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Visor

Investigar la salud de nuestros antepasados por el sarro

En mi trabajo os explico como a través de los microorganismos que forman parte del sarro bucal, estudiando su ADN, podemos conocer como era la salud de nuestros antepasados, extrayendo dicho material genético utilizando distintas técnicas.

ANDREA PROCOSTALES 4º C

¿QUÉ ES EL SARRO?

          Los primeros microorganismos con los que tenemos contacto, los adquirimos en el canal del parto y nos los proporciona nuestra madre , y después, cuando salimos al exterior por primera vez, y nos ponemos en contacto con los microorganismos que van a colonizar nuestra piel, nariz, cavidad bucal y otras regiones corporales,gracias a que van a ser capaces de adherirse ( pegarse a la mucosa de la cavidad ) y agregarse ( unirse para formar una colonia).

              La cavidad bucal posee unos microorganismos especiales, que forman parte de la microbiota humana; y que van cambiando a lo largo de la evolución debido a factores como la edad, el sexo, la alimentación, el embarzo, el ambiente, etc.dando lugar a la sucesión bacteriana.

            Cuando se produce un desequilibrio en la microbiota oral, aparecen las enfermedades orales, por se permite que emergan los microorganismos patógenos. Cuando estos microorganismos patógenos no se eliminan y empiezan a acumularse sobre la superficie dental aparece la placa bacteriana.

 

               La placa bacteriana es una sustancia blanca y pegajosa, que se adhiere a la superficie dental; está formada por restos de comida, sustancias  de deshecho, proteinas y bacterias. Si esta placa no se elimina terminará mineralizandose, al absorber el calcio y otros minerales que hay en la saliva; estos minerales se convierten en cristales que hacen que la placa bacteriana se endurezca formando el sarro.   

              El sarro,también llamado cálculo o tártaro dental,  es un depósito, muy duro, de que color amarillo-parduzco que solo es posible eliminar realizándonos una limpieza bucal en el dentista. La superficie del sarro es mas porosa que la del esmalte dental por lo que al consumir algunas sustancias como el café o el tabaco puede absorber el color. Hay dos tipos:

                 1-  Supragingival: aparece por encima de las encias,en él predominan bacterias Gram +, a las que se relaciona con la aparición de caries y gingivitis.

                 2- Subgingival: aparece por debajo de las encias; en él predominan las bacterias Gram - a las que se relaciona con la halitosis y las enfermedades periodentales.

        Causas

  1. Una alimentación rica en azúcares, alimentos refinados y grasas perjudiciales.
  2. Mala higiene bucal.
  3. El consumo de sustancias como el café, el té negro o el tabaco.
  4. Una dieta pobre en fibra.
  5. Algunos medicamentos.
  6. Una dieta blanda.

       Prevención

  1. Limpiar correctamente los dientes, después de cada comida, mínimo dos veces al día y cepillando como mínimo dos minutos.
  2. Usar hilo dental para eliminar los restos de comida que quedan entre los dientes.
  3. Usar pasta fluoruro.    

            Es fácil pensar que nuestros antepasados no se realizaban una limpieza de boca muy exhaustiva que digamos, ya que no contaban con ningún utensilio para hacerlo; porque  hace cientos o miles de años no existian ni los cepillos de dientes, ni los dentríficos, ni el hilo dental, ni mucho menos los dentistas,por lo que la capa de sarro de sus dientes debía de ser bastante grande.

              Esto ha hecho posible, que en los dientes fosilizados de algunos restos óseos encontrados, se haya podido extraer el ADN de las bacterias calcificadas en el sarro, las cuales han proporcionado a los científicos mucha información sobre que microorganismos formaban la microbiota en esa época y sobre las consecuencias que ocasinó sobre la salud de estas personas los cambios en su alimetación, a lo largo de miles de años de evolución. Pero extraer este ADN no es fácil y hay que seguir una serie de pasos, intentando que que la muestra no se contamine.

TÉCNICAS DE EXTRACCIÓN DEL ADN

             Mediante la extracción lo que conseguimos es aislar y purificar las moleculas de ADN, teniendo en cuenta sus características fisicoquimicas. Podemos utilizar dos mètodos de extracción: tradicional o comercial.

