Ejercicio resuelto de Inmunología · Biología · Galicia · 2025

PREGUNTA 4. INMUNOLOGÍA. BIOTECNOLOGÍA. (2,5 puntos).

4.1. Observe la figura y responda:



Identifique la molécula de la figura e indique el nombre de las partes señaladas con los números 1-5 ¿Qué células la producen? ¿Cuál es la función de la porción de la molécula señalada con el número 2? (1 punto).

4.2. Responda uno de los dos apartados siguientes. (1,5 puntos).

4.2.1. 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.
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 existe en algunas personas con SIDA puede estar relacionado con esta inmunodeficiencia? Razone la respuesta.
C) ¿Qué es la autoinmunidad? Indique dos ejemplos de enfermedades autoinmunes.

4.2.2. A) La PCR (reacción en cadena de la polimerasa) es una técnica que permite diagnosticar ciertas enfermedades infecciosas de forma rápida y sencilla ¿Qué componentes del patógeno son detectados con la PCR?
B) Para la realización de la PCR se utiliza un tipo de ADN polimerasa, denominado Taq ¿Por qué no se usan las polimerasas habituales? ¿Qué característica tiene la polimerasa Taq que la hace tan útil en la PCR?
C) Cite dos tipos de enfermedades (no infecciosas) que puedan ser diagnosticadas por PCR.

$\textbf{4.1. Identifique la molécula de la figura e indique el nombre de las partes señaladas con los números 1-5. ¿Qué células la producen? ¿Cuál es la función de la porción de la molécula señalada con el número 2? (1 punto)}$

La molécula es un anticuerpo o inmunoglobulina, con la forma de Y característica de la inmunoglobulina G. Está formada por cuatro cadenas polipeptídicas: dos cadenas largas, las pesadas, y dos cortas, las ligeras.

$\text{Número}$	$\text{Parte de la molécula}$ 1	Puentes disulfuro, que mantienen unidas entre sí las cadenas 2	Región variable, en el extremo amino terminal de una cadena pesada y una ligera 3	Parátopo o centro de unión al antígeno 4	Cadena pesada 5	Cadena ligera

Los anticuerpos los producen las células plasmáticas, que proceden de la diferenciación de los linfocitos B previamente activados por el antígeno y por los linfocitos T colaboradores. Cada célula plasmática fabrica un único tipo de anticuerpo. El brazo completo, formado por una cadena ligera entera y la mitad amino terminal de una cadena pesada, es lo que se conoce como fragmento Fab.

La función de la porción señalada con el número 2, la región variable, es reconocer al antígeno. Su secuencia de aminoácidos es distinta en cada anticuerpo y determina la forma tridimensional del hueco que se enfrenta al antígeno, de modo que en ella reside toda la especificidad de la molécula: dos regiones variables, la de una cadena pesada y la de una ligera, se enfrentan para formar el parátopo que encaja con el epítopo del antígeno. Como cada anticuerpo tiene dos brazos idénticos, puede unir dos antígenos a la vez, y por eso los aglutina o los precipita.

$\textbf{4.2.1. A) El virus VIH (virus de la inmunodeficiencia humana) ataca, principalmente, a los linfocitos T CD4+ (cooperadores). Explique cómo afecta la pérdida de la función de estas células a la respuesta inmunitaria humoral y celular.}$

Los linfocitos T colaboradores son el centro de coordinación de toda la respuesta específica. Reconocen el antígeno que les presentan los macrófagos y las demás células presentadoras y, a partir de ahí, secretan interleucinas que activan al resto de las poblaciones celulares. No destruyen ellos al patógeno: dan la orden para que otros lo hagan.

Sobre la respuesta humoral el efecto es directo. Los linfocitos B necesitan, además de reconocer el antígeno, la señal de las interleucinas de los colaboradores para proliferar y diferenciarse en células plasmáticas. Sin esa señal apenas se producen anticuerpos específicos, y tampoco se generan linfocitos B de memoria, con lo que la protección frente a reinfecciones desaparece.

Sobre la respuesta celular el efecto es igual de grave. Los linfocitos T citotóxicos, encargados de destruir las células infectadas por virus y las células tumorales, requieren también las interleucinas de los colaboradores para activarse y multiplicarse, y los macrófagos necesitan sus señales para aumentar su capacidad fagocítica.

El resultado es que la destrucción de una sola población, los linfocitos T CD4+, desmonta a la vez las dos ramas de la inmunidad específica. Eso explica que el organismo quede indefenso frente a microorganismos que en condiciones normales no causan enfermedad, las llamadas infecciones oportunistas, que son la manifestación característica del SIDA.

$\textbf{4.2.1. B) Como consecuencia de la infección por VIH, puede producirse un síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA). ¿Cree que el aumento del riesgo de desarrollar cánceres inducidos por virus que existe en algunas personas con SIDA puede estar relacionado con esta inmunodeficiencia? Razone la respuesta.}$

Sí, existe relación, y es una relación de causa a efecto.

