DOSSIER DEL ALUMNO

Un juego de: Con la colaboración de:Programa financiado por el

Ministerio de Educación y Formación Profesional

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Las bacterias son organismos microscópicos formados por una sola célula. Encontramos bacterias prácticamente en todas partes, desde los lugares más cotidianos hasta los que tienen unas condiciones más extremas. La mayoría viven libres en el suelo, el aire o el agua y muchas forman parte de la microbiota normal de animales, principalmente en la boca, el intestino, la piel y la vagina. Algunas especies son patógenos y pueden causar enfermedades más o menos graves.

Los hongos son organismos descomponedores con unas características peculiares que hacen que formen parte de un reino diferente al de las plantas o animales. Algunos tienen una relación de simbiosis con plantas (micorrizas), algas (líquenes) o con animales, de los cuales forman una parte de su microbiota. Entre estos últimos hay Candida albicans, un hongo que en condiciones normales vive en la boca y el tubo digestivo de la mayoría de las personas.

El término microbioma humano hace referencia al genoma de nuestra microbiota, es decir, al conjunto de microorganismos que cohabitan con nuestro cuerpo. La comunidad microbiana se adquiere desde el momento del nacimiento. A lo largo de la evolución hemos coexistido y coevolucionado en una relación simbiótica con esta comunidad: nosotros les proporcionamos un hábitat adecuado para crecer (la piel, la boca, las mucosas) y los diferentes grupos (bacterias, arqueas, hongos o ácaros) realizan algunas funciones para nosotros: digestión de alimentos o protección frente a patógenos, entre muchas otros. Podríamos decir que no somos entidades independientes, sino que, conjuntamente, formamos una especie de «superorganismo».

La metagenómica ha permitido obtener secuencias del genoma de microorganismos, extrayendo y analizando su ADN de forma global. La posibilidad de secuenciar directamente los genomas de microbios, sin necesidad de cultivarlos, ha supuesto una revolución científica y ha abierto enormes posibilidades para la ciencia. Ahora es posible conocer la diversidad de microorganismos de un ecosistema, y estudiar sus funciones, a partir de su ADN.

Introducción y glosario

Saca La Lengua es un proyecto de ciencia ciudadana del Centro de Regulación Genómica, centrado en el microbioma bucal, en el que más de 3000 personas de toda España han contribuido al proceso de investigación en diferentes partes del estudio (definición de la pregunta, recogida de muestras, análisis parcial de los datos, difusión de los resultados). El objetivo científico fue, por un lado, conocer la diversidad de los principales microorganismos (bacterias y hongos) que viven en la boca de individuos sanos o afectados por alguna enfermedad o síndrome, y por otro, asociar su presencia a los hábitos de vida y de salud bucal. El estudio del microbioma es un campo de investigación muy actual y con una gran repercusión para la salud humana.

A continuación te damos un pequeño glosario para que te familiarices con la terminología y los conceptos que utilizaremos.

VALORES CIENCIA

REFLEXIÓN

SALUD

PREVENCIÓNCOOPERACIÓN

3

Ámbitos a trabajar

La toma de antibióticos durante un

tiempo prolongado hace que disminuya

la población de la mayoría de grupos

de bacterias, menos el hongo Candida, que suele aumentar.

TRATAMIENTO PROLONGADO CON ANTIBIÓTICOS

Si tienes algun , elimínalo.

Luego

Además, si tienes

Síndrome de Down,

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ACCI

ONES

Prevotella

Haemophilus

Neisseria

Candida (hongo)

Streptococcus

4P-

3332

4

ADOLESCENTEOksana, mujer, 16 años

Veillonella

Porphyromonas

Gemella

????

15C-

432**

Cepillado correctoHilo dental

Devuelve a la reserva

de dados Veillonella,

Porphyromonas o Gemella.

En la siguiente ronda no

puedes recibir ninguna

carta de Acción.

Luego, baraja las cartas Suceso ya

usadas con las aún no robadas y

forma así un nuevo mazo

para robar.

INVESTIGACIÓN

Problemas en la

investigación

Se estropea el secuenciador.

El aparato está parado durante

dos semanas. Se retrasa

la investigación.

3

13

INVE

STIG

ACIÓ

N

y recibes

Pon el dado en una de tus

casillas negras, con valor = 1.

INFECCIÓNPeriodontitis crónica

Infección de la pulpa dentaria.

