Guia d'Estudi de Biotecnologia: Tècniques, Aplicacions i Immunitat

I 90 flashcards i 60 preguntes més al document.

Text del document

La Biotecnologia: Tècniques, Aplicacions i Implicacions 1. Fonaments i Classificació de la Biotecnologia La biotecnologia es defineix com "tota aplicació tecnològica que utilitzi sistemes biològics i organismes vius o els seus derivats per a la creació o modificació de productes o processos per a usos específics", segons el Conveni sobre Diversitat Biològica de 1992. Combina biologia i tecnologia per abordar reptes globals: Producció d'aliments: Millorar cultius i animals per alimentar una població creixent. Salut: Curar malalties considerades incurables. Medi Ambient: Descontaminar sòls, aigua i aire. Nous Materials: Crear biomaterials inspirats en la natura.

L'enginyeria genètica és una branca de la biotecnologia que consisteix en el conjunt de tècniques que permeten la manipulació directa de la informació genètica (ADN) per eliminar, modificar o incorporar gens en un genoma. Classificació de la Biotecnologia per Colors La biotecnologia es classifica en diferents àrees segons el seu camp d'aplicació, representades per colors: Color Àrea Descripció i Aplicacions Negra Bioterrorisme / Guerra Biològica Ús de microorganismes patògens virulents i resistents. Grisa Ambiental Tractaments de sòls, aigua i aire; bioenergia; eliminació de contaminants. Blanca Processos Industrials Ús d'enzims i bioplàstics per a processos industrials sostenibles.

Morada Aspectes Legals Bioseguretat, patents i propietat intel·lectual relacionades amb la biotecnologia. Blava Marina i Aqüicultura Ús d'organismes marins i els seus productes. Verda Agrícola i Vegetal Millora de plantes, biofertilitzants, biopesticides, OGM i CRISPR. Groc Processos Alimentaris Ús d'organismes vius i biomolècules per a la conservació d'aliments i additius. Daurada Bioinformàtica i Nanotecnologia Nanorobots, nanopartícules, biosensors, Big Data i anàlisi de dades biològiques. Roja Medicina i Salut Humana Teràpia gènica, vacunes, diagnòstic, anàlisi d'ADN per a la salut. Marró Veterinària Fàrmacs, vacunes, millorament animal i conservació d'espècies animals. 2.

Tècniques Clau en la Manipulació Genètica 2.1. Tecnologia de l'ADN Recombinant Aquesta tecnologia es basa en la capacitat de combinar fragments d'ADN de diferents orígens per crear una nova molècula. Els seus components clau són: Enzims de restricció: Són endonucleases que tallen els enllaços fosfodièster de l'ADN en seqüències específiques, curtes i palindròmiques (es llegeixen igual en ambdós sentits). Talls i Extrems Cohesius: El tall pot ser net o deixar extrems monocatenaris anomenats "extrems cohesius". Aquests extrems permeten que fragments d'ADN tallats amb el mateix enzim s'uneixin per complementarietat de bases.

ADN-ligasa: Un cop units els fragments, aquest enzim segella la unió formant enllaços fosfodièster, creant una molècula d'ADN recombinant estable. 2.2. Clonació de l'ADN i Genoteques La clonació consisteix a obtenir múltiples còpies idèntiques d'una molècula d'ADN. El procés requereix: ADN donador: El gen o fragment d'interès. Enzims de restricció: Per tallar l'ADN donador i el vector. Vector de clonació: Un agent biològic (plasmidi, virus, etc.) que transporta el material genètic a una cèl·lula hoste. Organisme receptor: Generalment un bacteri com E. coli, que replicarà el vector juntament amb el seu propi ADN. Un exemple clàssic és la producció d'insulina humana.

El gen de la insulina s'aïlla, s'insereix en un plasmidi bacterià utilitzant enzims de restricció i ADN-ligasa, i el plasmidi recombinant s'introdueix en bacteris. Aquests bacteris es multipliquen, expressant el gen i produint insulina, que posteriorment es purifica. En què consisteix el procés? 1. Aïllar l'ADN genòmic de l'organisme. 2. Fragmentar-lo (enzims de restricció o fragmentació mecànica). 3. Inserir cada fragment en un vector de clonació. 4. Transformar bacteris o llevats amb aquests vectors. 5. Obtenir una col·lecció de clons, cadascun amb un fragment del genoma.

Genoteques Genòmiques i de cDNA Genoteca Genòmica: És una col·lecció de clons que, en conjunt, contenen tot el genoma d'un organisme. S'utilitza per aïllar gens, conservar material genètic i estudiar el genoma complet, incloent exons, introns i regions reguladores. Genoteca de cDNA (ADN complementari): Conté només els gens que s'estan expressant en un teixit o cèl·lula específica en un moment donat. S'obté a partir de l'ARNm mitjançant l'enzim transcriptasa inversa, que sintetitza una cadena d'ADN a partir del motlle d'ARN. Com que l'ARNm ha estat processat (splicing), el cDNA resultant només conté exons.

És molt útil per estudiar l'expressió gènica i per produir proteïnes humanes en bacteris, ja que aquests no poden processar introns. Com s'obté una biblioteca de cDNA? 1. Selecció del teixit o cèl·lules: Exemple: cèl·lules del fetge, del cervell, múscul, etc. 2. Extracció de mRNA 3. Obtenció del cDNA Posteriorment s'afegeix la DNA-polimerasa perquè sintetitzi una doble cadena complementària de la primera. 4. Inserció del cDNA en vectors 5. Introducció en bacteris Aquesta col·lecció és la biblioteca de cDNA. 2.3.

Amplificació de l'ADN: La Reacció en Cadena de la Polimerasa (PCR) La PCR és una tècnica que permet obtenir milions de còpies d'un fragment específic d'ADN a partir d'una mostra molt petita. El procés es realitza en cicles de temperatura controlats. Components necessaris: Genoteca genòmica Genoteca de cDNA Conté tot l'ADN del genoma, incloent: exons (parts codificants) introns regions reguladores (promotors, enhancers…) ADN repetitiu Representa tot el material genètic de l'organisme. Dona informació sobre tots els gens Conté ADN complementari (cDNA) obtingut a partir de mRNA. Per tant, només representa els gens que s'estaven expressant en aquell tipus de teixit en aquell moment.

Només inclou exons, perquè els introns s'han eliminat durant el procés de maduració del mRNA. Dona informació sobre gens actius en una mostra concreta i com es tradueixen en proteïnes. Reflecteix el transcriptoma, no el genoma complet. ADN motlle amb la seqüència d'interès. ADN polimerasa resistent a la calor (com la Taq polimerasa). Nucleòtids trifosfat (A, T, C, G). Encebadors (primers): Petites seqüències d'ADN que marquen l'inici de la regió a amplificar. Fases d'un cicle de PCR: 1. Desnaturalització (95 °C): La temperatura elevada separa les dues cadenes de la doble hèlix d'ADN. 2.

