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miércoles, 16 de octubre de 2024

Fray Pedro Manuel Chaparro inventa la vacuna

Si has sido el primero ¿Por qué llamarle de otra forma?

En 2012 hablé de Fray Pedro Manuel Chaparro, pionero de la vacunación, en esta entrada. Todavía no había venido a vivir a Ecuador. Como no había vivido en Latinoamérica, la historia de este médico me pasó desapercibida. Hoy, que llevo 10 años en Ecuador y con un hijo guayaquileño, esta historia no me pasa desapercibida. 

Fig. 1. Casi 40 años antes del descubrimiento de la vacuna por E. Jenner. Desde 1765 vacunó en América a más de 10.000 personas, muchas de ellas indios. ¿No lo convierte en un pionero?

Resulta que nadie se atreve a reclamar la autoría de la vacuna para este fraile y médico chileno. Leo entradas de blogs y nadie da ese paso.

¿Hay alguna conexión entre Chaparro y Eugenio Espejo?

EugenioEspejo fue un médico, escritor, político, científico, pensador, periodista, abogado y prócer independentista ecuatoriano nacido en Quito en 1747. Su padre era indígena y su madre una quiteña criolla de ascendencia vasconavarra. Que siendo mestizo, Eugenio Espejo llegase a ser médico habla de su valía y determinación personal.Hay que recordar que en el siglo XVIII, en una colonia española, el color de piel condicionaba fuertemente la posición social de las personas. Al margen de su papel como inductor de la independencia del Ecuador, Eugenio Espejo es considerado hoy en día como uno de los pioneros en proponer que el origen de las enfermedades infecciosas se debe, no a maldiciones divinas sino a causas biológicas y que para evitar su dispersión se deben de implementar medidas higiénicas. Estas observaciones están recogidas en su aporte al libro “Reflexiones sobre las viruelas”. Su obra trata temas para la prevención de la viruela en referencia al estado de los hospitales, higiene y epidemias propias de la comunidad ecuatoriana en esos tiempos. Su trabajo fue tan acertado en el campo científico que el médico español Francisco Gil la añadió como apéndice en su trabajo. Eugenio Espejo, en esta obra propone que:

  • Existen varias maneras de contraer una enfermedad infecciosa como la viruela, entre las que se mencionan: por contacto, por objetos infectados o bien por el medio en el que el individuo se encuentra.
  • Es erróneo pensar que las viruelas son epidemias y que el aire es un conductor directo de ellas hacia cuerpos sanos, más bien se contagian por contacto físico directo con un portador.
  • En la mayoría de los casos la viruela toma de víctimas a los niños. Dependiendo de la gravedad algunos quedan ciegos, sufren deformaciones en el cuerpo especialmente en labios, asimetría en el rostro debida a cicatrices, prominencias u hoyos que permanecen luego de la enfermedad.
  • La viruela se combate cuidando la higiene y el aseo personal.
  • La viruela no proviene de la llamada “Ira de Dios hacia un pueblo”.
  • La viruela llegó de España; a medida que aumentaba el comercio entre América y Europa, mayores eran los casos de viruela en la comunidad.
  • La naturaleza produce nuevas enfermedades que en general son contagiosas.
  • La atmósfera con vapores podridos contrae una naturaleza maligna que provoca una enfermedad epidémica con características propias que actúan como un veneno en el organismo vivo que la contiene.
  • Una pronta detección de la viruela permitirá erradicarla sin dejar efectos adversos en el individuo. Mientras que la detección tardía de esta será perjudicial para la salud incluso luego del tratamiento dejando tos, asma o fiebre de por vida.

Estas ideas propuestas por Espejo preceden varios años a los trabajos de pioneros de la microbiología como Pasteur y Koch. De esta manera, Eugenio Espejo entra a formar parte de la historia de los pioneros que, de alguna manera, propusieron un origen infeccioso de las enfermedades.

¿Cómo llegó Pedro Manuel Chaparro a descubir la vacunación?

Puede que por prueba y error. El método científico utiliza esta aproximación. Se hace una observación y se busca encontrar una causa efecto, ver que esa causa efecto es reproducible. También se busca aislar esa causa de otros posibles factores. Esto es lo que hizo Pedro Leiva cuando descubrió en la planta de la quina un remedio contra la malaria. América Latina es tan variada que posiblemente esto haya podido ser una de las claves en el descubrimiento del dr Chaparro. Que la viruela, lo mismo que la malaria, sean dos enfermedades que llegan a América con el contacto con los europeos y africanos hace que el descubrimiento de la vacuna sea tan extraordinario.

Sabemos que América Latina estaba unida a China a través del galeón de Manila que periódicamente comunicaba el puerto de Acapulco con Manila, ciudad que pertenecía a la corona española y que servía de nexo de unión entre China y España. Sabemos que los chinos conocían la variolización desde hacía 1000 años. Por lo tanto, no es descabellado pensar que el Dr Chaparro conocía esta técnica a través de las noticias que llegaban de China. 

Sabemos que de China, la idea de la variolización pasó a Oriente Medio y África. Lady Montagú en 1716 entra en contacto con la idea de la variolización en Constantinopla, actualmente Estambul, y de ahí la lleva a Inglaterra. Emmanuel Timoni, (1670-1718) fue médico al servicio de la embajada británica en Constantinopla a principios del siglo XVIII. Su nombre permanece unido a la propagación de la inoculación contra la viruela en Europa. Graduado de la Universidad de Padua, miembro de la Royal Society de Londres desde 1703, el doctor Timoni publicó en 1713 en las Philosophical Transactions of the Royal Society su tratado sobre la inoculación. Su trabajo fue publicado nuevamente al año siguiente en Leipzig. En este trabajo mencionó a mujeres otomanas que, para protegerse de la viruela, adquirieron el hábito de contagiarse levemente pinchándose con una aguja empapada en pus.

