viernes, 10 de abril de 2015

PINCELADA 2CH: DEL LABORATORIO A TU BOTIQUÍN O CÓMO SE DISEÑA UN MEDICAMENTO

SIGUE LA SERIE 1CH, 2CH, 3CH..

La investigación y elaboración de un medicamento es un proceso muy complejo, en primer lugar hay que diseñar una molécula adecuada para el tratamiento de la enfermedad y se busca que exista una interacción favorable con la biomolécula de la enfermedad modificando su comportamiento. Este proceso es muy dificultoso y para resolverlo se usan programas informáticos específicos:
                        


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El HTS (High Troughput Screening) o Análisis de Alto Rendimiento es una batería de pruebas totalmente automatizada en la que se analizan más de 300.000 sustancias cada día y se explica cómo actúan sobre una enfermedad o sobre nuestro organismo.



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Si el resultado es positivo, se convierte en prototipo y pasa a la siguiente fase, en la que se optimiza y se realizan estudios preclínicos sobre células, tejidos y seres vivos, y por último se realizan estudios clínicos sobre personas, porque nosotros, como animales que somos, tenemos una biología muy compleja, por lo que una molécula que a priori puede provocar una reacción limpia puede matar a una persona debido a los millones de factores que produce nuestro cuerpo.

Primero se realiza con muy pocos pacientes y casos concretos seguidos de cerca por un médico. En la segunda fase se usan grupos reducidos. Si el medicamento se observa como positivo, se pasa a la tercera fase en la que se comprueba si el medicamento es mejor que las otras alternativas del mercado. 

Antes de que una persona como yo pueda tomarse un medicamento ha existido un proceso largo y costoso, en el que han debido trabajar muchos grupos de especialistas.

Se necesitan entre 12 y 15 años y más de 1000 millones de euros.





Nuestra recomendación:

CONSUMO RESPONSABLE...SIEMPRE!!


PINCELADA 1CH: ESTOY ENFERMO ¿POR QUÉ?

SIGUE LA SERIE 1CH, 2CH, 3CH..


NOS ENCONTRÁBAMOS ESTUDIANDO LAS BACTERIAS CUANDO, AL REVÉS DE LO QUE PRETENDÍA LA PROFESORA, NOS FIJAMOS EN LAS ENFERMEDADES QUE PROVOCAN ESTOS MICROORGANISMOS.


LAS BACTERIAS NO SON TAN MALAS, NOS PROPORCIONAN MUCHOS BENEFICIOS,
#LEE:
Las bacterias son microorganismos cosmopolitas, es decir, las podemos encontrar en cualquier lugar del planeta, son capaces de sobrevivir  en condiciones de lo más normales, pero también son capaces de  sobrevivir en muchos ambientes adversos para la vida: ambientes con condiciones extremas como aguas muy salinas, suelos muy ácidos, lugares con altísimas temperaturas, etc.
Dentro de la gran variedad de medios en los que nos encontramos bacterias observamos que muchas bacterias llevan su vida de forma  independiente y  no necesitan de otro ser vivo para su supervivencia, pero otras  bacterias dependen de otros organismos a los que usan  para poder vivir, entre ellas estarían las bacterias simbióticas o las bacterias patógenas.
Por otra parte si enfocamos un poco más y tenemos en cuenta la relación que mantienen con nosotros la primera idea que  pensamos es que son perjudiciales para nuestra salud, pero no nos equivoquemos, esto no es así, vamos a verlo:

  • Las bacterias participan en la producción de alimentos que consumimos desde hace siglos: quesos (Enterococcus), yogures (Lactobacillus), embutidos (Micrococcus), encurtidos (aceitunas). Esto se debe a que estas bacterias consumen ciertos alimentos  fermentándolos y transformándolos en otros que como veis están buenísimos.


  • Las  legumbres que comemos son muy ricas en nitrógeno ¿sabes la razón?: la fijación del nitrógeno en las plantas leguminosas es debida a la simbiosis de ciertas bacterias (Agrobacterium, Rhizobium...) con estas plantas. Esto consiste en que la planta le da alimento a la bacteria y la bacteria,  que vive en las raíces de la planta, coge el nitrógeno del suelo y  lo prepara de la forma química  adecuada que requiere la planta.

  • Son capaces de fabricar sustancias que nosotros usamos como medicamentos: los antibióticos (eritromicina, estreptomicina) o nosotros transformamos genéticamente a las bacterias para que fabriquen sustancias que solucionan  ciertas enfermedades por ejemplo la diabetes con la insulina.