Unió dels encebadors (55-60 °C): La temperatura es redueix per permetre que els encebadors s'uneixin a les seqüències complementàries de l'ADN monocatenari. 3. Elongació (72-74 °C): L'ADN polimerasa sintetitza una nova cadena d'ADN a partir de cada encebador, utilitzant la cadena original com a motlle. Aquest cicle es repeteix unes 30-40 vegades, duplicant la quantitat d'ADN en cada cicle i generant un creixement exponencial. Aplicacions: Diagnòstic de malalties genètiques i infeccioses (VIH, Covid-19). Medicina forense per a la identificació de persones. Estudis evolutius i taxonòmics. 2.4.

Seqüenciació de l'ADN La seqüenciació determina l'ordre exacte dels nucleòtids (A, T, C, G) en un fragment d'ADN. Mètode de Sanger (Primera Generació) Aquesta tècnica clàssica es basa en la síntesi controlada de fragments d'ADN que s'aturen en posicions específiques. Components: ADN a seqüenciar (amplificat prèviament per PCR o clonació). Encebadors, ADN-polimerasa i desoxiribonucleòtids (dNTPs). Didesoxiribonucleòtids (ddNTPs): Nucleòtids modificats que, quan s'incorporen, aturen la síntesi de la cadena. Cada tipus (ddATP, ddTTP, ddCTP, ddGTP) es marca amb un color fluorescent diferent. Procés: 1. La reacció de síntesi comença.

Quan, per atzar, s'incorpora un ddNTP en lloc d'un dNTP, la cadena s'atura. 2. Es generen milions de fragments de diferents longituds, cadascun acabat amb un ddNTP marcat amb un color específic. 3. Els fragments se separen per mida mitjançant electroforesi capil·lar. 4. Un detector làser llegeix el color de l'últim nucleòtid de cada fragment, reconstruint així la seqüència completa. Com es llegeix la seqüència? Els fragments generats es separen per mida (abans amb electroforesi en gel, avui amb capil·lars automàtics).

Cada ddNTP porta un color fluorescent diferent: ddA color 1 ddT color 2 ddC color 3 ddG color 4 Un lector automàtic detecta el color de cada fragment i, per tant, sap quin nucleòtid hi ha al final i en quin ordre apareixen. 3. Clonació Avançada i Reprogramació Cel·lular 3.1. Clonació en Organismes Pluricel·lulars Un clon és un organisme genèticament idèntic a un altre. En plantes: És possible obtenir una planta sencera a partir d'un fragment, ja que moltes cèl·lules vegetals són totipotents, és a dir, poden desdiferenciar-se i generar tots els teixits de la planta.

En mamífers (Clonació Reproductiva): El procés consisteix a transferir el nucli d'una cèl·lula somàtica de l'individu a clonar a un òvul al qual prèviament se li ha eliminat el seu propi nucli. Aquest òvul reconstruït s'activa per començar el desenvolupament embrionari i s'implanta en una mare portadora. L'exemple més famós és l'ovella Dolly. Passos 1. Obtenció del nucli d'una cèl·lula somàtica S'agafa una cèl·lula somàtica (no reproductora) d'un individu que es vol clonar. Aquestes cèl·lules tenen tot el material genètic complet. El futur clon tindrà el mateix ADN nuclear que aquest individu. 2. Obtenció d'un òvul d'una femella Es pren un òvul d'una altra femella de la mateixa espècie.

A l'òvul se li elimina el seu nucli, de manera que queda buit, sense ADN. 3. Fusió del nucli somàtic amb l'òvul enucleat El nucli de la cèl·lula somàtica es col·loca dins l'òvul buit. Això fa que l'òvul contingui l'ADN de l'individu que es vol clonar. 4. Activació del desenvolupament L'òvul amb el nou nucli es reactiva perquè comenci a dividir-se i es comporti com un zigot normal. A partir d'aquí es forma un embrió primerenc. 5. Implantació en una mare portadora L'embrió s'implanta en l'úter d'una femella que actuarà com a mare substituta. Si el procés continua amb èxit, es desenvolupa un nou individu clònic. 3.2.

Cèl·lules Mare i Reprogramació Les cèl·lules mare són cèl·lules indiferenciades amb la capacitat de diferenciar-se en diversos tipus cel·lulars. Tipus segons la potència: Totipotents: Poden generar un individu complet (ex: cèl·lules del zigot). Pluripotents: Poden generar tots els tipus de cèl·lules del cos, però no un organisme sencer (ex: cèl·lules embrionàries de la blàstula). Multipotents: Generen un nombre limitat de tipus cel·lulars (ex: cèl·lules mare hematopoètiques de la medul·la òssia). Unipotents: Només es diferencien en un tipus de cèl·lula (ex: cèl·lules mare de la pell).

La reprogramació cel·lular és el procés de "reiniciar" una cèl·lula especialitzada (com una cèl·lula de la pell) per convertir-la en una cèl·lula mare, activant i desactivant gens per canviar la seva funció i identitat. 4. Edició Genètica: El Sistema CRISPR-Cas L'edició genètica consisteix a modificar o inactivar un gen de manera precisa. El mètode més potent actualment és el sistema CRISPR-Cas. 4.1. Origen i Mecanisme Natural Descobert pel microbiòleg Francisco Mojica, CRISPR-Cas és un sistema immunitari adaptatiu de bacteris i arqueus contra virus.

Estructura: El locus CRISPR-Cas conté seqüències repetitives palindròmiques (CRISPR) separades per seqüències espaiadores (fragments d'ADN de virus que han infectat prèviament la cèl·lula) i l'operó Cas, que codifica per a endonucleases (les "tisores"). Funcionament: Quan un virus infecta el bacteri per segona vegada, el sistema transcriu les seqüències espaiadores a ARN (ARNc), que s'uneix a una proteïna Cas (com Cas9). Aquest complex reconeix l'ADN viral complementari i el talla, inactivant la infecció. 4.2. Aplicació en Biotecnologia: CRISPR-Cas9 L'edició de gens amb CRISPR-Cas es pot entendre com un sistema de "talla i enganxa" molt precís sobre l'ADN.

Funciona aprofitant una maquinària bacteriana natural que s'ha adaptat al laboratori per modificar genomes de gairebé qualsevol ésser viu. Què és CRISPR-Cas? CRISPR-Cas és, en origen, un sistema de defensa de bacteris i arqueus contra virus, que guarda fragments d'ADN viral com una "memòria" per reconèixer futures infeccions. En biotecnologia se n'utilitza una versió simplificada, sobretot CRISPR-Cas9, per tallar l'ADN en un punt concret i provocar una modificació del gen. Components principals Té dos components clau: una proteïna Cas (com Cas9) que fa de "tisores moleculars" i un ARN guia (gRNA) que porta aquestes tisores exactament al lloc del genoma que interessa.