METODO TRADICONAL

                     Los métodos tradiconales mas utilizados son:

  • Método Salting-out: Es una técnica orgánica, que tiene las ventajas de utilizar reactívos poco tóxicos y de dejarnos ver la helice de ADN,pero tiene el inconveniente de que necesitamos tener mucha muestra.
  • Metodo Chelex: es una técnica inorgánica, que utiliza iones metálicos para extraer el ADN y reactivos poco tóxicos pero que tiene el inconveniente de que el ADN aislado es de cadena sencilla.
  • Método Fenol-cloroformo: es una técnica orgánica, que utiliza como solventes el fenol y el cloroformo para elinimar las proteínas de la muestra; los inconvenientes de esta técnica es que los reactivos que utiliza son muy tóxicos y que una parte del ADN se pierde, pero el que se logra extraer, es de buena calidad.

             Cualquiera de estos métodos se divide en cinco etapas:

  1. Homogeneización  del tejido: consiste en las romper las uniones entre las células. Puede ser:

                         a)- Mecánica: pulveriza la muestra introduciendola en un molinillo de impactación electromagnética,convirtiendola en un polvo blanco, y después añade hidrógeno líquido para congelar la muestra y evitar que se formen cristales que deterioren la estructura molecular.

                         b)-Química: la muestra se sumerge en agentes químicos, a altas Tª,para separar las células

      2.  Lisis celular:  durante esta etapa, la menbrana celular y nuclear, se modifican o se destruyen, permitiendo la liberación de los ácidos nucléicos al añadir sustancias básicas, detergentes o agentes caotrópicos.

      3.  Separación de lípidos proteínas: los liípidos y proteínas se  separan de la solución obtenida en la lisis celular, al añadir un disolvente orgánico ( fenol, cloroformo,etc); después por centrifugación estos compuestos precipitan en el fondo del tubo y se pueden separar.

     4.  Precipitación del ADN: como sabemos, el ADN esta formado por dos cadenas de nucleótidos. Estos nucleótidos están unidos a los grupos fosfatos ( PO3-) mediante enlaces fosfodiester. Estos fosfatos están  cargados negativamente y se repelen entre ellos. Pero si añadimos etanol y una solución concentrada de iones de NA+,  estos iones se uniran a los fosfatos, porque tienen carga contraria, eliminando las fuerzas de repulsión entre las dos cadenas de ADN, y permitiendo que éste se repliegue y por centrifugación precipite en el fondo del tubo, y ya tenemos el ADN separado del resto de componentes de la célula.

 

     5. Redisolución del ADN: en esta fase se hidrata el ADN, pero no se utiliza agua, sino compuestos químicos como el Tri-ClH o el EDTA, para poder mantener el ADN en una disolución.

MÉTODO COMERCIAL

                               A partir de los años 90, se introdujeron en el mercado combos o kids de extracción de ADN, que utilizaban matrices inorgánicas cargadas positivamente, capaces de separar el ADN del resto de las biomoleculas. Este método también consta de cinco fases, y las dos primeras se llaman y se realizan de la misma forma que en el método tradicional. Las fases son:

  1. Homogeneización.
  2. Lisis celular.
  3. Unión selectiva del ADN a la matriz inorgánica:

                      a) Si se utiliza el kit con membrana de sílice, a la solución obtenida en la lisis celular, se le añade etanol , el cual sirve para dejar libres los grupos fosfatos ( PO3H-) que al estar cargados negativamente serán atraídos por la membrana de sílice que está cargada positivamente.

                      b) si se utliza el kit de las perlas magnéticas, a la solución obtenida en la lisis celular, le añadiremos una solución con un Ph específico cuya función es dejar libres a los grupos fosfatos,que al estar cargados negativamente se unirán a las perlas que están cargadas posistivamente; después pasaremos un imán y las perlas se pegarán a él.

      4. Lavado de matrices: utilizando cualquiera de los dos kits descritos en la fase anterior, los lípidos y proteínas se eliminan con una solución de lavado.

