Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
- Profesor/a: Agustín Valenzuela Fernández
Teóricos:
- 1.Introducción y aspectos moleculares avanzados de Inmunología.
1.1.Conceptos y definiciones.
1.2.Sistema inmune innato y adaptativo.
1.3.Componentes de la respuesta immune humoral.
1.4.Inmunoglobulinas: tipos, función, cambio de isotipo y maduración de la afinidad.
1.5.Componentes de la respuesta immune celular-adaptativa.
1.6.Hematopoiésis.
1.7.Presentación de antígeno.
1.8.Sinápsis Inmunológica.
1.9.Quimioterapia inmunomoduladora: INF, citocinas y factores de crecimiento de colonias; implicaciones en el control de infecciones.
1.10.Inmunomodulación de la infección mediante las vacunas: concepto y principio de acción (la problemática en las infecciones asociadas a enfermedades tropicales se tratará en cada apartado correspondiente).
1.11.Desarrollo de Inmunoglobulinas recombinantes: Anticuerpos quiméricos y humanizados. Nuevos y potenciales agentes terapéuticos antiínfecciosos.
- 2. Quimiocinas y sus receptores: activadores y efectores del sistema inmune, correceptores para la infección por VIH.
2.1.Definiciones.
2.2.Clasificación y estructura.
2.3.Transmisión de la señal del par ligando/receptor (proteínas G).
2.4.Implicaciones en el desarrollo embrionario, organogénesis, angiogénesis y angióstasis.
2.5.Quimiocinas en el reclutamiento celular (Monocitos-macrófagos, linfocitos T, Mastocitos, Eosinófilos).
2.6.Bases moleculares del movimiento celular: quimiotaxis.
2.7.Activación leucocitaria: maduración y activación celular.
2.8.Quimiocinas como sistema de camuflaje viral para evadir la respuesta immune.
2.9.Quimiocinas como responsables de la infección y dianas terapéuticas en VIH/SIDA (importancia transversal en metástasis/cáncer, inflamación y enfermedades alérgicas).
- 3. Mecanismos de invasión por patógenos (virus, bacterias, parásitos):
3.1.Procesos inmunológicos y biológicos regulados por el citoesqueleto celular.
3.2.Citoesqueleto celular (Tipos y organización).
3.3.Mecanismos de regulación de la polimerización de los citoesqueletos de actina y tubulina (polimerizadores, capeadores, severadores y adaptadores del citoesqueleto de actina).
3.4.Funciones celulares reguladas por el citoesqueleto de actina.
3.5.Funciones celulares reguladas por el citoesqueleto de tubulina.
3.6.Función del citoesqueleto celular en la infección por patógenos.
3.7.Procesos de fusion de membrana (virus, bacterias, parásitos).
Nota 1: En el cursos anteriores, se desarrolló un Proyecto de Innovación Educativa ULL para una mejor comprensión del proceso de fusión de membrana y aplicación de la microscopia de onda evanescente, para lo que se creó la creación de una herramienta educativa desarrollada por tecnología de animación 3D, aplicable a los puntos 3.5, 3.6 y 3.7 del presente tema.
Nota 2: En cursos anteriores, se desarrolló un Proyecto de Innovación Educativa ULL, generando una animación 3D para una mejor comprensión del proceso de fusión de membrana, entrada e infección de proteínas virales fusogéncias de tipo I y de tipo II, entre los que nos encontramos como paradigma el retrovirus VIH y el flavivirus Dengue/Zika, respectivamente. Se aplicará en este tema.
Nota 3: En cursos anteriores, se desarrolló un Proyecto de Innovación Educativa ULL, generando una animación 3D para una mejor comprensión del proceso de transporte de cargos por moléculas motoras que se asocian al citoesqueleto y a las vesículas y patógenos intracelulares, lo que permite la mejor compresión de los procesos de invasión, infección y salida del patógeno de una célula empleando estas moléculas motoras. Se aplicará en este tema.
- 4.Principios de la Quimioterapia antiinfecciosa: antibióticos (orientado a micobacterias; tuberculosis / lepra), antivíricos (VIH, VHC), antiparasitarios (plasmodium/malaria) e inmunomoduladores (potenciadores de la respuesta antiinfecciosa).