L'ARN guia és complementari a la seqüència diana, de manera que s'hi uneix per complementarietat de bases i orienta Cas9 perquè talli allà i no a altres llocs. Si es tracta de reparar una mutació, hi haurà també l'ADN correcte. La tecnologia CRISPR-Cas9 s'ha adaptat per editar genomes de manera precisa, actuant com un sistema de "GPS (l'ARN guia) + tisores (l'enzim Cas9)". Procés d'edició: 1. Disseny de l'ARN guia (gRNA): Es crea un gRNA sintètic amb una seqüència complementària al gen diana que es vol modificar. 2. Formació del complex: El gRNA s'uneix a l'enzim Cas9 i s'introdueix a la cèl·lula. 3. Tall de l'ADN: El complex busca i s'uneix a la seqüència diana en l'ADN.

Un cop localitzada, Cas9 talla les dues cadenes de l'ADN, creant un trencament de doble cadena. 4. Reparació cel·lular: La cèl·lula intenta reparar el tall mitjançant dos mecanismes principals: Reparació d'extrems no homòlegs (NHEJ): Un mecanisme ràpid però imprecís, que sovint introdueix petites mutacions. S'utilitza per inactivar un gen. Reparació dirigida per homologia (HDR): Un mecanisme més precís que utilitza un motlle d'ADN (que es pot subministrar externament) per reparar el tall. Permet corregir mutacions o inserir noves seqüències. Aplicacions: Investigació, millora de plantes i animals, estudi de malalties i desenvolupament de teràpies gèniques. 5.

Aplicacions de la Biotecnologia en la Salut Humana 5.1. Teràpia Gènica La teràpia gènica busca reparar un defecte genètic directament a les cèl·lules del pacient. Teràpia Ex-vivo: Es pot utilitzar per tractar immunodeficiències primàries. El procés implica: 1. Extreure cèl·lules mare del pacient (p. ex., del moll de l'os). 2. Corregir el defecte genètic a les cèl·lules al laboratori, sovint utilitzant un virus com a vector per transportar el gen correcte. 3. Reintroduir les cèl·lules reparades al pacient, de manera similar a un trasplantament autòleg. Teràpia In-vivo: El gen terapèutic, empaquetat en un vector (com un retrovirus), s'injecta directament al pacient per arribar a l'òrgan diana.

5.2. Diagnòstic i Prevenció PCR: Permet amplificar material genètic d'agents infecciosos (VIH, Covid-19) per a una detecció ràpida i sensible. També s'utilitza per amplificar gens associats a malalties genètiques i degeneratives, facilitant un diagnòstic precoç. Anàlisi de SNP (Polimorfismes d'un sol nucleòtid): La identificació de variacions d'un sol nucleòtid en seqüències comunes pot ajudar a diagnosticar malalties de forma precoç i a prevenir el seu desenvolupament. Edició amb CRISPR-Cas: Permet la reparació de gens afectats directament a les cèl·lules de l'individu. 5.3.

Producció de Fàrmacs i Vacunes Fàrmacs recombinants: Mitjançant la clonació de gens humans en bacteris, es produeixen a gran escala proteïnes terapèutiques com la insulina, l'hormona del creixement o l'interferó. Animals transgènics: Es poden transferir gens humans a animals de granja perquè produeixin proteïnes d'interès en la seva llet o altres teixits. Vacunes modernes: La biotecnologia ha permès el desenvolupament de noves plataformes de vacunes, com les vacunes d'ARNm, que utilitzen una seqüència genètica per instruir les cèl·lules del cos a produir un antigen viral, generant una resposta immunitària. Les Malalties Infeccioses i el Sistema Immunitari: Una Síntesi 1.

Malalties Infeccioses: Concepte i Transmissió Les malalties infeccioses són aquelles provocades per la invasió de microorganismes patògens, entre els quals s'inclouen virus, bacteris, fongs i protozous. Fases de la Malaltia: Tota malaltia infecciosa progressa a través de tres etapes principals: 1. Incubació: Període des de l'entrada del patogen fins a l'aparició dels primers símptomes. 2. Desenvolupament: Manifestació dels signes i símptomes característics de la malaltia. 3. Convalescència: Període de recuperació fins al restabliment complet de la salut.

Vies de Transmissió: Els patògens es poden transmetre a través de múltiples vies, com ara la tos, els esternuts, la parla, les picades d'animals, el consum d'aigua contaminada o el contacte amb superfícies infectades. 2. El Sistema Immunitari: Els Fonaments de la Defensa La immunologia és la ciència que estudia el sistema immunitari i la immunitat, definida com la capacitat de l'organisme per fer front a una malaltia infecciosa. Ser immune a una malaltia significa no poder-la patir.

El sistema immunitari és el conjunt d'òrgans, teixits, cèl·lules i molècules la funció principal de les quals és reconèixer partícules estranyes, anomenades antígens, i desencadenar una sèrie de processos per neutralitzar-les o destruir-les. Què és el sistema immunitari? Conjunt d'òrgans, teixits, cèl·lules i molècules implicades en la resposta immunitària. Quina és la seva funció? És capaç de reconèixer partícules estranyes (antígens) i desencadenar una sèrie de processos cel·lulars i moleculars per tal de neutralitzar-los o destruir-los. 3. La Immunitat Innata: La Primera Línia de Defensa La immunitat innata o inespecífica és la defensa que es posseeix des del naixement.

Actua de manera immediata i general contra qualsevol tipus de patogen. Característiques principals: Inespecífica: Actua de la mateixa manera contra qualsevol agent extern. Sense memòria: No recorda contactes previs amb patògens. Ràpida: La seva resposta és immediata. La immunitat innata es basa en dos nivells de barreres defensives. 3.1. Barreres Primàries Són els primers obstacles que ha de superar un patogen per entrar a l'organisme. La Pell: És una barrera física gairebé infranquejable gràcies a la seva capa externa de cèl·lules mortes. A més, les glàndules sebàcies i sudorípares creen un mantell àcid gras que la fa impermeable i acidifica el medi, dificultant la proliferació microbiana.

Les Secrecions: Lisozim: Enzim present a les llàgrimes i la saliva amb acció antibacteriana, ja que destrueix la paret cel·lular dels bacteris. Mucus: A les vies respiratòries, atrapa els microbis, que són eliminats mitjançant la tos o els esternuts. Àcid Clorhídric: A l'estómac, elimina la majoria dels gèrmens presents als aliments. Secrecions Vaginals: El seu caràcter àcid impedeix el creixement de patògens. La Flora Bacteriana (Microbiota): L'organisme humà alberga bilions de bacteris, principalment a l'intestí, que pesen entre 1 i 1,5 kg. Aquesta microbiota competeix amb els patògens per recursos i espai, impedint que s'hi estableixin.

Només a la pell d'una mà es poden trobar unes 150 espècies diferents de bacteris. 3.2. Barreres Secundàries S'activen quan els microorganismes aconsegueixen travessar les barreres primàries. Proteïnes Antimicrobianes: Interferó: Dificulta la reproducció dels virus. Sistema del Complement: Conjunt d'unes 30 proteïnes que provoquen la destrucció de bacteris i altres microorganismes. Cèl·lules Assassines Naturals (Natural Killer - NK): Són un tipus de limfòcits que detecten i destrueixen cèl·lules canceroses o infectades per virus, trencant-ne les membranes. Leucòcits amb Capacitat Fagocítica: Són glòbuls blancs que ingereixen i destrueixen partícules estranyes.

