Retroalimentación

A. Describa dos funciones desempeñadas por los linfocitos T:

• Linfocitos T citotóxicos: reconocen antígenos en la superficie de las células (respuesta celular), liberando enzimas hidrolíticas que atacan la membrana de la célula infectada o cancerosa.
• Linfocitos T colaboradores o helper: activan a los macrófagos, a los linfocitos T citotóxicos y a los linfocitos B mediante la liberación de citoquinas.
• Linfocitos T supresores o reguladores: deprimen o elmininan el proceso inmune, lo regulan negativamente.
• Linfocitos T de memoria: son linfocitos T que “guardan” el recuerdo de la activación previa por el antígeno de superficie celular (respuesta primaria) y se activan con rapidez en la respuesta secundaria.
  

B. ¿Participan los linfocitos T en la respuesta inmune secundaria? ¿Por qué? 

Sí, mediante los linfocitos T de memoria. Previamente han sido activados en la respuesta inmune primaria por la exposición a los antígenos de superficie celular.

C. Describa la alteración de la inmunidad producida en los enfermos que presentan una infección activa por el VIH.

El VIH infecta a los linfocitos T4 y produce una inactivación de sus funciones inmunes, de manera que el resultado es una inmunodeficiencia adquirida (SIDA).

D. ¿Qué técnica de biotecnología moderna emplearía para detectar con fiabilidad la presencia del virus del SIDA?. Indique dos componentes moleculares necesarios para desarrollar esta técnica.

La técnica más recomendable sería la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) para amplificar millones de copias de una porción del genoma del virus.
Se necesitarían: primers o cebadores (oligonucleótidos) específicos para el genoma del VIH, la enzima Taq (DNA polimerasa), deoxinucleótidos trifosfato.

Retroalimentación

1a) Rellena la tabla con el nombre de las células y las moléculas involucradas, que en el esquema están señaladas con números.

b) El mecanismo de acción contra una célula tumoral, que se muestra en el esquema anterior es del modo siguiente:

Los linfocitos T citotóxicos detectan y reconocen como extraño el antígeno tumoral que presenta la célula tumoral en la superficie de su membrana junto con la molécula MHC I. La unión de las dos células, facilitada por una proteína del linfocito llamada CD8 y el receptor del linfocito TCR, activa la producción de unas moléculas (llamadas perforinas y gramzimas), que al unirse a la membrana de la célula cancerígena forman unos poros que produce la muerte de la célula tumoral (por apoptosis o por necrosis).

2. El tratamiento con células CAR-T tiene la ventaja de que solo va dirigido contra las células tumorales, sin que afecte a otras células.

En la quimioterapia clásica se actúa sobre la mitosis de todas las células indiscriminadamente. En cambio, en este caso el sistema inmunitario sólo atacará de forma específica a las células que tengan los antígenos que nos interesan, gracias a que los anticuerpos que forman parte del complejo CAR-T se unen específicamente a los antígenos de la célula cancerosa.

Retroalimentación

a) Indique de qué tipo de células puede tratarse y razone a qué puede deberse este aumento en la frecuencia de padecer cáncer [0,6].

El tipo de células inmunitarias afectadas podrían ser los linfocitos T, concretamente los linfocitos T citotóxicos, cuya función es reconocer y destruir células alteradas, como las células tumorales, y células infectadas por virus. Si estos linfocitos no pueden llevar a cabo su función, las células cancerosas no serán eliminadas eficazmente por el sistema inmunitario, lo que explicaría el aumento de casos de cáncer en estos pacientes. También se podría considerar a los macrófagos, ya que estos participan en la activación de los linfocitos T mediante la presentación de antígenos y la liberación de citoquinas, contribuyendo así a la respuesta inmunitaria contra las células tumorales.

b) ¿Cree que estos pacientes serán también más propensos a desarrollar enfermedades causadas por virus? [0,4] Razone la respuesta.

Sí, estos pacientes serán también más propensos a desarrollar enfermedades causadas por virus. Esto se debe a que la respuesta celular, mediada principalmente por los linfocitos T, es responsable de identificar y destruir las células infectadas por virus. Si esta respuesta está alterada, las células infectadas no serán eliminadas de forma eficaz, lo que permitirá la propagación de los virus en el organismo y aumentará la susceptibilidad a infecciones víricas.

Retroalimentación

1. Ratón 1

Respuesta inmunitaria secundaria.

El ratón 1 no desarrolla ningún tumor después del trasplante de células tumorales porque el ratón 1 está inmunizado. Tiene memoria inmunológica, específica para las células tumorales trasplantadas, acuando contra el antígeno de las células tumorales trasplantadas. Por eso, el ratón 1 producirá rápidamente muchos linfocitos ( y anticuerpos) contra las células tumorales (una respuesta más rápida y más intensa). Las células tumorales son destruidas antes de que puedan formar un tumor.

Ratón 2

Respuesta inmunitaria primaria.