Fig. 2. El experimento con un solo niño fue determinante y decisivo para convencer sobre la causa efecto de la protección otorgada por la vacunación con viruela bovina frente a la mortal viruela humana. Fuente

El trabajo de Edward Jenner no fue serendipia, fue el fruto del viaje de una idea desde China, los auténticos descubridores de la vacunación a occidente. Ahora queda investigar cómo el Dr Chaparro, en lo que es ahora Chile, descubre, de forma independiente, o influenciado por las ideas que venían de China, la vacunación. ¿Puede ser que conociese los trabajos de Emmanuel Timoni? Por ventana de tiempo así podría haber ocurrido.

Hay dos hechos que se deben de poner de relieve en esta historia. Ambos favorecen la versión inglesa de autoría de la invención de la vacuna. El primero es el hecho de que el descubrimiento se publicase en una revista científica. De esta manera, la robustez y eficacia de la vacuna se puedo demostrar científicamente. Había una lógica aplastante que ayudó a su difusión. La vacuna, como idea se dotaba de un razonamiento lógico del que carecía previamente donde su eficacia parecía fruto de casualidades. El segundo hecho consiste en el reconocimiento inmediato de su descubridor. Todo éxito debe de ser aclamada por aquellos que se han beneficiado de su éxito. Cuando leemos sobre el Dr. Chaparro nos percatamos que, al igual que los grandes descubridores nacidos en países latinos, su hallazgo despierta recelos, envidias y más que fortuna, lo que ocurre es que les trae desgracias. Los honores no llegan, o como en el caso del Dr. Chaparro, llegan un año antes de su muerte. ¿Quién conoce hoy a Pedro Leiva? ¿Quién conoce el trabajo sobre viruelas del Dr Espejo? ¿Alguien sabe del descubriemiento de los antimicrobianos por el Dr. Clodomiro Picado?


martes, 6 de agosto de 2024

Escalera a la pandemia = escalera al cielo


Fig. 1. La gripe aviar desde 2020 ha estado saltando de especie animal en especie animal. Primero, depredadores que comen aves muertas por la gripe como leones marinos, osos y zorros. De ahí, el virus pasó a otros depredadores que viven en cautividad por su piel, las martas cibelinas y visones. De ahí a otros superdepredadores como los gatos domésticos. De ahí saltó al ganado y estamos esperando que llegue próximamente a humanos. 

Fig. 2. Cada vez que un virus de la gripe aviar es capaz de entrar en una nueva especie, ese virus crece exponencialmente en la nueva población hasta que aparece un mutante que es capaz de entrar en la celula de una especie próxima. 

Como el Sars-CoV-2 se volvió un virus supertransmisible

La respuesta corta es: el virus aumentó exponencialmente su población, surgió una mutación que se seleccionó porque fue muy exitosa transmitiéndose: Variabilidad/selección/expansión. Con el Covid-19 hemos aprendido que un virus, el Sars-CoV-2, puede volverse más transmisible si tiene una diana para una proteasa en la molécula de su espícula.


Fig. 3. Se han observado unas secuencias de 12 nt en el ARN del virus que hacen que haya 4 aminoácidos diana para una proteasa, la furina.
Fig. 4. La secuencia que codifica para la secuencia diana de la proteasa furina en el ARNm es ccu cgg cgg gca. Podemos entrar en la página del NCBI en donde se encuentran las secuencias de ADN del coronavirus. Si buscamos por CCTCGGCGGGCA encontraremos la secuencia en los 29000 nt de la secuencia que codifican para prolina-arginina-arginina-alanina (Hf, +, +, Hf)

 Fig. 5. Papel de ASGR1 y KREMEN1 en la infección por SARS-CoV-2. Fuente 

Como el gráfico de la figura 5 es demasiado molecular voy a dar una explicación más básica:

Fig. 6. El virus SARS-CoV-2 y su antecesor el SARS-CoV-1

El virus SARS-CoV-1 surgió en agosto de 2003. Era un virus con un letalidad elevada (1) de aproximadamente un 10%. Infectaba los pulmones (2) por lo que era poco transmisible ya que las personas no respiran exhalando profundamente el aire que retienen. La espícula del virus, que es la llave con la que el virus entra en la célula del pulmón, fue estudiada. Era una llave que le permitía entrar en las células de pulmón. Por eso, solo se replicaba en este órgano. En 2019 surgió un nuevo virus con una letalidad menor (5) del 1%. Este virus tenía una mutación que le dio la capacidad para infectar más células humanas (6). La mutación hizo que surgiese una nueva zona en la espícula que podía ser cortada por una furina humana, es decir, una proteasa que va a recortar la espícula dándole una forma diferente. De esa manera, el virus iba a tener la llave original (7), más una nueva llave, la modificada por la proteasa furina (8), y con esa nueva llave podía infectar las células del sistema respiratorio superior (9). La mutación que hizo que SARS-CoV-2 tenga dos llaves (10) le permitió expandirse por todo el planeta. Esa expansión aumentó la variabilidad del virus, y de esa enorme variabilidad surgió la selección de nuevas cepas más y más transmisibles.
Fig. 7. Expansión de la sucesión de cepas de SARS-CoV-2. Fuente

La industria farmacéutica preparada para fabricar vacunas frente a la gripe aviar

Según publica Medscape, los principales fabricantes de vacuna antigripal a nivel mundial han afirmado que podrían disponer de millones de dosis de vacuna frente a la gripe aviar unos meses después de la hipotética situación en la que una nueva cepa salte al humano. De momento, el brote actual de gripe en aves está causado por A/H5N1 del clado 2.3.4.4b, y los casos originados por ésta en humanos son excepcionales al ser muy bajo el riesgo de transmisión a los mismos. Los ejecutivos de tres de estas compañías (GSK, Moderna y CSL Seqirus) han comentado que ya están ensayando en humanos una vacuna que concuerda con el tipo de virus circulante. Sanofi, por su parte, ha expresado que están listos para iniciar la producción de la vacuna frente a H5N1 que ya tienen en stock, por si fuera necesario.

