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ORIENTACIONES AL DOCENTE

PARA EL USO DE

XENTINELAS XELULARES

ÍNDICE

Introducción y estrategias de uso ....................................................................................................................... 2

RESOLUCIÓN:

Guía 1: Sistema inmune ...................................................................................................................................... 3

Guía n° 2: A jugar ................................................................................................................................................ 5

Guía n° 3: a) INMUNIDAD INNATA Y ADAPTATIVA ............................................................................................. 8

Guía n° 3: b) INMUNIDAD INNATA .................................................................................................................... 10

Guía n° 3: C) INMUNIDAD adquirida: humoral y celular ................................................................................... 11

Guía n° 4: Respuesta Inmune ............................................................................................................................ 15

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INTRODUCCIÓN

El material pedagógico elaborado para el uso del Xentinelas Xelulares, surge de las sugerencias de un grupo de profesores que formaron parte del plan piloto del videojuego. Uno de los desafíos fue facilitar la planificación y empleo del jugo en el aula. Para ello se consideró seguir la secuencia de clases y planificación propuesta por el Ministerio de Educación en el Plan y Programa de Biología, Cuarto año Medio, Formación General (2004). La planificación del videojuego, contempla los objetivos de fundamentales, contenidos mínimos obligatorios y aprendizajes esperados para toda la unidad de Microbios y Sistemas de Defensa, destacándose aquellos aspectos que pueden ser trabajados con Xentinelas Xelulares.

Las actividades sugeridas en las guías de Xentinelas Xelulares se enmarcan dentro de un enfoque indagatorio, el cual permite que los alumnos hagan ciencias mediante la exploración de los contenidos. Bajo una visión constructivista del aprendizaje, se espera también tener una visión constructivista de las ciencias. El Videojuego se presenta como una gran actividad para explorar y como es una analogía, las guías del juego se construyen empleando la estrategia propuesta por Galagovsky y Adúriz 1, conocido como Modelo Analógico Didáctico. Donde se propone que una primera instancia el alumno se exponga a una analogía y luego al modelo propuesto por la ciencia, por último se espera que los estudiantes puedan establecer las relaciones entre el modelo analógico con el científico para facilitar la alfabetización en ciencias.

Figura 1: Menú de inicio Figura 2: Menú especial Algunas consideraciones:

La descarga del juego es gratuita en el sitio web www.xentinelas.cl. Sería ideal que los alumnos puedan jugar con un computador y que el profesor cuente con un computador en donde pueda ir proyectando las diferentes etapas.

Para no ver el video introductorio, todos los días que se trabaje con el programa, hacer click con el mouse. Cuando se está en el menú de inicio (Fig. 1), el profesor puede escribir la clave: xentinelas (sonará un ruido especial). Esto le permitirá acceder a un menú especial (Fig. 2) en la etapa de construcción de bacterias. En él, tendrá acceso a cualquier etapa de juego, para que así se pueda exponer según se requiera para la explicación de los contenidos.

1 GALAGOVSKY, LYDIA y ADÚRIZ-‐BRAVO, AGUSTÍN (2001). “Modelos y Analogías en la Enseñanza de las Ciencias Naturales. El Concepto de Modelo Didáctico Analógico”. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 19 (2), 231-‐242

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GUÍA 1: SISTEMA INMUNE

OBJETIVOS:

• Indagar conceptos previos, motivar la unidad y familiarizarse con los personajes del videojuego • Conocer sobre los origenes de la Inmunología y conceptos claves de esta área de las ciencias. • Conocer los órganos y las células que componen el sistema inmunológico.

CONTENIDOS

• Conocimientos previos sobre inmunidad. • Inicios de la Inmunología moderna. • Concepto de inmunidad. • Identificación de los personajes del videojuego con los Leucocitos (elementos figurados). • Órganos del sistema inmune.

ACTIVIDADES SISTEMA INMUNE:

-‐ Desde la actividad 1 a la 3 se sugiere trabajar sólo con los conocimientos y experiencias previas de los alumnos sobre Inmunidad.

-‐ 4) Observar el video introductorio de Xentinelas Xelulares. Para ello sólo se necesita un computador con proyector. También se sugiere que los alumnos por si solos establezcan relaciones entre la presentación que realizan los personajes de Xentinelas Xelulares y sus conocimientos previos sobre inmunidad.