Neutròfils (o Micròfags): Representen el 40-70% dels leucòcits. Són atrets per substàncies químiques alliberades als teixits infectats. Monòcits: Constitueixen el 2-8% dels leucòcits. Migren als teixits i es transformen en macròfags, cèl·lules més grans i amb major capacitat fagocítica. La Resposta Inflamatòria: Quan es produeix una lesió (com una ferida o una picada de mosquit), els teixits afectats alliberen substàncies químiques. Aquestes provoquen la dilatació dels vasos sanguinis (vasodilatació) i n'augmenten la permeabilitat.

Això facilita l'arribada de més sang, leucòcits i proteïnes antimicrobianes al lloc de la infecció, generant els símptomes característics de la inflamació: enrogiment, inflor i picor. Els macròfags i neutròfils eliminen els microorganismes mitjançant la fagocitosi. 4. La Immunitat Adquirida: Defensa Específica i amb Memòria La immunitat adquirida o específica es desenvolupa al llarg de la vida després d'un contacte amb un patogen. Està orquestrada principalment pels limfòcits. Característiques principals: Específica: Actua de manera dirigida contra un antigen concret. Amb memòria: Recorda els patògens i genera una resposta més potent en contactes posteriors.

Lenta: Requereix temps per desenvolupar-se en el primer contacte. 4.1. Cèl·lules Clau: Els Limfòcits Els limfòcits (20-40% dels leucòcits) s'originen a partir de cèl·lules mare a la medul·la òssia vermella. Són els responsables de les respostes immunitàries específiques. Limfòcits B: Origen i Maduració: Es formen i maduren a la medul·la òssia vermella. Funció (Resposta Humoral): Tenen receptors a la membrana (anticossos de superfície) que reconeixen antígens específics. En contactar amb un antigen, s'activen i es transformen en cèl·lules plasmàtiques, que produeixen i alliberen grans quantitats d'anticossos lliures.

Limfòcits T: Origen i Maduració: Es formen a la medul·la òssia i migren al tim, on maduren. Funció (Resposta Cel·lular): Reconeixen antígens a través de receptors de membrana. Existeixen diversos subtipus: Limfòcits T Citotòxics (Tc): Destrueixen cèl·lules infectades per virus, bacteris o cèl·lules tumorals mitjançant l'alliberament de citotoxines. Limfòcits T Col·laboradors (Th o Helpers): Activen els limfòcits B, els limfòcits T citotòxics (secretant interleucines) i els macròfags. Són essencials per coordinar la resposta immunitària.

Limfòcits T Reguladors (Treg o Supressors): Controlen i frenen la resposta immunitària inhibint l'activitat d'altres cèl·lules immunitàries per evitar danys excessius a l'organisme. 4.2. Òrgans Limfoides Són els llocs on els limfòcits es formen, maduren i exerceixen la seva funció. Òrgans Limfoides Primaris (formació i maduració): Medul·la Òssia Vermella: Situada a l'interior dels ossos plans i llargs. Conté les cèl·lules mare hematopoètiques que donen origen a tots els limfòcits. És el lloc de maduració dels limfòcits B. Tim: Òrgan situat al tòrax on maduren i són seleccionats els limfòcits T. Només un 5% dels limfòcits T formats són funcionals; la resta s'eliminen.

Té la màxima activitat durant la infància. Òrgans Limfoides Secundaris (lloc d'acció): Ganglis Limfàtics: Petites estructures distribuïdes pel cos (axil·les, engonals, coll) que filtren la limfa, eliminant patògens gràcies als macròfags. Són un punt clau per a l'activació de limfòcits B i T. La seva inflamació indica una infecció. Melsa: Filtra la sang, eliminant eritròcits i leucòcits vells o defectuosos, i actua com a centre de resposta immunitària. Teixit Limfoide Difús: Inclou les amígdales, l'apèndix i les plaques de Peyer (a l'intestí), que actuen com a punts de vigilància immunitària en mucoses. Els limfòcits T no poden reconèixer els antígens lliures directament.

Per activar-se, necessiten que aquests antígens els siguin presentats units a molècules específiques de la superfície cel·lular. Aquesta funció la duen a terme les cèl·lules presentadores d'antígens. Les cèl·lules presentadores d'antígens capten material estrany, com bacteris o virus, mitjançant fagocitosi o endocitosi. Un cop a dins, aquestes estructures es degraden en fragments petits, principalment pèptids. Aquests fragments s'uneixen a molècules del complex principal d'histocompatibilitat, l'MHC, i es transporten fins a la superfície de la cèl·lula. Allà queden exposats perquè els limfòcits T els puguin reconèixer.

L'MHC és un conjunt de molècules de membrana essencials per a la vigilància immunitària. La seva funció principal és mostrar fragments de proteïnes als limfòcits T i permetre que el sistema immunitari diferenciï entre el que és propi i el que és estrany. Sense aquest sistema, els limfòcits T serien pràcticament inútils. Hi ha dos grans tipus de molècules MHC. L'MHC de classe I està present a gairebé totes les cèl·lules nucleades del cos. Presenta fragments de proteïnes que s'originen a l'interior de la cèl·lula, com ara proteïnes virals o proteïnes alterades per mutacions.

Aquestes molècules són reconegudes pels limfòcits T citotòxics, que en detectar una cèl·lula anòmala indueixen la seva mort per eliminar el problema d'arrel. L'MHC de classe II només es troba a les cèl·lules presentadores d'antígens professionals, com els macròfags, les cèl·lules dendrítiques i els limfòcits B. Presenta fragments de proteïnes procedents de l'exterior de la cèl·lula, principalment bacteris o toxines. Aquest MHC és reconegut pels limfòcits T col·laboradors, que no destrueixen directament les cèl·lules, sinó que coordinen la resposta immunitària activant altres tipus de cèl·lules. Pel que fa als antígens, són substàncies capaces de ser reconegudes pel sistema immunitari.

No tots desencadenen una resposta immune, però tots poden ser detectats. Els antígens més efectius solen ser proteïnes, tot i que també poden ser polisacàrids, substàncies químiques, teixits d'altres individus o al·lèrgens. Segons el seu origen, els antígens es classifiquen en heteroantígens, que provenen d'altres espècies i corresponen als patògens habituals; isoantígens, que procedeixen d'altres individus de la mateixa espècie, com en transfusions o trasplantaments; i autoantígens, que són components propis de l'organisme. El reconeixement erroni d'aquests últims pot provocar malalties autoimmunes, que són especialment greus.