Necesitas combinar dos antibióticos

para atacar Porphyromonas gingivalis y

Aggregatibacter actynomicetemcomitans

0

3

AGEN

TES

EXTE

RNOS

4

Perspectiva de valores

La ciencia ciudadana implica la participación de la ciudadanía en las actividades de una investigación científica para generar conocimiento nuevo. Dentro del marco de la ciencia abierta, la ciencia ciudadana pretende ser una verdadera colaboración entre científicos y ciudadanía pasando así de una ciencia para la sociedad a una ciencia de la sociedad y para la sociedad.

¿Cuáles de estas situaciones crees que se corresponde a ciencia ciudadana y por qué?

Los valores también son importantes en la búsqueda de nuevos conocimientos. Los científicos y científicas, para conseguir sus objetivos, deben priorizar unos valores a la hora de hacer el trabajo. A partir del vídeo, ¿qué valores crees que se han movilizado en este proyecto? ¿Para qué crees que han sido útiles?

Valor

¿Dónde lo ves?

¿Para qué crees que ha sido útil?

Situación Sí / No Justificación

Debido a problemas de salud por el ruido, un grupo de vecinos ayuda a hacer un mapa de sonidos de su barrio para tratar de encontrar soluciones.

Un ciudadano tomaimágenes de la naturaleza y las envía a los meteorólogos de un canal de TV.

Un ciudadano recoge y envía datos del momento de floración de las plantasde su barrio a una universidad.

Un ciudadano cuelgavídeos en YouTube contutoriales de cómo hacerexperimentos.

5

Perspectiva de valores

Las mujeres en la ciencia han sido y son poco visibles y reconocidas pero tienen un papel fundamental. Fíjate en la imagen.

¿Qué veo?

¿Qué pienso?

¿Qué me pregunto?

6

Perspectiva científica

Las preguntas investigables son imprescindibles en ciencia. Son preguntas que reconocerás porque su respuesta la encuentras pensando y haciendo; nunca son respuestas de sí o no, ni respuestas de un término técnico, ni las encontrarás en Google. Son preguntas que te obligan a indagar, medir, predecir... es decir a hacer ciencia.

Señala y justifica cuáles crees que son preguntas investigables y cuáles no.

¿Cómo se llaman los organismos que viven en la boca?

¿Hay géneros de bacterias que sean comunes entre diferentes miembros de una misma familia?

¿Puede la composición del agua que bebo (tipos de sales, iones, etc.) alterar mi microbioma?

¿Por qué las bacterias están en más de un lugar del cuerpo?

¿Cuál es la distribución de los géneros de bacterias en la boca de los adolescentes?

Morder o chupar lápices obolígrafos ¿afecta a la composición de mi microbioma bucal?

Pregunta Si / No Justificación

Pregunta Sí / No Justificación

¿Cómo es que la diferenciaen abundancia relativaentre géneros de bacterias yhongos causa desequilibrio en el microbioma de la boca?

¿Qué es el microbioma bucal?

¿Cuán diferente puede ser el microbioma de una persona con fibrosis quística del de una de sana?

¿Cuál es la mejor dieta para mantener el equilibrio del microbioma bucal?

¿Qué golosinas deberíacomer para tener una buenasalud bucal?

¿Cómo afecta al microbioma bucal las personas que hacenuna dieta rica en azúcares respecto a las que no la hacen?

¿Qué opinas de comer golosinas y bebidas azucaradas?

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Perspectiva científica

Del mismo modo que un bosque, una playa o un estanque son ecosistemas, nuestra boca también se puede considerar a partir del modelo de un ecosistema. Esto significa que está poblada por organismos, la microbiota, que encuentran las condiciones ambientales y los hábitats adecuados para vivir ahí.

Boca Bosque

Organismos:¿Qué organismos intuyes que viven ahí?

Hábitats:¿Dónde crees que viven?

Condiciones ambientales: ¿Qué condiciones crees que les van bien?

Función:¿Qué tarea piensas que desempeñan?

Perturbación: ¿Qué crees que los desequilibra?

Patrón del marcador genético usado:

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Perspectiva científica

La genética ha sido clave en este proyecto. Las técnicas de secuenciación del genoma han permitido diferenciar grupos de microorganismos de la boca (a nivel de género y especie). El proceso es complejo y necesita conocimientos y tecnología bioinformática. Hay softwares que comparan las secuencias de los organismos objeto de estudio con las bases de datos de muchos otros. Aquí tienes una simulación simple de lo que se ha hecho en el proyecto. ¿Eres capaz de identificar estos organismos a partir de su secuencia?

