Biología (plan 1997) 2024-2

Séptimo Semestre, Taller Nivel 3

Bases moleculares y bioquímicas de la respuesta inmune hacia M.tuberculosis

Antecedentes.

La tuberculosis es una enfermedad que ha retomado una gran importancia a nivel mundial. Según datos de la OMS, sólo en el 2005 se reportaron 8.811 millones de nuevos casos y 1.577 millones de decesos causados por la enfermedad. Pese a los programas de salud que se han implementado el número de nuevos casos ha ido en aumento en los últimos años, su control ha sido difícil por una gran variedad de factores entre los que se encuentran mecanismos de la bacteria (evasión de la respuesta inmune y multifarmaco-resistencia) y factores de susceptibilidad asociados al huésped (HIV y Diabetes).

El principal agente etiológico de la enfermedad es Mycobacterium tuberculosis, una bacteria facultativa intracelular con una gran capacidad para adaptarse al ambiente adverso que representa el permanente contacto con el sistema inmunológico de su hospedero. En dicha relación participan, por parte del hospedero, mecanismos moleculares que pretenden eliminar la infección en proceso y, por parte de la bacteria, mecanismos que tratan de mantener la viabilidad de ésta. Aún se desconocen los factores que pueden llevar el resultado de la interacción a favor, en contra o incluso a mantener un balance entre los participantes.

Perspectivas

Estudiar los mecanismos específicos y las alteraciones inmunológicas de Mycobacterium tuberculosis en el huésped. Abordando la inmunidad natural, la inmunidad adquirida y la inmunopatología de la enfermedad. Los temas son evaluados a nivel molecular, celular, tanto del patógeno como el huésped. Esto permitirá que el estudiante adquiera una visión actualizada de la respuesta protectora y de las enfermedades cuya persistencia involucra a la respuesta inmune. El conocimiento de la inmunología requiere de una integración de conocimientos básicos de biología molecular, histología, fisiología y bioquímica.

CRITERIOS DE ADMISIÓN

Los alumnos que se inscriban en primer nivel deberán tener aprobados como mínimo 180 créditos de la carrera (estarán cursando el quinto semestre en el primer nivel de este taller).

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

El alumno deberá adquirir los conocimientos que le permitan desarrollar su creatividad en la resolución de problemas científicos, así como adquirir formación de investigador por lo que se requiere un mínimo de 90% de asistencia para tener derecho a calificación.

CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN DE LOS ALUMNOS PARA CADA NIVEL DEL TALLER.

<>····Conocerá los conceptos básicos de respuesta inmune, innata y adquirida.

• Conocerá metabolismo, estructura y biología molecular de Mycobacterium tuberculosis, así como sus mecanismos de patogenicidad.
• Recibirá una introducción al laboratorio de investigación básica y a conceptos y principio de seguridad biológica.

Nivel II

El alumno…

1. Aprenderá las técnicas básicas del laboratorio como: obtención de células del sistema inmune, cultivos celulares y cultivos microbiológicos.
2. Realizará estancias cortas en distintos proyectos de investigación inmunológica.

Nivel III

El alumno…

3. Seleccionará el proyecto que desarrollará como tema de tesis, de acuerdo a sus intereses particulares.
4. Realizará el proyecto de investigación en el cual adquirirá habilidades teórico-prácticas.
5. Participará activamente en la discusión de artículos de cada uno de los temas en seminarios de grupo.
6. Aprenderá cómo escribir una tesis de licenciatura.

Nivel IV

El alumno…

7. Finalizará su proyecto de investigación (experimental y escrito).
8. Participarán activamente en la discusión de artículos de cada uno de los temas en seminarios de grupo.
9. Adquirirá habilidad para presentar y defender su trabajo ante un público experto.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Roitt I., Brostoff J., Male D.: “Immunología” MOSBY. SALVAT.

Regueiro J.R., Larrea C.L.: “Immunología. Biología y Patología del sistema immune” "PANAMERICANA.

Abbas A.K., Lichtman A.H., Pober J.S.: “Immunología celular y molecular” INTERAMERCANA.

Janeway C.A., Travers P., Walport M., Capra J.B.: “Inmunobiología: el sistema inmunitario en condiciones de

salud y enfermedad”. MASSON.

Torres M., Ramachandra L, Rojas R.E., Bobadilla K., Thomas J., Canaday D.H., Harding C.V., Boom H. W. 2006. Role of Phagosomes and Major Histocompatibility Complex Class II (MHC-II) Compartment in MHC-II Antigen Processing of Mycobacterium tuberculosis in Human Macrophages. Infection and Immunity , 74,3 1621–1630.

Carranza C., Juárez E., Torres M., Ellner J.J., Sada E. 2006. Mycobacterium tuberculosis growth control by lung macrophages and CD8 cells from patients contacts. Am J Respir Crit Care Med 173 238-245.

Pedraza S, Aldana R., Herrera T, Torres M, Bustamante J. 2007. Infecciones por Mycobacterium y Salmonella en pacientes con inmunodeficiencias asociadas al circuito IL-12/IL-23 IFN-g: aspectos biológicos y clínicos. Enfermedades Infecciosas y Microbiología, 27 (3) 88-99.

