Conceptos Fundamentales del Sistema Inmunitario

Autotolerancia: Mecanismo de Defensa del Sistema Inmunitario

¿Por qué el sistema inmunitario no actúa contra los antígenos propios? La respuesta inmunitaria adaptativa es la tercera línea defensiva del organismo y solo actúa contra el antígeno que la ha provocado. Una de las características de esta respuesta es la autotolerancia. Este sistema, durante las primeras fases del desarrollo del individuo, aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno, de ese modo no ataca a los componentes propios y los linfocitos que producen anticuerpos contra los antígenos propios son destruidos.

Respuesta Inmunitaria a las Vacunas

Efectividad de la Vacuna contra la Gripe

Se administra una vacuna de la gripe a una persona que nunca ha estado infectada por el virus. ¿Qué tipo de respuesta inmunitaria se pondrá en marcha para que la vacuna sea efectiva? Explica con detalle en qué consiste la respuesta inmunitaria haciendo referencia a los tipos celulares implicados. Al administrar la vacuna se desencadena en el individuo una respuesta inmunitaria primaria (ya que no ha estado expuesto anteriormente al antígeno) sin producirse la enfermedad. El individuo queda protegido por el germen ante posteriores contactos, gracias a la formación de linfocitos de memoria. La respuesta inmunitaria es la reacción del sistema inmunitario ante la entrada de un antígeno y puede ser de dos tipos: innata y adaptativa. La innata es la segunda línea defensiva del organismo. Actúa contra cualquier agente extraño que logra penetrar dentro del organismo. En ella intervienen células como los fagocitos y moléculas como las citocinas. La adaptativa es la tercera línea defensiva del organismo y solo actúa contra el antígeno que la ha provocado. Intervienen células como los linfocitos y ciertas moléculas liberadas por ellos (anticuerpos, citocinas). Proceso: después de la vacunación mediante los linfocitos T se activan los linfocitos B, algunos de los cuales dan lugar a células plasmáticas productoras de anticuerpos y otras células con memoria, adquiriendo memoria inmunológica que es necesaria para responder eficazmente a la infección provocada por el virus.

Clasificación de los Microorganismos

Tipos de Microorganismos: Parásitos, Saprófitos y Mutualistas

Define qué son los microorganismos parásitos, saprófitos y mutualistas (simbióticos) explicando su importancia y pon ejemplos.

• Parásitos: son microorganismos que viven a costa de otros y producen enfermedades al organismo al que están adheridos. Por ejemplo, Salmonella y Mycobacterium tuberculosis.
• Saprófitos: son aquellos que se alimentan de materia orgánica y desempeñan un papel fundamental en el ecosistema como descomponedores al reducir esa materia orgánica a moléculas sencillas asimilables por otros organismos. Ejemplo: los descomponedores de materia orgánica del suelo.
• Mutualistas: son los que al asociarse con otros ambos se benefician de dicha asociación. Ejemplo: bacterias del intestino, Rhizobium.

Funciones de los Macrófagos en la Respuesta Inmunitaria

Macrófagos: Células Clave en la Defensa del Organismo

Ante un proceso infeccioso los macrófagos son células del sistema inmunitario que intervienen tanto en la respuesta inmunitaria específica como en la inespecífica. Indica las funciones de los macrófagos en cada tipo de respuesta inmunitaria citada. Los macrófagos intervienen en la respuesta inespecífica fagocitando partículas extrañas y células propias lesionadas. En la respuesta específica actúan como células presentadoras del antígeno. Tienen función secretora y producen citocinas que activan a otras células.

Cita 3 células que intervienen también en la respuesta inmunitaria inespecífica:

• Linfocitos T: intervienen en la inmunidad celular.
• Linfocitos B: se convierten en células plasmáticas que producirán anticuerpos.
• Células plasmáticas: producen anticuerpos.

Diferencias entre Virus y Bacterias

Características Distintivas de Virus y Bacterias

Cita al menos 4 diferencias entre virus y bacterias.