  • Pueden introducir en las plantas genes de otras bacterias que sintetizan toxinas, estas toxinas pueden defender las plantas de sus enemigos naturales, por ejemplo los insectos, así obtenemos plantas resistentes a ciertas plagas (Bacillus thuringensis).


  • En nuestro intestino se encuentran bacterias muy beneficiosas (Streptococus, Lactobacillus), esas a las que llaman la “flora bacteriana” y que a cambio de comida y de un lugar donde vivir, nos ayudan a finalizar la digestión química, sintetizan para nosotros vitamina K, vitamina B12,…

  • Además existen multitud de bacterias en nuestra piel, que es nuestro primer traje, y en todos los orificios de entrada a nuestro cuerpo, estas  defienden  a nuestro cuerpo en una primera línea de batalla de las agresiones de las otras bacterias patógenas, pues no permiten su entrada a nuestro organismo, sería un especie de traje protector.

  • Las bacterias son los basureros de todo el planeta ya que transforman a los seres vivos muertos, a los excrementos y a sus residuos; en definitiva, a la materia orgánica en materia inorgánica, sales minerales,  y de esta manera enriquecen el suelo en nutrientes y eliminan a los muertos ¿te imaginas a todos los seres vivos de todos los tiempos sin descomponer y acumulados? ¡No tendríamos sitio!
  • Y en aplicaciones más novedosas conocemos bacterias que descomponen el petróleo, ¡buenísima solución en cuanto al tratamiento de las mareas negras!, bacterias consumidoras de metales pesados y bacterias que depuran aguas residuales.

  • Y ya las últimas investigaciones nos dejan perplejos, resulta que como ya sabemos las bacterias forman en nuestro cuerpo una comunidad de organismos que encontrándose en las proporciones adecuadas mantienen el equilibrio fisiológico en el funcionamiento intestinal, pero si existe una desregulación en sus poblaciones pueden afectar al organismo y así aparecen una serie de enfermedades. Luego parece claro que tenemos que cuidarlas y algunos investigadores han propuesto el trasplante fecal, ¡si, has leído bien! trasplantar heces con bacterias diferentes en las proporciones adecuadas para que se origine una repoblación adecuada del intestino enfermo y así vuelva a funcionar con normalidad.

Cuenta, cuenta las funciones buenas que nos regalan.
Ahora nos vamos a centrar en las bacterias perjudiciales y entre  estas últimas en la que nos  provocan enfermedades, las patógenas, el poder patógeno es la capacidad de un microorganismo de implantarse en un huésped y de crear trastornos en él. Este poder depende de la capacidad que tenga la bacteria de resistir en el ambiente.

Vamos al laboratorio:


ELABORAMAMOS EL MEDIO DE CULTIVO
BACTERIAS DE NUESTRAS MANOS

Dicho poder patógeno está ligado a dos causas:
- Las bacterias producen enzimas que ella excreta y que atacan tejidos vecinos o productos tóxicos provenientes del metabolismo bacteriano.
- La producción de toxinas: estas son exotoxinas si son excretadas por la bacteria, transportadas a través de la sangre y que actúan a distancia sobre distintos órganos o endotoxinas que actúan solo en el momento de la destrucción de la bacteria y pueden ser responsables de choques infecciosos en septicemias producidas por bacterias gramnegativas cuando la toxina es liberada de golpe.
A estas agresiones microbianas, el organismo se defiende mediante la respuesta inmunitaria pero mientras se desarrolla la lucha contra la bacteria aparecen los síntomas y las manifestaciones características de cada tipo de infección o enfermedad.

Los efectos que provoca cada infección varían según las especies bacterianas y depende de la virulencia del microorganismo así como también de la salud del ser vivo huésped.

En la siguiente tabla se muestran algunas de las enfermedades provocadas por bacterias.

