Sistema Inmunológico

El sistema inmunológico: 

Es la defensa natural del cuerpo contra las infecciones. Por medio de una serie de pasos, su cuerpo combate y destruye organismos infecciosos invasores antes de que causen daño. Cuando su sistema inmunológico está funcionando adecuadamente, le protege de infecciones que le causan enfermedad.

Pasos del proceso inmunológico ante una sustancia extraña
(Resumen de uno de los mecanismos de defensa)

1. Un agente infeccioso entra en el cuerpo. (virus, bacterias, hongos, protozoarios o cualquier molécula extraña a nuestro cuerpo). Atraviesa las primeras barreras defensivas, piel, mucosidades, secreciones, etc. 

Ejemplo:

a) El virus de la gripe que entra por la nariz.

b) Una bacteria que entra por la piel cuando nos pinchamos con un clavo, pasando a la sangre.

2. La segunda línea de defensa del cuerpo es iniciada por los macrófagos. (Viaja a través de nuestro cuerpo por la sangre para reconocer cualquier partícula o agente extraño de nuestro cuerpo llamado antígeno.

3. Los macrófagos detecta al antígeno y lo captura dentro de la célula defensiva. (La célula posee enzimas que procesa al agente dividiéndolo para evitar un daño en nuestro cuerpo)

4. Parte del antígeno forma una molécula llamada antígenos de leucocitos humanos, complejo antigénico, que es expuesto en la superficie del macrófago.

5. Las células llamadas linfocitos T, pueden entonces reconocer e interactuar con el complejo antigénico que se encuentra en la superficie del macrófago.

6. Una vez que dicho complejo es reconocido, los linfocitos T envían señales químicas llamadas citocinas o citoquinas. Estas citocinas atraen más linfocitos T. También pueden liberar histaminas que desencadenan una respuesta inflamatoria, en el área afectada, esto quiere decir una inflamación.

7. Las señales químicas también alertan a otras células de defensa llamadas linfocitos B, en la cual, se activan con los antígenos y se transforman en células plasmáticas, produciendo los conocidos anticuerpos.

8. Los anticuerpos se liberan a la circulación sanguínea para encontrar y unirse a más antígenos, de tal forma, que las partículas extrañas no se puedan multiplicar y enfermarnos.

9. Una célula llamada fagocito se encarga de remover el complejo antígeno-anticuerpo formado para ser identificado por estas células de defensa de nuestro cuerpo. De esta manera termina la segunda línea de defensa.

Proceso fagocítico

10. La Tercera barrera defensiva comienza cuando los fagocitos llevan las moléculas o partículas extrañas a los ganglios linfáticos, nódulos linfáticos,  bazo o cualquier órgano que pertenece al sistema inmunológico para ser eliminadas.

IMPORTANTE: Su sistema inmunológico está siempre alerta para detectar y atacar al agente infeccioso antes de que

 cause daño. El sistema inmunológico reconoce generalmente a un cuerpo extraño. 

Estos cuerpos externos se llaman antígenos. Y los antígenos deben ser eliminados.

Órganos del Sistema Inmunológico

Las células de defensa tienen su origen en la médula ósea roja

B) Las respuestas inmunitarias adaptativa reconoce y elimina de manera selectiva microorganismos y moléculas extrañas específicas.

Pasos del proceso inflamatorio ante una sustancia extraña, un golpe o lesión

(Resumen de uno de los mecanismos del proceso inflamatorio)

La inflamación es un proceso tisular constituido por una serie de fenómenos moleculares, celulares y vasculares de finalidad defensiva frente a agresiones físicas, químicas o biológicas.

La inflamación es la forma de manifestarse de numerosas enfermedades. La respuesta inflamatoria surge con el fin de aislar y eliminar al agente inflamatorio y también se encarga de reparar el tejido o el órgano que haya resultado dañado. El gran problema de la inflamación es que las defensas se dirigen tanto a los agentes infecciosos como a los no infecciosos y esto puede causar daños en tejidos.