Recordemos que la mayoría de las vacunas para la gripe con potencial pandémico ya están pre-aprobadas por los regulatorios en base a los datos obtenidos en ensayos clínicos llevados a cabo con anterioridad.

Actualmente, estamos a 5 mutaciones de que la gripe aviar pase a humanos. Vayamos adquiriendo las vacunas

miércoles, 1 de mayo de 2024

Declarar las inyecciones de COVID-19 como armas biológicas y tecnológicas

El Partido Republicano de Arizona es ahora el segundo Partido Republicano estatal en aprobar la resolución “Prohibir el Jab” y declarar las inyecciones de COVID-19 como armas biológicas y tecnológicas.

¡El Partido Republicano de Arizona votó en abril 2024 y aprobó la resolución con el 95,62% de los votos! La resolución declara que las inyecciones de COVID-19 son armas biológicas y tecnológicas y pide al Gobernador que prohíba su distribución, al Fiscal General a confiscar los viales y a realizar un análisis forense de su contenido.

El Cirujano General del Estado de Florida pide detener el uso de vacunas de ARNm contra el COVID-19

El 6 de diciembre de 2023, el Cirujano General del Estado, Dr. Joseph A. Ladapo, envió una carta al Comisionado de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA), Dr. Robert M. Califf, y a la Directora del Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), Dra. Mandy Cohen, con respecto a las preguntas relacionadas con las evaluaciones de seguridad y el ícono de descargo de responsabilidad de salida: el descubrimiento de miles de millones de fragmentos de ADN por dosis de las vacunas de ARNm COVID-19 de Pfizer y Moderna.

El Cirujano General describió las preocupaciones con respecto a los contaminantes de ácido nucleico en las vacunas de ARNm COVID-19 aprobadas de Pfizer y Moderna, particularmente en presencia de complejos de nanopartículas lipídicas y ADN promotor/potenciador del virus de los simios 40 (SV40). Las nanopartículas lipídicas son un vehículo eficiente para la administración del ARNm de las vacunas contra la COVID-19 a las células humanas y, por lo tanto, pueden ser un vehículo igualmente eficiente para la administración de ADN contaminante a las células humanas. La presencia de ADN promotor/potenciador de SV40 también puede representar un riesgo único y elevado de integración del ADN en células humanas.

La ciencia, o mejor dicho, el método científico, es cultura

El método científico se basa en la racionalidad, en la prueba, en la argumentación sin falacias. No solo acepta que se cuestione lo que se afirma sino que el propio método se basa, en una parte del proceso, en la propia falsación de lo que se propone. Lo contrario a la racionalidad es... la irracionalidad. Si la racionalidad es cuestionable, normalmente, la irracionalidad se basa en la incuestionabilidad de lo que propone. Lo irracional suele ser mentira. Y hay algo turbio cuando alguien te cuenta una mentira y tu te la crees. Cuando alguien que te cuenta una mentira nota que tu te la crees automáticamente para esa persona te conviertes en un pendejo, en un estúpido. Y esa es una puerta para comenzar el abuso

martes, 15 de marzo de 2022

¿Realmente sabemos cómo funcionan las vacunas?

Hay dos conceptos importantísimos para entender cómo funciona una vacuna: selección y expansión clonal.

PREGUNTAS PREVIAS AL TALLER

PREGUNTA 1: ¿Por qué la vacuna nos protege contra virus y bacterias?

RESPUESTA CORRECTA

En nuestro cuerpo circulan millones de células inmune. Cada una de ellas exhibe un anticuerpo distinto y característico propio. Cuando nos vacunamos, introducimos en nuestro cuerpo un fragmento del virus , de la bacteria o del parásito contra el que nos queremos proteger. Si ese fragmento se une al anticuerpo de una de esas células, esta célula empieza a proliferar. De esa manera, ahora tendremos millones de células clónicas que tienen ese anticuerpo con capacidad de unirse al virus o a la bacteria en cuestión. Por ese motivo, la vacuna nos protege, por que selecciona y hace que se multipliquen las células que reconocen y se unen al patógeno contra el que nos queremos vacunar.

RESPUESTAS INCORRECTAS:

Básicamente, existen diferentes virus y bacterias que tienen la capacidad de entrar en el ser humano, una vez adentro se desencadena una serie de cosas empezando porque se multiplica para así atacar a las células causando una infección, el virus o bacteria el sistema inmunológico la identifica como raro y para protegerse se da la respuesta inmune innata, es decir, los macrófagos pues se comen a los invasores para destruirlos y si eso no funciona la otra opción es los linfocitos que son como detectives usando el antígeno, cada uno de ellos desarrolla una forma para atacarlos, se multiplica, los B producen anticuerpos ayudando a los macrófagos a que si eliminan estos invasores. Las vacunas actúan en el sistema inmunológico para así combatir la infección introduciendo algún germen muerto o viejo, evitando que se dé la enfermedad. (Por K. L.)

Cuando se aplica una vacuna, esta va a estimular una respuesta inmunitaria, a manera de una memoria, cosa que en el caso que es el futuro la persona inoculada “……” ese virus, su sistema inmune que sebe como actuar, y hace que la enfermedad no sea letal, y su sintomatología es más leve. (Por D.N.)