Ejemplos de bacterias con su respectiva enfermedad y sintomatología
BACTERIAS
ENFERMEDAD
SÍNTOMAS
Bacillus anthracis
Ántrax o Carbunco
Infección subcutánea. Inflamación. Pus en ciertas zona, el tejido se necrosa, fiebre, pápula cutánea, septicemia.
Bordetella pertussis
Tos ferina
Tos intensa y violenta. Empieza con mocos, tos seca y fiebre. Se producen ataques de tos que terminan con vomito.
Chlamydia trachomatis
Conjuntivitis
Inflamación de la conjuntiva que cubre la superficie del globo ocular. Aparece enrojecimiento, inflamación, sensación de tener arenilla al parpadear y cansancio en los ojos.  Puede  presentar secreción de pus.
Clostridium tetani
Tétanos
El bacilo penetra por una herida y viaja por los vasos sanguíneos o linfáticos hasta alcanzar el sistema nervioso, alli segrega neurotoxinas que provocan parálisis y espasmos musculares típicos de esta infección.
Clostridium botulinum
Botulismo
Intoxicación debida a la toxina botulínica que segrega este microorganismo y que se encuentra en alimentos en mal estado enlatados o no. Náuseas, vómitos, visión doble,parálisis.
Corynebacterium diphtheriae
Difteria
Se forma una membrana  blanco grisácea en  la nariz o garganta que aumenta de tamaño y llega a obstruir el conducto respiratorio.Las bacterias producen  toxinas que viajan por la sangre y afecta al corazón y al sistema nervioso central
Legionella pneumophila
Enfermedad del Legionario o legionelosis
Transmitida por el agua y sistemas de aire acondicionado, a través de la humedad. Aparece malestar general, dolor de cabeza y tórax, congestión pulmonar y fiebre alta.
Mycobacterium tuberculosis
Tuberculosis
Enfermedad infecciosa aguda que se suele localizar en los pulmones.Aparece tos, expectoración con sangre,fiebre, decaimiento, pérdida de peso... El nombre deriva de la formación de unas estructuras celulares características denominadas tubérculos donde los bacilos quedan encerrados.
Mycobacterium leprae
Lepra
Lesiones cutáneas, ulceraciones, perdida de la sensibilidad, daño neurológico y debilidad muscular.
Neisseria gonorrhoeae
Gonorrea o blenorragia
Enfermedad de transmisión sexual (ETS). Dolor al orinar, secreción que viene del pene (hombre), secreciones vaginales (mujer). Puede terminar en lesiones en los testículos o próstata e infertilidad.
Neisseria meningitidis
Meningitis
Inflamación de las meninges que envuelven el cerebro y la médula espinal provocada por las bacterias. Sus síntomas básicos son: dolor de cabeza, rigidez de nuca y fiebre súbita.
Salmonella sp
Salmonelosis
El organismo se transmite por alimentos contaminados huevos, carne, fruta...los sintomas son: fiebre, diarrea, cólicos abdominales y dolor de cabeza.
Salmonella typhi
S. paratyphi
Fiebre tifoidea
Debida al consumo de comida infectada por heces u orina. Los síntomas son: fiebre, dolor de cabeza, estreñimiento o diarrea, puntos de color rosado en el tronco y aumento del tamaño del bazo y del hígado.
Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Mycoplasma spp., Chlamydia spp.
Neumonía
Es una inflamación del pulmón que se presenta con dificultad para respirar, tos, fiebre alta, expectoración amarillenta y/o sanguinolenta, dolor torácico.
Streptococcus pyogenes
Escarlatina
Los síntomas típicos  son cefalea, dolor de garganta, escalofríos, fiebre, amigdalitis y eritema ya que aparece una erupción en el cuello y en el tórax que extiende por el resto del cuerpo dándole a la piel un aspecto de piel de lija, cuando desaparece  la piel se descama.
Treponema pallidum
Sífilis
Enfermedad de trasmisión sexual (ETS), causada por la espiroqueta Treponema pallidum que afecta al hombres y mujeres. Aparecen llagas al principio indoloras y se inflaman los ganglios linfático cercanos a estas.
Vibrio cholerae
Cólera
Una de las enfermedades más importantes debida al agua residual no depurada, se da en países pobres.Los síntomas son fiebre, diarrea, vómitos y deshidratación por la pérdida de líquidos y sales minerales en las heces. En los casos graves hay una diarrea como "agua de arroz", vómitos, sed intensa, calambres musculares, y en ocasiones, fallo circulatorio.
Yersinia pestis
Peste
Peste bubónica: los ganglios linfáticos de la ingle y de la axila o el cuello se vuelven dolorosos y se inflaman. La temperatura sube a 38 - 40º C, aumenta la frecuencia cardiaca y respiratoria. Los bubones (tumores) pueden alcanzar el tamaño de un huevo de gallina.
Peste neumónica: aparece neumonía en la que  el esputo es fluido y rojo brillante. La muerte se produce en la mayoría de los casos dos o tres días después del inicio de los síntomas.
Peste septicémica: fiebre alta repentina, escalofríos, hemorragia y fallo respiratorio que provoca un color azul. El nombre de 'Peste negra' que recibe la enfermedad proviene  de este síntoma.