4.1.Introducción y aspectos históricos: Paul Erhlich (salvarsan y sífilis; inmunomodulación) y Alexander Fleming (penicilina).
4.2.Visión global de los mecanismos de acción de los antibióticos no antimicobacterias (inhibidores de la pared bacteriana (beta-lactámicos); inhibidores de la síntesis de proteínas (aminoglucósidos, tetraciclinas, cloranfenicol); sulfonamidas/trimetoprim y fluoroquinolonas; macrólidos y rifampicina).
4.3.Mecanismos de resistencia bacteriana (genes de resistencia).
4.4.Quimioterapia antimicobacterias (tuberculosis / lepra): probemática.
4.5.Quimioterapia antiparasitaria (malaria y otros parásitos): problemática.
4.6.SEMINARIO: Aplicaciones terapéuticas en infecciones oculares propias de afecciones en las regiones Tropicales, Impartido por el Dr. Valentín Tinguaro Díaz, oftalmólogo del HUC, invitado a impartir el seminario, con Venia Docendi solicitada oficialmente para el curso 2020-2021 (0,4 ECTS).
- 5. Infección por HIV-1 / SIDA (Paradigma de inmunodeficiencia secundaria o adquirida. Problema de salud pública mundial, Pandemia):
5.1.Introducción y definiciones.
5.2.VIH-SIDA en el mundo.
5.3.VIH-1 y el sistema inmune: escape inmunológico.
5.4.Diferentes cohortes de pacientes, en función de la evolución de la infección por VIH-1.
5.5.Mecanismo de infección del VIH. Tropismo viral (receptores de quimiocinas).
5.6.Infecciones oportunistas (hCMV, sarcoma de Kaposi, linfomas No-Hodkings y micosis sistémicas (comensal (C.Albicans) o no)), y co-infección por tuberculosis, malaria y VHC.
5.7.Estrategias terapéuticas actuales (TARGA). Resistencias virales y fracasos terapéuticos (síndrome metabólico y de lipodistrofia).
5.8. Nuevas perspectivas terapéuticas. Casos de protección natural frente a la infección (el paciente Berlín y el paciente Londres). Estrategias con vectores vacunales.
5.9. Teorías sobre el origen del VIH.
Nota: En cursos anteriores, se desarrolló un Proyecto de Innovación Educativa ULL, generando una animación 3D, para una mejor comprensión del proceso de fusión de membrana, entrada e infección por el VIH que se aplicará en el presente tema.
- 6. La edición génica como potencial herramienta terapéutica en enfermedades infecciosas: interferencia del ARNm (RNAi) por siRNA y miR (claves en la validación de la función de una proteína (de un gen) en un proceso biológico), y deleción/insercion de genes por el sistema CRISPR/Cas (hacia la cura de enfermedades genéticas con sus primeras poteciales aplicaciones en enfermedades infecciosas como el VIH)
6.1.Introducción/definiciones: Orígenes, el primer descubrimiento.
6.2.Mecanismos biológicos de degradación de ARNm.
6.3.El comlejo Dicer de reconocimiento de ARN doble hebra y sus ortólogos.
6.4.Complejos finales de degradación/silenciamiento de ARNm.
6.5.ARN polimerasas dependientes de ARN.
6.6.Diferencias/similitudes entre dsRNA, miRNA, dhRNA y siRNA (herramientas terapéuticas; y Secuencias oligonucleotídicas de siRNA sintéticas).
6.7.Vectores para administrar siRNA.
6.8.Fallos experimentales in vitro en el silenciamiento de un gen/proteína (toxicidad).
6.9.Problemática del uso directo de dsRNA en células.
6.10. siRNA como herramienta terapéutica en Enfermedades Infecciosas.
6.11. Origen, descubrimiento de CRISPR/Cas9: el sistema inmune de procariotas frente a la infección por fagosvirus ADN.
6.12. El sistema CRISPR/Cas: modelo y funcionamiento biológico de edición génica natural.
6.13. Generación de herramientas CRISP/Cas y aplicaciones en diagnóstico y terapia de enfermedades.: aplicación al caso de la cura funcional/erradiación del VIH. Las gemelas chinas/CCR5-delta32).
6.14. Problemática de corte genético no deseado (off-targets) de las endonucleasas Cas e inmunogenicidad natural frenta a ellas: positbles soluciones a estos problemas.
