En busca de pequeñas indestructibles : Mi experiencia en S.W.I
Me gustaría comenzar este blog de la mejor manera posible, y no se me ocurre mejor manera que haciendo una crónica de un proyecto que he podido llevar a cabo en la Universidad de Murcia de la mano del Departamento de Microbiología, con la Dra Teresa Soto Pino como tutora de la actividad.
El proyecto en cuestión se
denomina S.W.I (Small World Initiative), y es un proyecto de ciencia
ciudadana que surgió para descubrir nuevos antibióticos en el suelo
y fomentar la cultura científica. Nació en 2012, en la Universidad
de Yale (como no..) en EE.UU de la mano de la Dra Jo Handelsman. A España llegó en el año 2016 por parte de la Universidad
Complutense de Madrid, pero con una variante respecto a Estados
Unidos: el proyecto también integraba una estrategia de fomento de la
vocación científica entre las futuras generaciones. Por eso,
implementaron un sistema de aprendizaje y trabajo en compañía de los
institutos. El propósito fundamental del proyecto es obtener
muestras de suelo de diversos lugares, para evaluar los
microorganismos que en ellos se encuentran y analizar su potencial para sintetizar nuevos antibióticos.
Antes de empezar de lleno
con mi experiencia, os voy a comentar brevemente qué es un
antibiótico.
Los antibióticos son
sustancias químicas de origen natural que tienen actividad
antimicrobiana y, por tanto, sirven para tratar infecciones en animales y en seres humanos. Quizás el antibiótico mas conocido
por todo el mundo es la famosa Penicilina, que fué descubierta por
Alexander Fleming a partir del hongo "Penicillum". Cabe
destacar que el "descubrimiento" de la penicilina fue
fruto del azar. Os animo a todos a que ojeéis la historia aquí.
Volviendo
al proyecto, comentar que los
miembros del mismo se componen de :
-
Tutores o SWIPI's: Suelen ser profesores de la Universidad o investigadores del centro.
-
SWITA's (Small World Initiative Teaching Assistants): Son (o somos) estudiantes universitarios que reciben una formación previa, la cual les permitirá realizar las funciones competentes para gestionar y organizar un laboratorio de microbiología.
-
Estudiantes: Forman la gran masa del proyecto. Deben llevar su propia muestra de suelo y seguir las indicaciones de tutores y SWITA's para realizar las diluciones, preparar el cultivo, aislar colonias...etc.
Como
ya habréis podido deducir, yo participé en este proyecto en calidad
de SWITA y lo que voy a contar aquí, va a ir desde la primera reunión
y toma de muestra, hasta la última sesión de prácticas que tuve con
mis compañeros de clase. Cabe decir que este proyecto es la primera
vez que se realiza en la Universidad de Murcia y, que para bien o para
mal, siempre quedaré como SWITA primigenio :p .
Día 1. Planteamiento del proyecto y reparto de material para toma de muestra de suelo en condiciones asépticas
En
este primer día, nos conocimos los 6 SWITA's que íbamos a comenzar en
el proyecto y nuestras dos tutoras que se encontraban realizando su
tesis doctoral. Nos explicaron detalladamente en que consistía el proyecto, cuales iban a ser nuestras
funciones y que días teníamos que ir al laboratorio.
Al finalizar la exposición, nos entregaron un dossier con toda la
información detallada y una bolsa con los materiales con los que
debíamos tomar la muestra. Todo estaba meticulosamente
esterilizado, pues era muy importante que
la muestra no fuera contaminada.
Dia
2. Elección
y toma
de muestra del suelo
Conocido
ya el procedimiento que debíamos seguir, el primer paso era elegir un buen lugar donde pudiera obtener mi muestra de
suelo; cuanto mas inexplorado y único fuera el sitio que escogiera,
mas posibilidades de éxito tendría de encontrar microorganismos
nuevos. Por ello, había que descartar totalmente todas las zonas
urbanas como jardines, parques, huertos.. y cualquier
otra zona en la que
hubiera
actividad humana. Además, en ese momento, mi capacidad de
desplazamiento era bastante limitada, por tanto, me limité a pensar en
zonas naturales y cercanas a mi casa. Tras
reflexionarlo, y puesto que me interesaba encontrar microorganismos que pudieran vivir en ambientes extremos me decanté por el pantano de Santomera que es un embalse de agua salina procedente del Rio Chícamo y de Rambla Salada sometido a altas temperaturas. La zona está caracterizada por la presencia de multitud de pinos (Pinus
Halepensis) y
diversos matorrales halófilos mediterráneos como Aeluropus
littoralis y
Carex extensa.