El ratón 2 sí desarrolla un tumor después del trasplante de células tumorales porque en el ratón 2 es la primera vez que se activa la respuesta inmunitaria contra los antígenos de las células tumorales. Este ratón 2 tiene pocos linfocitos específicos para los antígenos tumorales (su respuesta es lenta y poco intensa, tarda unos días en desarrollarse) y como las células tumorales trasplantadas se dividen muy rápidamente, se formará el tumor.

2. La terapia con células dendríticas es inmunidad activa porque el paciente es quien genera los LTC. Son los mecanismos inmunológicos del paciente los que generan una respuesta específica contra las células tumorales. E

El mecanismo por el cual los pacientes con cáncer que han recibido el tratamiento consistente en la terapia con células dendríticas generan muchos LTC es el siguiente:

Las células dendríticas son células presentadoras de antígenos. A través de las moléculas de histocompatibilidad de clase I (o MHC I) muestran el antígeno tumoral a los LTC que tienen el TCR (o bien receptor de membrana) que puede reconocer el antígeno tumoral. Esto provoca la activación del LTC que prolifera formando muchos LTC

Las células dendríticas modificadas con el antígeno tumoral son fagocitadas por los macrófagos que enseñan el antígeno tumoral a los LTh y se activan. Estos LTh segregan interleucinas que activan a los LTC que destruyen las células tumorales.

Retroalimentación

a) Las células del sistema inmunitario maduran en el timoson los linfocitos T. 

Algunas de las funciones de los linfocitos T son:

• Activan la proliferación y la diferenciación de los linfocitos B (estimulan la producción de anticuerpos por parte de los linfocitos B).
• Destruyen células infectadas que tienen antígenos extraños en la membrana celular.
• Inhiben la actividad de otros linfocitos.

b) 

Retroalimentación

a) Los linfocitos T-helper son claves para la estimulación de otras células del sistema inmunitario. Algunas células que pueden ser estimuladas por los linfocitos T-helper son:

1. Linfocitos B: Los linfocitos B tienen varias funciones, entre las cuales se incluyen: presentación de antígenos, producción de anticuerpos, transformación en células plasmáticas y desarrollo de células de memoria.
2. Macrófagos: Actúan como fagocitos, eliminando patógenos y presentando antígenos a otras células del sistema inmunitario.
3. Linfocitos T citotóxicos: Responsables de destruir células infectadas por virus u otras células anómalas.

b) El virus SARS-CoV-2 infecta predominantemente células del tracto respiratorio pero no afecta a los linfocitos T-helper. Esto se debe a la especificidad de los receptores de membrana presentes en cada tipo celular. Los virus deben unirse a receptores específicos en la superficie de las células hospedadoras para ingresar y replicarse. 

Retroalimentación

a) El proceso representado por C se denomina presentación de antígenos. Consiste en que una célula del sistema inmunitario, como un macrófago (célula A), captura, digiere y presenta fragmentos de un antígeno extraño en su superficie, asociados a una molécula especial denominada complejo mayor de histocompatibilidad (CMH). Este complejo permite que otras células inmunitarias, como los linfocitos T (célula B), reconozcan dicho antígeno y se inicie así la respuesta inmunitaria específica.

b) Nombre de las células A y B

• A: Macrófago
  Es una célula fagocítica que pertenece al sistema inmunitario innato. Su función principal es engullir partículas extrañas, restos celulares y microorganismos mediante fagocitosis, para posteriormente presentar los antígenos procesados a los linfocitos T.

• B: Linfocito T
  Es una célula del sistema inmunitario adaptativo, especializada en reconocer antígenos presentados por células como los macrófagos. Existen diferentes tipos de linfocitos T, como los colaboradores (T helper) y los citotóxicos (T CD8+), cada uno con funciones específicas en la defensa del organismo.

c) Lugar de formación de la célula B

La célula B, el linfocito T, se origina en la médula ósea, al igual que todas las células sanguíneas. Posteriormente, migra al timo, donde completa su maduración y diferenciación, adquiriendo la capacidad de reconocer antígenos específicos.

d) Molécula señalada con 1

La molécula indicada con el número 1 corresponde al complejo mayor de histocompatibilidad (CMH). Es una proteína que se encuentra en la membrana plasmática de las células presentadoras de antígenos (como los macrófagos) y cuya función es presentar los fragmentos antigénicos procesados a los linfocitos T, permitiendo así su reconocimiento y el inicio de la respuesta inmunitaria específica.

Retroalimentación

a. Secuencias relacionadas con el control de la transcripción que pueden estar alteradas en el ADN de las células cancerosas

El ADN de las células cancerosas puede presentar alteraciones en varias secuencias regulatorias de la transcripción:

• Promotor: es la región del ADN donde se une la ARN polimerasa para iniciar la transcripción. En condiciones normales, esta unión está controlada por factores de transcripción. En células cancerosas, el promotor puede estar mutado o desregulado, permitiendo una transcripción excesiva del gen que codifica la proteína X, lo que causa su sobreexpresión.