Rivas-Santiago B., Hernández-Pando R., Carranza C., Juárez E., Leon J.C., Aguilar-León, Torres M., Sada E. 2008. Expresión of Cathelicidin LL-37 during Mycobacterium tuberculosis infection in human Alveolar Macrophages, Monocytes, Neutrophils and Epithelial Cells. Infection and Immunity,76 (3).

Plan de trabajo y temario detallado por nivel

Programa

Nivel I

1. Clases teóricas

Las clases teóricas consisten en la exposición de un determinado tema por parte de un docente especialista en el área, fomentando al alumno al estudio de dichas materias y a su posterior discusión en los talleres que se realizan con esta finalidad.

Conocer los conceptos generales de:

1. Inmunología
2. Inmunidad
3. Sistema inmune:
4. Barreras naturales
5. Respuesta inmune innata o natural
6. Respuesta inmune adquirida o adaptativa (Respuesta inmune celular y respuesta inmune humoral)
7. Inmunógeno
8. Antígeno
9. Relación huésped-parásito
10. Metabolismo, estructura y biología molecular de Mycobacterium tuberculosis, así como sus mecanismos de patogenicidad

Nivel II

Conocerá los principios y fundamentos de las principales técnicas, métodos y tecnologías utilizadas en la investigación en inmunología.

PROGRAMA DE PRÁCTICAS.

Práctica 1. Normas de trabajo e instrumental básico del laboratorio.

Práctica 2. Demostración de la respuesta inmune celular mediante la evaluación de la reacción de hipersensibilidad tardía, comprobación de la memoria y especificidad de la respuesta inmune.

Práctica 3. Demostración de la respuesta inmune humoral mediante ELISA para diagnóstico de tuberculosis. Comprobación de la especificidad de la respuesta.

Práctica 4. Obtención de monocitos y linfocitos de sangre periférica. Purificación de células mononucleares en gradiente de Ficoll. Determinación de la viabilidad y conteo de una suspensión celular. Ajuste de una suspensión celular para

cultivo.

Práctica 5. Fagocitosis. Infección de células en cultivo y evaluación de la capacidad fagocítica de los monocitos.

Práctica 6. Determinación de citocinas. Por el método de ELISA y por citometría de flujo.

Practica 7. Análisis de datos de PCR en tiempo real.

Nivel III

10. Seminario de integración: En este seminario se dará una exposición del tema particular por cada uno de los alumnos y después de una entrevista con los estudiantes, se le asignará a cada alumno el proyecto que desarrollará como posible tema de tesis (dependiendo de su preferencia).

11. Exposición del proyecto en un seminario departamental donde el alumno muestre la comprensión del mismo.

12. Realizar el proyecto de investigación asignado, en el cual adquirirá habilidades teórico-prácticas.

13. Participarán activamente en los talleres de discusión de los diversos temas lo cual permitirá tener un panorama general de la línea general de investigación.

14. Aprenderá cómo escribir su tesis de licenciatura.

Nivel IV

1. Finalizar su proyecto de investigación (experimental y escrita)

2. Exposición del los avances y culminación del proyecto en el seminario departamental.

3. Participarán activamente en los talleres de discusión de los diversos temas lo cual permitirá tener un panorama general de la línea general de investigación.
4. Escritura de tesis y presentación de examen profesional.

Plan general

RESUMEN DEL PLAN DE TRABAJO DE LOS CUATRO NIVELES

PLAN DE TRABAJO A CINCO AÑOS

NÚMERO DE ESTUDIANTES QUE SE PUEDEN INCORPORAR ANUALMENTE.

Al inicio se pondrán incorporar 4 alumnos y de 2 a 3 alumnos anualmente dependiendo de la disponibilidad de espacio en el laboratorio.

LOS REQUERIMIENTOS FÍSICOS (SALÓN O LABORATORIO) DEL TALLER.

El taller se llevará a cabo en el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias. La parte experimental se realizará en los laboratorios con los que cuenta el departamento de Microbiología y el Laboratorio de Inmunobiología de la Tuberculosis mientras que las clases teóricas se llevaran a cabo un aula diseñada para tales fines, por lo cual no se requiere espacios adicionales.

INFRAESTRUCTURA Y OTRAS FACILIDADES CON LAS QUE CUENTE EL GRUPO DE PROFESORES PARA GARANTIZAR EL BUEN TÉRMINO DE LOS PROYECTOS.

El departamento de Microbiología en investigación y el Laboratorio de Inmunobiología de la tuberculosis donde se realizará el curso y las practicas cuenta con una área de laboratorios con gabinetes de seguridad biológica nivel 2 para realizar los cultivos celulares e infecciones con M.tb cepa H37Ra, mesas de trabajo, centrifugas de mesa. El laboratorio cuenta también con un laboratorio de biología molecular equipado con un termociclador, un espectrofotómetro, transiluminador, cámara y sofware para análisis densitometrico. Las profesoras participantes tienen acceso dentro del instituto al uso de siete citómetros de flujo. También se cuenta con un equipo para realizar PCR tiempo real localizado también en el área común dentro de la unidad de investigación del instituto. El taller es autosuficiente en equipo, infraestructura y para el desarrollo de las tesis profesionales propuestas.