Un antigen és qualsevol substància capaç de ser reconeguda pel sistema immunitari. Tot i això, la resposta immune no es dirigeix contra tota la molècula de l'antigen, sinó contra regions molt concretes d'aquesta. Aquestes regions s'anomenen determinants antigènics o epítops. L'epítop és la part específica de l'antigen que pot ser reconeguda pels receptors dels limfòcits o pels anticossos. És l'únic fragment de la molècula que encaixa de manera precisa amb el receptor corresponent, gràcies a la complementarietat estructural i química entre tots dos. Si un antigen no presenta epítops recognoscibles, el sistema immunitari no el detecta i, per tant, no desencadena cap resposta.

Un mateix antigen pot presentar un o diversos epítops. Quan només en té un, es parla d'un antigen univalent, capaç d'unir-se a un únic receptor o anticòs. En canvi, els antígens polivalents presenten múltiples epítops, fet que els permet unir-se simultàniament a diversos receptors o anticossos. Aquesta característica té una gran importància funcional. Els antígens polivalents són molt més eficients a l'hora d'activar el sistema immunitari, ja que faciliten la unió múltiple d'anticossos i la formació de complexos immunitaris, potenciant així la resposta defensiva.

En síntesi, la immunogenicitat d'un antigen depèn fonamentalment dels seus epítops: són els veritables punts de reconeixement i els responsables de l'activació del sistema immunitari. Sense epítops, l'antigen és, a efectes pràctics, invisible. 5.3. Tipus d'immunoglobulines Hi ha 5 tipus diferents d'immunoglobulies. IgG Aquests anticossos són secretats pels limfòcits B. Són les Ig més abundants de la sang. S'uneixen als antígens, activen el sistema complement i els fagòcits sanguinis. Travessen la placenta i aporten immunitat passiva al fetus. IgM S'utilitzen en les primeres etapes d'una invasió (primers anticossos que es produeixen). Activen macròfags i el sistema complement.

Afinitat per unir-se a microorganismes o molècules antigèniques polivalents. IgA Es troben a les secrecions glandulars: llàgrimes, llet, saliva… Col·laboren en l'eficàcia de les barreres primàries. IgE Intervenen en els processos d'al·lèrgies. Es troben principalment en teixits (concentració baixa en sang). Indueixen a l'alliberament de citocines. IgD Es troben a la membrana dels limfòcits B i actuen com a receptors d'antigens. 5.4. Reaccions antigen-anticòs Quan els anticossos reconeixen als antígens s'hi uneixen per mitjà d'enllaços de Van de Waals en una reacció que rep el nom d' "antigen-anticòs".

És una unió reversible i té lloc entre les porcions variables de les cadenes H i L de l'anticòs i els determinants antigènics. És una reacció extraordinàriament específica: un anticòs pot reconèixer entre molts determinants antigènics únicament el seu complementari. Aquesta reacció pot ser de 4 tipus: - Reacció de precipitació - Reacció d'aglutinació - Reacció de neutralització - Reacció d'opsonització Reacció de precipitació Passa quan els antígens són macromolècules solubles amb diversos determinants antigènics. Els anticossos lliures en el plasma sanguini s'hi uneixen i formen complexos tridimensionals insolubles i precipiten.

Reacció d'aglutinació Es produeix quan els anticossos reaccionen amb antígens de la superfície dels bacteris o d'altres cèl·lules. Com a resultat, les cèl·lules formen agregats que sedimenten amb facilitat (i, per exemple, els microorganismes ja no poden infectar les cèl·lules). Aquests antígens de superfície es diuen aglutinògens i els seus anticossos específics aglutinines. L'aglutinació passiva és un tipus d'aglutinació que consisteix en l'adherència d'antígens solubles a la membrana de certes cèl·lules i després s'hi uneixen els anticossos i es produeix l'aglutinació. (L'antigen no es troba de manera natural sobre la partícula sinó que s'hi fixa després). Compte!

Grups sanguinis (ABO) NO és aglutinació passiva (els antígens A i B ja són naturals de l'eritròcit) Hemaglutinació passiva l'antigen és afegit artificialment (per proves mèdiques). Reacció d'opsonització La unió d'anticossos a la superfície dels microorganismes o a les partícules antigèniques afavoreix la fagocitosi. Les cèl·lules fagocitàries (macròfags, neutròfils…) fagociten més fàcilment aquells microorganismes que estan recoberts d'anticossos (opsonitzats). opson ( del grec) significa = llest per a ser menjat Reacció de neutralització S'efectua en virus.

Quan els anticossos s'uneixen als virus, aquests disminueixen la seva capacitat d'infecció El fet de cobrir els antígens amb anticossos fa al microorganisme menys infecciós i menys patogen. A la imatge de la dreta, s'evita l'entrada del virus a la cèl·lula (com passaria en la imatge de l'esquerra) mitjançant la neutralització dels anticossos que s'uneixen al virus. 5. Classificació i Adquisició de la Immunitat La immunitat adquirida es pot classificar segons el seu mecanisme d'adquisició. Immunitat Activa: És el propi organisme el que produeix els anticossos en resposta a un antigen. Aquest procés genera cèl·lules de memòria i sol ser de llarga durada.

Natural Activa: S'adquireix després de superar una infecció (p. ex., la tuberculosi). Artificial Activa: S'indueix mitjançant la vacunació, que consisteix a administrar microbis morts o atenuats per estimular el sistema immunitari a produir anticossos específics. Les vacunes tenen un caràcter preventiu. Immunitat Passiva: L'organisme rep anticossos ja formats, provinents d'un altre ésser viu. No genera memòria i la seva durada és limitada. Natural Passiva: Es produeix quan la mare transfereix els seus anticossos al fetus a través de la placenta o al nadó mitjançant la llet materna.

Artificial Passiva: S'adquireix a través de la seroteràpia, que consisteix a administrar sèrums que contenen anticossos específics. Els sèrums tenen un caràcter curatiu. 5.1. Taula Resum dels Tipus d'Immunitat Tipus Principal Subtipus Forma d'Adquisició Durada Innata o Congènita - Característiques anatòmiques, fisiològiques i químiques innates de l'individu. Permanent Adquirida Activa Natural Per una infecció, on el microorganisme indueix la resposta immunitària. Llarga o permanent Activa Artificial Per injecció de vacunes, toxines o altres productes bacterians atenuats. Diversos anys o permanent Passiva Natural Per transferència d'anticossos de la mare al fill (placenta, calostre o llet).

Sis mesos a un any Passiva Artificial Per injecció d'un sèrum que conté anticossos. Dues o tres setmanes o alguns mesos 5.2. Exemples Pràctics de Tipus d'Immunitat Vacuna del xarampió a un nen: Immunitat Adquirida - Artificial - Activa. Administració d'anticossos a un malalt de SIDA: Immunitat Adquirida - Artificial - Passiva. Una persona després de superar la tuberculosi: Immunitat Adquirida - Natural - Activa. Un nadó que pren llet materna: Immunitat Adquirida - Natural - Passiva. Glòbuls blancs (macròfags) que engoleixen bacteris: Immunitat Innata. La pell que evita l'entrada de microorganismes: Immunitat Innata (barrera física). 6.