• Las bacterias presentan ribosomas y los virus no.
• Las bacterias tienen membrana y pared celular y los virus tienen cápside proteica.
• Las bacterias tienen capacidad de reproducción y los virus no.
• Los virus son parásitos intracelulares obligados y las bacterias no.
• Las bacterias contienen ADN y los virus pueden tener ADN o ARN.

Antibióticos: Definición y Producción

Origen y Función de los Antibióticos

Explica qué es un antibiótico y qué tipo de microorganismos lo producen. Es una sustancia producida por microorganismos que inhibe el crecimiento de bacterias alterando la formación de su pared, la síntesis de proteínas o la replicación del ADN. Los antibióticos pueden producirse a través de hongos, como el Penicillium, o por bacterias como el Actinomicetos-Streptomyces.

Conceptos Clave en Inmunología

Selección Clonal, Epítopo y Opsonización

Define selección clonal. Es el mecanismo mediante el cual la llegada de un antígeno al organismo estimula la proliferación selectiva de linfocitos que tienen en su membrana anticuerpos específicos para ese antígeno, formando un clon de linfocitos.

Epítopo o determinante antígeno: parte de la molécula del antígeno que es reconocida por el anticuerpo.

Opsonización: es un tipo de reacción antígeno-anticuerpo en la que los anticuerpos, llamados opsoninas, pueden alterar la superficie del patógeno y favorecer la fagocitosis por neutrófilos y macrófagos.

Respuesta Inmunitaria Primaria y Secundaria

Mecanismos de Defensa: Respuesta Primaria y Secundaria

Explica en qué consiste la respuesta primaria y la respuesta secundaria frente a la infección. La respuesta inmune es el conjunto de procesos que se desencadenan cuando una sustancia extraña, un antígeno, penetra en el organismo y este no lo reconoce como propio. La respuesta tiene lugar con la fabricación de anticuerpos o mediante la formación de células, pero en ambos casos, la finalidad es neutralizar el agente invasor y volver invulnerable el organismo. La respuesta inmune primaria es un proceso imprescindible y necesario para que exista memoria inmune, ya que es aquí cuando la proliferación de los linfocitos crea células de memoria. Consta de tres fases sucesivas: la de latencia, la logarítmica y la de declinación. La respuesta secundaria se da cuando el antígeno se pone en contacto con el organismo por segunda vez. Tiene unas características muy diferentes a la primera, ya que la fase de latencia es más corta, la producción de inmunoglobulinas es más rápida y más intensa, y esta respuesta es tan rápida y efectiva que gracias a la memoria inmunológica el antígeno se elimina sin que llegue a producir ningún síntoma de enfermedad.

Células con Memoria: Función en el Sistema Inmunitario

Importancia de las Células de Memoria en la Inmunidad

Explica qué son las células con memoria: tras el ataque de un virus o una bacteria a nuestro cuerpo y una vez vencida la batalla, estas células se quedan en nuestro organismo para reconocer y atacar inmediatamente cualquier virus o bacteria que regrese. Con la ayuda de estas células de memoria nuestro cuerpo genera anticuerpos más rápidamente y es capaz de combatir el virus o bacteria, que intenta atacar por segunda vez, en un tiempo mucho más rápido y corto.

Papel de los Linfocitos T y Macrófagos en el Sistema Inmunitario

Funciones Específicas de Linfocitos T y Macrófagos

Explica el papel que tienen en el sistema inmunitario:

• Los linfocitos T: son los responsables de la inmunidad específica celular, aunque algunos también colaboran en la inmunidad humoral. Actúan contra células extrañas y contra las del propio cuerpo que han sido alteradas, destruyéndolas o marcándolas.
• Los macrófagos o fagocitos: intervienen en la respuesta inespecífica fagocitando partículas extrañas y células propias lesionadas. Tienen función secretora, producen citocinas que actúan sobre otras células y actúan en la respuesta específica como células presentadoras del antígeno.