- 7. Técnicas de Inmunodetección: dirigidas a entender las herramientas diagnósticas basadas en la inmunodetección, y aplicaciones en Enfermedades Tropicales (paradigma de la infección por VIH-1).
7.1. La importancia de las inmunoglobulinas (su aislamiento, su generación biotecnológica, tipos de Ac y nomenclatura, y su aplicación en técnicas diagnósticas asociadas, desarrolladas en los siguientes puntos, terapéuticas y de desarrollo de fármacos inmunológicos).
7.2. Las técnicas de RIA, ELISA y EMSA super-shift (principios técnicos. Detección de citocinas y antígenos específicos en Enfermedades Tropicales).
7.3. La técnica de co-inmunoprecipitación de proteínas y proteína/cromatina (ChIP) (principios técnicos. Detección antígenos específicos en Enfermedades Tropicales).
7.4. La técnica de western-blot (1D y 2D) (principios técnicos. Detección de antígenos específicos en Enfermedades Tropicales).
7.5. Inmunofluorescencia en el análisis por microscopia (principios técnicos. Inmunohistoquímica, marcaje celular y de antígeno).
7.6. La técnica de citometría de flujo (principios técnicos. Marcadores de superficie celular; qué es el CD (cluster de diferenciación). Determinación de estirpes celulares inmunes. Análisis cuantitativo y cualitativo de los componentes celulares del sistema inmune (pistas de inmunodeficiencia) y determinación de la presencia de antígeno en células afectadas).
Teóricos:
- 1.Introducción y aspectos moleculares avanzados de Inmunología.
1.1.Conceptos y definiciones.
1.2.Sistema inmune innato y adaptativo.
1.3.Componentes de la respuesta immune humoral.
1.4.Inmunoglobulinas: tipos, función, cambio de isotipo y maduración de la afinidad.
1.5.Componentes de la respuesta immune celular-adaptativa.
1.6.Hematopoiésis.
1.7.Presentación de antígeno.
1.8.Sinápsis Inmunológica.
1.9.Quimioterapia inmunomoduladora: INF, citocinas y factores de crecimiento de colonias; implicaciones en el control de infecciones.
1.10.Inmunomodulación de la infección mediante las vacunas: concepto y principio de acción (la problemática en las infecciones asociadas a enfermedades tropicales se tratará en cada apartado correspondiente).
1.11.Desarrollo de Inmunoglobulinas recombinantes: Anticuerpos quiméricos y humanizados. Nuevos y potenciales agentes terapéuticos antiínfecciosos.
- 2. Quimiocinas y sus receptores: activadores y efectores del sistema inmune, correceptores para la infección por VIH.
2.1.Definiciones.
2.2.Clasificación y estructura.
2.3.Transmisión de la señal del par ligando/receptor (proteínas G).
2.4.Implicaciones en el desarrollo embrionario, organogénesis, angiogénesis y angióstasis.
2.5.Quimiocinas en el reclutamiento celular (Monocitos-macrófagos, linfocitos T, Mastocitos, Eosinófilos).
2.6.Bases moleculares del movimiento celular: quimiotaxis.
2.7.Activación leucocitaria: maduración y activación celular.
2.8.Quimiocinas como sistema de camuflaje viral para evadir la respuesta immune.
2.9.Quimiocinas como responsables de la infección y dianas terapéuticas en VIH/SIDA (importancia transversal en metástasis/cáncer, inflamación y enfermedades alérgicas).
- 3. Mecanismos de invasión por patógenos (virus, bacterias, parásitos):
3.1.Procesos inmunológicos y biológicos regulados por el citoesqueleto celular.
3.2.Citoesqueleto celular (Tipos y organización).
3.3.Mecanismos de regulación de la polimerización de los citoesqueletos de actina y tubulina (polimerizadores, capeadores, severadores y adaptadores del citoesqueleto de actina).
3.4.Funciones celulares reguladas por el citoesqueleto de actina.
3.5.Funciones celulares reguladas por el citoesqueleto de tubulina.
3.6.Función del citoesqueleto celular en la infección por patógenos.
3.7.Procesos de fusion de membrana (virus, bacterias, parásitos).