• Secuencias intensificadoras (enhancers): son regiones que, al unirse con ciertos factores de transcripción, aumentan la eficiencia de la transcripción. En células tumorales, mutaciones pueden acercar estas secuencias al gen de la proteína X o hacer que estén más activas de lo normal, provocando un aumento anómalo en su expresión.

• Secuencias silenciadoras (silencers): se unen a factores que inhiben la transcripción. Si estas secuencias están ausentes, mutadas o no se expresan adecuadamente, no se podrá detener la transcripción del gen de la proteína X, contribuyendo también a su sobreexpresión.

b. Relación entre macrófagos y linfocitos T frente a células cancerosas. Finalidad del uso de CRISPR-Cas9 en la proteína X

• Respuesta inmune contra células cancerosas:

  • Los macrófagos, pertenecientes a la inmunidad innata, fagocitan células tumorales o sus restos y procesan los antígenos tumorales, que luego presentan en su membrana unidos a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH).

  • Estos antígenos son reconocidos por linfocitos T, especialmente los linfocitos T colaboradores (Th), que liberan citoquinas para activar otros linfocitos, como los linfocitos T citotóxicos (Tc), encargados de destruir directamente las células tumorales.

• Uso de CRISPR-Cas9:

  • Esta herramienta de edición génica permite modificar de forma precisa la secuencia de ADN. En el caso de la proteína X, CRISPR-Cas9 podría usarse para cortar el gen alterado que la codifica.

  • De este modo, se podría:

    • Silenciar el gen, reduciendo o eliminando la producción de la proteína X.

    • O bien corregir la mutación, si se conoce la secuencia sana, para que la proteína se exprese normalmente.

c. Pasos detallados para la síntesis y glicosilación de la proteína X, con localización celular

1. Inicio de la traducción

   • El ARNm de la proteína X se une a un ribosoma libre en el citoplasma. La subunidad pequeña del ribosoma reconoce el codón de inicio (AUG), y el ARNt iniciador con metionina se acopla.

   • Posteriormente, se une la subunidad grande y comienza la traducción.

2. Transporte al retículo endoplasmático rugoso (RER)

   • Si la proteína X está destinada a ser secretada o modificada, posee una secuencia señal que dirige el ribosoma al RER, donde la síntesis se continúa dentro de su lumen.

3. Síntesis completa de la proteína y vesiculación

   • Una vez sintetizada, la proteína X se pliega y sufre modificaciones iniciales (como glicosilación parcial) en el RER. Luego, es empaquetada en vesículas de transición que la transportan al aparato de Golgi.

4. Glicosilaciones en el aparato de Golgi

   • En el aparato de Golgi, la proteína X sufre la mayoría de las modificaciones postraduccionales, especialmente glicosilaciones (adición de cadenas de azúcares específicas). Esto puede afectar su función, estabilidad y localización.

Retroalimentación

A) El virus VIH (virus de la inmunodeficiencia humana) ataca principalmente a los linfocitos T CD4+ (cooperadores). Explique cómo afecta la pérdida de la función de estas células a la respuesta inmunitaria humoral y celular.

Los linfocitos T CD4+, también llamados linfocitos T cooperadores, desempeñan un papel central en la coordinación de la respuesta inmunitaria. Por un lado, activan a los linfocitos B para que se diferencien en células plasmáticas productoras de anticuerpos (respuesta humoral). Por otro lado, estimulan a los linfocitos T citotóxicos (CD8+) para destruir células infectadas o anómalas (respuesta celular).

La destrucción de los linfocitos T CD4+ por el VIH compromete gravemente ambas ramas de la inmunidad:

• La inmunidad humoral, al reducirse la activación de linfocitos B y la producción de anticuerpos.

• La inmunidad celular, al disminuir la activación de los linfocitos T citotóxicos.

Por ello, el organismo queda indefenso frente a infecciones y frente a la eliminación de células anómalas.

B) Como consecuencia de la infección por VIH, puede producirse un síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA). ¿Cree que el aumento del riesgo de desarrollar cánceres inducidos por virus que se observa en algunas personas con SIDA puede estar relacionado con esta inmunodeficiencia? Razone la respuesta.

Sí, claramente. En personas con SIDA, la respuesta inmunitaria dependiente de los linfocitos T citotóxicos se encuentra muy deteriorada. Estos linfocitos T CD8+ son los responsables de identificar y destruir células infectadas por virus y también células tumorales en fases iniciales. Al perderse esta vigilancia inmunológica, los virus oncogénicos (como el virus del papiloma humano o el virus de Epstein-Barr) pueden favorecer el desarrollo de cánceres, ya que no son eliminadas las células infectadas ni las transformadas en tumorales.

C) ¿Qué es la autoinmunidad? Indique dos ejemplos de enfermedades autoinmunes.

La autoinmunidad consiste en una respuesta anómala del sistema inmunitario contra componentes propios del organismo, que son erróneamente reconocidos como extraños. Esta reacción provoca daño tisular y pérdida de función en los órganos afectados.

Ejemplos de enfermedades autoinmunes:

• Lupus eritematoso sistémico

• Artritis reumatoide