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Ciencia, tecnología y sociedad

El uso de antibióticos

Áreas involucradas:

  • Biología (ampliación de los contenidos en torno a selección natural y células procariotas).
  • Historia (desarrollo de epidemias previas al descubrimiento de los antibióticos. Utilización de líneas de tiempo para organizar sucesos históricos).
  • Construcción de la Ciudadanía - Educación Ciudadana (acceso a la salud. Derecho de los pacientes. Organismos de regulación estatal).
  • Prácticas del Lenguaje (análisis de textos elaborados a partir de la utilización de inteligencia artificial. Búsqueda bibliográfica y selección de material pertinente).
  • Educación Artística (Elaboración de video actuado de diversas maneras. Realización de libro desplegable que involucre diversos contenidos del área).

Las bacterias y los antibióticos

Las bacterias son organismos unicelulares y procariotas. Algunas son beneficiosas para los seres humanos, como aquellas que conforman la microbiota intestinal; sin embargo, muchas otras son nocivas para la salud, ya que pueden causar infecciones. Estas infecciones suelen ser tratadas con antibióticos (sustancias que inhiben el crecimiento de bacterias o que las matan), cuyo desarrollo implicó un gran avance para la salud a nivel mundial. Antes del descubrimiento y de la síntesis de antibióticos, las personas podían morir por infecciones muy frecuentes y fáciles de contraer. Sin embargo, el uso inadecuado de antibióticos puede ser contraproducente para combatir enfermedades bacterianas, y la selección natural es un modelo que puede explicar cómo ocurre este fenómeno.
A lo largo de este proyecto, podrán investigar acerca de los distintos aspectos del uso de antibióticos y elaborar material de divulgación sobre este tema. Se sugiere que recorran el proyecto en grupos.

1. PARA EMPEZAR A INVESTIGAR

¿Qué caracteriza a las bacterias?

Las bacterias son seres vivos y, por lo tanto, presentan las características propias de los seres vivos: se generan a partir de un individuo similar a ellas mismas, pueden reproducirse y aumentar el número de individuos, perciben estímulos y son susceptibles a la selección natural.

A diferencia de las células de nuestro cuerpo, las bacterias no tienen organelas internas ni núcleo, y por lo tanto, el material genético está libre en el citoplasma. Este material genético se compone de un cromosoma circular que contiene la información vinculada a las estructuras y a las funciones principales de la bacteria. Pero además, las bacterias presentan otras moléculas de ADN, también circulares, aunque mucho más pequeñas, que se denominan plásmidos. Estos portan información que no se encuentra codificada en la cadena principal.

Las células procariotas y los plásmidos

Miren los videos y luego respondan las preguntas.

  1. ¿Qué particularidades tienen los organismos procariotas?
  2. En el video se dice que las células procariotas han evolucionado poco desde su origen. A partir de lo que estudiaron sobre selección natural y mutaciones, ¿están de acuerdo con esta afirmación? ¿Por qué?
  3. ¿Qué son los plásmidos y en qué se diferencian del cromosoma bacteriano?

La transmisión de material genético en las bacterias

Las bacterias se reproducen en forma asexual mediante un proceso que se denomina fisión binaria, en el que una célula completamente desarrollada, que se denomina célula madre, duplica su material genético, se genera una nueva membrana plasmática y una nueva pared celular, y las dos células hijas se separan. Finalmente, estas dos células hijas crecerán hasta tener el tamaño de una célula madre y comenzarán el proceso otra vez. Además de las mutaciones aleatorias que puedan ocurrir en el cromosoma principal, en las bacterias se ha observado que existen otras formas de que se generen variantes heredables en el material genético de un individuo: la transformación, la conjugación y la transducción.

La transformación consiste en la incorporación de material genético libre directamente desde el medio. La transducción es el transporte de ADN de una bacteria a otra a través de un virus. La conjugación, por su parte, es el intercambio de plásmidos entre dos bacterias de la misma especie o incluso de diferentes especies.

La conjugación

Miren detenidamente el video y luego, a partir de la información con la que cuentan, respondan las preguntas que están a continuación.

  1. ¿Qué información porta el plásmido F?
  2. ¿Cuáles son las ventajas evolutivas que tiene el proceso de conjugación?
  3. ¿Qué piensan que puede ocurrir, al cabo de varias generaciones, en una colonia de bacterias en la que ocurre una mutación ventajosa en un individuo? ¿De qué formas se transmite esta mutación?

El desarrollo de los antibióticos

Los antibióticos o antimicrobianos son sustancias que intervienen en el ciclo de vida de las bacterias e impiden su multiplicación. Estas sustancias pueden ser de origen natural o de origen sintético, de acuerdo con cómo fueron descubiertas. En la actualidad, todos los antibióticos son sintetizados en laboratorios, bajo estrictas normas de seguridad.

El desarrollo de los antibióticos

Miren el video y luego respondan las preguntas.

1. Discutan la siguiente afirmación:

“El primer antibiótico se descubrió por casualidad”.

¿Qué opinan de la afirmación? ¿Se puede desarrollar un antibiótico solo por accidente? ¿Qué hizo falta?

