Jornadas Virtuales en el Instituto Superior del Profesorado Dr. Joaquín V. González

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1 Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires Secretaría de Educación Jornadas Virtuales en el Instituto Superior del Profesorado Dr. Joaquín V. González EL CINE COMO RECURSO DIDÁCTICO: Un milagro para Lorenzo Prof. Adelba Cavalchino - Prof. Diana Flores Mendy. Escuela Normal Superior Nº 4 Ciudad de Buenos Aires La siguiente propuesta se refiere al uso de la película Un milagro para Lorenzo, como recurso audiovisual que permite introducir los contenidos de Biología y de Química de los cursos de 5 año del Bachillerato Biológico de la Escuela Normal Superior Nº 4. En la Escuela Normal N 4 los alumnos del Bachillerato Biológico, en su inmensa mayoría, han elegido la orientación con vistas a seguir una carrera universitaria cuyo eje central es la Biología: Medicina principalmente, Veterinaria, Odontología, Bioquímica y Licenciatura en Ciencias Biológicas. Teniendo en cuenta esta situación, los contenidos de Biología de 5 año se diseñaron tomando como base el programa de Biología del CBC. Es un enfoque que se aplica desde hace 10 años y, de acuerdo con testimonios de exalumnos, viene dando resultados positivos: en general los egresados del Bachillerato Biológico de nuestra Escuela no tienen dificultades para aprobar Biología del CBC. Estos alumnos reciben en Biología de 4 año contenidos sobre sistemas de relación del cuerpo humano: sistema ósteo-artro-muscular, sistema nervioso, sistema endocrino y sistema inmunitario; sistema reproductor y Educación para la Salud. En cuanto a Química de 4º, se dan contenidos de Química General profundizando en las propiedades de las sustancias y su vinculación con la estructura. Tampoco tienen dificultades en aprobar Química del CBC. Teniendo en cuenta estos conocimientos previos y las necesidades del CBC antes planteadas, en Biología de 5 se aborda Genética y Biología Celular y Molecular fundamentalmente, y en Química, Sustancias Orgánicas y Biomoléculas. Los contenidos seleccionados tienden a profundizar: el conocimiento de las funciones metabólicas, de integración y control, y de reproducción del organismo humano, en vinculación con la problemática de la salud y con las acciones que tiendan a promoverla y protegerla; el conocimiento de las bases moleculares y genéticas que permiten la continuidad de la vida y de las teorías científicas que explican su origen y su evolución; Adelba Licia Cavalchino 1 Diana C. Flores Mendy

2 el conocimiento de las propiedades físicas y químicas de las sustancias teniendo en cuenta la estructura y propiedades eléctricas de las moléculas. Los núcleos temáticos correspondientes son: BIOLOGÍA: QUÍMICA: Niveles de organización de los seres vivos Organización estructural y funcional de las células Reproducción y herencia Sustancias orgánicas y grupos funcionales Biomoléculas Enzimas Estrategias de la investigación científica, que se abordan en las dos asignaturas. El modelo didáctico aplicado es el del aprendizaje constructivista, según el cual el alumno no es un consumidor pasivo de información sino que construye activamente los conocimientos sobre la base de sus propias ideas previas, elaboradas a partir del aprendizaje escolar anterior y de las experiencias cotidianas extraescolares. Las Ciencias Naturales, a través de sus hipótesis y leyes, interpretan y explican una porción de la realidad. Estas hipótesis son constantemente puestas a prueba, de manera que sus enunciados nunca son definitivos sino sólo provisorios. La historia ha demostrado que las leyes científicas no son siempre inmutables. Los continuos avances científicos y los cambios en el contexto social han permitido enunciar nuevas hipótesis, proponer nuevas teorías, reemplazar aquellas que fueron superadas por otras con mayor poder explicativo o bien aceptar la coexistencia de varios modelos que explican un mismo fenómeno. Desde el punto de vista didáctico, la consideración de que el conocimiento científico no es un saber acabado y definitivo obliga a promover en los alumnos la identificación de problemas y el planteo de preguntas problematizadoras, la formulación de hipótesis, la divergencia de opiniones, la discusión dentro de un grupo, la comunicación de los resultados y, como consecuencia, la construcción colectiva de conocimientos, todo lo cual promueve la formación de una actitud científica. Por qué consideramos que esta película es un recurso didáctico apropiado? En primer lugar es un film basado en un caso real, cuyos protagonistas, salvo la madre de Lorenzo, fallecida en junio de 2000, viven actualmente. Es un film comercial, realizado con todo el atractivo para tener el mayor éxito de público posible, y no una película documental específicamente didáctica, a las que a veces les falta emotividad que atrape la atención de los adolescentes. Lorenzo tiene Adrenoleucodistrofia (ALD) una enfermedad desmielinizante que le produce un deterioro progresivo del sistema nervioso, debido a la falta de la enzima que cataboliza los ácidos grasos saturados de cadena larga. La enfermedad es genética. Lorenzo nace con el gen alterado pero la enfermedad recién se manifiesta a los 5 años. La película va mostrando los signos sucesivos Adelba Licia Cavalchino 2 Diana C. Flores Mendy