      5. Recuperación del ADN de la matriz:

                     a) En caso de la matriz de sílice, para separar el ADN de ella, se le hidrata añadiendo agua a la membrana y se centrifuga para separlo de ella.

                     b) en el caso de utilizar el kit de perlas magnéticas, se utilizan compuestos químicos, como el Tri-HCl, que elimina la carga positiva de las perlas provocando que el ADN se separe de ellas.

Vídeo explicatico sobre las técnicas de extracción del ADN:

 

   ¿CÓMO AMPLIFICAR UNA MUESTRA MUY PEQUEÑAS DE ADN? (TÉCNICA PCR)

                 Una vez extraída la muestra podemos comprobar la calidad y la cantidad mediante un proceso llamado espectrofotometría y su pureza por electroforésis. Pero si la cantidad de ADN extraído es tan pequeña que va a resultar muy difícil su estudio, podemos recurrir a la técnica del PCR, para solucionarlo.

                 La PCR o Reacción en cadena de la polimerasa, es una técnica científica que nos permite obtener un número ilimitado de copias de un fragmento muy pequeño de ADN, en un tubo de ensayo, cuando actúa sobre él un enzima llamada ADN polimerasa; si no se duplicara pasaría desapercibido, por su tamaño, en cualquier análisis. Para poder realizarla es necesario conocer la secuencia de nucleótidos del extremo del fragmento de ADN que se quiere duplicar

      ¿Cuándo se realiza?

  1. Para realizar un diagnóstico microbiológico para aislar un microorganismos que no ha podido ser aislado de otra manera.
  2. Para detectar mutaciones genéticas, que provocan enfermedades genéticas, multiplicando el fragmento de ADN donde se ha producido la mutación. Ej: fibrosis quística.
  3. En medicina legal,para la identificacón de cadáveres, pruebas de paternidad, en casos de abusos sexuales, etc.
  4. En revisiones a personas que tienen el VHI o padecen hepatítis vírica.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

¿Cómo se hace una PCR?

  1. Se extrae una muestra ( orina, sangre, saliva, exhuddadi vaginal, etc)
  2. Se extrae de la muestra el ADN.
  3. Fase de desnaturalización: se calenta la muestra a 94º para conseguir que las dos hebras de ADN se separe.
  4. Fase de alineamiento: se le añade un cebador a la muestra (oligonucleótido),  y se enfria la muestra para que el cebador pueda unirse a cada una de las hebras de ADN. El cebador marca los extremos del fragmentos que hay que duplicar.
  5. Fase de elongación: empieza a actuar la enzima ADN-polimerasa, que duplica el fragmento.
  6. Se repiten los pasos anteriores tantas veces como duplicados queramos obtener; 40, es le número de veces que mas se utiliza.



BIBLIOGRAFÍA

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Webconsultascom. 2015. Webconsultascom. [Online]. [25 October 2015]. Available from: http://www.webconsultas.com/pruebas-medicas/pcr-13299

Los dos vídeos los he sacado de youtube:

https://www.youtube.com/watch?v=TalHTjA5gKU

https://www.youtube.com/watch?v=mjiYP7NT8xI


                                                                                       ANDREA PROCOSTALES 4ºC

Conjunto de microorganismos que conviven con el ser humano sin provocarle ninguna enfermedad, sino todo lo contrario, mantenemos con ellos una relación beneficiosa ( simbiosis).

Destrucción de los tejidos de los dientes por la presencia de ácidos producidos por las bacterias depositadas en la superficie dental.

Inflamación de las encías, que provoca enrojecimiento, hinchazón y que se despeguen los dientes.

Mal aliento, causado generalmente por bacterias presentes en la boca, debido a una falta de higiene o a alguna enfermedad como la gastritis.

Sustancias químicas, que se utilizan para desnaturalizar proteínas, ADN y otras sustancias, desorganizando la red tridimensional del agua.

Es una solución tampón, muy utilizada en biología molecular, que se usa para ajustar el Ph de una solución.

El ácido etilendiamino tetraacético, es un ácido que tiene la capacidad de captar iones metálicos, ,gracias a la gran cantidad de electrones que tiene libres.

Secuencia corta de ADN o ARN, formada por menos de 50 nucleótidos, que se utiza como cebadores en la técnicas de amplificación del ADN.