Cuando hay una infección, el sistema inmunitario activa 2 mecanismos de defensa. Las vacunas trabajan en conjunto con el sistema inmunológico, ya que los linfocitos tienen memoria y reaccionan si el mismo virus o patógeno viral aparecen. Las vacunas simulan una infección y como crea memoria contra estos patógenos, así que al momento de entrar el sistema inmune ya está “entrenado”. (Por M. A. P.)

La vacuna se encarga de simular la infección, pero sin producirla, empieza con la inoculación de ARN muerto o inactivo que va a estimular la producción de anticuerpos específicos o linfocitos B idénticos para que a futuro reconozcan el antígeno lo ataque a futuro. Se necesita refuerzo porque va perdiendo esta carga al generar una respuesta adaptativa con especificidad. (Por P.C.)

Las vacunas tienen partes inactivas o una fracción de un organismo específico (antígeno) que va a provocar una respuesta inmunitaria en el cuerpo. Entonces al introducirla produce más antígenos nuestro cuerpo porque lo reconoce y quedan como defensa adquirida. En caso de infección el cuerpo ya la reconocería. Cabe recalcar que esta no provoca la enfermedad, pero inducirá al sistema inmunitario a responder como lo hubiera hecho en su primera reacción ante el patógeno real. (Por C.R.)

 Video 1: Cómo funcionan las vacunas | AFP Animé.

PREGUNTA 2: Atención al minuto 0:50 ¿Es correcto decir que el linfocito "se adapta" para atacar a un virus o una bacteria en particular? ¿Qué crees que quiere decir?

RESPUESTA CORRECTA: No es correcto. Al unirse el antígeno de la vacuna a un linfocito que tenga un anticuerpo que reconozca ese antígeno hará que este linfocito comience a dividirse y aumentar su número.

RESPUESTAS INCORRECTAS (Todos los alumnos encuestados respondieron que no se adaptan porque previamente les había dicho que es horrible decir que se adaptan... pero ninguna de las respuestas fue más allá de razonamientos circulares y lugares comunes): 

El linfocito no se adapta, como los linfocitos adquieren memoria estos adquieren especificidad lo que permite reconocer al mismo virus si es que vuelve a entrar. (Por M.A.P.)

No se adapta. Si la bacteria no es reconocida pues no habrá nada contra ella, pero en caso de reinfección y la reconocería y sabría cómo atacar. (Por R.F.)

No, puesto que las vacunas al crear una respuesta adaptativa inducen especificidad para que los linfocitos reconozcan y ataquen. (Por P.C.)

Los linfocitos no se adaptan, pero tienen memoria, entonces cuando un virus o bacteria aparece ellos lo identifican, indicando especificidad para ellos. (Por K.L.)

Video 2: ¿Cómo funciona la vacuna contra el COVID-19?. Fuente AstraZeneca

PREGUNTA 3: Atención al min 2:30 ¿Crees que explica cómo funcionan las vacunas cuando dice que los linfocitos después del contacto con el antígeno se multiplican? 

RESPUESTA CORRECTA: No, porque no todos los linfocitos se multiplican. Solo se multiplican aquellos que tienen un anticuerpo determinado que se une al antígeno que se encuentra en la vacuna

RESPUESTA INCORRECTA: Si, porque  todos los linfocitos se multiplican. Se multiplican aquellos que tienen un anticuerpo por lo que van a reaccionar contra la vacuna

Por supuesto,  todos los linfocitos se multiplican. Se multiplican por que la vacuna va a adjuvar a estimular el sistema inmune

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La gran mayoría, por no decir todos, los alumnos no respondieron de manera correcta estas preguntas

¿Puede ser el anumerismo el problema?

Saber pocas matemáticas nos convierte en ciudadanos más manipulables. El desconocimiento de los números carece del reproche social que provocan otras ignorancias. Una buena parte de las confusiones provienen de nuestra dificultad para manejar cifras muy grandes. La dificultad para manejar el concepto de números exponenciales también es un obstáculo para entender cómo funcionan las vacunas.

¿Cómo funciona la vacuna?

En mi experiencia como docente he observado que los alumnos no entienden como funcionan las vacunas y solo cuando se explican utilizando el crecimiento exponencial son capaces de entender la fortaleza de aumentar el número de linfocitos mediante la vacunación. Entender la vacunación solo se puede conseguir desde la comprensión del aumento exponencial 1 -> 2 -> 4-> 8 de linfocitos. 

El número de linfocitos suele estar por encima de 1500 células por microlitro de sangre (1,5 × 109 por litro) en los adultos. Si un adulto tiene 6 litros de media entonces 9 x 109 linfocitos. Existen tres tipos de linfocitos: Linfocitos B; Linfocitos T; Células NK. Para explicar cómo funciona una vacuna debemos simplificar. Hablaremos exclusivamente de linfocitos. La maduración de linfocitos, que se lleva a cabo de manera distinta para los linfocitos T y B la simplificaremos con el concepto "escuela de linfocitos". Simplificar significa obviar información no relevante para que lo que queremos subrayar resalte.

En esta explicación simplificada de cómo funcionan las vacunas haré hincapié en tres puntos críticos:

1/3 GENERACIÓN DE LINFOCITOS B CON UN ANTICUERPO DISTINTO CADA UNO DE ELLOS
2/3 ELIMINACIÓN DE LINFOCITOS QUE REACCIONEN CON EL PROPIO CUERPO
3/3 EXPANSIÓN CLONAL DEL LINFOCITO QUE SE UNA A LA PROTEÍNA DE LA VACUNA.

1/3 GENERACIÓN DE LINFOCITOS B CON UN ANTICUERPO DISTINTO CADA UNO DE ELLOS

Recombinación somática  o recombinación V(D)J permite que cada uno de los linfocitos que se generen de las células madre de la médula ósea exhiban en su superficie ig (inmunoglobulinas) también llamados anticuerpos. Cada linfocito va a exhibir un anticuerpo propio distinto de los demás.


