Ejercicio resuelto de Sistema inmune · Biología · 2024

Una joven de 18 años padece desde niña una enfermedad inmunológica denominada lupus en la cual los linfocitos B del propio sistema inmune se activan frente a diferentes órganos del cuerpo, en particular contra los riñones.

A. ¿En qué tipo de trastornos del sistema inmunitario puedes encuadrar esta patología y por qué? [0,5 puntos]

B. Describa dos características estructurales de las moléculas defensivas producidas por los linfocitos B [0,5 puntos]. ¿Cómo se denominan las moléculas contra las que éstas reaccionan? [0,2 puntos] Enumere dos posibles reacciones de interacción entre ambos tipos de moléculas. [0,3 puntos]

C. Si fuera posible realizar terapia génica mediante edición genética, indique qué proceso utilizaría y cite una proteína imprescindible para llevarlo a cabo. [0,5 puntos]

$\textbf{A. ¿En qué tipo de trastornos del sistema inmunitario puedes encuadrar esta patología y por qué? [0,5 puntos]}$

Se encuadra en las enfermedades autoinmunes o trastornos por autoinmunidad.

La razón es que el sistema inmunitario ha perdido la tolerancia a lo propio: en condiciones normales, los linfocitos que reconocen moléculas del propio organismo son eliminados o inactivados durante su maduración, de modo que solo se responde frente a lo extraño. En el lupus ese mecanismo falla, los linfocitos B autorreactivos sobreviven y fabrican autoanticuerpos dirigidos contra componentes de las propias células, en particular contra el ADN y otras moléculas del núcleo. Los complejos que forman con esos autoantígenos se depositan en los tejidos —de manera muy característica en el glomérulo renal— y desencadenan allí una reacción inflamatoria que los daña.

$\textbf{B. Describa dos características estructurales de las moléculas defensivas producidas por los linfocitos B [0,5 puntos]. ¿Cómo se denominan las moléculas contra las que éstas reaccionan? [0,2 puntos] Enumere dos posibles reacciones de interacción entre ambos tipos de moléculas. [0,3 puntos]}$

Las moléculas defensivas producidas por los linfocitos B son los anticuerpos o inmunoglobulinas.

La primera característica estructural es que están formadas por cuatro cadenas polipeptídicas —dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras— unidas entre sí por puentes disulfuro y dispuestas en forma de Y.

La segunda es que cada cadena consta de una región variable, situada en los extremos de los brazos de la Y, y una región constante. Las regiones variables de una cadena pesada y una ligera forman conjuntamente el centro de unión al antígeno, y su enorme diversidad de secuencia es lo que explica la especificidad de cada anticuerpo; hay dos centros de unión por molécula, lo que le permite unir dos antígenos a la vez. Por escisión con papaína se distinguen dos fragmentos $\text{Fab}$, que reconocen el antígeno, y un fragmento $\text{Fc}$, por el que la inmunoglobulina se une a las células y activa el complemento.

Las moléculas contra las que reaccionan se denominan antígenos; cuando son moléculas del propio organismo, como ocurre en el lupus, se habla de autoantígenos.

Dos posibles reacciones antígeno-anticuerpo son la precipitación, en la que el anticuerpo une antígenos solubles formando un retículo insoluble que sedimenta, y la aglutinación, en la que los antígenos van sobre partículas o células, como los eritrocitos, y estas quedan apelmazadas en grumos. Cabe citar también la neutralización de toxinas y virus y la opsonización, que facilita la fagocitosis.

$\textbf{C. Si fuera posible realizar terapia génica mediante edición genética, indique qué proceso utilizaría y cite una proteína imprescindible para llevarlo a cabo. [0,5 puntos]}$

Se utilizaría la edición genética mediante el sistema CRISPR-Cas9. Consiste en diseñar un ARN guía complementario de la secuencia que se quiere modificar; ese ARN conduce a la nucleasa hasta el punto exacto del genoma, esta corta las dos hebras del ADN y la propia célula repara el corte, ya sea inactivando el gen defectuoso, ya sea sustituyéndolo por una copia correcta que se aporta como molde.

La proteína imprescindible es la nucleasa Cas9, procedente del sistema de defensa de las bacterias frente a los bacteriófagos, que es la que realiza el corte de la doble hélice.