Exercicis: Les patologies del sistema immunitari

Què és una al·lèrgia? Posa dos exemples d'al·lèrgens freqüents i explica què passa a l'organisme d'una persona al·lèrgica quan entra en contacte amb ells.

Què és una malaltia autoimmunitària? Anomena dos exemples i explica quin error del sistema immunitari les origina.

Què és una immunodeficiència? Distingeix entre immunodeficiència primària i adquirida, i posa un exemple de cada tipus.

Què és un agent infecciós o patogen? Classifica els principals tipus (virus, bacteris, fongs, protozous) i posa un exemple de malaltia causada per cadascun.

Què és la histamina i quins símptomes produeix quan s'allibera durant una reacció al·lèrgica? Indica com actuen els fàrmacs antihistamínics.

L'asma és una malaltia inflamatòria de les vies respiratòries amb un component al·lèrgic freqüent. Explica què passa als bronquis durant un atac d'asma i per què es considera una resposta immunitària desproporcionada.

Què és un contagi? Descriu dues vies de transmissió de patògens (respiratòria, digestiva, per contacte, per vectors o sexual i sanguínia) i una mesura de prevenció eficaç per a cadascuna.

La higiene excessiva durant la infància s'ha relacionat amb l'augment de les al·lèrgies als països desenvolupats (hipòtesi de la higiene). Explica breument en què consisteix aquesta hipòtesi.

Ordena les fases d'una malaltia infecciosa (període de resolució, incubació, fase d'estat o aguda, declivi) i descriu breument què passa en cadascuna.

En la diabetis de tipus 1 el sistema immunitari destrueix les cèl·lules beta del社区pàncrees, productores d'insulina. Explica per què es considera una malaltia autoimmunitària i raona per què el seu tractament consisteix a administrar insulina.

El VIH provoca la sida. Explica quina cèl·lula del sistema immunitari infecta, per què les defenses del malalt es debiliten amb el temps i què són les infeccions oportunistes que apareixen en la fase final.

La celiaquia és una reacció immunitària contra el gluten que danya la mucosa de l'intestí prim. Explica per què no es considera una al·lèrgia alimentària clàssica (intervenen limfòcits T i autoanticossos, amb un component autoimmunitari) i quin és avui el seu únic tractament eficaç.

En el lupus eritematós sistèmic es produeixen autoanticossos contra components del nucli de les mateixes cèl·lules. Explica què són els autoanticossos, per què aquesta malaltia pot afectar diversos òrgans alhora i per què el seu diagnòstic inclou la cerca d'anticossos antinuclears en sang.

En l'esclerosi múltiple, el sistema immunitari destrueix la mielina que recobreix les neurones. Raona per què es classifica com a malaltia autoimmunitària, quines cèl·lules immunitàries participen en l'atac i per què els símptomes depenen de la zona del sistema nerviós afectada.

Els trasplantaments entre bessons idèntics amb prou feines necessiten immunosupressió, mentre que els que es fan entre persones no emparentades sí. Explica què determina aquesta diferència (identitat dels marcadors HLA o MHC) i en què consisteix la prova d'histocompatibilitat que es realitza abans d'un trasplantament.

Els antibiòtics curen les infeccions bacterianes però no les víriques. Explica per què (els virus utilitzen la maquinària de les nostres cèl·lules i no tenen dianes com la paret cel·lular), raona per què l'abús d'antibiòtics selecciona bacteris resistents i explica què suposa la resistència als antibiòtics com a problema de salut pública.

En l'esquema es representa a escala molecular l'activació d'un mastòcit en un teixit conjuntiu.