La generación de variabilidad en los anticuerpos mediante recombinación somática o recombinación V(D)J es un proceso por el cual diferentes segmentos de ADN se mezclan al azar para formar un gen, de este modo se explica como unos pocos segmentos al combinarse de todas las maneras posibles produce anticuerpos diferentes. Fuente

Organización de los genes de las inmunoglobulinas (Ig) antes de su reordenamiento (línea germinal). Existen múltiples versiones de los segmentos génicos que codifican para las regiones V, D y J que forman la región variable de las cadenas pesadas y ligeras. El segmento D solo existe en las cadenas pesadas. El locus de la cadena pesada, además de la región variable que es única, contiene los exones que codifican los genes de los nueve isotipos de Ig (CH, en verde). Los dominios constantes de las cadenas ligeras están codificados por un solo exón, aunque existen al menos seis copias funcionalmente equivalentes de Cl. La diversidad potencial [6.210 × (200 + 210)] supera los 2,5 millones de Ig posibles (excluyendo los nueve genes CH, que determinan el isotipo, no la especificidad). Fuente: Inmunología
biología y patología del sistema inmunitario. Autores: José Ramón Regueiro González-Barros (dir.) y otros.Editores: Editorial Médica Panamericana. 2010. Edición: 4ª. España. ISBN: 978-84-9835-003-6

2/3 ELIMINACIÓN DE LINFOCITOS QUE REACCIONEN CON EL PROPIO CUERPO

Durante la maduración, si los linfocitos B establecen interacciones con células y Ag (antígenos) propios, entonces se inicia la apoptosis. Este fenómeno de eliminación de células que no reconocen los Ag propios y el mantenimiento de las que sí lo hacen, se llama “selección positiva” . Esto es muy importante porque de ello depende que estos linfocitos no completen su maduración, de otra manera serían perjudiciales para el organismo, debido a que las células encargadas de las defensas no distinguen lo propio de lo extraño reaccionando de esta forma contra su propio cuerpo. Esto es el fundamento de las enfermedades autoinmunes.

Además de la apoptosis (como mecanismo de eliminación de células autoreactivas) existe otro proceso, la “edición del receptor”, que sería como una segunda oportunidad, porque aquí se induce una nueva recombinación VJ de la cadena ligera, lo que permite a la célula expresar una nueva Ig (inmunoglobulina) no reactiva, para continuar de este modo con su maduración.

Ahora, después de este proceso de generación de variabilidad conocido como recombinación somática y la eliminación de todos los linfocitos con anticuerpos que reaccionen contra el cuerpo humano, tenemos la aparición de un nuevo concepto: EL ANTÍGENO


3/3 EXPANSIÓN CLONAL DEL LINFOCITO QUE SE UNA A LA PROTEÍNA DE LA VACUNA.

El reconocimiento se lleva a cabo por la unión del Ag a una molécula de Ig de membrana (IgM o IgD) especifica, que son el receptor de los Linfocitos B. Si bien el receptor para el Ag son moléculas de IgM e IgD, estas no pueden enviar señales al interior de la célula, es por esto que junto a ellas se encuentran otro tipo de Ig llamadas Ig a e Ig b . Este complejo se denomina “Complejo receptor del
Linfocito B”:
En la imagen se aprecia la cascada de señales de activación que se disparan por la unión de las Igs del linfocito al Ag. Estas señales llevan al linfocito a dividirse de 1 -> 2 -> 4 -> 8 y así sucesivamente

 ANALOGÍAS PARA EXPLICAR CÓMO FUNCIONA UNA VACUNA

1/3 Generación de linfocitos B con un anticuerpo distinto para cada uno de ellos

A) En la médula ósea se generan los linfocitos. Todos los linfocitos son genéticamente idénticas porque, como el resto de las células del cuerpo humano, proceden del zigoto que se produjo por la fusión del óvulo materno y el esperma paterno. Sin embargo, cada uno de ellos tiene en su exterior un anticuerpo distinto. Los linfocitos tienen esa particularidad. Ese anticuerpo distinto le identifica. Mientras exista ese linfocito siempre tendrá ese tipo de anticuerpo particular en su superficie.

2/3 Eliminación de linfocitos que reaccionen con el propio cuerpo

B) Antes de que los linfocitos salgan al torrente sanguíneo tienen que pasar por la "Escuela de Linfocitos". Allí, se exponen en las paredes de esa escuela todas las moléculas que se expresan en el cuerpo humano. Si alguno de esos linfocitos se une a alguna de esas moléculas... el resultado es la muerte. Se le da una señal para que se suicide. ¿Por qué ocurre esto? C) Para que no salga al torrente sanguíneo ningún linfocito que pueda reaccionar contra nosotros mismos. Si este sistema no funciona bien tendremos enfermedades autoinmunes. Por eso TODOS los linfocitos son distintos entre ellos y no atacan el cuerpo humano. D) ¿Qué ocurre cuando inyectamos una vacuna? un fragmento del virus, por ejemplo la espícula que rodea al virus, va a circular por el torrente sanguíneo. Como es una parte del virus y no el virus entero pues no es infectivo ni causa ningún daño.

3/3 Expansión clonal del linfocito que se una a la proteína de la vacuna

E) Como hay millones de linfocitos distintos habrá alguno que reconozca el fragmento del virus. Cuando esto ocurre el linfocito que se ha unido al fragmento de virus (ver el subrayado amarillo) comienza a dividirse. De uno pasa a 2, esos dos se dividen en 4, los cuatro en 8, los ocho en 16... y así sucesivamente. Si un linfocito se divide 30 veces ¿Cuánta descendencia dejara? Es fácil calcularlo: 230

 = 1073 millones de linfocitos TOOOOODOOOS iguales, y todos con la capacidad de unirse al fragmento del virus.
Como hay millones de linfocitos distintos habrá uno que reconozca el fragmento del virus. Cuando esto ocurre el linfocito que se ha unido al fragmento de virus comienza a dividirse. Si ese linfocito se divide cada dos horas. ¿Cuántos linfocitos hay a las 48 horas?