2. En el video se dice que los antibióticos pueden acelerar la evolución de las bacterias y que ellas, debido a su uso excesivo, crean resistencia.

  1. ¿Qué idea pueden identificar en esta afirmación? ¿Se corresponde con el modelo de selección natural? ¿Por qué?
  2. A partir de la información de los videos que vieron hasta aquí y del modelo de evolución por selección natural, elaboren una explicación para el origen de dicha resistencia.

En la mayoría de los países existen organismos que se encargan de regular la fabricación de medicamentos de todo tipo, incluidos los antibióticos. En nuestro país, la Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (ANMAT ) es la encargada de esta regulación.

Cuando surgió el uso masivo de antibióticos, se logró controlar muchísimas enfermedades que antes del desarrollo de los antibióticos resultaban mortales, o incluso heridas que hoy en día se consideran insignificantes. ¿Cómo fue el recorrido de este descubrimiento? Les proponemos que lean el siguiente texto y que realicen una línea de tiempo con los avances en torno a los antibióticos.


Un estudio de caso para comprender la importancia de los antibióticos

La peste es una enfermedad de origen bacteriano, causada por Yersinia pestis. Esta bacteria, que vive en el intestino de las pulgas de los roedores, causó la pérdida del 60% de la población europea entre 1347 y 1352, y ocasionó cambios a niveles sociales y económicos. Sin embargo, la peste no quedó en el pasado; hoy en día existen regiones del planeta con brotes de esta enfermedad.

La peste negra

Miren el video y luego respondan las preguntas.

  1. El video menciona la epidemia del covid-19.
    • ¿Qué tipo de agente patógeno causa esta enfermedad?
    • ¿Qué lo diferencia del patógeno que causa la peste?
    • ¿Se pueden tratar ambas enfermedades con antibióticos? ¿Por qué?
  2. ¿Qué ventajas y desventajas plantea el video con respecto al uso de antibióticos?

¿Qué es la microbiota?

Se denomina microbiota al conjunto de bacterias, hongos y protozoos que viven en diferentes zonas de nuestro cuerpo. Hay microbiota sobre nuestra piel, en el interior de la boca y en el interior de la vagina. Una parte importante de nuestra inmunidad depende de la microbiota del intestino, y la supervivencia de de esta microbiota está posibilitada, entre otros factores, por nuestra alimentación.

La microbiota en los humanos

Lean el artículo, miren detenidamente el video y luego respondan las preguntas.

  1. ¿Qué tipo de relación interespecífica existe entre las especies que componen la microbiota y los Homo sapiens? ¿Qué ventaja les otorga a ambos tipos de seres vivos esta relación?
  2. Discutan la siguiente afirmación: “La microbiota forma parte de nuestro cuerpo”. Si están de acuerdo con la afirmación, argumenten su respuesta teniendo en cuenta lo que respondieron en la primera pregunta.

Antibióticos y selección natural

Hasta aquí, es posible que hayan logrado elaborar una explicación acerca de cómo puede suceder que una población de bacterias se vuelva resistente a un antibiótico. Ahora, brindaremos una explicación de este fenómeno de acuerdo con el modelo de selección natural.

Independientemente de cómo actúe el antibiótico, no podemos asegurar que afecte y mate a todas las bacterias, porque, como sabemos, los individuos de una población son diferentes entre sí. Entonces, el uso indiscriminado de antibióticos puede actuar como presión de selección ambiental, de modo tal de favorecer a aquellas bacterias que ya tenían una resistencia a la acción antibiótica antes del contacto con esta sustancia. En el siguiente video se explica cómo ocurre este fenómeno.

¿Cómo se origina la resistencia a los antibióticos?

Observen con atención el video y luego respondan las preguntas.

  1. En este video, las bacterias están caricaturizadas.
  1. ¿Qué características se les da en la animación a estos organismos?
  2. ¿El nivel de organización y el comportamiento de las bacterias se corresponden con los de la vida real? ¿Por qué?
  3. ¿Qué ideas equivocadas sobre la evolución de las bacterias puede fomentar este tipo de animación si no se tiene en claro cómo son estos seres vivos según la Biología? ¿Por qué?
  1. El video afirma que los antibióticos afectan a las bacterias, pero no a las células humanas. Teniendo en cuenta la información que tienen acerca de la microbiota, ¿están totalmente de acuerdo con esta afirmación? ¿Por qué?
  2. En el video se afirma que el cuerpo humano tiene más células bacterianas que las células eucariotas que conforman sus tejidos. ¿Coincide este dato con la información del video anterior sobre la microbiota? ¿Por qué? ¿Cómo se vincula esto con la naturaleza de la ciencia?

La RAM

La RAM (o resistencia antimicrobiana) es la capacidad de algunas bacterias para sobrevivir y desarrollarse en presencia de antibióticos. Esta resistencia surge a partir de mutaciones o mediante transformación o conjugación. Es un proceso natural que se observa en las poblaciones de bacterias frente a los antibióticos, pero que se ve acelerado por el consumo de antibióticos sin prescripción médica o cuando no son necesarios. En esos casos, estamos generando un ambiente que selecciona a los individuos resistentes. Esto ocasiona que, frente a una nueva infección o frente a la reinfección de la misma bacteria, sea necesario consumir antibióticos más fuertes o la combinación de varias drogas distintas para combatir la enfermedad.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) advierte sobre la problemática de la resistencia a los antibióticos.