LES RESPOSTES DE LA IMMUNITAT ADQUIRIDA Davant d'una infecció el sistema immunitari desencadena 2 tipus de respostes: - Resposta humoral - Resposta cel·lular La resposta humoral i la cel·lular s'inicien al mateix temps tot i que sol predominar-ne més una segons el tipus de patogen. Exemples: bacteris extracel·lulars (predomina la resposta humoral; virus i bacteris intracel·lulars (predomina la resposta cel·lular); paràsits grans (humoral i cel·lular), etc. Resposta humoral La porten a terme els limfòcits B. Aquests limfòcits B es convertiran en cèl·lules plasmàtiques per produir anticossos. Serveix sobretot per patògens que estan fora de les cèl·lules o toxines.

Els anticossos s'uneixen a l'antigen i ajuden a eliminar-lo. Resposta cel·lular La porten a terme els limfòcits T citotòxics. Els T citotòxics destrueixen cèl·lules infectades o canceroses. Serveix sobretot per patògens que viuen dins les cèl·lules (ex: virus) o cèl·lules canceroses. 6.1. Memòria del sistema immunitari La detecció de molècules immunològiques estranyes posa en marxa el sistema immunitari (producció d'anticossos i proliferació i maduració de cèl·lules immunocompetents). Resposta primària: primera exposició al patogen. Resposta secundària: exposicions posteriors al mateix patogen. Resposta primària És la que es produiex en el 1r contacte amb un antigen determinat.

Al cap d'una dies del contacte comencen a aparèixer anticossos a la sang de la persona infectada. La produció d'anticossos augmenta exponencialment fins arribar a la fase estacionària en la qual comencen a baixar. Els anticossos són del tipus IgG i IgM. Al cap d'un temps (setmanes) els anticossos són imperceptibles a la sang. La persona infectada ha vençut la malaltia. Resposta secundària Es produeix quan hi ha un 2n contacte d'un antigen amb un organisme. La resposta és diferent de la primària en: - té menys temps de retard entre l'entrada de l'antigen i la producció d'anticossos.

- els valors de concentració dels anticossos (Ig) són més elevats - la persistència a la sang és superior ( de mesos a anys) RESPOSTA MÉS RÀPIDA, MÉS INTENSA I DE MÉS DURADA Quina és la causa d'aquesta resposta secundària ? La causa és la MEMÒRIA IMMUNOLÒGICA. Alguns limfòcits B després del 1r contacte amb l'antigen es transformen en cèl·lules de memòria. Aquestes cèl·lules de memòria es troben a la sang i als ganglis limfàtics i detecten ràpidament la 2a entrada i posen en marxa la producció d'anticossos. (especialment IgG) 1r contacte amb antigen : - Producció d'anticossos - Producció de cèl·lules de memòria 2n contacte amb antigen: - Actuació de les cèl·lules de memòria. 6.2.

Teoria de la selecció clonal Els limfòcits B tenen anticossos de superfície a les seves membranes que poden actuar contra antígens. Sembla ser que aquests anticossos resten preformats i que amb l'entrada de l'antigen les cèl·lules són seleccionades i se'ls estimula la seva proliferació i maduració. És a dir, cada limfòcit té un receptor diferent i quan entra un antigen, només s'activen els limfòcits que el poden reconèixer. Aquests es multipliquen i formen un "clon". El limfòcit seleccionat per l'antigen comença a dividir-se i produeix nombrosos limfòcits idèntics a l'inicial. Són limfòcits clònics (idèntics a l'inicial) 6.3.

Obtenció d'anticossos monoclonals Els anticossos monoclonals són anticossos idèntics produïts al laboratori que reconeixen un únic antigen concret. Procedeixen d'un sol limfòcit B, per tant tots seran iguals (clons) i específics per un antigen concret.

(La resta d'anticossos que tenim al cos són policlonals perquè en tenim molts tipus diferents, és a dir, mateixa classe d'Ig però moltes regions variables diferents) Recordem: Antigen = la molècula gran (per exemple una proteïna viral) Epítop (o determinant antigènic) = un fragment petit d'aquesta molècula Exemple: Una proteïna viral pot tenir: 5, 10 o 20 epítops diferents Diferents limfòcits B reconeixen epítops diferents de la mateixa proteïna, per tant de manera natural el nostre cos produirà diferents tipus d'anticossos per a cada epítop (IgG1, IgG2, IgM1…). Com s'aconsegueixen?

Clons de limfòcit B + cèl·lules plasmàtiques canceroses = hibridomes Els hibridomes es multipliquen ràpida i indefinidament i produeixen un tipus específic d'anticòs. Exemples: Tractament del càncer (marquen cèl·lules tumorals, permeten que el sistema immunitari les destrueixi…); malalties autoimmunitàries (bloquegen molècules inflamatòries); infeccions (COVID-19, virus respiratoris…); diagnòstic (testos d'embaràs, de COVID, …); recerca científica (marcar proteïnes, identificar cèl·lules, fer immunofluorescència…) Inconvenients Cars Poden causar reaccions immunes Alguns perden eficàcia si l'antigen muta Avantatges Molt específics Reproductibles Alta precisió Efecte dirigit 7.

Altres mecanismes que ajuden el sistema immunitari 7.1. Sistema del complement Completa i augmenta els mecanismes de resposta immunitària. Són proteïnes del grups de les globulines que es troben sempre presents al plasma. Intervé en la immunitat innata i adquirida. Funcions : - Lisi cel·lular: provocar la lisi del patogen (porus a la membrana). - Intervenen en el procés inflamatori: activen i atreuen fagòcits. També estimulen els mastòcits per tal que alliberin histamina. - Marcar patògens: Algunes proteïnes s'uneixen a microorganismes i els marquen perquè llavors les cèl·lules fagocítiques (macròfags i neutròfils) els reconeguin.

- Elimina complexos Ag-Ac: els porta al fetge i a la melsa unida als eritròcits per tal que allà siguin fagocitats. 7.2. L'interferó Són proteïnes produïdes per cèl·lules infectades per virus que serveix per alertar altres cèl·lules i frenar la replicació viral. Forma part de la immunitat innata (resposta ràpida i no específica). 8. Maneres d'immunitzar-se La immunització és el procés pel qual una persona queda protegida enfront de certes malalties. Segons com sigui aquest procés la immunitat que s'obté pot ser: Patologies del Sistema Immunitari 1.

L'Autoimmunitat L'autoimmunitat és un error del sistema immunitari que es produeix quan aquest perd la seva capacitat de reconèixer les molècules de l'organisme com a pròpies (autotolerància) i, en conseqüència, fabrica anticossos (autoanticossos) contra elements propis. Limfòcits Autoreactius: Són limfòcits que no distingeixen entre molècules pròpies i antígens externs. Normalment, aquests limfòcits són eliminats durant la seva maduració a la medul·la òssia i al tim, però alguns aconsegueixen passar a la circulació sanguínia. Factors de Risc: Inclouen factors ambientals, el sexe i factors genètics. 1.1.