1. a) Dedueix què representen les partícules A i les molècules B. Justifica a quin isotip pertanyen les immunoglobulines fixades a la membrana i quina de les seves regions (Fab o Fc) s'uneix al receptor del mastòcit i quina a la partícula A.
2. b) Un laboratori assaja dos fàrmacs per evitar les crisis al·lèrgiques: el Fàrmac 1 (un anticòs monoclonal que bloqueja específicament la porció Fc lliure d'aquestes immunoglobulines abans que contactin amb el mastòcit) i el Fàrmac 2 (un antagonista competitiu dels receptors de la molècula B). Prediu raonadament quin dels dos fàrmacs seria totalment inútil si s'administra a un pacient quan ja ha començat la desgranulació del mastòcit.
3. c) Una persona no sensibilitzada pateix una picada de vespa per primera vegada a la seva vida. Un acompanyant insisteix a injectar-li adrenalina d'urgència al·legant que «el verí li provocarà un xoc anafilàctic immediat». Basant-te en el mecanisme immunitari de l'esquema, rebat aquesta afirmació i justifica quina alteració vascular crítica causa la mort en un xoc anafilàctic autèntic si no es reverteix a temps.

Un pacient de 48 anys rep un trasplantament de ronyó procedent d'un donant cadàver no emparentat. Per minimitzar el risc de fallada de l'empelt, l'equip mèdic avalua la compatibilitat immunològica i prescriu una pauta immunosupressora.

1. a) Explica quin complex proteic de membrana determina la compatibilitat entre donant i receptor, i descriu el mecanisme immunològic cel·lular (limfòcits T col·laboradors i citotòxics) que provocaria la destrucció de l'empelt si no s'administressin immunosupressors.
2. b) A les vuit setmanes del trasplantament, amb el ronyó funcionant amb normalitat sota tractament immunosupressor intensiu, el pacient ingressa amb febre alta per una reactivació del citomegalovirus (CMV) i una infecció respiratòria per un fong oportunista. Justifica per què els immunosupressors augmenten de manera preferent la vulnerabilitat enfront de virus, patògens intracel·lulars i fongs, més que enfront de la majoria dels bacteris extracel·lulars comuns.
3. c) Planteja el dilema terapèutic al qual s'enfronta l'equip mèdic: raona què passaria amb l'empelt si se suspèn el tractament immunosupressor per combatre la infecció, i què passaria amb la vida del pacient si s'incrementa la dosi per protegir el ronyó.

Un estudiant que mai abans no havia manifestat problemes respiratoris es trasllada a viure a Jaén el mes d'abril. Durant aquesta primera primavera no experimenta cap molèstia. Tanmateix, a mitjan primavera següent, després d'una passejada per un olivar, desenvolupa en menys de deu minuts una intensa rinitis al·lèrgica amb esternuts en salva, picor ocular i hidrorrea nasal.

1. a) L'estudiant afirma que «el seu sistema immunitari va ignorar completament el pol·len el primer any i només va aprendre a atacar-lo el segon any». Rebat aquesta afirmació deduint quins processos cel·lulars i moleculars van ocórrer de manera asimptomàtica durant la primera primavera (etapa de sensibilització).
2. b) Justifica a escala molecular i cel·lular per què en el segon any la resposta simptomàtica triga escassos minuts a desencadenar-se, comparant la cinètica d'aquesta reacció amb la d'una resposta immunitària adaptativa primària clàssica.
3. c) Si fem una anàlisi serològica a aquest estudiant i a un amic seu no atòpic que passejava amb ell, prediu quines diferències quantitatives i qualitatives s'observaran en els nivells d'IgE plasmàtica total i específica per als antígens del pol·len d'olivera, i raona per què els mastòcits de l'amic no pateixen desgranulació.

A un lactant baró de vuit mesos se li diagnostica agammaglobulinèmia lligada al cromosoma X (malaltia de Bruton), una immunodeficiència congènita deguda a un bloqueig en la maduració dels limfòcits B a la medul·la òssia.

