Infección y respuesta

Los patógenos invaden, las defensas responden y la medicina prepara la lucha. Esta referencia cubre Biología AQA GCSE 8461, tema 4.3 Infección y respuesta.

Cómo trata este tema el examen:

• El papel 1 aborda este tema; RP2 (antibióticos/antisépticos en agar) se vincula con el tema 1.
• Anticuerpos monoclonales (4.3.2) y enfermedades vegetales (4.3.3) son solo de biología, mientras que anticuerpos monoclonales más detección de enfermedades vegetales son solo HT.
• Recordar exactamente: cada enfermedad nombrada → tipo de patógeno, síntomas y propagación; los sistemas de defensa; las etapas de prueba de fármacos.

Patógenos son microorganismos que causan enfermedades infecciosas: virus, bacterias, protistas, hongos. Infectan plantas o animales y se propagan por contacto directo, agua o aire. Las bacterias pueden producir toxinas que dañan tejidos; los virus viven y se reproducen dentro de células.

Reducir la propagación: higiene (lavado de manos), esterilización de heridas, agua limpia, tratamiento de aguas residuales, uso de condones, control de vectores (redes contra mosquitos, drenaje de agua).

Defensas no específicas: piel (barrera, costras); nariz (vellosidades, moco); tráquea y bronquios (moco, cilios); estómago (ácido clorhídrico).

El sistema inmune destruye patógenos que entran. Los glóbulos blancos defienden mediante:

1. fagocitosis — engullir patógenos;
2. producción de anticuerpos — proteínas que se unen al antígeno específico;
3. producción de antitoxinas — neutralización de toxinas.

Vacunación: pequeñas cantidades de patógeno muerto o inactivo estimulan a los leucocitos para producir anticuerpos; ante una nueva infección, las células de memoria responden rápidamente con los anticuerpos correctos, previniendo la infección. Efecto de rebaño: inmunizar a una gran proporción reduce la propagación para todos. Evaluar: beneficios (control epidémico, ej. sarampión) vs efectos secundarios raros.

• Antibióticos (ej. penicilina) curan enfermedades bacterianas matando bacterias dentro del cuerpo — antibióticos específicos para bacterias específicas. No pueden matar virus (los virus viven dentro de células; matarlos dañaría el tejido corporal). La resistencia es una preocupación mayor — la carrera por nuevos antibióticos.
• Analgésicos tratan síntomas pero no matan patógenos.

Desarrollo de fármacos: tradicionalmente extraídos de plantas/microorganismos — digitalina de adelfa (corazón), aspirina de sauce, penicilina de hongo Penicillium (Fleming). La mayoría de los nuevos fármacos son sintéticos químicamente, pero los puntos de partida aún pueden ser químicos vegetales.

Etapas de prueba: preclínica (células, tejidos, animales vivos) → ensayos clínicos en voluntarios sanos (baja dosis, seguridad) luego pacientes (dosis óptima, eficacia) → ensayos doble ciego con un placebo; resultados revisados por pares.

Los anticuerpos monoclonales se producen a partir de un solo clon de células, específicos para un sitio de unión en una proteína antígenica. Produciéndolos: estimular linfocitos de ratón para que produzcan el anticuerpo → fusionar con una célula tumoral para crear un hidridoma — este se divide Y produce el anticuerpo → clonar el hidridoma → recolectar y purificar grandes cantidades de un anticuerpo específico.

Usos: pruebas de embarazo; medir niveles de hormonas/químicos en sangre; detectar patógenos; investigación — anticuerpos fluorescentes localizan moléculas; tratamiento del cáncer — anticuerpo unido a una sustancia radiactiva/tóxica la entrega solo a células cancerosas.

Detección (HT): crecimiento enano, manchas en hojas, áreas de pudrición, crecimientos, tallos/hojas malformados, decoloración, presencia de plagas.

Identificación (HT): manual/sitio web de jardinería; análisis de laboratorio; kits de prueba usando anticuerpos monoclonales.

Problemas vegetales nombrados: TMV (viral), mancha negra de rosas (fúngica), pulgones (insectos).

Deficiencias iónicas: demasiado poco nitrato → crecimiento enano (necesario para aminoácidos/proteína); deficiencia de magnesio → clorosis (hojas amarillas — necesario para fabricar clorofila).

Respuestas defensivas: físicas — paredes celulares de celulosa, cutícula cerosa, corteza/capas muertas; químicas — sustancias antibacterianas, venenos; mecánicas — espinas, pelos, hojas caídas/rizadas, mimetismo.

• Cuatro tipos de patógenos; tres vías de propagación; dos formas de reducir la propagación de cada enfermedad nombrada.
• Repasar la tabla de enfermedades: patógeno, propagación, síntomas, control.
• Cuatro defensas no específicas; tres acciones de leucocitos.
• Mecanismo de vacunación + efecto poblacional; antibiótico vs analgésico; por qué los antibióticos fallan en virus.
• Fuentes de fármacos (digitalis, sauce, Penicillium) y etapas preclínicas/clínicas con placebo y doble ciego.
• (HT, biología) Secuencia de producción de hibridoma y cuatro usos de anticuerpos monoclonales.
• (Biología) Signos de enfermedad vegetal, métodos de identificación, deficiencias de nitratos/magnesio, tres clases de defensa.