LA DIABETES MELLITUS, UNA ALTERACIÓN EN EL METABOLISMO.

Cuando nos alimentamos ocurre un proceso natural endógeno llamado metabolismo, que ha permitido la supervivencia de los organismos vivos y el desarrollo de la vida, puesto que comprende el conjunto de reacciones químicas que transforma las moléculas constituyentes de los alimentos para que puedan ser digeridas y transportadas a los diversos tejidos, órganos y sistemas del cuerpo humano, con la finalidad de que se mantengan todas las funciones vitales.

Para sensibilizar la importancia que tiene el metabolismo y la nutrición para la obtención de energía en el cuerpo´humano, la presente unidad didáctica propone una serie de experiencias dirigidas a estudiantes del espacio académico énfasis disciplinar II, del programa de Licenciatura en Química de la Universidad pedagógica Nacional, y en donde se pretende generar un aprendizaje significativo sobre el metabolismo y su importancia. Se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Es posible producir competencias investigativas desde la construcción de conceptos asociados al ciclo de Krebs, por medio de trastornos metabólicos, como la diabetes mellitus, basado en el estudio de productos naturales mediante un ambiente virtual de aprendizaje?

Los estudiantes comienzan la unidad didáctica con dos videos, como un recurso didáctico que permite contextualizar y explicar las transformaciones químicas que sufren los alimentos dentro del organismo. En un primer momento, se hace un recuento sobre el metabolismo y las vías metabólicas que permiten la obtención de energía (Glucólisis, Ciclo de Krebs y Cadena transportadora de electrones). Posteriormente se plantea un foro que busca socializar una enfermedad que se manifiesta a nivel macro en el cuerpo humano, la acidosis diabética, pues existe una estrecha relación entre las dolencias y malestares con los problemas metabólicos y procesos fisiológicos que tienen lugar en el organismo cuando se padece dicha enfermedad.

Llegando a este punto, se hace énfasis en la incidencia de los trastornos metabólicos de la diabetes mellitus y en los resultados de investigaciones biomédicas recientes, acerca de un compuesto bioactivo en las hojas de café y en la corteza, tallos y hojas del mango conocido como Mangiferina, existiendo evidencias científicas que demuestran una actividad antioxidante, antidiabética, hipocolesterolémica e inmunomoduladora. Se plantea como problema de investigación el estudio de las propiedades fisicoquímicas de la Mangiferina a través de la experimentación in silico de la inhibición de la enzima alfa amilasa y la alfa glucosidasa, actuando como ligando inhibidor la mangiferina.

Para el desarrollo de esta actividad se emplea el software Autodock, el cual es un conjunto de herramientas de acoplamiento automatizadas diseñadas para predecir cómo las moléculas pequeñas, como sustratos o candidatos a fármacos, se unen a un receptor de estructura 3D conocida. El método que se usa es el método de acoplamiento molecular “docking molecular”, el cuál predice la orientación preferida de una molécula a una segunda cuando se unen entre sí para formar un complejo estable. El propósito es poder vincular la mangiferina, un compuesto bioactivo que podría inhibir competitivamente la α glucosidasa y evitar que hidrolice los disacáridos a monosacáridos, disminuyendo su nivel en plasma. Existen evidencias de una serie de compuestos con estructuras similares a los oligosacáridos que tienen actividad inhibidora, por lo que se propone como candidato la mangiferina, una xantona glicosilada, en comparación a fármacos como la acarbosa, que son usados actualmente en el tratamiento de la diabetes.

Para dar respuesta a la pregunta de investigación, la unidad didáctica está separada en tres fases, a continuación, se hará un breve resumen del contenido con su principal objetivo. La fase I, está planteada como una actividad de orientación, desde las generalidades del metabolismo y la alteración metabólica causada por la acidosis diabética. Se pretende obtener como resultado de aprendizaje el desarrollo de un mapa conceptual que implica los procesos de jerarquización y subordinación de los conceptos claves del ciclo de Krebs y la solución de una pregunta en un foro que permita desarrollar la postura del estudiante en un escrito frente a un trastorno metabólico.

La fase II, se basa en el planteamiento de un ensayo por parte de los estudiantes que comprende el tema de las alteraciones metabólicas, haciendo uso de las diferentes micro actividades, como un foro, la metodología de casos clínicos y plataformas educativas virtuales, como lo es AMBIENTECH, que son herramientas didácticas que permiten la construcción de un aprendizaje significativo y reflexivo. Para la construcción del ensayo los y las estudiantes tendrán apoyo de referentes bibliográficos que permitan comprender los avances tecnológicos que se emplean para el desarrollo de investigaciones biomédicas.

Por último, la fase III, está planteada desde la construcción de una hipótesis sobre la acción de la mangiferina en las alteraciones metabólicas, en específico la diabetes mellitus, usando como recursos didácticos: infografías, una historieta y dos vídeos explicativos para descargar y manejar Autodock. Se propone como actividades crear una metodología de laboratorio y un estudio in silico que se realiza basado en el artículo denominado “Mangiferin from Mangifera indica fruits reduces post-prandial glucose level by inhibiting α-glucosidase and α-amylase activity” por medio del software Autodoock.