Los aspectos básicos que se destacan en el proceso inflamatorio son:

• La focalización de la respuesta (tiende a circunscribir la zona de lucha contra el agente agresor).
• La respuesta inflamatoria es inmediata (favorece el desarrollo posterior de una respuesta específica).
• El foco inflamatorio atrae a las células inmunes de los tejidos cercanos (las alteraciones vasculares van a permitir la llegada desde la sangre de moléculas inmunes).

PASOS:

1. Todas las sustancias liberadas en la primera fase del proceso de inflamación, después de una lesión o infección, atraen a los macrófagos, neutrófilos, basófilos y eosinófilos hasta la zona de la inflamación.
2. El paso de estas células desde los vasos sanguíneos hasta la zona lesionada se realiza por diapédesis, es decir, las células atraídas se pegan al endotelio y atraviesan de los capilares, moviéndose hacia la zona afectada.
3. Cuando los macrófagos y neutrófilos llegan a la zona, fagocitan los agentes patógenos. 
4. Cuando los macrófagos son estimulados secretan citocinas, como Interleuquina-1 ó Interleuquina-6, y factor de necrosis tumoral. Estas moléculas actúan sobre el hígado, estimulando las síntesis de las proteínas de fase aguda y sobre el hipotálamo, que provoca el aumento de la temperatura corporal (fiebre).

Análisis

En toda esta operación se produce:

a) Un aumento local de las defensas del organismo, con lo que la respuesta es más rápida y eficaz

b) Un daño tisular (tejido), con la muerte de células que forman trombos taponando los vasos sanguíneos y reduciendo la respuesta inflamatoria.

Proteínas que participan en el Sistema Inmunológico

Los tres tipos de proteínas que forman parte del sistema inmunológico, y se encuentran disueltas en el suero (la porción líquida de la sangre), son las inmunoglobulinas, las citoquinas y las proteínas del complemento.

a) Inmunoglobulina o anticuerpo: cada una de ellas se combina de manera exacta con un tipo específico de antígeno y contribuye a su eliminación.

b) Citoquinas: son compuestos responsables de la regulación de la respuesta inmunológica (son elaboradas por los linfocitos, reciben el nombre de linfoquinas; si son elaboradas  por los monocitos, se denominan monoquinas). Comunicación entre las células defensivas.

c) Proteínas del complemento: forman una familia de compuestos que, junto con las inmunoglobulinas, actúan para propiciar una respuesta inmunológica adecuada. Una vez que un anticuerpo se une específicamente a su antígeno, las proteínas del complemento pueden unirse al complejo facilitando que las células inmunológicas lleven a cabo la fagocitosis. Actúan en la respuesta inflamatoria.

Teoría Cromosómica

Teoría cromosómica de la herencia

La teoría cromosómica de la herencia o teoría cromosómica de Sutton y Boveri es la explicación científica sobre la transmisión de determinados caracteres a través del código genético que contiene la célula viva.

Los trabajos de Mendel fueron ignorados hasta que los avances en el campo de la citología (estudio de la célula) dieron la clave para explicar la transmisión y el comportamiento de los "factores hereditarios".

La teoría cromosómica de Sutton y Boveri enuncia que los alelos mendelianos están localizados en los cromosomas.

Walter Sutton en 1902, relacionó los movimientos migratorios cromosómicos, durante la meiosis con las leyes de Mendel.

Esta teoría fue desarrollada independientemente en 1902 por Theodor Boveri y Walter Sutton. También se denomina a veces teoría cromosómica de la herencia.

Teoría cromosómica de la herencia, de Sutton y Boveri, realizada por separado, en donde Sutton experimentó con saltamontes. Sutton comenzó a estudiar las espermatogonias del saltamontes Brachystola magna. , mientras que Boveri utilizó Ascaris y erizo de mar. Boveri demostró que los cromosomas son orgánulos permanentes que se condensan durante la mitosis y permanecen difusos durante la interfase. Ambos propusieron que los factores hereditarios (genes) se encontraban en los cromosomas. Al igual que para un carácter, el número de cromosomas también es doble, cada uno heredado de un progenitor (cromosomas homólogos). Durante la meiosis se separan y cada uno va a un gameto, tal y como lo propuso Mendel. Esta teoría enlazaba la citología con la genética. Se observó que existían cromosomas homólogos, parejas de cromosomas idénticos o autosomas, y una pareja de cromosomas distintos denominados heterocromosomas o cromosomas sexuales (X e Y).