Tabla para rellenar:

GRUPO BACTERIA ACTCCG HONGO TTTGACAAT GÉNEROS DE BACTERIAS Streptococcus TTGGAAACGATA Prevotella TTTGCATGTA Haemophilus GAGGTGTGAA

NCBI Reference Sequence: NR_042776

GGGCAATTGCTCCACTACAAGATGGACCTGCGTTGTATTATGGGAGAGTTTGATCCTGGCT-CAGGACGAACGCTGGCGGCGTGCCTAATACATGCTGAAGAGAGGAGCTTGCTCTTCTTG-GATGAGTTGCGAACGGGTGATAACTATTGGAAACGATAGCTAATATGATCCTTTCCGGGA-TTCAGTGCATTAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGACCGCAAGGTTTATGGGAGAGTTT-GATCCTGGCTCA

NCBI Reference Sequence: NR_041922

TTTCTCCCTCAAACCGCTGGGTTTGGTGTTGAGCAATACGACTTGGGTTTGCTTGAAAGAC-GGTAGTGGTAAGGCGGGATCGCTTTGACAATGGCTTAGGTCTAACCAAAAACATTGCTTG-CGGCGGTAACGTCTACCACGTATATCTTCAAACTTTGACCTCAAATCAGGTAGGACTACCC-GCTGAACTCTATTCTCCCTACCGGATAA

NCBI Reference Sequence: NR_048762 GAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCGAGCGTTA-ATCGGAATAACTGGGCGTAAAGGGCACGCAGGCGGTGACTTAAGTGAGGTGTGAAAGCCC-CGGGCTTAACCTGGGAATTGCATTTCATACTGGGTCGCTAGAGTNCTTTAGGGAGGGNTA-GAATTCCACGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGCCACGTGATTGCATTAAATAACTGGGCGTA 

NCBI Reference Sequence: NR_040877

GATCAGTAGGGGTTCTGAGAGGAAGGTCCCCCACATTGGAACTGAGACACGGTC-CAAACTCCTACGGGAGAGAGCCTGAACCAGCCAAGTAGCGTGCAGGATGACGGCCCCCTC-GTGAGGCTTTTTGCATGTACCTTATGGGTTGTAAACTGCTTTTATAAGGGAATAAAACGAA-GAACTCCGATTGCGAAGGCAGCTCACTGGAGCGCAACTGACG 

NCBI Reference Sequence: NR_043053 GCGTCGCATTAGCTAGTTGGTGAGGTAACGGCTCACCAGGGCTGGGCGGCGTGCTATACAT-GCAAGTCGAGCGAATGGATTAAGAGCTTGCTCTTATGAAGTTAGCGGCGGACGGGTGAG-TAACACGTGGGTAACCTGCCCATAAGACTGGGATAACTCCGGGAAACCGGGGCTAATACCG-GATAACATTTTGAACCGCATGGTTCGAAATTGAAAGGCGGCTTG 

NCBI Reference Sequence GRUPO GÉNERO

NR_040877

NR_042776

NR_041922

NR_043053

NR_048762

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Perspectiva de Salud

¿Qué hábitos crees que sirven para tener o mantener una buena salud bucal?

Hábitos que van bien Hábitos que van mal

Hábitos que van bien Hábitos que van mal

Antibiótico / Probiótico / PrebióticoHay mucha discusión con el uso de los antibióticos, seguro que has oído hablar del tema. Te proponemos un enigma que sirva para aclarar conceptos y tomar decisiones con el apoyo de evidencias de la ciencia.

Sara, Juan e Inma son vecinos y no se encuentran muy bien. Hoy han ido al médico y los tres tienen una infección. ¿Quién crees que tiene una infección bacteriana?

1. Inma hace poco que se ha cambiado de piso porque quería tener un patio para plantar un huerto.

2. A quien vive en el piso más alto le han recetado antibióticos.3. Juan tiene mucho malestar y fiebre, cuando llega apenas tiene fuerzas para

subir las escaleras hasta el primer piso.4. A Inma, el médico le ha dicho que tiene candidiasis.5. Sara hizo una fiesta en el ático y muchos de los invitados se encontraron

mal. Los análisis que se han hecho a los alimentos muestran que el pastel tenía Salmonella.

6. La candiadiasis la causa un hongo llamado Candida albicans.7. Los virus no se tratan con antibióticos.8. La hija de Juan hoy no ha ido a la escuela porque le han contagiado la gripe;

le han recetado antipiréticos para bajar la fiebre.9. Las infecciones fúngicas son difíciles de tratar y para hacerlo se necesita un

antifúngico.

JUAN SARA INMA

¿Dónde viven?

¿Qué enfermedad tienen?

¿Qué agente causa la infección?

¿Qué tratamiento reciben?