Mecanismes i Exemples Mimetisme Molecular Aquest fenomen es produeix quan microorganismes patògens presenten proteïnes molt similars a les proteïnes pròpies de l'organisme. El sistema immunitari, en atacar el patogen, pot ser "enganyat" i atacar també les cèl·lules pròpies que tenen aquestes proteïnes semblants. Esclerosi Múltiple És una malaltia autoimmune que afecta el sistema nerviós. Procés: Es produeix un deteriorament de la beina de mielina que recobreix els axons de les neurones (desmielinització). Els anticossos i macròfags ataquen els autoantígens d'aquesta beina, impedint la correcta circulació de l'impuls nerviós.

Causa: S'associa amb l'adenovirus tipus 2, que té proteïnes a la seva càpsida amb seqüències d'aminoàcids molt similars a les de la mielina. El sistema immunitari, en atacar el virus, pot acabar atacant les beines de mielina. Altres Malalties Autoimmunes Malaltia Teixit/Òrgan Afectat Diabetis juvenil Cèl·lules B del pàncrees Malaltia de Graves Tiroides Psoriasi Pell Malaltia d'Addison Glàndules suprarenals Lupus eritematós sistèmic Diferents òrgans, teixits i cèl·lules Artritis reumatoide Teixit conjuntiu Celiaquia Intestí Tiroiditis de Hashimoto Tiroides Asma Pulmons Èczema Pell 1.2.

El Complex HLA i l'Autoimmunitat El complex HLA (Human Leucocyte Antigen) correspon a les proteïnes MHC en humans. Són proteïnes presents a la membrana de totes les cèl·lules que identifiquen els teixits de cada persona. L'HLA determina quines porcions de microorganismes es presenten als limfòcits T. Anomalies genètiques en l'HLA poden fer que aquest complex presenti antígens propis als limfòcits T, desencadenant una resposta autoimmune. 1.3. Tractaments (Immunoteràpia) L'objectiu és reduir la resposta autoimmunitària. Fàrmacs Immunosupressors: Redueixen la proliferació de limfòcits, però són inespecífics i exposen el pacient a infeccions.

Exemples: corticoesteroides, azatioprina, ciclosporina A. Substàncies Bloquejadores d'Autoantígens: Teràpies específiques en fase experimental que busquen bloquejar els autoantígens o induir tolerància. Extirpació de la Glàndula Tiroides i Plasmafèresi: S'utilitzen per pal·liar els processos. La plasmafèresi consisteix a centrifugar el plasma sanguini per eliminar els complexos autoantigen-autoanticòs. 2. La Hipersensibilitat (Al·lèrgies) La hipersensibilitat és una reacció excessiva del sistema immunitari davant l'exposició a un antigen generalment innocu, anomenat al·lergen o al·lergogen.

Alguns al·lèrgens comuns són el pol·len, els àcars de la pols, cosmètics, floridura, fragàncies, gluten, medicaments i aliments. Tipus d'Hipersensibilitat: Immediata: Els efectes apareixen als pocs minuts del segon contacte amb l'al·lergen. Retardada: Els efectes apareixen hores o dies després del segon contacte (ex: prova de la tuberculina). 2.1. Hipersensibilitat Immediata Aquest procés es desenvolupa en dues fases: Primer Contacte (Sensibilització): 1. Un macròfag (cèl·lula presentadora d'antígens) capta i degrada l'al·lergen, presentant fragments a un limfòcit T. 2. El limfòcit T s'activa i segrega interleucines. 3.

Les interleucines estimulen els limfòcits B, que es transformen en cèl·lules plasmàtiques. 4. Les cèl·lules plasmàtiques produeixen grans quantitats d'anticossos de tipus Immunoglobulina E (IgE). 5. Les IgE s'uneixen a la membrana de mastòcits i basòfils, deixant-los "sensibilitzats". Durant aquesta fase no hi ha símptomes externs. Segon Contacte: 1. L'al·lergen entra de nou a l'organisme i s'uneix directament a les IgE presents als mastòcits i basòfils sensibilitzats. 2. Aquesta unió provoca l'alliberament de mediadors químics, principalment la histamina.

Efectes de la Histamina: La histamina és responsable de la majoria dels símptomes al·lèrgics: Vasodilatació: Causa envermelliment i baixada de pressió arterial. Augment de la Permeabilitat Capil·lar: Provoca inflor. Contracció dels Bronquis: Genera dificultat respiratòria. Estimulació de Terminacions Nervioses: Causa dolor i picor a la pell. Secreció de Mucositats: Provoca congestió. Aquestes reaccions poden anar des de símptomes lleus fins a un xoc anafilàctic, una reacció severa que pot causar la mort. Anomalies d'Hipersensibilitat Comuns Anomalia Òrgans Afectats Símptomes Rinitis al·lèrgica Mucosa nasal Esternuts seguits, secreció nasal abundant.

Febre del fenc Mucoses, faringe Conjuntivitis, rinitis, febre, mal de cap. Urticària Dermis de la pell Erupcions cutànies i picor. Asma bronquial Bronquis Dificultat i insuficiència respiratòria. Xoc anafilàctic Aparell circulatori i respiratori Hipotensió arterial, insuficiència cardíaca, constricció bronquial. 2.2. Hipersensibilitat Retardada En aquest tipus, els símptomes apareixen hores o dies després de la segona exposició a l'al·lergen i no hi intervenen anticossos IgE. Mecanisme: Està mediada per limfòcits T. Quan s'activen pel segon contacte, segreguen interleucines i interferó gamma.

Efectes: Aquestes substàncies activen macròfags, que s'adhereixen entre si formant nòduls granulomatosos i alliberen enzims hidrolítics que poden destruir els teixits circumdants. Exemple: El fenomen de Koch, utilitzat en la prova de la tuberculina per determinar si una persona ha estat en contacte amb el bacil de la tuberculosi. 2.3. Tractament de les Al·lèrgies Antihistamínics: Bloquegen els efectes de la histamina, alleujant els símptomes de la hipersensibilitat immediata. Injecció d'Al·lèrgens Específics: Tècnica que busca reduir la sensibilitat a l'al·lergen i alleujar símptomes duradors. 3.

La Immunodeficiència És la incapacitat del sistema immunitari per aturar infeccions microbianes, la qual cosa fa que fins i tot microorganismes no patògens puguin causar malalties greus. Les causes poden ser trastorns genètics, errors en el desenvolupament d'òrgans limfoides o infeccions víriques. 3.1. Immunodeficiència Primària o Congènita És de tipus genètic, present des del naixement i sovint hereditària. Característiques: La majoria es deuen a defectes dels limfòcits B, que no produeixen anticossos o ho fan en quantitats insuficients. Sol aparèixer al voltant dels 6 mesos de vida, quan el nadó perd les IgG maternes rebudes a través de la placenta.

Tractament: Inclou agents antimicrobians, injeccions de gammaglobulines i, en casos greus, l'aïllament del pacient (conegut com a "nens bombolla"). 3.2. Immunodeficiència Secundària o Adquirida S'adquireix al llarg de la vida com a conseqüència d'infeccions greus, càncers avançats, malalties autoimmunes o càncers que afecten òrgans immunològics. Exemples: Leucèmia Limfoide Crònica: Un càncer de la sang on proliferen limfòcits B anormals que produeixen pocs anticossos. Infecció pel VIH: El virus que causa la SIDA. 4.