-‐ 5) Al leer sobre los inicios de la inmunología moderna, se puede profundizar sobre las implicancias de este descubrimiento. A su vez destacar que el trabajo de Jenner se debe a una observación previa. Él había visto que la gente que ordeñaba vacas con plástulas similares a la viruela humana, no contraían la enfermedad. Con esto se puede aludir al método científico. También se puede conversar sobre los avances entregados por Louis Pasteur a la Inmunología.

-‐ 6) el término surge a partir del descubrimiento de Jenner, quien logra inmunizar contra la viruela humana utilizando la viruela de vaca o “vacuna”.

-‐ 7) y 8) son preguntas para indagar con el curso y rescatar aprendizajes previos. Mediar las respuestas para que vayan entendiendo que el Sistema inmune nos permite responder ante la entrada de un patógeno a nuestro cuerpo generando memoria. Para ello requiere que se le exponga “algo” (antígeno) para poder defendernos y generar memoria. Más adelante tendrán actividades para ir profundizando estas preguntas.

-‐ INFO INMUNO: Lo ideal es hacerlos reflexionar e invitarlos a investigar en sus casas. La siguiente información es para que el profesor cuente con una referencia.

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o Todos los organismos, ya sean uni-‐ o pluri-‐celulares, y más o menos complejos, tienen mecanismos para defenderse de posibles ataques de patógenos y de invasiones externas. Las especies más evolucionadas siguen manteniendo los sistemas de defensas presentes en organismos más primitivos, aumentando su complejidad y potenciando la respuesta específica.

o El primer mecanismo de defensa, y el más efectivo, es el impedir la entrada de los patógenos gracias al desarrollo de barreras físicas y/o químicas. Este tipo de barreras se encuentran en todos los seres vivos,

o Junto a estas barreras, los animales, tanto invertebrados como vertebrados, presentan un segundo nivel de complejidad, presentando ya un sistema inmunitario encargado de la defensa. En el caso de los invertebrados, éstos poseen únicamente un Sistema Inmune Innato, donde participan componentes celulares (células con capacidad fagocítica), y componentes solubles o humorales.

o Únicamente los animales vertebrados tienen un tercer nivel de complejidad, el denominado Sistema Inmune Adaptativo o Adquirido, gracias a que poseen linfocitos T y B y anticuerpos. Los Vertebrados superiores (reptiles, aves y mamíferos) presentan una mayor diferenciación de los linfocitos, más diversidad y eficacia del sistema inmune.

o En el caso de los vivíparos, se desarrolla un ajuste fino adicional para evitar el rechazo de la madre sobre el embrión/feto.

o Se considera al sistema inmune como un segundo sistema nervioso, ya que es capaz de elaborar una respuesta específica ante un estímulo, lo cual es un aprendizaje y esa información queda almacenada para futuras respuestas.

-‐ 9) Elaborar con los alumnos una definición de inmunidad considerando que es una respuesta de defensa específica que cuentan algunos organismos. Destacar que como nosotros al ser mamíferos no hacemos distinción entre sistema de defensa e inmune.

-‐ 10) Pueden ver cuántas veces necesiten el video introductorio del juego para completar la tabla. En www.xentinelas.cl se encuentra el link del video en vimeo, por lo que se puede pausar, retroceder o adelantar el video, facilitando su exposición en el aula. El objetivo es que, con sus propias palabras, los alumnos identifiquen y describan a los personajes. a) Dendri (célula dendrítica) aparece como un detective que investiga el caso / b) Traga traga (macrófago) guardián come a las bacterias /c) Linfo T (Linfocito T virgen) les dan un aviso y se transforman en Linfocito TH1 y TH2 / d) Linfo TH2 (Linfocito T de ayuda 2) lanza una estrella a Linfo B y hace que le aparezcan anticuerpos. / e) Linfo TH1 (Linfocito T de ayuda 1) dispara una estrella a las células que contienen a las bacterias intracelulares, destruyéndolas. / f) Linfo B (Linfocito B) cuando recibe una estrella de Linfo TH2 le aparecen anticuerpos, los cuales los lanza para matar a las bacterias extracelulares. / g) Bacteria Extracelular, patógeno que ingresa al organismo y que muere por la acción de los anticuerpos lanzados por Linfo B / h) Bacteria Intracelular, patógeno que invade al organismo y que además se queda dentro de las células. Muere por la acción de una estrella que lanza Linfo TH1. / i) Anticuerpos, que aparecen en Linfo B, cuando recibe una estrella de Linfo TH2. Los anticuerpos destruyen a las bacterias extracelulares. Nota: Evitar dar la información a los alumnos. Recomendamos que se realicen preguntas que focalicen la atención de la información mostrada por el video. Por ejemplo: ¿Los dos tipos de bacterias se destruyen con los mismos mecanismos de defensa en el video?