Nota 1: En el cursos anteriores, se desarrolló un Proyecto de Innovación Educativa ULL para una mejor comprensión del proceso de fusión de membrana y aplicación de la microscopia de onda evanescente, para lo que se creó la creación de una herramienta educativa desarrollada por tecnología de animación 3D, aplicable a los puntos 3.5, 3.6 y 3.7 del presente tema.
Nota 2: En cursos anteriores, se desarrolló un Proyecto de Innovación Educativa ULL, generando una animación 3D para una mejor comprensión del proceso de fusión de membrana, entrada e infección de proteínas virales fusogéncias de tipo I y de tipo II, entre los que nos encontramos como paradigma el retrovirus VIH y el flavivirus Dengue/Zika, respectivamente. Se aplicará en este tema.
Nota 3: En cursos anteriores, se desarrolló un Proyecto de Innovación Educativa ULL, generando una animación 3D para una mejor comprensión del proceso de transporte de cargos por moléculas motoras que se asocian al citoesqueleto y a las vesículas y patógenos intracelulares, lo que permite la mejor compresión de los procesos de invasión, infección y salida del patógeno de una célula empleando estas moléculas motoras. Se aplicará en este tema.
- 4.Principios de la Quimioterapia antiinfecciosa: antibióticos (orientado a micobacterias; tuberculosis / lepra), antivíricos (VIH, VHC), antiparasitarios (plasmodium/malaria) e inmunomoduladores (potenciadores de la respuesta antiinfecciosa).
4.1.Introducción y aspectos históricos: Paul Erhlich (salvarsan y sífilis; inmunomodulación) y Alexander Fleming (penicilina).
4.2.Visión global de los mecanismos de acción de los antibióticos no antimicobacterias (inhibidores de la pared bacteriana (beta-lactámicos); inhibidores de la síntesis de proteínas (aminoglucósidos, tetraciclinas, cloranfenicol); sulfonamidas/trimetoprim y fluoroquinolonas; macrólidos y rifampicina).
4.3.Mecanismos de resistencia bacteriana (genes de resistencia).
4.4.Quimioterapia antimicobacterias (tuberculosis / lepra): probemática.
4.5.Quimioterapia antiparasitaria (malaria y otros parásitos): problemática.
4.6.SEMINARIO: Aplicaciones terapéuticas en infecciones oculares propias de afecciones en las regiones Tropicales, Impartido por el Dr. Valentín Tinguaro Díaz, oftalmólogo del HUC, invitado a impartir el seminario, con Venia Docendi solicitada oficialmente para el curso 2020-2021 (0,4 ECTS).
- 5. Infección por HIV-1 / SIDA (Paradigma de inmunodeficiencia secundaria o adquirida. Problema de salud pública mundial, Pandemia):
5.1.Introducción y definiciones.
5.2.VIH-SIDA en el mundo.
5.3.VIH-1 y el sistema inmune: escape inmunológico.
5.4.Diferentes cohortes de pacientes, en función de la evolución de la infección por VIH-1.
5.5.Mecanismo de infección del VIH. Tropismo viral (receptores de quimiocinas).
5.6.Infecciones oportunistas (hCMV, sarcoma de Kaposi, linfomas No-Hodkings y micosis sistémicas (comensal (C.Albicans) o no)), y co-infección por tuberculosis, malaria y VHC.
5.7.Estrategias terapéuticas actuales (TARGA). Resistencias virales y fracasos terapéuticos (síndrome metabólico y de lipodistrofia).
5.8. Nuevas perspectivas terapéuticas. Casos de protección natural frente a la infección (el paciente Berlín y el paciente Londres). Estrategias con vectores vacunales.
5.9. Teorías sobre el origen del VIH.
Nota: En cursos anteriores, se desarrolló un Proyecto de Innovación Educativa ULL, generando una animación 3D, para una mejor comprensión del proceso de fusión de membrana, entrada e infección por el VIH que se aplicará en el presente tema.
- 6. La edición génica como potencial herramienta terapéutica en enfermedades infecciosas: interferencia del ARNm (RNAi) por siRNA y miR (claves en la validación de la función de una proteína (de un gen) en un proceso biológico), y deleción/insercion de genes por el sistema CRISPR/Cas (hacia la cura de enfermedades genéticas con sus primeras poteciales aplicaciones en enfermedades infecciosas como el VIH)
6.1.Introducción/definiciones: Orígenes, el primer descubrimiento.