F)
¿Qué es lo que hace que una persona vacunada no se muera?

Imaginemos dos personas, A y B. A está vacunado y B no. Si ambos se contagian al mismo tiempo, el virus circulará por la persona B dividiéndose y multiplicándose hasta que uno de los muchos linfocitos distintos que tiene B se una al virus. En ese momento el linfocito comienza a dividirse: 1 -> 2 -> 4 -> 8 ->16 -> 32 -> 64 -> 128 -> 256 -> 512 -> 1024 ¿Qué ocurre con A, el vacunado? que esa persona tiene 1073 millones que se dividen a 2941 millones y estos a 5883 millones y estos a 11767 millones...

Los linfocitos que tienen la capacidad de reconocer al virus pueden destruirlo, así que es más fácil destruir los virus con 11767 millones que con solo 8 linfocitos. 

PREGUNTAS POSTERIORES AL TALLER

PREGUNTA 4: La exposición a una vacuna contra un virus determinado, por ejemplo virus X, aumenta un tipo de linfocito B de 1 a 1000000 de linfocitos memoria con capacidad para reconocer a este virus X. Sin vacuna no existen linfocitos memoria contra este virus.

Dos amigos, Juan y Pedro. Juan es hijo de unos hippies antivacunas, Pedro ha sido vacunado. Ambos suben al Ecovía y se contagian con el virus. Se necesitan 100 millones de linfocitos para tener una respuesta eficaz para eliminar el virus.

Una vez que te infecta el virus X te mata al cabo de 48 horas. Los linfocitos B se dividen cada 2 horas. ¿Se salvarán los dos amigos? ¿Solo el vacunado?

TRANSFERENCIA DE APRENDIZAJE    

Con las siguientes preguntas evaluaremos si con otro ejemplo biológico el estudiante puede resolver el problema utilizando la expansión exponencial

PREGUNTA 5:  i) Tengo dos bacterias: A y B. La bacteria A tiene un cromosoma con 10.000 genes y se divide en dos bacterias cada 40 minutos. La bacteria B tiene 5000 genes. ¿Cuánto tiempo tarda B en dividirse?. ii) ¿Cuántas bacterias dejará de descendencia la bacteria A y cuántas la bacteria B tras 4 horas de crecimiento?

PREGUNTA 6: Clostridium difficile se divide cada 12 minutos. ¿Cuánto tiempo toma para que esta bacteria alcance 9,223372037×10¹⁸ descendientes?. Después de hacer este ejercicio ¿Podrías explicar la colitis pseudomembranosa? Si no es así mira la pregunta 15

PREGUNTA 7: En el problema del trigo y el ajedrez se muestra el poder de la progresión exponencial. Si nosotros incubamos una bacteria en presencia de antibiótico, como podemos ver abajo en el video, en la sección izquierda, la mayoría de las bacterias morirán en presencia de la penicilina. Si tenemos 9,223372037×10¹⁸ y se mueren el 99.99999% de las bacterias ¿Cuántas bacterias quedarían?

PREGUNTA 8: Comienzo un cultivo bacteriano a partir de 1 bacteria. Si se trata de Escherichia coli que se divide cada 20 minutos ¿Cuántas bacterias tendré a las 5 horas?

PREGUNTA 9: Si comienzo un cultivo 1 bacteria y al cabo de 6 horas tengo 16384 bacterias ¿Cuál será el tiempo medio de división de esta bacteria?

PREGUNTA 10: Después de un tratamiento antibiótico en el que han muerto el 99.99999% de las bacterias resulta que tengo 9,22x1011 bacterias. ¿Cuántas bacterias tenía en la infección antes de comenzar el tratamiento antibiótico?

PREGUNTA 11: i) Tengo dos bacterias: A y B. La bacteria A tiene un cromosoma con 15000 genes y se divide en dos bacterias cada 40 minutos. La bacteria B tiene 5000 genes. ¿Cuánto tiempo tarda B en dividirse?. ii) ¿Cuántas bacterias dejará de descendencia la bacteria A y cuántas la bacteria B tras 5 horas de crecimiento?

PREGUNTA 12: i) Tengo dos bacterias: A y B. La bacteria A tiene un cromosoma con 8000 genes y se divide en dos bacterias cada 40 minutos. La bacteria B tiene 5000 genes. ¿Cuánto tiempo tarda B en dividirse?. ii) ¿Cuántas bacterias dejará de descendencia la bacteria A y cuántas la bacteria B tras 3 horas de crecimiento?

PREGUNTA 13:
Cuando no existían bacterias toda la vida sobre la Tierra era vírica. Eran protovirus de ARN que tenían ribosomas. Estos virus se replicaban en la sopa biológica (en Ecuador en el locro biológico). Cuando aparecieron las bacterias, éstas tenían una membrana que diferenciaba fuera de dentro. Las bacterias metieron dentro todo lo que les interesaba de la sopa biológica. Los protovirus al quedarse sin su alimento sufrieron una presión selectiva que favoreció a aquellos virus que sabían como penetrar en el interior de las bacterias y alimentarse de lo que antaño había sido suyo. Nacieron los virus como entidades parásitas de las células. Muchos biólogos siguen diciendo, de forma equivocada, que los virus no son entidades vivas porque se tienen que alimentar de una célula metabólicamente activa. Si es por eso, podríamos incluir en la categoría de virus a muchas personas que no son capaces de subsistir sin su tarjeta de crédito. ¿Cómo perdieron los protovirus sus ribosomas? porque hoy en día los virus actuales no tienen ribosomas. Como siempre la solución está en la selección natural. Imaginemos dos virus A y B. El virus A es un protovirus, tiene ribosomas, y su ARN tiene 60.000 bases. El virus B perdió los genes de los ribosomas y por esa razón tienen 40.000 bases. No necesita codificar ribosomas porque puede utilizar los de la bacteria que infecta. Ambos virus infectan y se replican en el interior de bacterias. Si la ARN polimerasa copia a una velocidad de 1000 bases por minuto, y en los cromosomas de A y B existe un solo ORI. ¿Cuánto tiempo tarda cada virus en replicarse? ¿Cuánta descendencia tendrá cada virus al cabo de seis horas?

