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La desintoxicación del suelo marciano podría conducir a nuevos antibióticos para combatir las superbacterias

La desintoxicación del suelo marciano podría conducir a nuevos antibióticos para combatir las superbacterias

Superbacterias son bacterias que han desarrollado resistencia a los antibióticos. La resistencia bacteriana a los antibióticos es uno de los importantes desafíos de salud a largo plazo que enfrenta la humanidad a escala global. El mundo se acerca al era post-antibiótico con implicaciones en cirugías simples y tratamientos oncológicos.

Se estima que 700,000 las personas mueren anualmente a causa de bacterias resistentes a al menos uno o varios antibióticos. Se han introducido muy pocos antibióticos nuevos en el mercado durante las últimas décadas.

Se estima queResistencia antimicrobiana (AMR) se convertirá en la principal causa de muerte para 2050 alcanzando10 millones de muertes anuales.

Las causas de la resistencia a los antibióticos incluyen:

  • Médicos y hospitales que prescriben antibióticos en exceso

  • Pacientes que no toman antibióticos según lo prescrito o que toman antibióticos sin supervisión profesional cuando no son necesarios

  • Uso innecesario de antibióticos en agricultura

  • Control deficiente de infecciones en hospitales y clínicas

  • Prácticas deficientes de higiene y saneamiento

  • Falta de pruebas de laboratorio rápidas

Investigaciones recientes destinadas a ayudar a los humanos a vivir en Marte en el futuro muestran que existe la posibilidad de que, en las condiciones adecuadas, Suelo de Marte podría ayudar a abordar este problema que conduce al desarrollo de nuevos antibióticos.

La investigación en órbita, así como la tecnología espacial y las aplicaciones espaciales, pueden ayudar a los científicos de la Tierra a mejorar la salud del planeta al monitorear el medio ambiente, rastrear enfermedades, mejorar el diagnóstico y trabajar en el desarrollo de nuevos medicamentos y vacunas.

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Diseñar organismos vivos utilizando biología sintética: ¿podrían combatir las superbacterias?

Mediante el uso Biología sintética Es posible diseñar bacterias para resolver problemas que las bacterias silvestres no pueden abordar.

Dennis Claessen, Profesora Asociada y Maestra del Año 2014 en el Instituto de Biología de la Universidad de Leiden, en Holanda, trabaja en biología sintética tratando de resolver este problema; y con ideas bastante innovadoras, el profesor Claessen y sus estudiantes están mirando Suelo de Marte en busca de respuestas.

"lossuelo enMarte tiene perclorato los compuestos químicos que contiene, que pueden ser tóxicos para los humanos ", dice el profesor Claessen." Las altas dosis de perclorato pueden inhibir la absorción de yodo por la glándula tiroides e interferir con el desarrollo fetal ", explica.

Perclorato - un compuesto químico que contiene el ión perclorato - puede ser una sustancia química tanto natural como artificial. Se utiliza en la producción de combustible para cohetes, misiles, fuegos artificiales, bengalas y otros explosivos. También se encuentra en la lejía y en algunos fertilizantes. Los productos químicos de perclorato que se encuentran en Marte han aumentado las posibilidades de que exista vida microbiana en el planeta.

"Nuestros estudiantes empezaron construyendo una bacteria eso degradaría el perclorato en cloro y oxígeno, pero necesitaban saber si la bacteria se comportaría de la misma manera en la gravedad parcial de Marte que en la Tierra ”, dice el profesor Claessen.

Máquina de posicionamiento aleatorio: máquina de microgravedad para experimentos de cultivo celular

Para resolver el problema de cómo reproducir la gravedad de Marte en la Tierra, el equipo de estudiantes del profesor Claessen utilizó unMáquina de posicionamiento aleatorio (RPM) que fue desarrollado por los Países BajosAerobús equipo para el Agencia Espacial Europea (ESA).

"Cuando los microbios que pertenecen a la familia Streptomyces se estresan, por lo general comienzan a producir antibióticos".