6.2.Mecanismos biológicos de degradación de ARNm.
6.3.El comlejo Dicer de reconocimiento de ARN doble hebra y sus ortólogos.
6.4.Complejos finales de degradación/silenciamiento de ARNm.
6.5.ARN polimerasas dependientes de ARN.
6.6.Diferencias/similitudes entre dsRNA, miRNA, dhRNA y siRNA (herramientas terapéuticas; y Secuencias oligonucleotídicas de siRNA sintéticas).
6.7.Vectores para administrar siRNA.
6.8.Fallos experimentales in vitro en el silenciamiento de un gen/proteína (toxicidad).
6.9.Problemática del uso directo de dsRNA en células.
6.10. siRNA como herramienta terapéutica en Enfermedades Infecciosas.
6.11. Origen, descubrimiento de CRISPR/Cas9: el sistema inmune de procariotas frente a la infección por fagosvirus ADN.
6.12. El sistema CRISPR/Cas: modelo y funcionamiento biológico de edición génica natural.
6.13. Generación de herramientas CRISP/Cas y aplicaciones en diagnóstico y terapia de enfermedades.: aplicación al caso de la cura funcional/erradiación del VIH. Las gemelas chinas/CCR5-delta32).
6.14. Problemática de corte genético no deseado (off-targets) de las endonucleasas Cas e inmunogenicidad natural frenta a ellas: positbles soluciones a estos problemas.
- 7. Técnicas de Inmunodetección: dirigidas a entender las herramientas diagnósticas basadas en la inmunodetección, y aplicaciones en Enfermedades Tropicales (paradigma de la infección por VIH-1).
7.1. La importancia de las inmunoglobulinas (su aislamiento, su generación biotecnológica, tipos de Ac y nomenclatura, y su aplicación en técnicas diagnósticas asociadas, desarrolladas en los siguientes puntos, terapéuticas y de desarrollo de fármacos inmunológicos).
7.2. Las técnicas de RIA, ELISA y EMSA super-shift (principios técnicos. Detección de citocinas y antígenos específicos en Enfermedades Tropicales).
7.3. La técnica de co-inmunoprecipitación de proteínas y proteína/cromatina (ChIP) (principios técnicos. Detección antígenos específicos en Enfermedades Tropicales).
7.4. La técnica de western-blot (1D y 2D) (principios técnicos. Detección de antígenos específicos en Enfermedades Tropicales).
7.5. Inmunofluorescencia en el análisis por microscopia (principios técnicos. Inmunohistoquímica, marcaje celular y de antígeno).
7.6. La técnica de citometría de flujo (principios técnicos. Marcadores de superficie celular; qué es el CD (cluster de diferenciación). Determinación de estirpes celulares inmunes. Análisis cuantitativo y cualitativo de los componentes celulares del sistema inmune (pistas de inmunodeficiencia) y determinación de la presencia de antígeno en células afectadas).
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Aprendizaje individual a partir del material docente ofrecido en el aula, que consistirá en artículos científicos indexados en inglés seleccionados, de los que se realizará un trabajo, exposición y discusión activa de los mismos en al aula.
En el caso de un escenario docente con "supresión parcial de la presencialidad o con suspensión total de la presencialidad", la exposición y discusión de los trabajos se desarrollará en línea con la herramienta Google Meet, informando de la conexión a través de mi e-mail institucional (avalenzu@ull.edu.es) o del aula virtual de la Asignatura.
- Realización de memoria final en base al artículo científico presentado por el alumno (individual o en un grupo). El resumen del mismo debe estar escrito en inglés. Este trabajo se entragará a través de mi e-mail institucional (avalenzu@ull.edu.es).
En el caso de un escenario docente con "supresión parcial de la presencialidad o con suspensión total de la presencialidad", la exposición y discusión de los trabajos se desarrollará en línea con la herramienta Google Meet, informando de la conexión a través de mi e-mail institucional (avalenzu@ull.edu.es) o del aula virtual de la Asignatura.
- Realización de memoria final en base al artículo científico presentado por el alumno (individual o en un grupo). El resumen del mismo debe estar escrito en inglés. Este trabajo se entragará a través de mi e-mail institucional (avalenzu@ull.edu.es).