PREGUNTA 14: Tenemos dos virus A y B. El virus A tiene una tasa de letalidad del 0.1%, similar al de la gripe estacional. El virus B tiene una tasa de letalidad del 10%. En epidemiología el número reproductivo básico R0 es el número promedio de casos nuevos que genera un caso dado a lo largo de un período infeccioso.

La R0 de A y B es de 5 en ambos Si ambos virus infectan 1000 personas cada uno y esas personas vuelven a infectar otras personas y éstas a otras, es decir, tres ciclos de transmisión. Al final de esos dos ciclos de transmisión ¿Cuántas han muerto? ¿Cuántas desarrollaron anticuerpos?

PREGUNTA 15 Después de una hospitalización reciente o un tratamiento con antibióticos en el que la microbiota ha desaparecido, el colon de un paciente comienza su recolonización. Clostridium difficile, Escherichia coli y Lactobacillus spp tienen unos tiempos de generación de 12, 20 y 30 min respectivamente. Partimos de una bacteria de cada una de estas tres especies. ¿Cuántos descendientes tendrán después de 2 hr y 8 hr de crecimiento. ¿Cuál será el porcentaje sobre el total de bacterias de cada una de ellas? ¿Se entiende ahora la colitis pseudomembranosa?

Solución: 

PREGUNTA 16: Los habitantes de las islas del Pacífico se encuentran entre los más obesos del mundo. ¿Podrías explicar porqué utilizando la gráfica siguiente?
La gráfica tiene tres ejes. El eje X en negro es la línea de tiempo que avanza de izquierda a derecha. Los ejes Y son dos: el azul es número de individuos. Este eje crece de abajo arriba. El rojo es un poco más difícil de explicar. Sería variabilidad genética con respecto a una característica dada, por ejemplo, a la resistencia a los antibióticos. A medida que hay presión en el medio, en el tiempo se puede observar como se producen 5 cuellos de botella y como resultado de esto la población se va volviendo más resistente a los antibióticos, o si fuesen células cancerosas más resistentes a la quimioterapia. Sin que exista una variabilidad genética en donde la selección opere no puede haber evolución

El cuello de botella también se puede explicar con esta imagen:

PREGUNTA 17:  Una eyaculación humana produce de promedio unos 250 millones de espermatozoides. ¿Cuántos espermatozoides con la misma dotación cromosómica habría si no hubiese recombinación genética? Me explico con un ejemplo, imaginemos un espermatozoide que tenga los 23 cromosomas procedentes de la madre (es decir, de la abuela paterna del futuro bebé). Con esa dotación genética ¿Cuántos espermatozoides habría en 250 millones que tiene una eyaculación promedio?

Respuesta: probabilidad de que un espermatozoide tenga los 23 cromosomas procedentes de la madre es de 1 entre 223, es decir, 1 espermatozoide cada 8388608. Uno de cada 8 millones. En 250 millones de espermatozoides habrá 250/8 = 31 espermatozoides con dotación cromosómica procedente de la madre del progenitor

PREGUNTA 18: ¿Cómo podemos pasar del antibiograma de 2009 al de 2019?
PREGUNTA 19: Vamos a calcular el riesgo de entrar en la Unidad de Cuidados Intensivos si estás vacunado o si no estás vacunados tomando los datos de Asturias. Tenemos 870.807 personas vacunadas, el 85.48% de la población total. Si el 85.48% de las personas son 870.807, el 100% serán 1.018.726 personas, es decir, la población total.

Imaginemos que de 100 ingresados en la UCI, 80 son pacientes previamente vacunados y 20 son no vacunados

Solución: En Asturias los 870.807 personas vacunadas son el 85.48% de la población total y son el 93% si consideramos la población diana, esto es, la población mayor de 12 años.

Si 870.807 personas vacunadas son el 93% de la población diana. El 7% de las personas no vacunadas dentro de la población diana (>12 años) será

                                                870.807 ------ 93%

                                                    x   ---------100%,      X = 936.351 personas que viven en Asturias                                                                                                                       mayores de 12 años

El 7% de personas no vacunadas mayores de 12 será de 65544 personas

¿Cuántas personas vacunadas por cada 100.000 habitantes han visitado la UCI?

                                               870.807------- 80 personas

                                               100.000--------X,   X = 9,1 por cada 100.000 habitantes

¿Cuántas personas no vacunadas por cada 100.000 habitantes han visitado la UCI?

                                                65.544 ------- 20 personas

                                              100.000--------- X,      X = 30,5 por cada 100.0000 habitantes

Las personas no vacunadas en UCI son un 335% más que las vacunadas

PREGUNTA 20: ¿Podrías explicar la siguiente gráfica?
Los países que están arriba son irlanda y después Portugal. BG es Bulgaria. SK es Slovaquia; HR Croacia; LV Letonia; EE Estonia

PREGUNTA 21: Imaginemos que te presentan los datos de la izquierda: de los pacientes ingresados en un hospital, un 33% son no vacunados y un 66% están vacunados. Por lo tanto, ¡Ojo esta conclusión es falsa! concluyes erróneamente que las vacunas no funcionan. Los datos de la derecha nos dicen que en la población general el 20% son no vacunados y el 80% son vacunados. ¿Cómo podrías convencer a un antivacunas de que las vacunas funcionan?