3 de alteración neurológica que presenta Lorenzo con el transcurso del tiempo y las pruebas que se le hacen para llegar finalmente al diagnóstico. Toda esta primera parte es perfectamente comprensible para los alumnos, que en Biología de 4 año han estudiado exhaustivamente el tema, y sirve justamente para repasar y enlazar contenidos anteriores de Biología con los nuevos a incorporar este año. De esta manera se potencia el aprendizaje significativo porque el alumno relaciona los nuevos conocimientos con los ya existentes en la estructura cognitiva y hay una implicancia afectiva al establecer esta relación, manifestando una disposición positiva ante el aprendizaje. A partir del momento en que los médicos llegan al diagnóstico comienza la parte que nos interesa fundamentalmente para los contenidos a desarrollar en los cursos de Biología y Química de 5 año. La enfermedad de Lorenzo se debe a una falla metabólica: le falta la enzima que cataboliza los ácidos grasos saturados de cadena larga. Enzimas, metabolismo, catabolismo y anabolismo son temas que desarrollaremos más adelante en las unidades de Biología Celular y Molecular. La comprensión del mecanismo bioquímico de la enfermedad y la posibilidad de diseñar un tratamiento efectivo se llevan a cabo cuando se profundiza en los niveles de organización de los seres vivos: recién cuando se llega a los niveles macromolecular y molecular se pueden empezar a revertir e incluso prevenir los efectos de la enfermedad. Esto se puede visualizar en el siguiente esquema de los niveles de organización de los seres vivos aplicados al caso de Lorenzo: ORGANISMO LORENZO SISTEMA DE ÓRGANOS SISTEMA NERVIOSO ÓRGANOS CEREBRO TEJIDOS TEJIDO NERVIOSO CÉLULAS NEURONAS ESTRUCTURAS SUBCELULARES MIELINA MACROMOLÉCULAS ENZIMA MOLÉCULAS ÁCIDOS GRASOS SATURADOS DE CADENA LARGA Adelba Licia Cavalchino 3 Diana C. Flores Mendy