Inmunidad Congénita vs. Inmunidad Adquirida

Tipos de Inmunidad: Congénita y Adquirida

Diferencias entre inmunidad congénita e inmunidad adquirida: la inmunidad congénita o innata es la que tiene el individuo desde su nacimiento, en ella no hay contacto previo con los gérmenes. Los responsables de esta inmunidad son las barreras físicas, químicas y microbiológicas, los neutrófilos, los macrófagos, las células NK, el sistema del complemento y las citoquinas. Por el contrario, la inmunidad adquirida se adquiere después del nacimiento, tras el contacto con el patógeno. Los responsables de la inmunidad adquirida son los linfocitos y sus productos, y puede ser activa o pasiva (según la resistencia que presente el organismo) y a su vez natural o artificial (según el proceso por el que se desencadene).

Sueros y Vacunas: Diferencias y Tipos de Inmunización

Aplicaciones de Sueros y Vacunas en la Inmunidad

Explica las diferencias entre suero y vacuna. ¿Qué tipo de inmunización proporcionan? Las vacunas son preparados antigénicos de germen carentes de patogenicidad, pero con capacidad inmunógena. Estas tienen carácter preventivo y no curativo, deben ser seguras y carecen de efectos secundarios (pero ninguna cumple estas condiciones totalmente) y deben ser altamente inmunógenas. Los sueros son preparados artificiales que contienen anticuerpos. Estos tienen carácter curativo y no preventivo. Proporcionan al individuo una inmunidad inmediata pero poco duradera. Se utilizan en el tratamiento de enfermedades infecciosas graves y para las picaduras de animales.

Tolerancia y Autoinmunidad: Conceptos y Relación

Mecanismos de Tolerancia y Autoinmunidad

Explica los conceptos de tolerancia y autoinmunidad y su relación: la tolerancia es la ausencia de respuesta ante un antígeno ante el cual existe exposición previa. Respuesta inmune sin fase efectora. Autoinmunidad es la pérdida de la tolerancia inmune ante antígenos propios. Se relacionan en el concepto tolerancia inmunológica, una característica del sistema inmunitario que permite diferenciar las moléculas propias de las extrañas, contra las que reacciona. Si este mecanismo falla y se rompe la tolerancia a lo propio, el sistema inmunitario genera enfermedades autoinmunes.

Estructura General de los Virus

Componentes y Organización de los Virus

Explica la estructura general de los virus: los virus son formas no celulares con material genético capaces de reproducirse en el interior de células vivas. En los virus podemos distinguir la cápside, que es una estructura proteica que rodea el material genético del virión, los protómeros, que son las subunidades proteicas estructurales que forman la cápside, los capsómeros, que son asociaciones de varios protómeros.

Ejemplos de Virus: Ácido Nucleico y Enfermedades Asociadas

Virus Relevantes: VIH, Mosaico del Tabaco y Papiloma

Cita tres ejemplos de virus, indicando el tipo de ácido nucleico que poseen y la enfermedad que producen:

• El SIDA que mediante la transcriptasa inversa genera ADN a partir de ARN. Es una enfermedad cuyo responsable es el retrovirus VIH-1 o VIH-2, que afecta a células del sistema inmunitario y provoca que pierdan sus funciones inmunitarias y aparezcan infecciones oportunistas.
• El del mosaico del tabaco, que es un virus vegetal ADN que produce la enfermedad del mosaico en las plantas.
• El virus del papiloma cuya enfermedad es el papiloma y es de ADN.

Ciclo Vital de un Fago

Etapas del Ciclo Lítico y Lisogénico de un Bacteriófago

Explica el ciclo vital de un fago: los virus necesitan de las células para multiplicarse y esto ocurre cuando el virus penetra en el interior de la célula y utiliza la maquinaria de esta para producir nuevos viriones. Los virus pueden presentar dos tipos de ciclos de multiplicación: uno virulento o lítico y otro lisogénico. En el ciclo lítico, un virus infecta una célula, se reproduce y termina lisando al huésped (matándolo). Normalmente este es el ciclo de reproducción de los bacteriófagos y de los virus animales y tiene 6 etapas:

1. Adsorción y fijación del virión a receptores específicos de la célula huésped para empezar la infección.
2. Penetración del ácido nucleico del virus, utilizando la maquinaria de la célula huésped.
3. Transcripción y síntesis de proteínas de la cubierta.
4. Ensamblaje de las unidades estructurales y empaquetamiento del ácido nucleico en las cápsides.
5. Lisis de la bacteria y liberación de los viriones maduros al exterior de la célula.