En
la orilla del embalse, había multitud de vegetación ribereña como
tarays
(Tamarix
sp.), carrizos (Phragmites
sp.), juncos (Juncus
sp) y eneas (Typha
sp). Una vez
allí, debía elegir el mejor lugar para tomar la muestra y, tras
pensarlo detenidamente, decidí tomarla en la orilla del embalse. Poder salir al
campo y poner en práctica todos los conocimientos teóricos que
aprendo en clase, es una de las razones por las que adoro estudiar
Ciencias Ambientales.
Una
vez recogida la
muestra ( no sin pasar antes por algún apuro, puesto que la cucharilla que nos dieron para echar la muestra resultó bastante inútil ) volví a casa y la puse a buen recaudo.
Una vez hecho esto, tuve que rellenar una ficha identificativa con las
coordenadas donde tome la muestra, la vegetación y fauna de la zona,
condiciones meteorológicas, estructura y textura del suelo.
Una serie de características que nos permitirían en un futuro poder
localizar perfectamente la ubicación de la muestra así como
determinar las condiciones en las que se encontraba.
Día 3. Preparación de material y medios de cultivo necesarios.
En
este tercer día, tuve mi primera toma de contacto con el laboratorio
donde íbamos a realizar todo el trabajo. Nos explicaron
detalladamente todo el material que íbamos a utilizar y cual era su función.
Los conceptos mas importantes que debíamos saber son estos:
-
Autoclave : especie de horno u olla a presión que contiene un liquido, normalmente agua, el cual se somete a presiones y temperaturas muy altas sin que llegue a hervir. Nos permite esterilizar el instrumental.
- Asas de siembra: instrumentos que, simplemente, nos permiten extender la muestra en los medios de cultivo.
-
Placas Petri: recipientes redondos, normalmente de plástico, que sirven para cultivar los microorganismos.
-
Medio de cultivo: gel o solución que se introduce en recipientes, como placas Petri, y contiene los nutrientes necesarios para permitir, en condiciones favorables, el crecimiento y desarrollo de los microorganismos.
Antes
de comenzar las siembras, debíamos preparar nuestros medios de
cultivo, los cuales iban a ser:
-
Medio LB : medio de cultivo apropiado para bacterias halófilas y marinas, pues contiene cloruro sódico o sal común.
-
Medio AN (Agar Nutritivo): medio mas usado, y en el que se pueden desarrollar la gran mayoria de bacterias.
-
Medio AMG (Agar Mueller Hinton): medio que utilizaremos para realizar la prueba de susceptibilidad a antibióticos.
Cabe
destacar, que los microorganismos que buscábamos principalmente eran bacterias, puesto que los hongos también son
capaces de sintetizar antibióticos pero su manejo es mas peligroso y
supone un riesgo para nuestra salud por la posible
inhalación de esporas.
Básicamente, nuestra labor en este día fue realizar las mezclas correspondientes de cada medio de cultivo y depositarlas en las placas Petri. Todo este trabajo tuvimos que llevarlo a cabo alrededor del fuego de un mechero Bunsen para propiciar las mejores condiciones de esterilidad posibles.
Día
4. Cultivando la biodiversidad. Siembra en diluciones seriadas en
medios de cultivo microbiológicos.