Ingresen al enlace, lean la información y luego respondan las preguntas.

  1. ¿Cuáles son las consecuencias, según la OMS, de la resistencia a los antibióticos?
  2. ¿Por qué evitar la propagación de enfermedades puede ayudar a prevenir la resistencia a los antibióticos?
  3. ¿Consideran que el uso del preservativo en las relaciones sexuales es una medida que también puede ayudar a prevenir la RAM? ¿En qué casos y cómo?
  4. En la Argentina, la Ley de Derechos del Paciente (ley 26.529) establece que los pacientes tienen derecho a saber su estado de salud y a recibir información clara sobre los riesgos y los beneficios de los medicamentos y los tratamientos que se les indiquen. ¿Consideran que esta ley se alinea con las recomendaciones de la OMS para los profesionales de la salud? ¿Por qué?

¿Cómo podemos contribuir a impedir la RAM desde nuestro lugar?

El siguiente video está hecho por la Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos y tiene como fin explicar qué es y cómo se podría prevenir la resistencia antimicrobiana.

Miren el video y luego respondan las preguntas.

  1. Comparen este video con el texto sobre la resistencia a los antibióticos de la OMS y luego respondan:

    1. ¿Consideran que este video da la misma información que el texto? ¿Cuáles son las similitudes y cuáles son las diferencias?
    2. ¿Cuáles les parecen que son las ventajas y las desventajas de ambas formas de divulgar la información?
  1. Investiguen por qué es importante completar los tratamientos con antibióticos prescriptos por profesionales de la salud.
  2. Elaboren una lista de formas de prevención de la resistencia microbiana que se mencionan en el video. ¿Les parecen similares a las que se mencionan en el texto? Expliquen por qué.
  3. ¿Qué formas de generar variabilidad en las poblaciones de bacterias se mencionan en el video?

Manos a la obra

Uno de los objetivos de la OMS en la prevención de la proliferación de la resistencia a los antibióticos es “mejorar la sensibilización y los conocimientos en materia de resistencia a los antimicrobianos”. Entonces, a partir de lo trabajado e investigado hasta aquí, les proponemos la elaboración de una campaña de divulgación para contribuir a dicho objetivo.

Hasta aquí pudieron acceder a la información mediante distintos estilos y formatos de comunicación (textos, videos de personas explicando, videos con animaciones técnicas, videos con caricaturas, entre otros); ahora decidan el formato y el estilo con el que quieren ayudar a tomar conciencia sobre el uso de los antibióticos (pueden combinar varios). Les ofrecemos dos ideas:

  • Hacer un video en el que expliquen qué es la resistencia a los antibióticos, cómo surge y cómo se puede prevenir.
  • Hacer un lapbook o libro desplegable con la información que crean necesaria para entender qué es y cómo ocurre la resistencia a los antibióticos.

Realización de un video

Explicaciones en el marco del modelo de evolución por selección natural.

  • Hacer un video en el que expliquen qué es la resistencia a los antibióticos, cómo surge y cómo se puede prevenir.
  • Presentar los beneficios de los antibióticos y cómo estos cambiaron la historia humana.
  • Alertar sobre los casos en los que no se deben tomar antibióticos, y los riesgos de tomarlos sin indicación médica, tanto a nivel individual como para la población humana en general.
    Para hacer el guion pueden utilizar una IA (inteligencia artificial), pero deben revisar muy bien el resultado y corregir el prompt (las instrucciones) que le dan a la IA si no están satisfechos con la respuesta. Para esto, anoten antes las cosas que sí o sí deben figurar en el guion de manera correcta (desde el punto de vista de la Biología). Pueden utilizar la IA de Meta, presente en WhatsApp. Con ayuda de los docentes de Prácticas del Lenguaje, hagan las correcciones necesarias en sus guiones: pueden modificar el lugar donde transcurre la acción, la cantidad de personajes y la forma de diálogo entre ellos. Comparen guiones entre los distintos grupos y vean si la IA inventó las mismas historias. Corrijan con sus docentes de Biología si quedó información errónea en el guion proporcionado.
    En la clase de Educación Artística filmen sus videos: recuerden que no es necesario que actúen ustedes, sino que pueden hacerlo mediante dibujos o títeres, de manera similar al video que vimos anteriormente. Para editar las diferentes tomas, pueden utilizar la aplicación gratuita Capcut.

Realización de un libro desplegable o lapbook

Un lapbook o libro desplegable es un libro breve que contiene información relevante sobre un tema; en este caso, sobre los cuidados en el uso de antibióticos. Estos libros son interactivos y debe poder entenderse la información sin importar el orden de lectura que elija la persona que lo está viendo. En el siguiente video, se explica cómo hacer un lapbook de un tema de Biología.