La teoría permaneció controvertida hasta 1915, cuando Thomas Hunt Morgan consiguió que fuera universalmente aceptada después de sus estudios realizados en Drosophila melanogaster.

Los genes ligados: en 1911, T. H. Morgan propuso que los genes estaban en los cromosomas, y que, por lo tanto, los genes que se encontraban en el mismo cromosoma tienden a heredarse juntos, proponiendo para ellos el término «genes ligados». Según Morgan, los genes están en los cromosomas, su disposición es lineal, uno detrás de otro, y mediante el entrecruzamiento de las cromátidas homólogas se produce la recombinación genética.

La teoría cromosómica de la herencia armoniza los conocimientos de citología (célula) con los resultados de los experimentos de Mendel.  

En Resumen, la teoría cromosómica menciona los siguientes puntos:

a) Los factores (genes) que determinan los factores hereditarios del fenotipo se localizan en los cromosomas, colocados uno a continuación del otro.

b) Cada gen ocupa un lugar específico llamado locus (en plural loci) dentro de un cromosoma concreto.

c) Los genes se encuentran dispuestos linealmente a lo largo de cada cromosoma.

d) Los genes o factores antagónicos se encuentran en el mismo locus de la pareja de cromosomas homólogos, por lo que en los organismos diploides cada carácter está regido por una par de alelos.

Posteriormente, Morgan razonó que los cromosomas son ensamblajes de genes, puesto que caracteres que se encuentran en un cromosoma determinado tienden a segregar juntos. Sin embargo, Morgan observó que esos caracteres "ligados" en ocasiones se separan. 

A partir de aquí, Morgan dedujo el concepto de recombinación de cromosomas y postuló:

  e) Dos cromosomas apareados pueden intercambiar información. 

 f)  La frecuencia de recombinación depende de la distancia entre ambos. Cuanto más cerca estén dos genes en un cromosoma, mayor será la probabilidad de que se hereden juntos, y cuanto mayor sea la distancia entre ellos, mayor será la probabilidad de que se separen debido al proceso de entrecruzamiento (crossing-over).

Morgan sugirió que la intensidad del ligamiento entre dos genes depende de la distancia entre ellos en un cromosoma. Basándose en esas observaciones, un estudiante del grupo de Morgan, Alfred Henry Sturtevant, llegó a la conclusión de que las variaciones en la intensidad de ligamiento podían utilizarse para mapear los genes en los cromosomas, definiendo la distancia relativa unos de otros: un año después de que Morgan hubiera identificado la mosca de ojos blancos, Sturtevant estableció el mapa genético para los genes ligados al sexo. Hoy en día, el Morgan es la unidad de medida de las distancias a lo largo de los cromosomas en la mosca, el ratón y en humanos.

Morgan fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933 por la demostración de que los cromosomas son portadores de los genes.

Clasificación de los Seres Vivos.

Sistemática: Búsqueda de orden en medio de la Diversidad 

Dentro de los seres vivos se reconocían solo dos reinos (reino Vegetal y reino Animal), ya desde que Aristóteles estableció la primera taxonomía en el siglo IV a.C. Las plantas con raíces son tan diferentes en su forma de vida y en su línea evolutiva de los animales móviles y que ingieren alimentos, que el concepto de los dos reinos ha permanecido intacto hasta hace poco. 






Sólo en el siglo XIX, bastante después de saber que los organismos unicelulares no se ajustaban adecuadamente a ninguna de las dos categorías, se propuso que éstos formaran un tercer reino, el reino Protistas. Mucho tiempo después de que se descubriera que la fotosíntesis era la forma básica de nutrición de las plantas, los hongos, que se alimentan por absorción, continuaban siendo clasificados como plantas debido a su aparente modo de crecimiento mediante raíces.

