Biología (plan 1997) 2023-2

Optativas, Temas Selectos de Biología II

Los profesores Horacio Villafán Monroy y Claudia Ivette Rivas Ortiz les damos la más cordial bienvenida al curso del microbioma humano, en el cual conoceremos y analizaremos las formas en las que se asocian los microorganismos y su relación con el desarrollo y los procesos infecciosos que puedan causar en su huésped. Los objetivos particulares que se persiguen son los siguientes:

1. Reconocer las características de la microbiota intestinal y su relación con el desarrollo de órganos y sistemas del cuerpo humano.
2. Identificar la relación entre la microbiota intestinal y algunas enfermedades del sistema nervioso
3. Asociar la presencia de virus, protozoarios y hongos como partícipes activos de la microbiota.
4. Discutir la formación y características de las biopelículas.
5. Entender la estrategia de los trasplantes de la microbiota fecal para intentar aliviar algunas enfermedades en el ser humano.
6. Distinguir la influencia de un microorganismo específico en el desarrollo postnatal de su hospedero.

La parte teórica del curso será impartida por el profesor Horacio Villafán Monroy y la parte de laboratorio por la profesora Claudia Ivette Rivas Ortiz. La calificación final del curso se articulará con el 50% de la calificación de teoría y el 50% de la calificación del laboratorio. Para acreditar la materia es indispensable tener una calificación aprobatoria en ambas partes del curso (teoría y laboratorio). También se requiere asistir, como mínimo, a un 80% de las clases.

En la parte de teoría la forma de enseñanza del curso será a través de la exposición de los temas por parte del profesor y los estudiantes y la lectura y discusión de artículos de revisión y de investigación original.

La evaluación del curso se realizará tomando en cuenta exámenes escritos, la participación en la revisión de los artículos, diversas tareas y la presentación oral de un proyecto.

En la parte de laboratorio reforzaremos la información que se ha aprendido en teoría, hemos desarrollado algunas prácticas de laboratorio donde los estudiantes aprenderán bioseguridad en el laboratorio, cultivo bacteriano, identificación de microorganismos presentes en la microbiota humana. La evaluación de la parte de laboratorio se realizará tomando en cuenta los reportes de prácticas que se deberán entregar una semana después de realizar la actividad, exámenes escritos.

El temario del curso es el siguiente:

I. La microbiota intestinal

I.1.Composición

I.2 Estructura del tracto gastrointestinal

1.3 Inducción del desarrollo morfológico intestinal por la microbiota

1.4 Influencia sobre el desarrollo postnatal del sistema inmune entérico

1.5 Impacto sobre la fisiología corporal

Práctica 1: Bioseguridad en el laboratorio

II. Bacterioterapia

II.1. Trasplantes de microbiota fecal

II.2 Seguridad en los trasplantes

II.3 Efectos sobre el donatario

II.4 Colitis recurrente por Clostridium difficile

II.5 Mecanismo

Práctica 2: Identificación de microorganismos en el microscopio

III. Comunicación microbiana entre el intestino y el cerebro

III.1 Vías de comunicación: inmune, endócrina, neuronal

III.2 Contribución de la microbiota intestinal al desarrollo cerebral

III.3 Microbiota intestinal y enfermedades del sistema nervioso

Práctica 3: Presencia de microorganismos en muestras/ Tinciones diferenciales

IV. Los virus como parte de la microbiota

IV.1 Viroma intestinal

IV.2 Modelos de estudio

IV.3 Virus y su participación en el desarrollo y la fisiología humana

IV.4 Virus y microbiota: desarrollo de enfermedades

IV. 5 Viroma de murciélagos y zoonosis

Práctica 4: Preparación de frotis, muestras de zoonosis

V. Los protozoarios y la microbiota

V.1 Regulación de la respuesta inmune

V.2 Microbiota e infecciones por protozoarios

V.3 Modelos de estudio en roedores

V.4 Microbiota y Plasmodium

Práctica 5: Microbiota en tracto urinario

VI. Los hongos y la microbiota

VI.1 Inducción de linfocitos Th17

VI.2 Estimulación de respuestas inflamatorias locales

VI.3 Relación de los hongos y las bacterias en la microbiota

VI.4 Candida albicans y el intestino

Práctica 6: Microbiota del tracto respiratorio

VII. Biopelículas

VII.1 Características

VII.2 Matriz: substancias poliméricas extracelulares

VII.3 Ventajas y desventajas de la vida comunitaria

VII.4 Formación y desarrollo

VII.5 Comunicación entre los integrantes de la biopelícula

VII.6 Competencia, tolerancia o resistencia a los antimicrobianos

VII.7 Biopelículas y arqueas

Práctica 7: Microbiota del tracto intestinal

VIII. Simbiosis

VIII.1 Vibrio fisheri y Euprymna scolopes

VIII.2 Operón lux

VIII.3 Modificación del desarrollo postnatal

Práctica 8: Microbiota normal de la piel

Bibliografía básica

WiIlson M.2018. The human microbiota in health and disease: an ecological and community-based approach. Garland Science.

Tannock GW. 2017. Understanding the gut microbiota. John Willey & Sons.

Ghannoum M et al. 2015. Microbial biofilms.2nd. ASM Press.

Simoes M et al. 2020. Recent trends in biofilm science and technology. Elsevier.

Romani AM et al. 2016. Aquatic biofilms: ecology, water quality and wastewater treatment. Caister Academic Press.

Bibliografía complementaria

Teschler JK et al. 2015. Living in the matrix: assembly and control of Vibrio cholerae biofilms Nat Rev Microbiol 13: 255-268.

Rumbaugh KP and Sauer K. 2020. Biofilm dispersion. Nat Rev Microbiol 18: 571-586.

Kastl Jr AJ et al. 2020. The structure and function of the human small intestinal microbiota: current understanding and future directions. Cell Mol Gastroenterol Hepatol 9:33-45.

Zijnge V et al. 2010. Oral biofilm architecture on natural teeth. PlosOne 5(2):e9321.

Dong S et al. 2022. Brain-gut-microbiota axis in Parkinson's disease: A historical review and future perspective. Brain Res Bull 183:84-93.

Ghani R et al. 2022. The potential utility of fecal (or intestinal) microbiota transplantation in controlling infectious diseases. Gut Microbes 14(1):2038856.

Zhou A et al. 2022. Crosstalk between the gut microbiota and epithelial cells under physiological and infectious conditions. Front Cell Infect Microbiol 12:832672.

Guzzo GL et al. 2022. The neglected gut microbiome: fungi, protozoa, and bacteriophages in inflammatory bowel disease. Inflammatory Bowel Diseases, izab343.

Yuan B et al. 2021. Gut microbiota and acute central nervous system injury: a new target for therapeutic intervention. Front Immunol 12:800796.

Ghani R et al 2021. How to adapt an intestinal microbiota transplantation programme to reduce the risk of invasive multidrug-resistant infection. Clin Microbiol Infect S1198-743X(21)00633-9