Ciclo lisogénico: algunos virus invaden una célula, no la destruyen, sino que su ADN se integra en el ADN de la célula huésped y se replica y se transmite con él durante sucesivas generaciones.

Inmunidad Proporcionada por la Lactancia Materna y los Sueros

Tipos de Inmunidad: Lactancia Materna y Sueros

¿Qué tipo de inmunidad proporciona la lactancia materna? ¿Y la administración de un suero? La lactancia materna proporciona una inmunidad pasiva natural, porque recibe a través de la placenta y de la leche materna anticuerpos que le proporcionan resistencia hasta que su sistema inmunitario se desarrolla. Los sueros proporcionan una inmunidad pasiva artificial. En este caso se inoculan al organismo preparados de anticuerpos (sueros) purificados procedentes de otros individuos.

Fermentación: Proceso y Tipos de Interés en la Producción de Alimentos

Importancia de la Fermentación en la Industria Alimentaria

Explica en qué consiste la fermentación. Cita dos tipos de fermentación de interés en la producción de alimentos e indica el organismo responsable: la fermentación es un proceso metabólico que se realiza para la obtención de energía en el citoplasma en condiciones anaerobias. Esta energía se obtiene mediante la oxidación parcial de la glucosa y de otros combustibles orgánicos. Dos tipos de fermentación de interés en la producción de alimentos son la alcohólica y la láctica. La láctica la realizan microorganismos como el Lactobacillus o el Streptococcus, que provocan el agriado de la leche y son responsables de la formación de yogur y queso. La alcohólica la realizan levaduras del género Saccharomyces, que dependiendo de las condiciones de fermentación, pueden originar cerveza, vino, sidra…

Enfermedades Infecciosas: Agentes Patógenos y Vías de Contagio

Ejemplos de Enfermedades Infecciosas: SIDA, Salmonelosis y Botulismo

Cita tres enfermedades infecciosas producidas por agentes patógenos indicando el agente responsable, el grupo al que pertenecen y la vía de contagio.

• El SIDA: es una enfermedad cuyo responsable es el retrovirus VIH-1 o VIH-2 que infecta a células del sistema inmunitario debilitando su función de inmunizar y provocando la aparición de infecciones oportunistas. El virus se contagia por la mezcla de líquidos corporales infectados (semen, sangre, secreciones vaginales…) con los de la persona sana.
• La salmonelosis: es una gastroenteritis producida por bacterias del género Salmonella. Se transmite al ingerir alimentos (carne, huevos) o al manipular animales que contienen la bacteria.
• El botulismo: es una intoxicación, a menudo mortal, debido a la ingestión de la toxina producida por la bacteria Clostridium botulinum.

Estructura de los Anticuerpos y Reacción Antígeno-Anticuerpo

Inmunoglobulinas: Estructura y Función en la Defensa Inmunitaria

Explica la estructura general de los anticuerpos y describe en qué consiste la reacción antígeno-anticuerpo: los anticuerpos, también denominados inmunoglobulinas, son glucoproteínas presentes en el suero, los fluidos y la superficie de algunas células. Los anticuerpos tienen forma de Y, con dos zonas idénticas de unión con el antígeno, que se localizan en los brazos de la Y; por eso se dice que son bivalentes. Como son glucoproteínas, en ellos se diferencian la parte proteica y la parte glucídica. La parte proteica está formada por dos cadenas ligeras (L) idénticas, que constan de 200 aminoácidos, y por dos cadenas pesadas (H) idénticas entre sí, que constan de 400 aminoácidos. La reacción o complejo antígeno-anticuerpo se origina cuando los anticuerpos se encuentran con el antígeno que provocó su aparición y se unen a él con la finalidad de destruirlo. El anticuerpo y el antígeno se unen mediante enlaces débiles (de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals…). Pueden ser reacciones de neutralización, precipitación, aglutinación y opsonización.