4 Esta correspondencia la construyen los alumnos como una de las actividades de aplicación. Los niveles de organización hasta nivel subcelular son contenidos previos vistos por los alumnos en Biología de 4to.año. En 5to año se profundiza a partir del nivel celular hasta el molecular y para ello necesitan conocer la estructura de las moléculas y su vinculación con las propiedades. Esto permite comparar la relación entre la estructura y función, que es un principio unificador de la Biología, con la relación estructura y propiedades, que se estudia en Química. Una vez establecido el diagnóstico, aparece el problema de la herencia: Por qué Lorenzo heredó la enfermedad únicamente de la madre si en la mayoría de las enfermedades genéticas son ambos padres los que transmiten la enfermedad? En la película se habla de mezcla de genes. La teoría de la mezcla de sangres es de las más antiguas en Genética. Es real? Por qué es una enfermedad que padecen sólo los varones? Hasta la introducción del aceite de Lorenzo en el tratamiento de la enfermedad los chicos afectados morían todos en la niñez sin posibilidad de reproducirse. Actualmente hay cientos de chicos tratados que hacen una vida completamente normal y pueden llegar a adultos y reproducirse. Les transmitirán su enfermedad a sus hijos varones o a sus hijas mujeres? Pueden aparecer chicas con la enfermedad, cosa que hasta ahora no sucedía? Son preguntas que pretenden provocar la curiosidad de los alumnos y servir de motivación para lo que más adelante se estudiará. Se plantean además cuestiones éticas de interés para la formación de los alumnos: Los chicos están al servicio de la investigación científica o debe ser al revés: la Medicina al servicio de los enfermos? Por qué no se destinan fondos para investigar las enfermedades que no son masivas y que por lo tanto no permiten prever cuantiosas ganancias con la venta de medicamentos? Pero además la película es muy rica para desarrollar contenidos actitudinales: el esfuerzo de investigación de los padres por entender una enfermedad muy poco conocida en el ambiente científico y su dedicación al estudio, su perseverancia en la búsqueda bibliográfica, consultas con laboratorios, aun cuando ninguno de los dos tenía formación médica ni específicamente biológica, aunque sí estudios de nivel universitario. Los padres de Lorenzo están empeñados en una carrera contra reloj para evitar la muerte de su hijo. Tal como señalamos antes, una fuerte motivación afectiva es un poderoso estimulante para el aprendizaje. Esta urgencia los lleva a los padres de Lorenzo a proponer la organización del Primer Simposio sobre ALD, que evidencia la importancia de la comunicación entre los científicos para llegar a la solución del problema. A partir de las conclusiones del Simposio, los padres deciden empezar el tratamiento con trioleato de glicerilo, con lo cual logran una reducción del 50% en el nivel plasmático de ácidos grasos saturados de cadena larga. La investigación permite llegar a la resolución parcial del problema inicial y aparece un nuevo problema: Por qué no avanza más la reducción de la concentración en sangre de los ácidos grasos saturados de cadena larga? El nuevo problema requiere más investigación, y aquí surgen nuevos contenidos a desarrollar en forma integrada en los cursos de Biología y Química: Construcción de un modelo para interpretar la biosíntesis de los ácidos grasos, otra de las estrategias de la investigación científica. 4

5 Inhibición competitiva de enzimas, que se aprovecha en el tratamiento de otras enfermedades. Diferencia entre el ácido oleico y el triglicérido trioleato de glicerilo y entre el ácido erúcico y el triglicérido trierucato de glicerilo, lo que nos permite destacar la diferencia entre distintas sustancias de acuerdo con sus respectivos grupos funcionales. Fraccionamiento del aceite de colza para la obtención del trierucato de glicerilo, el segundo y realmente efectivo aceite de Lorenzo. COMPOSICIÓN DE LOS ACEITES Ácidos grasos obtenidos por hidrólisis de: ACEITE DE COLZA ACEITE DE OLIVA Ácido erúcico 43% - 57% Ácido oleico 69% - 84% Ácido oleico 20% - 38% Ácido palmítico 5% - 15% Ácido linoleico 10% - 15% Ácido linoleico 4% - 12% Ácido linolénico 1% - 4% Ácido esteárico 1% - 4% Ácido tetracosanoico 1% - 2% Ácido mirístico 0% - 1% Ácido mirístico 0% - 2% Ácido palmitoleico 0% - 1% Ácido esteárico 0% - 2% Ácido palmítico 0% - 1% 5