Una vez preparados y marcados nuestros medios
de cultivo comenzaba lo bueno: sembrar
nuestras propias muestras de suelo. En el suelo podemos encontrar
multitud de microorganismos (bacterias, arqueas, hongos, algas y
protozoos) pero tan solo se puede cultivar en laboratorio un 0,3% de
la diversidad microbiana de los suelos; bien porque aun no hemos
encontrado medios de cultivo adecuados para su supervivencia o bien,
porque simplemente no pueden ser reproducidos en condiciones
artificiales. No obstante, existen otras técnicas como la tecnología metagenómica que nos permiten identificar microorganismos, pero
eso, es un tema aparte. Nosotros vamos a centrarnos en ese 0,3% , en
esa punta del iceberg, que son los microorganismos cultivables. Una
vez provistos de los medios de
cultivo, solo nos quedaba
realizar las diluciones de la muestra de suelo, y empezar a
sembrarlos. En ese momento, yo ya me sentía todo un "cazamicrobios"
y esperaba encontrar la bacteria que fuera la solución para todo
tipo de enfermedad. Poco después me dí cuenta de que el camino no
sería tan fácil...
Un breve inciso: antes he mencionado
el término "cazamicrobios" y, aunque suene raro, que sepáis que hay verdaderos cazamicrobios
profesionales que se dedican a
viajar a lugares inhóspitos y extremos, como la Antártida para buscar
microorganismos nuevos y estudiar su metabolismo. Esto da para otra entrada,
pero volvamos a nuestro proyecto.
Para realizar las diluciones tuvimos que pesar en la balanza un gramo de nuestra muestra y diluirlo en 9 ml de agua destilada, con lo que obtuvimos nuestra
muestra "madre" de 1/10. A partir de aquí, fuimos
realizando una serie de diluciones seriadas en concentraciones cada
vez menores, que fueron 1/100, 1/1.000 y 1/10.000 . Si alguien
tiene curiosidad de cómo se hacen, aquí dejo información. Básicamente, era coger 0,1 ml de una muestra y diluirla en 1 ml
dentro de un tubo eppendorf esterilizado, en un gradiente de
concentración decreciente.
La razón por la que se hacen estas
diluciones es, básicamente, porque las muestras 1/10 y 1/100 suelen
tener una cantidad tan grande de colonias bacterianas, que no se
pueden contar.
Una vez preparadas nuestras
diluciones y con ayuda de una micropipeta sembramos 0,1 ml de
nuestras muestras en sendos medios de cultivo. Quedando todo
debidamente marcado y señalizado. Posteriormente las introducimos en
el horno a unos 20-24ºC, y sólo nos quedaba esperar unos días para
ver qué salía de ahí.
Día
6. Observación de antibiosis y reaislamiento de bacterias
productoras de compuestos antimicrobianos.
En este ultimo día de preparación
como SWITAs llegábamos con las esperanzas puestas en nuestros cultivos. Repletos
de optimismo
e ilusión, nos dispusimos a
comprobar si habíamos
descubierto " la gallina de los huevos de oro" en forma de
bacteria productora de antibióticos o si debíamos hacer frente a
la mayor decepción posible al comprobar que nuestras "pequeñas"
no habían producido ninguna antibiosis....melodrama aparte,
teníamos que comprobar si alguna de las bacterias sembradas había
producido halo de inhibición y, si así era, aislarlo en una placa Petri aparte para que pudiera ser estudiada posteriormente con mas detenimiento mediante técnicas metagenómicas.
Tuve la suerte de tener una colonia que presentaba un halo de
inhibición, por lo que, mas
contento que unas castañuelas, me dispuse a darle nombre,
con las iniciales de mi nombre, la abreviatura de la universidad y su
número ("UMU.FD.1"). .Confío en tí
En esta foto podemos apreciar muy bien los halos de inhibición |
Día
7. Muestras de los
compañeros y puesta en común.
Este día, los SWITA's tuvimos que poner en práctica todos los conocimientos
adquiridos y explicarles al resto de los compañeros los pasos que tenían
que seguir, los cálculos que debian
realizar para calcular los UFC/ml y todo el instrumental y material
que iban a necesitar. Fue bastante divertido ir mesa por mesa
controlando el trabajo de compañeros y
ayudarles
a entender conceptos y
cálculos para
realizar las tareas con precisión y soltura. Fue una experiencia
muy estimulante. Nos convertimos en todo un equipo de trabajo en el
campo de la microbiología. No había nadie que no pusiera todo su
empeño e ilusión en esta actividad.
Y en la pagina de facebook "
SWI@Spain: Small World Initiative en España "
La mejor entrada que he leído en mi vida. Sigue así, no te rindas y conseguirás todo lo que te propongas en la vida.
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