Síntesis de Anticuerpos y su Participación en la Inmunidad

Linfocitos B y Células Plasmáticas: Productores de Anticuerpos

¿Dónde se sintetizan los anticuerpos? ¿En qué tipo de inmunidad participan? Los anticuerpos son sintetizados en los linfocitos B y en las células plasmáticas. Participan en la respuesta humoral, que es un tipo de respuesta adaptativa. El sistema inmunitario responde produciendo inmunoglobulinas o anticuerpos específicos contra el antígeno, que se unen a él y lo inactivan facilitando su destrucción.

Diferencias entre Conceptos Clave en Microbiología e Inmunología

Infección vs. Enfermedad, Epidemia vs. Pandemia

Explica la diferencia entre:

• Infección y enfermedad: la infección es cualquier situación en la que un microorganismo patógeno se instala y crece en el huésped mientras que la enfermedad se produce cuando este causa perjuicio en el huésped.
• Epidemia y pandemia: la epidemia es una enfermedad infecciosa pasajera que se propaga rápidamente, por encima del nivel normal en una región determinada. La pandemia es una epidemia que afecta a una población más grande en un área geográfica muy extensa.

Infección Viral: Ciclo Lítico de un Virus en una Bacteria

Descripción del Proceso de Infección Viral

El siguiente esquema representa la infección de una célula por un virus. Indica de qué célula se trata, de qué virus se trata y describe el proceso brevemente. Está representado el ciclo lítico de un virus en una bacteria.

1. Adsorción y fijación del virión a receptores específicos de la célula huésped para empezar la infección.
2. Penetración del ácido nucleico del virus en la célula y degradación del ADN de la célula.
3. Replicación del ácido nucleico del virus y transcripción y síntesis de proteínas de la cubierta.
4. Ensamblaje de las unidades estructurales y empaquetamiento del ácido nucleico en las cápsides.
5. Lisis de la bacteria y liberación de los viriones maduros al exterior de la célula.

Patogenicidad y Resistencia: Definiciones

Conceptos Clave en la Interacción Huésped-Parásito

Define los siguientes conceptos:

• Patogenicidad: es la capacidad del microorganismo parásito para producir la enfermedad.
• Resistencia: es la susceptibilidad del huésped a la acción del parásito, que puede estar influida por diversos factores.

Bacterias y Levaduras: Tipos de Organismos

Características de Bacterias y Levaduras

Define qué tipos de organismos son las bacterias y las levaduras: las levaduras son organismos eucariotas unicelulares y las bacterias son organismos procariotas, que pueden servir para la fabricación del pan y de vinagre respectivamente.

Estructura Bacteriana y Teoría Endosimbiótica

Relación entre Bacterias, Mitocondrias y Cloroplastos

Haz un dibujo y de una bacteria y nombra las estructuras. Explica la relación de las bacterias con el origen de las mitocondrias y los cloroplastos. Son células procariotas pequeñas. En la parte externa presentan fimbrias y un flagelo y van rodeadas por la pared celular, a su vez envuelta por una cápsula. Su membrana plasmática rodea el citoplasma y tiene los ribosomas, con repliegues internos, los mesosomas. Su material genético es una única molécula de ADN circular que no está rodeada, sino libre en el seno del citoplasma. La teoría endosimbiótica explica el origen de las células eucariotas a través de la simbiosis de distintos tipos de células procariotas.

Antígeno y Anticuerpo: Conceptos Básicos

Definición y Función de Antígenos y Anticuerpos

Concepto de antígeno y anticuerpo: los antígenos son aquellas moléculas extrañas a un organismo que introducidas en él desencadenan una respuesta inmunitaria específica dirigida a su destrucción. Los anticuerpos, también denominados inmunoglobulinas, son glucoproteínas presentes en el suero, los fluidos tisulares y la superficie de algunas células, que se encargan de destruir a los antígenos.