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Para saber más: 

Vacunas y matemáticas salvan vidas I, Ignacio López-Goñi | #VacunasyMatemáticas

Linfocitos B. Cátedra de Bioquímica – Facultad de Medicina - UNNE

Cómo funcionan las vacunas de ARNm

Cómo funcionan las vacunas.  Portal Europeo de Información sobre Vacunación

¿Cómo actúan las vacunas? Organización Mundial de la Salud

Ejercicios sobre cálculo exponencial

Más ejercicios sobre los exponencial en biología

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Propuesta de examen: 5 preguntas multiopción

PREGUNTA 1: GENERACIÓN DE LINFOCITOS B CON UN ANTICUERPO DISTINTO CADA UNO DE ELLOS
PREGUNTA 2: ELIMINACIÓN DE LINFOCITOS QUE REACCIONEN CON EL PROPIO CUERPO
PREGUNTA 3 EXPANSIÓN CLONAL DEL LINFOCITO QUE SE UNA A LA PROTEÍNA DE LA VACUNA.
PREGUNTA 4: Se planteará un problema de crecimiento exponencial y se darán 5 posibles soluciones 
PREGUNTA 5: Se planteará un problema de crecimiento exponencial y se darán 5 posibles soluciones

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PREGUNTA 1: : ¿Es correcto decir que el linfocito "se adapta" para atacar a un virus o una bacteria en particular? ¿Qué crees que quiere decir?

El linfocito no se adapta, como los linfocitos adquieren memoria estos adquieren especificidad lo que permite reconocer al mismo virus si es que vuelve a entrar.
No se adapta. Si la bacteria no es reconocida pues no habrá nada contra ella, pero en caso de reinfección y la reconocería y sabría cómo atacar.
No, puesto que las vacunas al crear una respuesta adaptativa inducen especificidad para que los linfocitos reconozcan y ataquen.
Los linfocitos no se adaptan, pero tienen memoria, entonces cuando un virus o bacteria aparece ellos lo identifican, indicando especificidad para ellos.
Se selecciona a aquel linfocito cuyo anticuerpo reconozca al virus o a la bacteria. Ese linfocito aumentará su número exponencialmente

PREGUNTA 2: ¿Tras la inoculación de la vacuna qué sucede?

El antígeno es identificado y por lo tanto, el sistema inmunitario se adapta para eliminarlo
El antígeno no es identificado, si no que los linfocitos, al exhibir cada uno de ellos un anticuerpo distinto gracias a la recombinación somática, alguno de ellos se va a unir al anticuerpo y comenzará a dividirse.
El antígeno genera memoria y permite que los linfocitos tengan especificidad. De esta manera, reconoceran al mismo virus si es que vuelve a entrar.
El antígeno activa al sistema inmune, especialmente por los adyuvantes químicos que posee que hacen que la respuesta inmunitaria sea robusta

PREGUNTA 3: ¿Crees que explica cómo funcionan las vacunas cuando se dice que los linfocitos después del contacto con el antígeno se multiplican?

No todos los linfocitos se multiplican. Se multiplican aquellos que tienen anticuerpos que reconocen al antígeno
Si, el contacto con el antígeno hace que todos los linfocitos se dividan y aumenten su número millones de veces
Si, porque lo importante es que los químicos que tienen las vacunas robustecen al sistema inmune en su lucha contra los agentes patógenos
El antígeno es una molécula presente en el exterior de virus y bacterias. No tiene que ver con las vacunas que además consta de coadyuvantes

PREGUNTA 4: La exposición a una vacuna contra un virus determinado, por ejemplo, virus X, aumenta un tipo de linfocito B de 1 a 1000000 de linfocitos memoria con capacidad para reconocer a este virus X. Sin vacuna no existen linfocitos memoria contra este virus.
Dos amigos, Juan y Pedro. Solo Pedro ha sido vacunado frente al virus X. Ambos suben al bus y se contagian con el virus. Una vez que te infecta el virus X te mata al cabo de 48 horas si no llegas a tener 100 millones de linfocitos B para contenerlo. Los linfocitos necesitan 2 hr para dividirse.

¿Cuánto tiempo tarda Juan para tener 100 millones de linfocitos? ¿Cuánto tarda Pedro? ¿Se salvan los dos amigos?

PREGUNTA 5:  Si comienzo un cultivo 1 bacteria y al cabo de 6 horas tengo 32.768 bacterias ¿Cuál será el tiempo medio (en minutos) de división de esta bacteria?

Respuesta correcta: 24

PREGUNTA 6: ¿Por qué los linfocitos reconocen el antígeno de una vacuna?

Por que existen millones de linfocitos cada uno de ellos con un anticuerpo diferente. Solo el linfocito que reconozca el antígeno se va a dividir
Por que los linfocitos se activan con el antígeno y aprenden a reconocerlo
Por que el antígeno se une al complejo de histocompatibilidad y es presentado a los linfocitos T
Los linfocitos reconocen al antígeno porque para eso están en la composición de la vacuna junto al adyuvante
Los linfocitos se adaptan al antígeno para poder reconocerlo y de esa manera poder combatirlo.


SIN0,23076923080,23076923080,61538461540,30769230770,15384615380,1538461538
Con exponen0,3750,50,8750,16666666670,3750,375
Pregunta 1Pregunta 2Pregunta 3Pregunta 4Pregunta 5Pregunta 6