6 Pero Un milagro para Lorenzo no se agota en Biología y Química. La película aborda otros temas de interés fundamental para los alumnos, que promueven la reflexión y la educación en los valores: la repercusión de una enfermedad en las relaciones familiares e interpersonales en general, la actitud ante los discapacitados, la resistencia a invertir recursos en la investigación de enfermedades con poca incidencia en la población, el ejemplo del químico inglés Don Suddaby que, próximo a jubilarse, dedica un año a preparar el trierucato de glicerilo. Al finalizar la proyección de la película los alumnos contestan un cuestionario centrado en temas específicos de Biología y Química Posteriormente se hace la puesta en común en clase, se hace la relación con todos los contenidos a desarrollar durante el curso y se señalan, en los programas de las asignaturas, los contenidos que se mencionan en la película. También se les entrega una síntesis de los principales hechos de la película ordenados cronológicamente para tener como referencia a lo largo del curso. Otra de las actividades que se les sugiere es que busquen en Internet información actualizada sobre el caso de Lorenzo. 6

7 En síntesis: Consideramos que esta película es un recurso didáctico apropiado porque: Presenta un hecho real. Es una película emotiva que atrae la atención de los adolescentes. Promueve el aprendizaje significativo porque el alumno relaciona los nuevos contenidos con los ya existentes. Permite vincular Biología con Química. Permite identificar estrategias de la investigación científica. Sirve como disparador de varios temas de Biología y Química que se desarrollan a lo largo del año. Promueve la reflexión sobre cuestiones éticas y la educación en los valores. 7

8 Un Milagro para Lorenzo Una película de Kennedy Miller Director: George Miller (1992) Protagonistas: Nick Nolte, Susan Sarandon y Peter Ustinov Síntesis de los principales momentos de la película: Julio de Las primeras escenas muestran a la familia de Lorenzo Michael Murphy Odone en un poblado de las islas Comores. El padre de Lorenzo trabaja para el Banco Mundial. Lorenzo es un chico perfectamente normal, tanto desde el punto de vista físico como intelectual. Octubre del 83, en Washington DC. Se detectan problemas en la conducta de Lorenzo: su maestra observa alteraciones en su comportamiento en la escuela (arranques agresivos). 1ª consulta a los médicos. Diagnostican hiperactividad. El diagnóstico no parece pertinente: Lorenzo habla 3 idiomas y es muy inteligente. Aparecen problemas motores. Se le hacen nuevos estudios, suponiendo que pueda ser un parásito contraído durante su estadía de 3 años en África. Comienza a tener problemas auditivos. Se cree que puede ser un problema de percepción. Abril Lorenzo es tratado en el Hospital de Niños de Washington. Diagnostican ALD (enfermedad hereditaria que sólo afecta a los varones de 5 a 10 años, para la cual no hay cura: todos los niños mueren). La enfermedad se manifiesta por un nivel de lípidos en sangre mayor de lo normal. Las grasas afectan el cerebro dado que la enzima que las degrada no actúa y van destruyendo la sustancia blanca del cerebro. La grasa desgasta la mielina y la corroe. No hay investigación porque es poca la gente que padece la enfermedad y es poco redituable su estudio. No hay tratamiento. La esperanza de vida es de 2 años. Los padres deciden informarse de la enfermedad para saber cómo tratarla. Buscan información en bibliotecas. Mayo de Comienzan un tratamiento. Averiguan de una investigación que utiliza una dieta pobre en grasas. Sin embargo, la dieta no da resultado y el nivel de grasa en sangre sigue aumentando. Indican continuar con la dieta por 6 meses. El médico les informa de otros tratamientos experimentales: uno con trasplante y otro inmunológico 8