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-‐ 11) y 12) son actividades para que los alumnos activen conocimientos previos sobre elementos figurados e identifiquen que todas las células sanguíneas que no sean glóbulos rojos, es decir, leucocitos participan en la defensa de nuestro organismo.

-‐ 13) A partir de la información de la imagen los alumnos podrían identificar los órganos del sistema inmune. Como información adicional, los órganos del sistema inmune se dividen en primarios y en secundarios. Los órganos primarios son el timo y la médula ósea, su función es producir las células del sistema inmune. Los órganos secundarios, tienen como función juntar al patógeno con las células del sistema inmune y estos son las amígdalas, ganglios linfáticos y el bazo.

-‐ ¿Qué y cómo aprendiste? En esta sección motivar a los alumnos que mediante sus palabras expliquen lo que aprendieron, evitando hacer una lista de conceptos. También que identifiquen que elementos los ayuda o les dificulta a la hora de aprender, puede ser, por ejemplo leer en voz alta o trabajar con compañeros. Es de gran importancia esta sección ya que se evidencia el trabajo metacognitivo del alumno, lo que permite evidenciar si ha cumplido o no con los objetivos planteados por la guía o por el profesor (un gran elemento para la evaluación y rápida retroalimentación).

GUÍA N° 2: A JUGAR

OBJETIVOS:

• Explorar mediante el juego la respuesta inmune de forma intuitiva, activando conocimientos previos sobre bacterias.

• Identificar información relevante sobre el sistema inmune, jugando y analizando las diferentes etapas de Xentinelas Xelulares.

• Diferenciar bacterias extracelulares de intracelulares.

CONTENIDOS

• Conocimientos previos sobre células procariontes y eucariontes. • Diferencias entre bacterias extracelulares e intracelulares. • Aproximación a conceptos y procesos de inmunidad innata y adquirida.

ACTIVIDADES A JUGAR:

-‐ Leer el texto de la actividad 1) destacando las principales características de las células procariontes y las diferencias entre las bacterias extracelulares e intracelulares.

-‐ En las actividades 2 y 3, es la primera etapa del juego. Hay que tener en cuenta que si agregan organelos eucariontes, estos disminuirán el puntaje, también se tiene que considerar que las bacterias se construyen de afuera hacia adentro, es decir, primero tiene que ir la cápsula, después la pared celular,

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luego la membrana y por último el citoplasma. Una vez puesto estas estructuras claves, se pueden poner los otros elementos de las células procariontes. La única gran diferencia entre la construcción de una bacteria intracelular con una extracelular es que en la primera se cuenta con adhesinas que deben ser puestas después de los pili. Permitir que los alumnos exploren por medios de sus errores, si requieren de ayuda, orientarlos con lo descrito.

-‐ 4) y 5) la gran diferencia es que la bacteria intracelular requiere de adhesinas para poder ingresar a la célula que va infectar.

-‐ 6) Ojalá que en la clases previa a esta actividad se les pida a los alumnos o al colegio que provean de tijeras y pegamento. De lo contrario, se puede realizar la actividad anotando las letras y los números de cada recuadro. La clave de la solución es: Procariontes: C. Plasmidio (8). 23 / G. Adhesinas (12). 17 / J. Cápsula (9). 30 / K. Nucleoide (5) 32 / L. Pili (16) 26. Eucariontes: A. Mitocondria (3). 28 / B. Núcleo (11). 25 / F. R.E.L (13). 24 / I. R.E.R (6) 29 / M. Aparato de Golgi (15) 21 / O. Cloroplasto (4) 18. Ambas células: D. Ribosomas (14). 27 / E. Membrana plasmática (10). 22 / H. Flagelo (1). 20 / N. Citoplasma (2) 31/ Ñ. Pared celular (7). 19.

-‐ Para motivar el juego, se puede dar énfasis a los puntajes obtenidos en cada etapa y a los mejores puntajes del curso. También motivar a que descubran las estrategias para tener mayor puntaje para ir anotándolas y mejorando los puntajes obtenidos.