1. a) La història clínica revela que el nadó va estar completament sa durant els seus primers cinc mesos de vida, però a partir del sisè mes va començar a patir pneumònies i otitis de repetició causades per bacteris piògens extracel·lulars (Streptococcus pneumoniae). Justifica l'aparent protecció durant els primers mesos i raona per què la manca d'anticossos el torna vulnerable específicament enfront de bacteris extracel·lulars encapsulats (esmenta el paper de l'opsonització).
2. b) Paradoxalment, el lactant supera sense complicacions majors infeccions víriques habituals com la varicel·la o el xarampió. Interpreta aquest fet a partir dels components del sistema immunitari que romanen intactes en aquest pacient.
3. c) El pediatre desaconsella administrar-li vacunes bacterianes atenuades i prescriu en el seu lloc injeccions intravenoses periòdiques d'immunoglobulines humanes purificades procedents de donants sans. Justifica el tipus d'immunitat (activa o passiva; natural o artificial) que confereix aquest tractament substitutiu i explica per què no genera memòria immunològica en l'infant.

En un estudi epidemiològic es va comparar la prevalença de malalties al·lèrgiques entre nens criats en granges tradicionals (Grup A), on conviuen diàriament amb bestiar i sòls rics en endotoxines microbianes, i nens criats en apartaments de centres urbans (Grup B) amb rutines estrictes de desinfecció domèstica i escàs contacte amb animals. La incidència d'asma al·lèrgica en el Grup B va ser del 14,2 %, enfront de només el 2,8 % en el Grup A.

1. a) Interpreta aquests resultats recolzant-te en la «hipòtesi de la higiene»: explica com l'exposició primerenca a una àmplia diversitat microbiana modula l'equilibri entre les subpoblacions de limfòcits T col·laboradors (Th1 enfront de Th2) i l'activitat dels limfòcits T reguladors (Treg).
2. b) Una empresa de detergents promociona un netejador amb l'eslògan: «Elimina el 99,9 % dels bacteris per mantenir els teus fills lliures d'al·lèrgies». Basant-te en fonaments immunològics, rebat de manera justificada la premissa d'aquest eslògan comercial.
3. c) Es dedueix de la hipòtesi de la higiene que convindria suprimir la potabilització de l'aigua o el calendari de vacunació per robustir el sistema immunitari infantil? Justifica la teva resposta distingint entre l'exposició a microorganismes ambientals comensals no patògens i l'exposició a patògens virulents letals.

Una pacient de 50 anys amb artritis reumatoide greu no experimenta millora amb fàrmacs antiinflamatoris. El seu especialista decideix pautar un tractament biològic amb infliximab, un anticòs monoclonal que bloqueja específicament el factor de necrosi tumoral alfa (TNF-α). Abans d'iniciar el tractament, el protocol hospitalari exigeix fer-li obligatòriament una prova de la tuberculina (Mantoux) i una radiografia de tòrax.

1. a) Justifica el mecanisme biològic pel qual la neutralització del TNF-α aconsegueix frenar la inflamació crònica i la destrucció del cartílag articular en aquesta patologia autoimmunitària.
2. b) Raona per què és indispensable descartar una infecció latent per Mycobacterium tuberculosis abans d'administrar infliximab: explica la funció defensiva normal del TNF-α en la formació i el manteniment dels granulomes que confinen aquest microorganisme intracel·lular i prediu quina complicació ocorreria si s'administra el fàrmac a una persona amb infecció tuberculosa silent.
3. c) La pacient confia que aquest tractament biològic «repararà el seu sistema immunitari i curarà definitivament l'artritis reumatoide». Rebat aquesta expectativa explicant per què l'anticòs monoclonal actua com una teràpia pal·liativa/antiinflamatòria i no corregeix la pèrdua d'autotolerància que va originar la malaltia.

En patologies autoimmunitàries com el lupus eritematós sistèmic (LES) o la tiroïditis de Hashimoto, prop del 90 % dels casos diagnosticats corresponen a dones. Per explicar aquest marcat biaix per sexe, la comunitat científica investiga factors hormonals (els estrògens tendeixen a potenciar la proliferació de limfòcits B i la producció d'anticossos, mentre que els andrògens solen actuar com a immunosupressors) i factors genètics lligats al cromosoma X (que concentra nombrosos gens vinculats a la immunitat innata i adaptativa).