La SIDA (Síndrome d'Immunodeficiència Adquirida) És una malaltia greu produïda pel Virus de la Immunodeficiència Humana (VIH), que ataca i destrueix les cèl·lules clau del sistema immunitari, concretament els limfòcits T col·laboradors (Th o CD4+). 4.1. Característiques i Cicle del VIH Estructura del Virus: És un retrovirus, el que significa que el seu material genètic és ARN. Conté l'enzim transcriptasa inversa. La seva coberta membranosa té glicoproteïnes, com la gp120, que s'uneixen als receptors CD4 dels limfòcits Th. La seva naturalesa d'ARN li confereix una elevada taxa de mutació. Cicle de Replicació: 1. Fixació: El virus s'uneix al limfòcit Th. 2.

Transcripció Inversa: L'enzim transcriptasa inversa converteix l'ARN víric en ADN víric. 3. Integració: L'ADN víric s'integra en el genoma de la cèl·lula hoste. 4. Transcripció i Traducció: La maquinària cel·lular produeix ARN i proteïnes virals. 5. Acoblament: Es formen nous virus a l'interior de la cèl·lula. 6. Sortida: Els nous virions surten del limfòcit, sovint destruint-lo en el procés. 4.2. Transmissió i Fases de la Infecció Vies de Transmissió: El VIH es troba en sang, líquid seminal, secrecions vaginals i rectals, i llet materna. Es transmet per sexe sense protecció, agulles no estèrils, transfusions, trasplantaments i de mare a fill durant l'embaràs.

No es transmet per petons, saliva, plats, coberts, roba, tovalloles, aigua o mosquits. Fases de la Infecció: 1. Fase d'Incubació (1-6 setmanes): No hi ha símptomes. 2. Fase d'Infecció Aguda: El virus es multiplica ràpidament. Símptomes similars als de la grip. La persona desenvolupa anticossos i esdevé seropositiva. 3. Fase Asimptomàtica (pot durar fins a 10 anys): La persona no té símptomes, però el sistema immunitari es va debilitant progressivament a mesura que la quantitat de limfòcits T disminueix. 4. Fase de SIDA: El recompte de limfòcits T CD4+ baixa per sota de 200 cèl·lules/µL.

El sistema immunitari queda greument afectat, donant lloc a infeccions generalitzades (oportunistes), afeccions neurològiques i certs tipus de tumors que poden conduir a la mort. 4.3. Diagnòstic i Tractament Diagnòstic: Es realitza mitjançant una anàlisi de sang per detectar anticossos, antígens o ADN del virus, com el test d'ELISA. Un resultat positiu indica que la persona és seropositiva. Prevenció: Ús del preservatiu, utilització d'agulles netes i estèrils, i profilaxi pre i postexposició. Tractament: No hi ha cura, però els fàrmacs antiretrovirals frenen la replicació del virus. Aquests inclouen inhibidors de la transcriptasa inversa (com l'AZT) i inhibidors de la proteasa.

L'objectiu és aconseguir una càrrega viral indetectable; quan això passa, el virus és intransmissible. 5. El Càncer El càncer es caracteritza per una divisió contínua i incontrolada de cèl·lules que s'originen a partir d'una sola cèl·lula (origen clonal). Aquestes cèl·lules tumorals acumulen mutacions, tenen un citoesquelet anormal i una activitat bioquímica alterada. Interacció amb el Sistema Immunitari: Les cèl·lules tumorals presenten a la seva membrana antígens tumorals (neoantígens) que poden ser detectats pels limfòcits T citotòxics (Tc).

No obstant això, moltes vegades són ignorades pel sistema immunitari perquè són cèl·lules pròpies (autotolerància) o perquè perden les molècules MHC de classe I, dificultant el seu reconeixement pels limfòcits Tc. 5.1. Diagnòstic, Prevenció i Tractament Diagnòstic: Es basa en anàlisis de sang/orina, biòpsies i tècniques d'imatge (raigs X, ressonàncies magnètiques, tomografies). El diagnòstic precoç és clau. Prevenció: Inclou hàbits de vida saludables, revisions periòdiques i vacunació (ex: virus del papil·loma humà). Tractaments Convencionals: Cirurgia: Per a càncers localitzats. Radioteràpia: Aplicació local de radiacions ionitzants.

Quimioteràpia: Administració de fàrmacs que destrueixen cèl·lules en divisió (tant tumorals com sanes), la qual cosa pot causar immunosupressió. Teràpia hormonal: Per a càncers de mama o pròstata. Teràpia dirigida: Actua sobre canvis específics de les cèl·lules canceroses. Immunoteràpia contra el Càncer: Teràpia de cèl·lules T (CAR-T): Modificació genètica de les cèl·lules T del pacient perquè reconeguin i ataquin les cèl·lules canceroses. Anticossos monoclonals: Ajuden a identificar i eliminar antígens tumorals. Immunomoduladors i citocines: Substàncies com interleucines o interferó que estimulen el sistema immunitari. Vacunes: Inclouen virus oncolítics i vacunes preventives. 6.

Els Trasplantaments i el Rebuig Un trasplantament consisteix a substituir òrgans, teixits o cèl·lules malaltes d'un receptor per uns de sans d'un donant. Els principals òrgans trasplantats són el ronyó, cor, pulmó, fetge, intestí i pàncrees. Tipus de Trasplantaments segons l'Origen: Autotrasplantament: El donant i el receptor són la mateixa persona (ex: empelt de pell). Isotrasplantament: Entre individus genèticament idèntics (bessons univitel·lins). Al·lotrasplantament: Entre individus de la mateixa espècie però amb constitució genètica diferent. Xenotrasplantament: L'òrgan prové d'un individu d'una altra espècie. 6.1.

El Fenomen de Rebuig El rebuig ocorre quan el sistema immunitari del receptor ataca l'òrgan o teixit trasplantat. Causa: Les proteïnes del complex d'histocompatibilitat principal (MHC o HLA) de les cèl·lules del donant són reconegudes com a antígens estranys pel sistema immunitari del receptor. Mecanisme Immunitari: Resposta cel·lular: Els limfòcits T citotòxics activen cèl·lules NK i macròfags, que destrueixen les cèl·lules trasplantades. Resposta humoral: La unió antigen-anticòs activa el sistema del complement, que atreu macròfags i provoca la lisi cel·lular. Tipus de Rebuig: Hiperagut: Ocorre als pocs minuts del trasplantament.

Causat per anticossos preexistents en el receptor contra les molècules HLA del donant. Agut: Es produeix dies o mesos després. Causat principalment per l'acció dels limfòcits T. Tardà o Crònic: Apareix a partir dels tres mesos. És el resultat d'una resposta immunitària persistent que deteriora progressivament l'òrgan trasplantat.