Carl von Linneo, en el siglo XVIII, estableció una forma universal para designar a las especies mediante un nombre científico. El sistema se conoce como nomenclatura binomial, ya que utiliza  dos nombres. Se escribe en latín. El primero corresponde al género y su primera letra se escribe en mayúscula. El segundo nombre representa la especie y se escribe toda en minúscula. Debemos recordar que el nombre científico se escribe en cursiva o se subraya toda la palabra.

Ejemplo: el nombre científico del lobo es Canis lupus o Canis lupus.

El perro que tenemos en casa se nombra científicamente como Canis familiaris. El perro  y el lobo pertenecen al mismo género, pero son animales que pertenecen a dos especies distintas.

Además, la clasificación de cualquier especie siempre se hace de lo general a lo particular, es decir, del taxón mayor al menor. El orden que se establece es:

Dominio – Reino – Filum – Clase – Orden – Familia – Género – Especie

Cada grupo taxonómico superior incluye a un mayor número de individuos que el grupo inferior.

Una clasificación correcta del lobo sería:

Dominio	Eukarya
Reino	Animalia
Filum	Chordata (cordados)
Clase	Mamíferos
Orden	Carnívoros
Familia	Cánidos
Género	Canis
Especie	lupus

Hasta el siglo XIX, las clasificaciones se basaban en un grupo de características externas que se elegían arbitrariamente. 

Charles Darwin representa un antes y un después en la clasificación de los seres vivos. En 1859 aparece su libro “El origen de las especies” (The Origin of Species) en el que presenta la teoría de la evolución y el motor que la pone en marcha: la selección natural. Darwin sostiene que todos los seres vivos se originaron a partir de un único ancestro común. Si desciframos la filogenia, es decir, La historia de la vida a partir de ese primer antepasado, hallaremos el orden de la naturaleza que permitirá conferir un fundamento sólido a las clasificaciones de los taxónomos.

En 1858,   Richard Owen observó la dificultad de clasificar los seres microbianos en animales y vegetales, por lo que propuso crear el reino Protozoa y los definió como los seres en su mayoría diminutos formados por células nucleadas. 


Ernst Haeckel es considerado el fundador de la protistología. Haeckel en 1866 llamó al tercer reino Protista y lo definió como el "primordial", el reino de las formas primitivas e intermedio entre los reinos Animal y Plantae. Acuñó monera como un filo del reino protista.

El concepto del tercer reino fue puesto en duda por Otto Bütschli en los años 1880, pues se consideró a Protista como polifilético. Herbert Copeland  separa a protistas nucleados de las bacterias anucleadas en el sistema de cuatro reinos siguiente: Plantae (o Metaphyta), Animalia (o Metazoa), Protoctista (o Protista) y Mychota (o Monera) para las bacterias.

Robert H. Whittaker propuso  en 1969 un esquema de clasificación de cinco reinos que fue adoptado finalmente por casi todos los biólogos. El sistema de cinco reinos coloca a todos los organismos procarióticos en un solo reino (Monera) y divide a los eucariotas en cuatro reinos (Protista, Fungi (hongos), Plantae y Animalia). El asigna a los hongos como el reino fungi y lo separa de las plantas.

Sin embargo, conforme nuestro conocimiento aumenta, se vuelve necesario modificar nuestra perspectiva de las categorías que están clasificados los seres vivos. La obra innovadora del biólogo Carl Woese demuestra que los biólogos pasaron  por alto un suceso fundamental en la historia primitiva de la vida, el cual demanda una nueva y más exacta clasificación. Woese y otros biólogos estudiaron la bioquímica de los microorganismos procarióticos. Estos investigadores concentrando su atención en las secuencias de nucleótidos del ARN presente en los ribosomas, establecieron que el reino Monera se compone de dos grupos totalmente diferentes. Woese nombró a estos dos grupos en Bacteria y Archaea. Debido a este descubrimiento el árbol de la vida se dividió en tres partes. Sus análisis filogenético en 1977 lo llevaron al descubrimiento de un nuevo dominio Archaea. Como resultado de esta nueva comprensión, el sistema de cinco reinos se reemplazó por una clasificación que divide la vida en tres dominios: Prokarya, Archaea y Eukarya. 