Microorganismos: Virulencia, Toxina, Patógeno y Oportunista

Conceptos Clave en la Interacción Microorganismo-Huésped

En relación a los microorganismos, define estos conceptos:

• Virulencia: es la capacidad de un organismo de producir la enfermedad.
• Toxina: es una sustancia nociva producida por un microorganismo patógeno.
• Patógeno: es el agente capaz de producir enfermedades infecciosas.
• Oportunista: es el microorganismo, normalmente inocuo, que puede convertirse en patógeno ocasionalmente cuando se producen cambios en su hábitat.

Transformación y Conjugación Bacteriana

Mecanismos de Transferencia Genética en Bacterias

Explica brevemente estos conceptos:

• Transformación bacteriana: es el proceso por el que una célula receptora capta un fragmento de ADN libre y lo incorpora a su cromosoma. Estas porciones de ADN proceden de bacterias que se han lisado.
• Conjugación bacteriana: es el intercambio de material genético entre una bacteria donadora y otra receptora, que establecen contacto físico mediante los pilis sexuales.

Importancia Biológica de los Microorganismos

Aplicaciones de los Microorganismos en la Industria y el Medio Ambiente

Explica la importancia biológica de los microorganismos en los casos siguientes:

• Industria farmacéutica: gracias a la utilización de microorganismos y fermentadores modificados genéticamente se pueden obtener numerosos fármacos en grandes cantidades. Por ejemplo, la síntesis de antibióticos la realiza el Penicillium.
• Industria alimentaria: son muy utilizadas para la obtención de alimentos las microproteínas alimentarias de origen microbiano, como el polvo de espirulina extraído de la cianobacteria Spirulina de interés dietético. O la fabricación del yogur Lactobacillus.
• Ciclos biogeoquímicos: fijación del N₂, Rhizobium. En el ciclo del nitrógeno los Rhizobium fijan el N₂ en el organismo.

Alergia, Anafilaxis, Inmunodeficiencia y Autoinmunidad

Conceptos Clave en las Alteraciones del Sistema Inmunitario

Define los conceptos siguientes:

• Alergia: es un proceso de hipersensibilidad, una reacción que no se manifiesta en el primer contacto con el antígeno sino después de un periodo de sensibilización.
• Anafilaxis o shock anafiláctico: es una reacción alérgica generalizada, debido a la liberación masiva de mediadores alérgicos. Origina una caída de la presión arterial y una constricción de las vías respiratorias, por lo que puede provocar la muerte en pocos minutos.
• Inmunodeficiencia: son alteraciones patológicas producidas por la falta o disfunción de alguno de los elementos del sistema inmunitario.
• Autoinmunidad: es el proceso por el cual las moléculas propias del organismo desencadenan la respuesta inmunitaria.

Bacteriófago, Retrovirus y Prión: Definiciones

Características de Bacteriófagos, Retrovirus y Priones

Explica qué es un bacteriófago, un retrovirus y un prión:

• Un bacteriófago es un virus que infecta bacterias, son virus mixtos.
• Un retrovirus es un virus con ARN, que por acción de su transcriptasa inversa hace que se sintetice a ADN intermediario, mediante el cual se produce la replicación.
• Un prión es una partícula proteica infecciosa que produce varias enfermedades neurodegenerativas en los animales y en el ser humano. Es una proteína situada en la membrana de las neuronas.

Papel de los Linfocitos T en la Respuesta Inmunitaria Celular

Funciones de los Linfocitos T Auxiliares y Citotóxicos

Explica el papel de los diferentes tipos de linfocitos T en la respuesta inmunitaria celular. Los linfocitos T auxiliares reconocen las moléculas MHC tipo II que llevan los macrófagos en su superficie. Una vez activados por la interleucina-1 producen interleucina-2, que estimula la proliferación de las propias células T auxiliares, de los macrófagos y de los linfocitos T citotóxicos, lo que facilita la destrucción del antígeno. Los linfocitos T citotóxicos reconocen las moléculas MHC tipo I que están presentes en la superficie de las células del propio organismo. Los linfocitos T citotóxicos una vez activados se adhieren a la célula diana y provocan su destrucción.