-‐ 7) Luego de construir una bacteria EXTRACELULAR, comenzar a jugar. La primera etapa se debe seleccionar el macrófago y hacer click en las bacterias para fagocitarlas. Cuando el macrófago se debilita, hay que seleccionar otro rápidamente. Cuando se alcanza los 39° se debe llamar a la célula dendrítica. Células de defensas activas: Macrófago y célula dendrítica (al final). Ninguna sustancia química.

-‐ En la siguiente etapa la célula dendrítica viaja en sólo sentido por los vasos linfáticos hasta un ganglio, recolectando citoquinas. Se debe evitar chocar con las paredes de los vasos. Para la defensa en contra las bacterias extracelulares es mejor recolectar más Interleucina 4, estrella morada. Células de defensas activas: Célula dendrítica.

-‐ Para activar el linfocito virgen se debe acertar con 3 IL-‐4. Como consejo, disparar las citoquinas cuando la barra de fuerza está en la mitad. Células de defensas activas: Célula dendrítica y Linfo TH2. Sustancia química: IL-‐4

-‐ Para activar el linfocito B, el linfocito T de ayuda 2 debe disparar IL-‐4. También se hace más sencillo al disparar cuando la barra de fuerza se encuentra en la mitad. Células de defensas activas: Linfo TH2 y Linfo B (al final). Sustancia química: IL-‐4.

-‐ La última etapa consiste en disparar anticuerpos contra las bacterias extracelulares. La técnica es hacer click en cada bacteria, ya que si se dispara sin objetivo, la fiebre no disminuye. Células de defensas activas: Linfo B. Sustancia química: anticuerpos.

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-‐ 8) y 9) las bacterias extracelulares se dividen en el líquido extracelular. Entraron por un corte en el pie.

-‐ 10) Luego de construir una bacteria INTRACELULAR, comenzar a jugar. La primera etapa se debe seleccionar el macrófago y hacer click en las bacterias para fagocitarlas. Cuando el macrófago se debilita, hay que seleccionar otro rápidamente. Cuando se alcanza los 39° se debe llamar a la célula dendrítica. Células de defensas activas: Macrófago y célula dendrítica (al final). Ninguna sustancia química.

-‐ En la siguiente etapa la célula dendrítica viaja en un solo sentido por los vasos linfáticos hasta un ganglio, recolectando citoquinas. Se debe evitar chocar con las paredes de los vasos. Para la defensa en contra las bacterias intracelulares es mejor recolectar más Interferón Gamma (IFN-‐γ), estrella naranja. Células de defensas activas: Célula dendrítica.

-‐ Para activar el linfocito virgen se debe acertar con 3 IFN-‐γ. Como consejo es disparar las citoquinas cuando la barra de fuerza está en la mitad. Células de defensas activas: Célula dendrítica y Linfo TH1. Sustancia química: IFN-‐γ.

-‐ El Linfocito T de ayuda 1 dispara IFN-‐γ a las bacterias intracelulares. La técnica es hacer click en cada bacteria, ya que si se dispara sin objetivo, la fiebre no disminuye. Células de defensas activas: Linfo TH1. Sustancia química: IFN-‐γ.

-‐ 11) Cuando las bacterias intracelulares se dividen en la etapa del macrófago, se ven como semitransparentes, es porque se dividen dentro de las células.

-‐ 12) Porque estas bacterias se encuentran dentro de las células, los anticuerpos secretados por los Linfocitos B funcionan a nivel extracelular.

-‐ 13) La célula dendrítica fagocita las bacterias y luego expone una pelotita (antígeno). Esto lo hace para presentar y seleccionar el linfocito T específico. Esta última información puede ser investigada por los alumnos, dado a qué no se muestra en el videojuego, para que puedan responder la pregunta por ellos mismos.

-‐ 14) y 15) ambas bacterias ingresan al cuerpo por un corte en el pie. La piel es una barrera física que impide la entrada de patógenos al organismo.

-‐ 16) Pueden incluirse pelos y cilios, mucosidad, sustancias químicas (ácido clorhídrico, lisozimas), presencia de macrófagos, etc.


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GUÍA N° 3: A) INMUNIDAD INNATA Y ADAPTATIVA

OBJETIVOS:

• Comprender los diferentes mecanismos de inmunidad, comparando y reconociendo la importancia de la respuesta de inmunidad innata y adaptativa.