LOS  DOMINIOS Y REINOS DE LOS SERES VIVOS

Las bacterias que eran el reino monera se dividieron y nombraron dominios en:
Dominio Bacteria (Reino Eubacteria) y Dominio Archaea (Reino Arqueobacterias). Las características que presentan: son unicelulares procariontes, no poseen envoltura nuclear, su material hereditario está esparcido en el protoplasma que tiene la célula, tienen pared celular y se reproducen por fisión binaria. 

El dominio Eukarya quedó entonces clasificado en 4 reinos:

-Protista o protoctista

-Fungi

-Plantae

-Animalia

Reino Protista

En este reino encontramos organismos unicelulares y algunos que presentan más de dos células, es decir pluricelulares. La gran diferencia con el antiguo reino monera (bacteria), es que estos organismos sí tienen su material genético dentro de un núcleo, es decir, tienen membrana nuclear y por lo tanto son eucariotas. Sus células tienen membrana celular y no poseen pared celular.
Ejemplos: Protozoarios (unicelulares) y Algas realizan fotosíntesis y pueden ser unicelulares o pluricelulres.

Reino Fungi

Son organismos unicelulares o pluricelulares y eucariontes. Son heterótrofos, aunque no realizan la fotosíntesis por lo que secretan enzimas fuera de su cuerpo para luego asimilar los alimentos que han sido digeridos de manera externa. Los hongos se alimentan mediante la absorción, estos organismos no pueden sintetizar su propios alimentos, viven sobre otros organismos es por ello que se dicen que son saprófitos, parásitos o pueden formar asociaciones mutualistas como los líquenes. Sus células poseen pared celular compuesta por quitina (carbohidrato).
Ejemplos: Hongos Macroscópicos como los champiñones y microscópicos como la penicilina.

Reino Vegetal

Son seres vivos pluricelulares y eucariontes que realizan la fotosíntesis, y son autótrofos, ya que elaboran sus propios alimentos. sus células poseen pared celular compuesta de celulosa (carbohidrato).
Ejemplos: Plantas.

Reino Animal

Es el reino de los animales, que agrupa a organismos eucariontes pluricelulares, que ingieren y digieren los nutrientes que obtienen al comer a otros seres vivos, es decir son heterótrofos, además no poseen pared celular. Los hay vertebrados e invertebrados.

Ejemplos: Mamíferos, Aves, Reptiles, Anfibios, Peces, Insectos, Nemátodos, Anélidos, Moluscos, etc. 

Características de los Seres Vivos

Para iniciar este tema, es importante comprender el concepto de ser vivo.

Un ser vivo u organismo es un conjunto material de organización compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular que lo relacionan internamente y con el medio ambiente en un intercambio de materia y energía de una forma ordenada, teniendo la capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida que son la nutrición, la relación y la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte.

La Biología es la ciencia que estudia a los seres vivos. La vida surge como resultado de interacciones  ordenadas y complejas entre moléculas que no están vivas.

Las características de los seres vivos son las siguientes:

a) Organización: Los seres vivos están compuestos de células con estructura compleja y organizada.

Un ser vivo es resultado de una organización muy precisa; en su interior se realizan varias actividades al mismo tiempo, estando relacionadas éstas actividades unas con otras, por lo que todos los seres vivos poseen una organización específica y compleja a la vez, las cuales están reflejadas, según la teoría celular, en la cualidad de que todo ser vivo conocido está conformado por células. La célula es la unidad fundamental de la vida, todo ser vivo está formado por células, algunos individuos pueden ser unicelulares (de una sola célula) o pluricelulares (dos o más células). Pueden ser eucariotas (con núcleo y material genético) o procariotas (solo tiene material genético).

b)  Homeostasis: Los seres vivos mantienen su estructura compleja y su ambiente interno estable.
 

