Ejercicio resuelto de Biología · 2025

PRIMERA PREGUNTA (2,5 puntos)
INGENIERÍA GENÉTICA Y BIOTECNOLOGÍA. INMUNOLOGÍA.
Según una previsión de futuro realizada por la Sociedad Española de Enfermedades Infecciosas y Microbiología (SEEIM), para el año 2050 en España podrían tener lugar epidemias de dengue y zika que podrían causar miles de contagios en la población adulta. Actualmente, estas enfermedades víricas son endémicas en zonas tropicales del planeta como Centro América, Sudamérica, el África tropical o Asia, pero poco a poco comienzan a detectarse casos en el País Vasco. El virus del dengue por ejemplo se transmite a través de la picadura de un mosquito del género Aedes.

a) Durante el año 2022 se registraron en la Comunidad Autónoma Vasca 41 casos de dengue, 27 de ellos confirmados y 14 probables. Esta cifra casi duplica el número de casos detectados en 2019. Para confirmar o descartar si un paciente sufre de dengue se le realiza una prueba diagnóstica molecular, rápida y eficiente, mediante la ampliación de una pequeña cantidad de DNA. ¿Cómo se denomina la técnica utilizada? Describa muy brevemente en qué consiste y cuáles son los ingredientes clave para utilizarla (1 p.).
b) Explica brevemente cuál será la respuesta del sistema inmunitario de un paciente infectado por dengue para poder eliminar el virus del cuerpo. Especifica las células y las moléculas que participarán en este proceso. ¿Qué significa que una enfermedad sea endémica? (1 p.).
c) En la tabla adjunta se muestra el número de casos de dengue en Euskadi por año, edad y territorio histórico, para el periodo 2017-2022. Basándote en los datos de la tabla, y en la información aportada en el texto principal respecto a esta enfermedad, propón una hipótesis razonada para el hecho de que el número de afectados sea mayor en individuos con edad comprendida entre 20-49 años, con respecto a los menores de 9 años, y a los individuos mayores de 70 años (0,5 p.).

$\textbf{a) Durante el año 2022 se registraron en la Comunidad Autónoma Vasca 41 casos de dengue, 27 de ellos confirmados y 14 probables. Esta cifra casi duplica el número de casos detectados en 2019. Para confirmar o descartar si un paciente sufre de dengue se le realiza una prueba diagnóstica molecular, rápida y eficiente, mediante la ampliación de una pequeña cantidad de DNA. ¿Cómo se denomina la técnica utilizada? Describa muy brevemente en qué consiste y cuáles son los ingredientes clave para utilizarla (1 p.).}$

La técnica es la reacción en cadena de la polimerasa, conocida por sus siglas en inglés como PCR.

Consiste en amplificar in vitro un fragmento concreto de ADN repitiendo un ciclo de tres pasos dentro de un termociclador. En la desnaturalización se sube la temperatura hasta unos $95\,^{\circ}\text{C}$ y se rompen los puentes de hidrógeno, con lo que las dos hebras se separan. En la hibridación se baja hasta unos $55\,^{\circ}\text{C}$ y los cebadores se unen a los extremos de la región que se quiere copiar. En la extensión se ajusta a unos $72\,^{\circ}\text{C}$ y la polimerasa alarga los cebadores sintetizando la hebra complementaria.

Como cada ciclo duplica el número de copias, la cantidad de ADN crece de forma exponencial y basta partir de muy poca muestra.

$\text{copias}=2^{\,n}\ \text{, siendo } n \text{ el número de ciclos}$

Los ingredientes clave son cinco: el ADN molde de la muestra del paciente; los dos cebadores o primers, oligonucleótidos complementarios de los extremos del fragmento buscado y que le dan la especificidad a la prueba; una ADN polimerasa termoestable, como la Taq polimerasa, que resiste los $95\,^{\circ}\text{C}$ sin desnaturalizarse; los cuatro desoxirribonucleótidos trifosfato, que son los sillares con los que se construyen las hebras nuevas; y un tampón con iones $\mathrm{Mg^{2+}}$, cofactor imprescindible de la polimerasa.

Conviene precisar que el virus del dengue tiene genoma de ARN, de modo que en la práctica se emplea una RT-PCR: una transcriptasa inversa obtiene primero el ADN complementario del ARN vírico y sobre él se hace después la amplificación.

$\textbf{b) Explica brevemente cuál será la respuesta del sistema inmunitario de un paciente infectado por dengue para poder eliminar el virus del cuerpo. Especifica las células y las moléculas que participarán en este proceso. ¿Qué significa que una enfermedad sea endémica? (1 p.).}$

Frente a un virus el organismo responde en dos frentes sucesivos, y el segundo tiene además dos ramas, porque los anticuerpos no alcanzan al virus una vez que este se ha metido dentro de una célula.

En primer lugar actúa la respuesta inespecífica: las células infectadas liberan interferón, que avisa a las células vecinas y frena la replicación vírica, mientras los macrófagos fagocitan las partículas víricas y las células NK destruyen células ya infectadas.

Después se monta la respuesta específica. Los macrófagos y las células dendríticas procesan los antígenos del virus y los presentan en su superficie a los linfocitos T colaboradores, que se activan y coordinan las dos ramas siguientes.

La rama humoral la ejecutan los linfocitos B: activados por el antígeno y por los linfocitos T colaboradores, proliferan y se diferencian en células plasmáticas, que fabrican anticuerpos —IgM en la respuesta primaria y después IgG—. Esos anticuerpos neutralizan las partículas víricas que circulan por la sangre, impidiendo que se unan a nuevas células, y las marcan para su fagocitosis. Una parte de los linfocitos B queda como linfocitos B de memoria.

La rama celular la ejecutan los linfocitos T citotóxicos: reconocen los antígenos víricos expuestos por las células ya infectadas y las destruyen liberando perforinas y granzimas que inducen su apoptosis. Es la vía decisiva para eliminar el virus, porque acaba con las fábricas donde se está replicando.

En cuanto al término endémico, significa que la enfermedad está presente de forma habitual y permanente en una zona geográfica determinada, con un número de casos más o menos constante en el tiempo, a diferencia de la epidemia, que es un aumento brusco y transitorio de casos, y de la pandemia, que es una epidemia extendida a varios continentes.

$\textbf{c) En la tabla adjunta se muestra el número de casos de dengue en Euskadi por año, edad y territorio histórico, para el periodo 2017-2022. Basándote en los datos de la tabla, y en la información aportada en el texto principal respecto a esta enfermedad, propón una hipótesis razonada para el hecho de que el número de afectados sea mayor en individuos con edad comprendida entre 20-49 años, con respecto a los menores de 9 años, y a los individuos mayores de 70 años (0,5 p.).}$

La clave está en un dato del texto: el dengue es endémico de las zonas tropicales y se transmite por la picadura de un mosquito del género Aedes, vector que en Euskadi no está establecido. Los casos vascos no se contagian aquí, sino que son casos importados por personas que han viajado a esas zonas.

Siendo así, lo que explica el reparto por edades no es una diferencia de susceptibilidad inmunitaria, sino una diferencia de exposición al vector. La franja de 20 a 49 años es la que más se desplaza a países tropicales, por turismo, trabajo o cooperación, mientras que los menores de 9 años y los mayores de 70 viajan mucho menos a esos destinos.

La hipótesis es, por tanto, que el mayor número de casos entre los 20 y los 49 años se debe a que ese grupo de edad es el que más viaja a las zonas donde la enfermedad es endémica, y por tanto el que tiene más probabilidad de ser picado por un mosquito Aedes infectado.