CONTENIDOS

• Inmunidad innata y adaptativa • Inmunidad adaptativa: activa y pasiva, natural y artificial • Antígenos

ACTIVIDADES INMUNIDAD INNATA Y ADAPTATIVA

-‐ 1) Completar esquema sobre inmunidad, ojalá por medio de preguntas o conocimientos de los estudiantes. Se puede explicar que innato significa que se tiene desde el nacimiento. Podemos considerar todas las barreras físicas, barreras químicas, células de defensa (macrófagos y células dendríticas), etc. No es necesario dar todos los ejemplos, dado que más adelante los verán en detalle.

-‐ Destacar que la inmunidad adaptativa es específica y posee memoria. También se le conoce como adquirida.

-‐ Los anticuerpos son exógenos en el caso de la inmunidad pasiva, es decir, no son elaborados por la persona que los requiere.

-‐ El clásico ejemplo de inmunidad activa artificial son las vacunas. En el caso de la inmunidad pasiva natural tenemos el traspaso de anticuerpos por medio de la placenta madre-‐feto o por medio de la leche materna al lactante. Los sueros con anticuerpos son ejemplos de inmunidad pasiva artificial.

-‐ 2) Todos los tipos de inmunidad adaptativa activa poseen memoria. Eso significa que se seleccionan y diferencian linfocitos específicos para cada enfermedad, parte de la proliferación de estos se reserva como células de memoria para una respuesta rápida y altamente específica, si apareciese de nuevo el agente patógeno que los generó.

-‐ 3) Después de leer y analizar la tabla comparativa, los alumnos deberían intentar de contestar la información solicitada de cada personaje. Se pueden ayudar utilizando sus descripciones previas.

-‐ Traga traga actuaba inmediatamente después del ingreso de las bacterias, fagocitando los patógenos cuando se encontraban en el líquido extracelular. Actuaba de la misma forma para bacterias extra e intracelulares. Por lo que podemos observar que no presenta una respuesta específica, es decir, es un actor de la respuesta inmune innata.

-‐ Cuando aumenta el número de bacterias y con ello la fiebre Dendri aparece. En la etapa del macrófago aparece fagocitando las bacterias y con ello exponiendo un antígeno (más adelante se puede revisar

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esta función con los estudiantes). Después recorre los vasos linfáticos recolectando citoquinas. Se puede aclarar que estás señales químicas son sintetizadas y no recolectadas por la célula dendrítica cuando se profundice en los contenidos. La idea es que los estudiantes vayan descubriendo por si mismos estas observaciones. Cuando llega al ganglio linfático, la célula dendrítica activa a los linfocitos vírgenes. Estas funciones las observamos en ambos tipos de bacterias por lo que es un actor de la respuesta inmune innata.

-‐ Linfo B actúa después que fue activada por el Linfo TH2 en el ganglio, disparando anticuerpos a las bacterias extracelulares. Es un actor de la respuesta inmune adaptativa. Tener en cuenta que cuando se seleccionan diferentes linfocitos B, para cada tipo de agente patógeno. Esto último se evidenciará más adelante en la guía.

-‐ Los linfocitos vírgenes se encuentran en el ganglio y actuaban cuando la célula dendrítica llegaba a seleccionarlos. Su función dependerá en el tipo de linfocito que se diferencie, lo cual está determinado por el tipo de bacteria o patógeno presente en la infección. Como su diferenciación es específica es un actor del sistema inmune adaptativo.

-‐ La célula dendrítica diferenciaba a un linfocito T virgen, producto de una infección de bacterias extracelulares, en un Linfo TH2 en el ganglio. Su función es activar al linfocito B, para que este libere anticuerpos de manera específica. Por lo tanto es un actor de la respuesta inmune adaptativa.

-‐ Al igual que en el caso anterior, los Linfo TH1 se activan a partir de un linfocito T por acción de la célula dendrítica. Pero en este se caso se diferencia en que la infección está dada por bacterias intracelulares. Esto ocurre en el ganglio linfático. Este linfocito libera Interferón Gamma (IFN-‐γ), destruyendo a las bacterias intracelulares. Se puede aclarar que en realidad destruye a las células que poseen en su interior a este tipo de patógeno intracelular. Su actuar es específico por lo tanto es actor del sistema inmune adaptativo.