La homeostasis es el proceso en el cual un organismo mantiene reguladas sus funciones vitales, de tal manera que si llegara a fallar alguna función, el organismo podría enfermar y perder la vida.

Es la capacidad de los seres vivos de mantener su condición internas constantes , en un estado óptimo, a pesar de los cambios de las condiciones ambientales en que se encuentra.

c) Irritabilidad: Los seres vivos responden a los estímulos de su ambiente.
 

La función de relación es una de las características esenciales y diferenciadoras de los seres vivos. Una roca, que no es un ser vivo, no puede relacionarse con el ambiente, y por lo tanto, no se adapta frente a cambios en el ambiente. Un ser vivo percibe los estímulos, tales como cambio de la temperatura, del pH, de la cantidad de agua, luz, sonido, etc., y reacciona en consecuencia para producir las modificaciones en su funcionamiento que son necesarias para garantizar el mantenimiento de su homeostasis y por lo tanto la preservación de su vida.

d) Metabolismo: Los seres vivos adquieren y aprovechan materiales y energía de su ambiente y los convierten en otras formas.

El fenómeno del metabolismo permite a los seres vivos procesar los nutrientes presentes en el ambiente para obtener energía y mantener sus funciones homeostáticas, utilizando una cantidad de nutrientes y almacenando el resto para situaciones de escasez de los mismos. En el metabolismo se efectúan dos procesos fundamentales:

• Anabolismo: Es cuando se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes en sustancias complejas.
• Catabolismo: Cuando se desdoblan las sustancias complejas de los nutrientes con ayuda de enzimas en moléculas más sencillas liberando energía.

Durante el metabolismo se realizan reacciones químicas y de producción de energía que hacen posible el crecimiento del ser vivo, su auto-reparación y la liberación de energía necesaria para mantener la vida del organismo. Es imposible que pueda existir, mantenerse o generarse vida sin energía. A estas reacciones las denominamos procesos metabólicos.

e) Crecimiento: Los seres vivos crecen.

Una característica principal de los seres vivos es que éstos crecen. Los seres vivos (organismos) requieren de nutrientes (alimentos) para poder realizar sus procesos metabólicos que los mantienen vivos, al aumentar el volumen de materia viva, el organismo logra su crecimiento. El desarrollo es la adquisición de nuevas características.

f) Reproducción: Los seres vivos se reproducen permitiendo que el ADN pase a sus descendientes.

Los seres vivos son capaces de multiplicarse (reproducirse). Mediante la reproducción se producen nuevos individuos semejantes a sus progenitores y se perpetúa la especie.

En los seres vivos se observan dos tipos de reproducción:

• Asexual: En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de una bacteria en dos bacterias idénticas genéticamente. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN). Los seres vivos nuevos mantienen las características y cualidades de su progenitor.

• Sexual : La reproducción sexual requiere la intervención de dos individuos de sexos diferentes. Los descendientes serán resultado de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a los progenitores y en general también distintos entre sí. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos vivos multicelulares. En este tipo de reproducción participan dos células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la fecundación.

g) Adaptación: Los seres vivos tienen la capacidad de evolucionar dependiendo definitivamente de mutaciones, adaptándose a los cambios del ambiente. Un ser vivo puede adaptarse a un lugar sin necesidad de cambiar genéticamente.

Las condiciones ambientales en que viven los organismos cambian, son dinámicas, y los seres vivos deben adaptarse a estos cambios para sobrevivir.

El proceso por el que una especie se condiciona lenta o rápidamente para lograr sobrevivir ante los cambios ocurridos en su medio, se llama evolución biológica. A través de la evolución, las poblaciones logran adaptarse al medio en el que se encuentran, para aumentar sus probabilidades de supervivencia.

h) Movimiento: Los seres vivos presentan movimiento para mantener la vida.

Los seres vivos se mueven; muchos de ellos son capaces de cambiar de lugar y cambiar la posición de sus cuerpos para buscar alimento, protegerse, defenderse y buscar bienestar.

La planta de girasol se mueve de acuerdo a la posición del sol.