1. a) Formula una hipòtesi justificada per predir si els barons amb síndrome de Klinefelter (cariotip 47,XXY) tindran un risc de desenvolupar LES més semblant al dels barons 46,XY o al de les dones 46,XX.
2. b) Des del punt de vista adaptatiu, una resposta immunitària humoral més vigorosa en les dones confereix més resistència enfront d'infeccions bacterianes i víriques. Justifica com aquest avantatge evolutiu pot traduir-se, en determinades condicions genètiques i ambientals, en un cost desfavorable en forma de malaltia autoimmunitària.
3. c) Un metge d'atenció primària atén un baró jove amb dolor articular simètric, eritema malar i anticossos antinuclears (ANA) positius, però descarta el diagnòstic de LES afirmant que «el lupus és una patologia exclusiva de les dones». Rebat aquesta decisió mèdica diferenciant entre probabilitat epidemiològica i exclusió clínica diagnòstica.

Una dona amb al·lèrgia greu al verí de vespes inicia un tractament d'immunoteràpia específica (dosis subcutànies creixents de verí administrades periòdicament durant 3 anys). Al llarg de la teràpia s'observa en les seves analítiques un augment notable de limfòcits T reguladors (Treg) productors d'IL-10 i TGF-β, un increment significatiu d'anticossos IgG4 específics i un lleu descens en la concentració d'IgE específica. Després de dos anys de tractament, pateix una picada accidental al camp i no presenta símptomes anafilàctics.

1. a) Interpreta el mecanisme mitjançant el qual els limfòcits Treg induïts suprimeixen la resposta al·lèrgica, indicant sobre quines poblacions limfocitàries (Th2) i cèl·lules efectores (mastòcits i basòfils) exerceixen la seva acció immunomoduladora.
2. b) Raona com actuen els anticossos IgG4 com a «anticossos bloquejadors»: per què la seva unió amb el verí de vespa impedeix la desgranulació massiva dels mastòcits malgrat que el pacient encara conserva molècules d'IgE fixades al seu organisme?
3. c) Si per error mèdic s'administrés a la pacient una dosi elevada de l'al·lergen des del primer dia de tractament en lloc de seguir un escalat progressiu de concentracions ínfimes al llarg de mesos, prediu quina resposta immunològica immediata es desencadenaria i justifica per què l'increment gradual de la dosi és indispensable per induir tolerància.

Repte del tema. Imagina que assessores el comitè de salut del teu centre escolar. La teva missió és avaluar l'estat immunitari de la teva comunitat enfront de virus respiratoris i elaborar un informe tècnic raonat.

1. Recollida de dades: Consulta l'últim informe de vigilància SiVira al web de l'Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) o enquesta $10$ persones del teu entorn sobre la seva vacunació antigripal per verificar si s'assoleix la cobertura diana del $75,0$ %.

2. Anàlisi immunològica: Dissenya una taula comparativa distingint els mecanismes de la immunitat innata enfront de l'específica activats pel patogen, classificant el tipus d'immunitat que confereix la vacuna (natural/artificial, activa/passiva).

3. Estudi de patologies: Justifica com respondria l'organisme si l'individu presentés una immunodeficiència congènita o si experimentés un quadre d'hipersensibilitat a l'antigen inoculat.

4. Proposta final: Redacta una proposta raonada d'una pàgina amb mesures preventives per optimitzar la immunitat de grup i salvaguardar persones amb patologies immunitàries.

Es valorarà:

• Precisió en diferenciar els components cel·lulars i moleculars de la immunitat innata i específica.

• Rigor en classificar els tipus d'immunitat i explicar la memòria immunològica.

• Coherència biològica en analitzar les patologies immunitàries plantejades.

• Claredat comunicativa i fonament científic en les propostes de salut comunitària.