-‐ En la tabla de la actividad 4) se puede verificar que todos los linfocitos son considerados dentro de la inmunidad adaptativa. Se puede aclarar que la célula dendrítica no aparece en los textos escolares chilenos, como tampoco en los documentos del MINEDUC. Esta tabla es del Plan y Programa de Biología para IV° medio.

-‐ 5) Un antígeno es una sustancia que puede ser reconocida por el sistema inmune adaptativo, generalmente son proteínas o polisacáridos, ajenos o propios.

-‐ En el gráfico del punto 5) se puede observar que la producción de anticuerpos ante una segunda exposición a un determinado antígeno aumenta considerablemente, esto se debe a que después de una primera infección se forman células de memoria.

-‐ Ante una infección, puede que sólo con los procedimientos innatos se logré eliminar a los patógenos. Como la defensa innata involucra barreras, siempre ocurre como una primera etapa frente a una infección. Generalmente la respuesta adaptativa es posterior a la innata y pueden estar actuando conjuntamente macrófagos como linfocitos ante la presencia de un patógeno.

-‐ 6) En la lectura del texto se puede dar énfasis a las diferencias entre la inmunidad innata y adaptativa. También cómo los linfocitos reconocen de forma específica, por medio de receptores, las moléculas extrañas.

-‐ Dado a la memoria que se genera cuando uno se expone a diferentes antígenos, no así cuando recibimos anticuerpos de manera pasiva, andar sucios cuando niños contribuye el desarrollo del sistema inmune. Pero en el caso de los adultos, la higiene es necesaria ya que se pueden generar alergias.

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GUÍA N° 3: B) INMUNIDAD INNATA

OBJETIVOS:

• Conocer las diferentes barreras y respuestas la de inmunidad innata.

CONTENIDOS

• Barreras de Defensa • Respuestas Innatas: Respuesta inflamatoria, proteínas de complemento y secreción de

interferones.

ACTIVIDADES INMUNIDAD INNATA

-‐ 1) Después de analizar el esquema, se puede establecer que en el juego se observa la piel y los macrófagos como ejemplos de inmunidad innata. Con esta información se puede resolver la actividad 16) de la guía n°2 “A Jugar”.

-‐ Para los esquemas del punto 2) se puede ir describiendo lo que se observa, para facilitar las respuestas que vienen a continuación.

-‐ En el esquema de la respuesta inflamatoria, se ve una espina que atraviesa la piel. Esto hace que entren microorganismos. Tanto el daño celular como los patógenos, atraen a macrófagos y produce la liberación de histamina, generándose una vasodilatación local, atrayendo a glóbulos blancos. Más adelante se podrá también recalcar que producto de la vasodilatación, el tejido se vuelve rojizo, aumenta su temperatura y producto de la histamina, se genera dolor en la zona inflamada.

-‐ En la Secreción de interferones, se observa que una célula cuando es infectada por un virus, esta produce interferones. Estas sustancias activan a los leucocitos y alertan a las células vecinas de la presencia del patógeno en el organismo, para que produzcan enzimas antivirales.

-‐ Las proteínas de complemento son un conjunto de moléculas plasmáticas que pueden formar poros en la pared celular de bacterias, por lo que le entra agua hasta estallar.

-‐ Se puede explicar en mayor detalle la respuesta inflamatoria, para ello se pueden mostrar diversas animaciones o lo que al profesor le sea más sencillo.

-‐ 3) Una vez que ha sido explicada la respuesta inflamatoria, los estudiantes hacen una síntesis e identifican las diferentes células y sustancias químicas. Deberían destacar al menos que la respuesta inflamatoria (inflamación) es una reacción local que se presenta cuando los tejidos son lesionados por bacterias, traumatismo, toxinas, calor o cualquier otra causa. El tejido dañado libera químicos estimulando la secreción de histamina. Esta Sustancia es liberada por ciertos leucocitos y por los mastocitos. La histamina provoca vasodilatación y aumento de la permeabilidad de los capilares en la zona lesionada. Esto último hace que la zona se vea rojiza e hinchada, aumente la temperatura local y

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duela. Los químicos también atraen a los macrófagos que se "comen" a los microorganismos y células muertas o dañadas. El pus se forma debido a la acumulación de tejido muerto, bacterias muertas y fagocitos vivos y muertos.

-‐ 4) Pueden jugar nuevamente y construir una bacteria intracelular para jugar la etapa macrófago y fijarse en la temperatura. Luego hacer lo mismo con una bacteria extracelular. Se puede saltar la etapa de construcción de bacterias si se usa la clave “xentinelas” en el menú de inicio. Deberían observar que las bacterias extracelulares producen una respuesta inflamatoria dado el aumento de la temperatura de forma más rápida.