En una persona sana, la respuesta inmunitaria celular mantiene bajo control a los virus con capacidad oncogénica, como el de Epstein-Barr, el herpesvirus asociado al sarcoma de Kaposi o el del papiloma humano. Los linfocitos T citotóxicos reconocen y destruyen las células infectadas, que exhiben en su superficie fragmentos de proteínas víricas, e impiden así que el virus se multiplique y que las células que ha transformado prosperen.

A ese control se añade la vigilancia inmunológica: las células tumorales expresan antígenos anómalos que las delatan, y los linfocitos T citotóxicos y las células NK las eliminan antes de que formen un tumor.

Al destruir el VIH a los linfocitos T colaboradores, ambas funciones dejan de operar, porque tanto los citotóxicos como los macrófagos dependen de sus señales. Los virus oncogénicos se replican sin freno, aumenta el número de células infectadas y transformadas, y las que se transforman ya no son eliminadas. Por eso los tumores asociados a virus, y en particular el sarcoma de Kaposi y ciertos linfomas, son mucho más frecuentes en las personas con SIDA y se cuentan entre las enfermedades que definen el síndrome.

$\textbf{4.2.1. C) ¿Qué es la autoinmunidad? Indique dos ejemplos de enfermedades autoinmunes.}$

La autoinmunidad es el fallo de la tolerancia a lo propio. Durante su maduración, los linfocitos capaces de reconocer moléculas del propio organismo son eliminados o inactivados; cuando ese filtro falla, sobreviven linfocitos autorreactivos que producen anticuerpos contra estructuras propias, los autoanticuerpos, o que las atacan directamente. El sistema inmunitario deja entonces de distinguir lo propio de lo extraño y daña los tejidos del propio individuo.

Dos ejemplos son la diabetes mellitus de tipo I, en la que se destruyen las células beta de los islotes de Langerhans y el páncreas deja de producir insulina, y la artritis reumatoide, en la que la respuesta se dirige contra la membrana sinovial de las articulaciones y provoca su inflamación crónica y su deformación. También lo son el lupus eritematoso sistémico y la esclerosis múltiple.

$\textbf{4.2.2. A) La PCR (reacción en cadena de la polimerasa) es una técnica que permite diagnosticar ciertas enfermedades infecciosas de forma rápida y sencilla. ¿Qué componentes del patógeno son detectados con la PCR?}$

La PCR detecta el material genético del patógeno, es decir, sus ácidos nucleicos, y no ninguna otra parte de él.

Lo que se amplifica es un fragmento del ADN del microorganismo, elegido porque su secuencia es exclusiva de esa especie. Para ello se diseñan cebadores complementarios de los extremos de ese fragmento: solo si el ADN buscado está presente en la muestra los cebadores encuentran donde unirse y la polimerasa produce millones de copias, que después se detectan.

Si el patógeno es un virus con genoma de ARN, como el de la gripe o los coronavirus, hace falta un paso previo: una retrotranscriptasa copia el ARN a ADN complementario y sobre él se hace la PCR. Es lo que se conoce como RT-PCR.

La técnica no detecta, por tanto, ni las proteínas del patógeno ni los anticuerpos que el enfermo produce contra él; esos son el objeto de otras pruebas, como los test de antígenos o los serológicos.

$\textbf{4.2.2. B) Para la realización de la PCR se utiliza un tipo de ADN polimerasa, denominado Taq. ¿Por qué no se usan las polimerasas habituales? ¿Qué característica tiene la polimerasa Taq que la hace tan útil en la PCR?}$

No se usan las polimerasas habituales porque son proteínas y, como tales, se desnaturalizan con el calor. Cada ciclo de la PCR empieza separando las dos hebras del ADN molde, y para conseguirlo hay que calentar la mezcla hasta unos 95 grados centígrados. Una polimerasa corriente, adaptada a los 37 grados del interior de una célula, perdería a esa temperatura su estructura terciaria y con ella su actividad, de modo que habría que añadir enzima nueva en cada uno de los treinta o cuarenta ciclos.

La polimerasa Taq se obtiene de *Thermus aquaticus*, una bacteria termófila que vive en las aguas de las fuentes termales. La característica que la hace tan útil es que es termoestable: su conformación resiste esos 95 grados sin desnaturalizarse, y además su temperatura óptima de trabajo está en torno a los 72 grados, justo la que se emplea en la fase de extensión.

Gracias a ello basta añadir la enzima una sola vez al principio: la misma molécula sigue activa a lo largo de todos los ciclos. Eso es lo que permitió automatizar la técnica en un termociclador y convertirla en una herramienta de uso rutinario.

$\textbf{4.2.2. C) Cite dos tipos de enfermedades (no infecciosas) que puedan ser diagnosticadas por PCR.}$

• Las enfermedades genéticas o hereditarias. Amplificando el gen sospechoso se detecta la mutación responsable, y de este modo se diagnostican la fibrosis quística, la anemia falciforme, la corea de Huntington o la distrofia muscular de Duchenne, incluso antes de que aparezcan los síntomas y también en el diagnóstico prenatal.

• Los cánceres. La PCR permite detectar mutaciones características de un tumor, reordenamientos cromosómicos como el cromosoma Filadelfia de la leucemia mieloide crónica, o la presencia de unas pocas células tumorales residuales después de un tratamiento, lo que sirve para valorar si la enfermedad se ha curado o está reapareciendo.