9 Cumpleaños de Lorenzo: 6 años Junio Lorenzo comienza a ser tratado en un centro de la Universidad de Boston que estudia el mal. Indican quimioterapia. Un mes después se encuentra peor. Los padres se ponen en contacto con una Fundación Asociación de padres que tienen hijos con la misma enfermedad. La Asociación nuclea padres de todo el mundo. Julio Participan de una reunión de ayuda a padres de chicos con ALD. Los organizadores dan información sobre el tratamiento inmunológico y piden recetas para la merienda. En esa reunión surge el primer conflicto entre los padres de Lorenzo, que informan que la dieta no funciona, y los miembros de la fundación, que sostienen que no son científicos para opinar. Se plantea un problema ético: si los niños están al servicio de la Medicina para hacer experimentos o si debe ser al revés. Agosto Los padres deciden estudiar el mal como si fuera un país en el que deben integrarse. Van a bibliotecas, estudian todo lo que puede referirse al tema: biología, inmunología, genética, bioquímica. Septiembre de 1984 (a 5 meses del diagnóstico). El padre hace el dibujo de la pileta de la cocina. Señalan un problema con los ácidos grasos de C24 y C26: si se reducen las grasas en la dieta, por qué siguen aumentando en sangre? Por qué al bajar el porcentaje de grasas en la dieta éstas continúan aumentando? Definido el nuevo problema siguen buscando información pero ahora sobre un tema más específico: metabolismo de las grasas. Octubre Nueva definición del problema: dificultad en el metabolismo de los lípidos. Vuelven al dibujo de la pileta. Encuentran un trabajo de un investigador polaco que muestra avances en el estudio con ratas sobre biosíntesis de los lípidos. Toman conciencia de que los científicos están trabajando en forma aislada, intentando armar un rompecabezas sin conocer los avances que cada uno logra. Proponen hacer una reunión para intercambiar datos. Aparece el problema de los fondos y del presupuesto para reunir a los investigadores. Los padres llevan la propuesta al director del Instituto que venía tratando a Lorenzo y éste propone hacer un Simposio. Los padres se hacen cargo de buscar los fondos para el encuentro, con la condición de participar en el mismo. Se ponen en contacto con los miembros de la Fundación de padres para pedir la colaboración en la recolección de fondos pero no aceptan. Van a los diarios, pero tampoco logran difusión ni aporte. Finalmente lo organizan con amigos del trabajo y una familia cuyo hijo padece el mismo mal y que conocieron en la Fundación. Se celebra el 1 er Simposio sobre ALD ( ). En el Simposio un investigador informa que el ácido oleico, de 18 carbonos, ha dado resultado en reducir un 50% la producción de ácidos grasos saturados 24 y 26 átomos de carbono. Pero el ácido oleico (componente del aceite de oliva) puede ser tóxico y no se utiliza en alimentación humana. Sus pruebas se realizaron en células aisladas. 9