-‐ 5) Los interferones se liberan cuando hay infecciones intracelulares, con el fin de alertar y de activar a las células de defensa. En el juego lo vemos con el Linfocito T de ayuda 1. Se dice que son parte de la respuesta inmune innata debido a que un tipo de interferón puede ser utilizados para distintos tipos de patógenos. El interferón envía una señal que les permite destruir a las bacterias que se ubican en su interior. Esto, promueve la síntesis de factores proteicos y otras sustancias como oxígeno atómico (O-‐) o agua oxigenada (H2O2), las que resultan letales para las bacterias intracelulares.

-‐ 6) La activación de las proteínas complemento afecta la membrana de la bacteria, causando perforaciones que destruyen a la bacteria (lisis). Para ello, la bacteria debe estar marcada por anticuerpos. Es decir, estas proteínas destruirán un sin número de diferentes bacterias, pero requiere que estas hayan sido previamente marcadas con un anticuerpo específico. Cuando nos defendemos de las bacterias extracelulares en el videojuego, el Linfocito B dispara anticuerpos específicos a esas bacterias. No se ve en el video juego el actuar de este sistema de complemento, así que lo podemos imaginar.

GUÍA N° 3: C) INMUNIDAD ADQUIRIDA: HUMORAL Y CELULAR

OBJETIVOS:

• Diferenciar las funciones especializadas de los Linfocitos T y B, con ello la respuesta inmune adaptativa humoral y celular

• Comprender que los linfocitos son específicos para un tipo de antígeno.

CONTENIDOS

• Inmunidad adquirida: humoral y celular • Linfocitos B, Linfocitos T: citotóxicos y de ayuda. • Anticuerpos

ACTIVIDADES INMUNIDAD ADAPTATIVA: HUMORAL Y CELULAR

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-‐ 1) En la figura se observa las diferencias entre la respuesta inmune humoral y celular. Se puede destacar que la respuesta inmune humoral participan los linfocitos B y corresponde a la defensa contra patógenos extracelulares. En cambio la respuesta inmune celular, los linfocitos T se encargan de defendernos de patógenos intracelulares o células exógenas o extrañas en el caso de un trasplante o células cancerígenas.

-‐ 2) Al ir leyendo el texto se puede ir destacando las diferencias entre los diferentes tipos de linfocitos. También hacer énfasis en que estos cuentan con proteínas de membranas específicas, es decir, existen diferentes combinaciones de estas proteínas y sólo se seleccionan y activan los linfocitos que cuentan con receptor compatible para el patógeno que invadió el cuerpo.

-‐ En el dato humorístico, hay que señalar que la respuesta no es por medio del contacto célula-‐célula (linfocito T-‐célula infectada o linfocito B) sino que es Anticuerpo-‐Antígeno y este contacto ocurre en el líquido extracelular (plasma o linfa), lo que antiguamente se llamaba humor.

-‐ 3) las dos estrategias podría deberse a que existen patógenos extra e intracelulares, por lo que en el primer caso se necesita detectarlos en el líquido extracelular y en el segundo caso, se debe detectar las células del cuerpo que contienen a estos patógenos, como también toda célula extraña, ya sea de un trasplante o cancerígena.

-‐ 4) Ambos linfocitos se producen en la médula ósea roja, pero todos los linfocitos T migran al timo, donde terminan su diferenciación (la T es timo, en el caso del linfocito T). Los linfocitos B tienen como función secretar anticuerpos específicos para patógenos o sustancias químicas extracelulares (Respuesta inmune humoral). En cambio los linfocitos T interactúan con células (respuesta inmune celular) ya sea activando linfocitos B (Linfocito Th2), destruyendo células infectadas de forma directa (linfocitos citotóxicos) o por medio de sustancias químicas (interferón o citoquinas, Linfocito Th1).

-‐ 5) los antígenos son reconocidos por medio de proteínas de membrana. En el caso de los linfocitos B estas proteínas son las inmunoglobulinas M (IgM) y para los linfocitos T son los llamados “receptor del linfocito T” (TCR). Estos últimos, requieren que el antígeno sea presentado por una célula auxiliar (célula dendrítica)

-‐ 6) En el texto se describen dos tipos de sub-‐poblaciones de linfocitos T. Los linfocitos T citotóxicos y los linfocitos T de ayuda. Hasta el momento se han descrito 3 tipos de linfocitos T, por lo que en el texto no aparecen los linfocitos T reguladores. En el juego, solo aparecen los linfocitos T de ayuda. El linfocito Th1 y el linfocito Th2.

