Ejercicio resuelto de Inmunización y vacunas · Biología · 2022

Pregunta 8. EL MUNDO DE LOS MICROORGANISMOS Y SUS APLICACIONES. BIOTECNOLOGÍA. EL SISTEMA INMUNITARIO. INMUNOLOGÍA Y SUS APLICACIONES

8.1. a) Dibuje un bacteriófago identificando sus partes y la función que realizan cada una de ellas. b) Para fabricar yogur se mezcla leche con una pequeña cantidad de yogur y se incuba ocho horas a 35-40 ºC. ¿Qué proceso bioquímico se produce? ¿Qué organismo realiza este proceso? ¿Qué ocurre si se esteriliza el yogur antes de añadirle la leche? ¿Qué ocurre si se incuba ocho horas a 0 ºC?
8.2. La vacuna de la gripe protege contra el virus que la produce solo durante un corto período de tiempo. ¿Por qué no es efectiva durante períodos de tiempo más prolongados como ocurre con otras vacunas? ¿Cómo se puede proteger a la población frente a la aparición de esta enfermedad?

$\textbf{8.1. a) Dibuje un bacteriófago identificando sus partes y la función que realizan cada una de ellas.}$



Las partes y sus funciones son las siguientes.

La cápsida o cabeza es una cubierta proteica de simetría icosaédrica, formada por la repetición de capsómeros. Su función es contener y proteger el material genético frente a las nucleasas del medio.

El ADN bicatenario, alojado en el interior de la cabeza, es el genoma del virus. Lleva la información necesaria para fabricar nuevas copias del fago y para desviar hacia esa tarea la maquinaria de la bacteria.

El cuello es la pieza corta que une la cabeza con la cola y por la que sale el ADN durante la inyección.

La vaina de la cola es un cilindro de proteínas contráctiles con simetría helicoidal, que rodea a un tubo central hueco. Su función es mecánica: al contraerse, empuja el tubo a través de la pared bacteriana y abre el camino por el que el ADN pasa al interior de la célula.

La placa basal es la pieza del extremo de la cola. Contiene enzimas del tipo de la lisozima, que digieren localmente la pared de peptidoglucano y permiten que el tubo la atraviese.

Las fibras caudales son las prolongaciones que salen de la placa basal. Su función es reconocer receptores específicos de la superficie de la bacteria y fijar el virus a ella; de esa especificidad depende que cada fago solo pueda infectar a determinadas especies bacterianas.

Esta organización, con cabeza icosaédrica y cola helicoidal, es la llamada simetría compleja o mixta, característica de los bacteriófagos.

$\textbf{8.1. b) Para fabricar yogur se mezcla leche con una pequeña cantidad de yogur y se incuba ocho horas a 35-40 ºC. ¿Qué proceso bioquímico se produce? ¿Qué organismo realiza este proceso? ¿Qué ocurre si se esteriliza el yogur antes de añadirle la leche? ¿Qué ocurre si se incuba ocho horas a 0 ºC?}$

El proceso que se produce es la fermentación láctica. En ausencia de oxígeno, la lactosa de la leche se hidroliza en glucosa y galactosa, la glucosa se degrada por la glucólisis hasta ácido pirúvico y este se reduce directamente a ácido láctico. El ácido láctico acumulado baja el pH de la leche y hace que las caseínas precipiten, con lo que la leche cuaja y adquiere la textura y el sabor característicos del yogur; de paso, esa acidez la conserva, porque impide el crecimiento de otros microorganismos.

Lo realizan bacterias lácticas, en concreto *Lactobacillus bulgaricus* y *Streptococcus thermophilus*, que son las que contiene el yogur que se añade como fermento. Esa pequeña cantidad de yogur actúa, por tanto, como inóculo.

Si se esteriliza el yogur antes de añadirle la leche, no ocurre nada: la esterilización mata las bacterias, de modo que el inóculo queda sin microorganismos vivos. Sin bacterias no hay fermentación, no se produce ácido láctico, la leche no se acidifica y no cuaja. Se obtendría simplemente leche, que además acabaría estropeándose por la acción de microorganismos ambientales.

Si se incuba ocho horas a 0 ºC, tampoco se obtiene yogur, pero por una razón distinta. Las bacterias siguen vivas: lo que ocurre es que a esa temperatura, tan alejada de su óptimo de 40 a 45 ºC, sus enzimas trabajan con una velocidad mínima y apenas se multiplican. En ocho horas la cantidad de ácido láctico producida es insignificante y la leche no llega a cuajar. La diferencia con el caso anterior es que aquí el proceso solo está detenido: bastaría subir la temperatura para que la fermentación se pusiera en marcha. Es exactamente el fundamento de la refrigeración como método de conservación.

$\textbf{8.2. La vacuna de la gripe protege contra el virus que la produce solo durante un corto período de tiempo. ¿Por qué no es efectiva durante períodos de tiempo más prolongados como ocurre con otras vacunas? ¿Cómo se puede proteger a la población frente a la aparición de esta enfermedad?}$

La causa no está en la vacuna ni en la memoria inmunológica, que funcionan igual de bien que en cualquier otra, sino en el virus: lo que cambia es el antígeno.

El virus de la gripe tiene un genoma de ARN segmentado, y su replicación carece de mecanismos correctores, de modo que acumula mutaciones con una frecuencia altísima. Esas mutaciones afectan a las proteínas de su envoltura, la hemaglutinina y la neuraminidasa, que son precisamente los antígenos que los anticuerpos reconocen. La acumulación de pequeños cambios, llamada deriva antigénica, hace que en una o dos temporadas los anticuerpos y los linfocitos de memoria generados por la vacuna anterior ya no encajen con las nuevas variantes. A ello se suma, de tarde en tarde, el cambio antigénico, un reordenamiento de segmentos completos entre virus de distintas especies que produce una variante enteramente nueva y puede originar una pandemia.

Frente a una vacuna como la del sarampión, cuyo virus es antigénicamente muy estable y frente al que la protección dura toda la vida, la de la gripe protege solo mientras el virus circulante siga pareciéndose al de la vacuna.

La forma de proteger a la población es, en consecuencia, la vacunación anual. Cada año la Organización Mundial de la Salud analiza las cepas que están circulando y recomienda con qué variantes debe reformularse la vacuna de la temporada siguiente; la campaña se dirige de manera prioritaria a los grupos de riesgo, es decir, a las personas mayores, a los enfermos crónicos, a las embarazadas y al personal sanitario. A ello se añaden las medidas higiénicas habituales, como el lavado de manos, el uso de mascarilla y evitar el contacto con enfermos, y la vigilancia epidemiológica internacional que permite detectar a tiempo la aparición de variantes nuevas.