Els tipus d'immunitat

La immunitat es pot classificar en natural o artificial, i en activa o passiva. Explica què significa cadascun d'aquests quatre termes i posa un exemple de cada combinació possible.

El quadre de l'esquema classifica els tipus d'immunitat segons dos criteris. Situa cadascuna de les situacions següents a la casella que li correspon (1 a 4) i justifica la teva elecció: a) passar el xarampió; b) rebre la vacuna del tètanus; c) rebre el sèrum antiofídic després de la picada d'una serp; d) un nadó alimentat amb lactància materna.

Què és una vacuna? Explica per què vacunar-se constitueix un exemple d'immunitat activa artificial.

Les vacunes poden contenir microorganismes atenuats, inactivats, fragments del patogen o toxoides. Explica què tenen en comú totes elles i per què és imprescindible que no causin la malaltia completa.

Què conté un sèrum immune (obtingut d'una persona o un animal ja immunitzat)? Explica per què la seva administració es considera immunitat passiva.

El sèrum antitetànic conté anticossos ja fabricats. Explica per què la seva protecció és immediata però de curta durada, i per què tot i així s'administra també la vacuna en la mateixa visita.

Un excursionista és picat per un escurçó a la muntanya. A urgències li administren immediatament sèrum antiofídic hiperimmune heteròleg (obtingut de cavall) i es recupera amb èxit. Al cap de vuit mesos, el mateix excursionista pateix una segona picada de la mateixa espècie d'escurçó.

1. a) Prediu si el pacient estarà protegit enfront del verí en aquest segon episodi sense rebre un nou tractament. Justifica la teva resposta analitzant els mecanismes cel·lulars i humorals que es van activar (o no es van activar) després de l'administració del sèrum en la primera picada.
2. b) Descriu com variaria la concentració plasmàtica d'anticossos específics enfront del verí al llarg del temps després de la primera picada tractada amb sèrum, i compara-la amb la corba que s'hauria obtingut si s'hagués emprat una vacuna (toxoide inofensiu).
3. c) Justifica per què l'administració repetida de sèrum obtingut d'una altra espècie animal comporta un risc immunològic greu per al pacient a partir de la segona dosi.

Què és la immunitat de grup (o col·lectiva)? Explica per què és important que es vacuni un percentatge alt de la població, fins i tot encara que algunes persones no puguin rebre la vacuna.

El llindar d'immunitat de grup o de ramat ($H$) necessari per tallar la transmissió comunitària d'un patogen es calcula com a $H = 1 - 1/R_0$, on $R_0$ és el nombre bàsic de reproducció. Perquè aquest llindar s'assoleixi mitjançant vacunació, la cobertura vacunal ($V_c$) ha de satisfer la condició $V_c \times E \ge H$, essent $E$ l'efectivitat de la vacuna en escala decimal.

En una comunitat es detecta un brot de xarampió amb $R_0 = 15$. La vacuna disponible té una efectivitat estimada del $95\ \%$ ($E = 0,95$).

1. a) Calcula el percentatge mínim d'individus immunes ($H$) que requereix la població per frenar el brot i determina la cobertura vacunal mínima ($V_c$) necessària per aconseguir-ho.
2. b) Explica el fonament immunològic de l'efecte de ramat: per què un nounat que encara no pot rebre la vacuna queda protegit si s'assoleix aquesta cobertura?
3. c) Si en aquesta comunitat la cobertura vacunal cau al $88\ \%$, prediu què passarà amb la transmissió del virus. Justifica a més per què una malaltia com la grip ($R_0 \approx 1,5$) tolera cobertures vacunals molt menors que el xarampió sense provocar epidèmies descontrolades.

En el seguiment serològic d'un individu vacunat contra el tètanus, s'observa que al cap de 10 anys de la seva última pauta els anticossos circulants (IgG) han caigut per sota del llindar protector (0,01 UI/mL). Tanmateix, després d'administrar-li una dosi de reforç, assoleix concentracions altament protectores (> 1,0 UI/mL) en només 4 dies, enfront dels 12 dies que va trigar a generar-los després de la seva primera vacunació en la infantesa.

1. a) Interpreta la diferència temporal i quantitativa observada després de la dosi de reforç, identificant les poblacions cel·lulars i els processos de selecció i diferenciació responsables.
2. b) Si els anticossos circulants eren indetectables al cap de 10 anys, justifica per què no es pot afirmar que l'individu hagués perdut completament la seva immunitat activa.
3. c) Prediu què passaria amb la resposta a la dosi de reforç si el pacient hagués desenvolupat una immunodeficiència adquirida que destruís selectivament els seus limfòcits T col·laboradors ($T_H$).

La vacuna de la febre groga conté virus vius atenuats i protegeix durant dècades amb una sola dosi, mentre que la de la grip (virus inactivats) s'ha d'administrar cada any. Raona per què les vacunes de microorganismes vius solen generar una immunitat més duradora i per què la composició de la vacuna de la grip canvia cada temporada.

En un assaig preclínic amb un model animal per frenar un retrovirus molt variable, s'inocula una vacuna basada en la proteïna d'embolcall viral aïllada d'una soca concreta (soca A). El sèrum dels animals vacunats neutralitza amb èxit la soca A in vitro, però és totalment ineficaç enfront de mostres del mateix virus obtingudes del reservori vuit mesos després.

1. a) Interpreta aquesta fallada a escala genètica i molecular: quins canvis han tingut lloc en el virus i per què els anticossos neutralitzants i els receptors dels limfòcits preexistents han deixat de ser útils?
2. b) Si es volgués dissenyar una vacuna universal eficaç enfront de totes les variants d'aquest virus, proposa sobre quin tipus de regions de les proteïnes virals s'hauria de centrar la diana antigènica i justifica biològicament la teva proposta.
3. c) Com a teràpia alternativa, s'administra a un pacient una infusió intravenosa d'anticossos monoclonals àmpliament neutralitzants. Classifica el tipus d'immunitat aportada i prediu raonadament si el pacient quedarà protegit a llarg termini enfront de futures reinfeccions.