10 Con esta información, los padres de Lorenzo comienzan a buscar el ácido oleico como triglicérido. Consiguen un litro en una fábrica de Cleveland. A los 7 meses del diagnóstico consiguen el aceite. Se lo llevan al médico pero éste no aprueba el tratamiento. Sin embargo les aconseja cómo hacerlo. Los padres deciden hacerle un análisis previo de sangre a Lorenzo antes de probar con el aceite para ver si se observan cambios Comienza el nuevo tratamiento. Un mes después hacen un nuevo análisis de sangre. Se observa una merma del 15% de C24 y C26 en sangre. En enero se registra una baja del 50%. Solicitan dar la información pero el médico se opone por que todavía se considera experimental. Vuelven a llamar a la Fundación. Les dan un escrito explicando los avances de la dieta con el aceite, pero los padres de la Fundación se oponen dado que el tratamiento no es aprobado por los médicos. Febrero Comienza a fallar la dieta. Se estabiliza en la reducción observada anteriormente. Renuncia la enfermera y aconseja enviar a Lorenzo a un hospital dado que empeora cada día, aun cuando el nivel de ácidos grasos se estabiliza en el 50%. Marzo Primer conflicto entre los padres. Lorenzo empeora y lo internan. Cuando mejora vuelve a casa. Los médicos aconsejan internarlo en un hospicio. Los padres deciden volver a la biblioteca a indagar sobre el metabolismo de los ácidos grasos. En Lorenzo, como en el trabajo presentado en el Simposio, la reducción se estabiliza en un 50%. Aparece un nuevo problema: Por qué no avanza más la reducción de la concentración en sangre, de los ácidos grasos saturados de cadena larga? Abril 1985 (a 12 meses del diagnóstico). Comienzan la búsqueda de información referida a los ácidos grasos de cadena larga (18 a 26 átomos de carbono), saturados y monoinsaturados. Mayo Continúan indagando.el padre comienza a armar cadenas con clips de oficina. Busca una relación entre lo que llama la cadena buena y la cadena mala de átomos de carbono. El padre descubre que es la misma enzima la que actúa sobre las dos cadenas. Consulta con el médico. Proponen experimentar con otro ácido: el erúcico, de 22 átomos de carbono, que actuaría inhibiendo la biosíntesis de ácidos grasos saturados de 24 y 26 átomos de carbono. Buscan investigaciones sobre el ácido erúcico pero descubren que en todas se observan efectos colaterales. Su fabricación no está autorizada en laboratorios de EE.UU. Solicitan difundir el pedido a otros laboratorios. Buscan en la industria algún laboratorio que pueda producir el ácido. Hacen circular un manuscrito sobre la relación entre las grasas saturadas y las no saturadas. En Londres se interesan. Septiembre Un químico de Londres comienza a estudiar cómo purificar el ácido erúcico como triglicérido para que no sea dañino. 10

11 Septiembre Hacen llegar el aceite a la familia de Lorenzo. Los padres combinan los dos aceites (el trioleato de glicerilo y el trierucato de glicerilo) y prueban la mezcla con la hermana de la madre, quien es portadora sana de la misma enfermedad (sólo la padecen los varones y es transmitida por vía materna). Se hace un análisis de sangre previo para determinar el nivel de ácidos grasos saturados de cadena larga en sangre antes del tratamiento. No aparecen efectos colaterales. Prueban el aceite durante un mes y logran bajar el porcentaje de ácidos grasos en sangre Prueban el aceite en Lorenzo (a 32 meses del diagnóstico). Comprueban que los niveles de ácidos grasos de cadenas C24 y C26 aparecen normales. Prueban con otro nene que padece el mismo mal. Febrero Aparecen los primeros síntomas de mejora en Lorenzo: comienza a tragar saliva sólo. Seis meses después informan a los padres de la Fundación. El presidente de la misma no aconseja el tratamiento. Los padres miembros se rebelan y solicitan que se difunda el aceite. El padre de Lorenzo vuelve a la biblioteca para investigar un nuevo problema: cómo reconstruir la mielina. 2 años después. Lorenzo logra comunicarse con gestos y mover un dedo. Recupera la vista. Pareciera que las células cerebrales pueden recuperarse. Comienzan a averiguar sobre trasplantes de células nerviosas para que la mielina se reconstruya. Se ponen en contacto con científicos de Canadá que están estudiando trasplantes de células cerebrales en perros. El padre de Lorenzo recibe el Doctorado Honoris Causa en Medicina. En 1992 Lorenzo tiene 14 años. Puede mover la cabeza, recuperó parte del habla y se comunica por computadora. Se autoriza el tratamiento con el aceite y comienza a investigarse el trasplante de células cerebrales en humanos. Lorenzo con sus viejos amigos Oumouri Hassane en la isla de Comoros, 1983 Los Odones: Augusto, Micaela, y Lorenzo en su hogar en Chevy Chase, Maryland, 1985 Lorenzo y Oumouri 20 años más tarde en su casa en Virginia, USA, 2001 Prohibida su reproducción total o parcial de este trabajo sin autorización de el/los autor/es. Registrado y depositado en la Dirección Nacional del Derecho de Autor.

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