Este es el último instrumento que se ha desarrollado para experimentar en gravedad cero o reducida en laboratorios de la Tierra sin necesidad de ir al espacio. los primer experimento registrado en los sistemas vivos usando una máquina para manipular la gravedad se hizo hace más de 200 años, en 1806, utilizando una rueda hidráulica giratoria.

los RPM gira cualquier experimento cerrado al azar sin permitir que los elementos encapsulados en él se ajusten a una dirección de gravedad constante. De esta forma es posible minimizar la influencia de la gravedad de la Tierra y los científicos pueden simular lo que se experimentaría en el espacio desde la comodidad de su propio laboratorio.

Los modelos originales podría simular con éxitogravedad cero, normalmente conocido como microgravedad. El nuevo RPM 2.0 también puede simular gravedad parcial, que se encuentra entre la gravedad terrestre normal y el entorno ingrávido (1g y 0g).

Según el profesor Claessen, durante los experimentos notaron que cuando las bacterias crecieron en gravedad parcial se estresaron ya que acumulaban desechos a su alrededor y no podían deshacerse de ellos. "Esto tiene un gran potencial porque cuando los microbios que pertenecen al Streptomyces familia se estresa, por lo general comienzan a hacer antibióticos ", dice.

El profesor Claessen dice que el setenta por ciento de todos los antibióticos los humanos usan son derivado de la bacteria Streptomyces y que este tipo de bacterias potencialmente pueden producir aún más. "Usar el RPM para estresarlos de nuevas formas puede ayudarnos a encontrar otros que nunca antes habíamos visto", dice.

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Desintoxicación del suelo: desintoxicación del suelo en Marte y la Tierra

Para investigar desintoxicación del suelo a mayor escala, el profesor Claessen está construyendo un consorcio holandés.

El equipo está actualmente buscando financiación para iniciar la investigación sobre los microbios Streptomyces, los que se encuentran en el suelo de la Tierra. Estos microbios juegan un papel en la descomposición de la materia orgánica.

Entonces la RPM también podría usarse para producir nuevos antibióticos. En este punto, esto sería una gran noticia dado que la resistencia a los antibióticos es un asunto urgente a nivel mundial.

Desierto de Atacama: Marte en la Tierra

los Desierto de Atacama en Chile, en la costa del Pacífico y al oeste de la Cordillera de los Andes en América del Sur, es conocido como el lugar no polar más seco del planeta. El suelo del desierto de Atacama ha sido en comparación con la superficie del planeta Marte.

No solo el desierto de Atacama se ha utilizado como locación para producciones cinematográficas con escenas en Marte, como Space Odyssey: Viaje a los planetas, pero la ESA también ha probado rover autodirigido en Atacama debido a las similitudes con las condiciones marcianas.

Como Marte, Atacama presentano hay señales de vida. En 2003, los investigadores informaron que duplicaron las pruebas utilizadas por los módulos de aterrizaje Viking 1 y Viking 2 Mars para detectar vida, sin encontrar signos de vida.

La NASA usa el Atacama para probar instrumentos para futuras misiones a Marte. Atacama también es un sitio de pruebas para el Programa de Detección de Cuevas Tierra-Marte financiado por la NASA.

Percloratos en Marte y la Tierra

los Phoenix Mars Lander, un proyecto liderado por la Universidad de Arizona en nombre de la NASA, detectado percloratos en la superficie de Marte en 2008 y También se han encontrado percloratos en el desierto de Atacama..

Los depósitos de nitratos asociados que contienen compuestos orgánicos han llevado a la especulación de que la vida en Marte no es incompatible con los percloratos.

Debido a la presencia de percloratos y su similitud con Marte, precisamente, el profesor Claessen y el El consorcio holandés podría utilizar el suelo de Atacama para investigar la desintoxicación del suelo.

Máquina internacional de ingeniería genética (iGEM)

Mientras tanto, ya teniendo acceso al RPM para realizar sus experimentos, el equipo de Alumnos del profesor Claessen entró en el concurso internacional de máquinas de ingeniería genética presentando una solución al problema de cultivo de plantas no tóxicas en Marte.

los iGEM es una organización independiente sin fines de lucro para el avance de la biología sintética, la educación y la competencia, y el desarrollo de una comunidad abierta y colaboración.

Los equipos aquí se centran en las tendencias de investigación más importantes para ampliar los límites de la biología sintética al abordar problemas cotidianos comunes que enfrenta el mundo, como la resistencia bacteriana a los antibióticos.


Ver el vídeo: El uso incorrecto y excesivo de antibióticos crea superbacterias! (Octubre 2021).