PINCELADA 7: ¿Qué es esa hebra pegajosa?

¿Podríamos extraer el material genético de un ser vivo o se necesita de una técnica demasiado sofisticada para hacerlo?
Pues si y no, podemos extraer el material genético de forma casera, por ejemplo de espinacas o de hígado y a la misma vez esta técnica tiene las mismas bases que la que se realizan en los laboratorios más especializados del mundo aunque no los mismos instrumentos y aparatos.
Nosotros lo vamos a intentar #go PODEMOS
       
              

       
                                 
                                                                 
Veamos cómo:
Queremos extraer el ADN de cualquier ser vivo y para esto debemos romper o lisar con detergentes la pared celular, la membrana plasmática y la membrana nuclear de las células, con el fin de liberar el ADN. Una vez liberado tiene que precipitar en alcohol y así visualizaremos las fibras del ADN.



¿QUÉ ES EL ADN?
ADN es la abreviatura del Ácido Desoxirribonucleico. Es la molécula de la vida pues constituye el material genético de todos los organismos vivos y se encuentra en el interior del núcleo de las células o en su citoplasma. El ADN es el componente químico primario de los cromosomas y el material que forma  los genes.
Su función esencial es la de conservar información durante la división celular de la células, transmitirla de generación en generación y expresar la información genética que contiene.

ASÍ SE HACE EN NUESTRO LABORATORIO


MATERIALES

  • ½ cucharadita de detergente   lavavajillas
  • 1 pizca de sal
  • ½ cucharadita de zumo de piña
  • Mucosa bucal o 100 g de espinacas (también pueden ser  guisantes, hígado de pollo, cebolla, brocolí....)
  • 200 ml H2O destilada muy fría
  • Vasos de precipitados
  • Tubos de ensayo
  • Varillas de vidrio
  • Probeta o pipeta
  • Licuadora o batidora

TÉCNICA

1-   Triturar o licuar a altísima velocidad  y durante 15 segundos la cebolla con el agua fría y la pizca de sal  hasta obtener una mezcla homogénea de consistencia semilíquida.
2-   Filtrar la mezcla en un filtro con gasas para desechar los materiales que no han sido triturados correctamente
3-   Añade 30 ml de detergente al filtrado y deja reposar 5 – 10 minutos
4-   Repartir la mezcla en tubos de ensayo:
Llenar  1/3 tubo con la disolución y añadir zumo de piña y  1/3  de alcohol muy frío dejándolo resbalar lentamente por la pared del tubo de ensayo para que no se mezcle con el líquido de abajo
5-   Dejar reposar 2-3 minutos


 MIRA LO QUE PASA: ¿QUÉ ES ESA COSA PEGAJOSA? Alcohol + Detergente + eNzimas

6-   Observar unos filamentos blancos dentro de la fracción alcohólica que se elevan por encima de la mezcla de cebolla, detergente y enzimas. Estamos observando el ADN

CONTESTA YA:


ETAPAS Y FUNDAMENTO DE LA EXTRACCIÓN DE ADN


1ªEtapa

¿QUÉ HACEMOS? 

Rompemos la pared celular y las membranas plasmática y nuclear

¿POR QUÉ LO HACEMOS

Para poder extraer el ADN del núcleo hay que romper la membrana nuclear.

¿CÓMO LO HACEMOS?

Mezclamos la muestra con una solución de extracción que contiene detergente.

2ªEtapa

¿QUÉ HACEMOS?

Separamos el ADN de proteínas y restos celulares.

¿POR QUÉ LO HACEMOS?

Para purificar al máximo el ADN.

¿CÓMO LO HACEMOS?

La sal y la papaína son responsables de esta separación.

3ªEtapa

¿QUÉ HACEMOS? 

Precipitamos el ADN.

¿POR QUÉ LO HACEMOS?

Para evitar que sea atacado por enzimas que lo destruyen.

¿CÓMO LO HACEMOS?

Al añadir alcohol se desenrolla y precipita en  la interfase.

RESULTADOS = VAMOS A SECYT´14