes objetivos de los antibióticos y sus mecanismos de resistencia. Adaptado y modificado del esquema original de Boletín Biológica Nº 19, enero- marzo 2011.
PARTE B Consigna
2. Frente a un prospecto de antibiótico identificar cual es el mecanismo de acción de ese antibiótico.
www.evolibro.webnode.es
Evaluación: tabla de valoración o rúbrica de corrección
Pregunta1: -¿Cuál o cuáles de las estructuras y/o comportamientos estudiados en las bacterias podrían ser los responsables de la resistencia bacteriana?
Contenido |
Excelente (2puntos) |
Aceptable(1 punto) |
Insuficiente(0,5puntos) |
Totalmente insuf (0) |
Conceptual: Estructura bacteriana
|
Sabe que dentro de los mecanismos bacterianos de resistencia a los antibióticos están: expulsarlo de su citoplasma, inactivarlo enzimáticamente, alterar el sitio activo de su accionar, desarrollar una vía metabólica distinta. |
Menciona dos de los mecanismos posibles. |
Desconoce que las bacterias han desarrollado resistencia o no menciona ninguno de los mecanismos. |
No responde |
Pregunta 2: Frente a un prospecto de antibiótico identificar cual es el mecanismo de acción de ese antibiótico
Contenido |
Excelente(1punto) |
Aceptable (1 punto) |
Insuficiente (0,5 puntos) |
Insuficiente (0 puntos) |
Conceptual Objetivo de los antibióticos. |
Sabe que los antibióticos inactivan la actividad bacteriana por diversos mecanismos. Reconoce los mecanismos al leer el prospecto. |
Sabe que existen los antibióticos para infecciones bacterianas pero no cómo actúan. |
No identifica ningún mecanismo desconoce el uso de los antibióticos. |
No responde |
PARTE C ¿Cómo explicaría Darwin la resistencia bacteriana?
Objetivo: comprender el origen de esa variedad de mecanismos vinculados a las modificaciones genéticas de las poblaciones bacterianas que se muestran resistentes a los antibióticos aún sin haber estado en contacto con ellos.
Nivel: 4º, 5ºB y 6º M.
Requisitos conceptuales para los alumnos: variabilidad genética, mutación, genoma, bacteria.
Lectura introductoria:
En el Uruguay un equipo científico liderado por el doctor Carlos Robello, jefe de la Unidad de Biología Molecular del Instituto Pasteur, ha enfocado el problema de la tuberculosis (enfermedad causada por un tipo de bacteria), que afectó una población humana que no era considerada de riesgo, por tratarse de jóvenes de buen estado físico y excelente estado nutricional.
A partir de ahí se generó la hipótesis de que la enfermedad era provocada por bacterias provenientes de cepas con gran variabilidad provocada a través de mutaciones en varios de sus genes. Para comprobarlo se comenzó a secuenciar el genoma completo de aquellas bacterias que presentan esos comportamientos particulares.
Dicho trabajo, efectivamente confirmó la presencia de un altísimo número de mutaciones, que se traducen en cambios tanto en el metabolismo como en regiones reguladoras de la expresión de varios genes determinando que sean altamente contagiosas, virulentas, o no responden al tratamiento convencional con antibióticos. Es el primer genoma completo de un aislado uruguayo, al que se denominó MtURU-001. (extraído de Portal Montevideo, Información del Instituto Pasteur, 2014)
Consigna:
Analiza el texto anteiror y responde a las siguientes preguntas:
1. ¿Cuál de los siguientes es el factor que favorece la prevalencia de éstas bacterias? Fundamenta.
- la selección natural
- la selección sexual
- la deriva genética
- la radiación adaptativa
2. Discute las siguientes afirmaciones con otros compañeros, selecciona la que te parezca correcta y fundamenta tu elección.
- a. Los antibióticos son tan beneficiosos que pueden usarse preventivamente ante cualquier sospecha de infección.
- b. Al no entender los mecanismos evolutivos, ponemos en riesgo nuestra salud.
- c. La resistencia es una estrategia de sobrevivencia que desarrolla cada bacteria si está en contacto con un antibiótico.
Evaluación: tabla de valoración o rúbrica de corrección
Pregunta1: 1. ¿Cuál de los siguientes es el factor que favorece la prevalencia de éstas bacterias? Fundamenta. -- la selección natural-- la selección sexual- - la deriva genética- - la radiación adaptativa
Contenido |
Excelente (2puntos) |
Aceptable(1 punto) |
Insuficiente(0,5puntos) |
Totalmente insuf (0) |
Conceptual Selección natural
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Sabe que hay presencia de variabilidad en la población de organismos, los cambios son heredables, se reproducen de manera diferencial y desarrollan adaptación, los cuatro requisitos de la selección natural. |
Sabe uno de los requisitos de la selección natural. |
Sabe que hay selección natural o menciona uno de los requisitos. |
No responde |
Pregunta 2. Discute las siguientes afirmaciones con otros compañeros, selecciona la que te parezca correcta y fundamenta tu elección.
a. Los antibióticos son tan beneficiosos que pueden usarse preventivamente ante cualquier sospecha de infección.
b. Al no entender los mecanismos evolutivos, ponemos en riesgo nuestra salud.
c. La resistencia es una estrategia de sobrevivencia que desarrolla cada bacteria si está en contacto con un antibiótico.
Contenido |
Excelente(1punto) |
Aceptable (1 punto) |
Insuficiente (0,5 puntos) |
Insuficiente (0 puntos) |
Conceptual Selección natural Presión selectiva.
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Opción b. Sabe que la aplicación de los mecanismos evolutivos al surgimiento de bacterias tan patógenas y resistentes permite adoptar con premura las medidas preventivas con el fin de evitar la difusión de la tuberculosis. Reconoce la presión selectiva desarrollada por los antibióticos. |
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Cualquier otra respuesta. |
Oralmente se le puede pedir al alumno que fundamente por que descartó las otras.
Opción 1: Los antibióticos tienen una acción curativa jamás preventiva, ya que justamente el abuso de ellos ejercen una presión selectiva muy grande.
Opción 3:la resistencia está presente en las bacterias aún cuando no han estado en contacto con estos fármacos, es anterior.
Bibliografía:
Montevideo Portal, Información del Instituto Pasteur fecha de consulta el 19 de julio de 2014, [Disponible en : file:///D:/evo%20libro/Material%20Ev/Tuberculosis.htm]
Gerard D. Wright.2010. Preguntas y respuestas: Resistencia a los antibióticos, ¿de dónde surge y qué podemos hacer con ella?, Boletín Biológica [en línea ], Nº19, enero a marzo de 2011, [ 27-4-2014].
Fuente de imagen:
Modelo de algunas formas bacterianas, alumnos de 3º de CBU.
Foto: Adriana Rojas Fleming
Imagen de los objetivos de los antibióticos modificada de la imagen original del artículo de
Gerard D. Wright.2010. Preguntas y respuestas: Resistencia a los antibióticos, ¿de dónde surge y qué podemos hacer con ella?, Boletín Biológica [en línea ], Nº19, enero a marzo de 2011, [ 27-4-2014].