-‐ 7) En el juego visualizamos un ejemplo de inmunidad humoral cuando nos defendemos de bacterias extracelulares y de inmunidad celular cuando la defensa es contra las bacterias intracelulares.

-‐ 8) El linfo Th1 dispara interferón gama a las bacterias intracelulares para destruirlas. Los elementos que faltarían en el juego son que las bacterias intracelulares se encuentran dentro de las células cuando el linfocito Th1 libera el interferón gama que al unirse a las células infectadas activa un mecanismo para que el patógeno sea destruido.

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-‐ 9) Como ya fue señalado, los linfocitos presentan proteínas de membranas diferentes entre si, para cuando haya una infección se seleccione aquel linfocito que cuente con una proteína de membrana que pueda reconocer el antígeno del patógeno.

-‐ 10) Los linfocitos B poseen un receptor de antígeno llamado Inmunoglobulina M (IgM) y no requieren que el antígeno sea presentado por una célula dendrítica como en el caso de los linfocitos T. Estos últimos presentan las proteínas TCR para reconocer el antígeno.

-‐ 11) Los linfocitos T de un individuo presentan una propiedad denominada restricción CMH: sólo pueden detectar un antígeno si éste viene presentado por una molécula del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) del mismo individuo. Esto se debe a que cada linfocito T tiene una especificidad dual: el receptor del linfocito T (TCR) reconoce algunos residuos del péptido y simultáneamente algunos residuos de la molécula CMH que lo presenta. Por lo tanto, los linfocitos T de un individuo concreto sólo pueden detectar un antígeno si éste viene presentado por una molécula del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) del mismo individuo. Además del receptor de membrana llamado TCR los linfocitos T citotóxicos poseen un tipo de correceptor llamado CD8 en su membrana plasmática. Los linfocitos T ayudantes poseen otro tipo de glicoproteína en su superficie celular llamada CD4.

-‐ 12) Esta información no la pueden obtener a partir del texto, por lo que se puede desafiarlos a que averigüen su respuesta o explicarles lo siguiente: Los linfocitos citotóxicos reconocen el antígeno del patógeno intracelular expuesto en el CMH de la célula infectada. Inyecta enzimas provocando la apoptosis de la célula infectada.

-‐ 13) Los macrófagos fagocitan antígenos marcados previamente por anticuerpos o también pueden reconocer una serie de moléculas propias de las células procariontes, por medio de receptores específicos de membrana.

-‐ Se puede revisar conceptos previos, de la unidad de Genética y proteínas, aludiendo que tenemos genes que otras especies no poseen y que varían entre los individuos de cada población. Se puede explicar que el complejo de mayor de histocompatibilidad (CMH) es como una huella digital proteica. Existen más de 20 genes y para cada uno de ellos existen muchos alelos, por lo que las combinaciones alélicas posibles es tan grande que la probabilidad de que dos personas posean la misma es casi nula. Esta proteína de membrana nos identifica, siendo una limitante a la hora de recibir un trasplante.

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-‐ 14)

-‐ 15) Los anticuerpos son proteínas cuya función es unirse al antígeno. Esto está determinado por una forma tridimensional que depende de secuencia de aminoácidos. Poseen un sitio de unión al antígeno, así como las enzimas poseen un sitio activo. La gran diversidad de anticuerpos que podemos producir se explica porque sus cadenas polipeptídicas que los constituyen están codificadas por 300 genes aproximadamente que, en el proceso inicial de diferenciación de los linfocitos B, que ocurre en la médula ósea roja, experimentan diferentes procesamientos postranscripcionales y se expresan en distintas combinaciones.

Antígeno

Linfocito citotóxico

Células de memoria Células de memoria

Macrófago

Linfocito B

Respuesta celular

Linfocito T de ayuda

Citoquininas/interleucinas Citoquininas/interleucinas

Respuesta Humoral

Anticuerpo

Célula infectada

Célula infectada

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-‐ La función de todos los anticuerpos es ayudar a eliminar los agentes patógenos o de las toxinas que este produce. Algunos anticuerpos aglutinan a los patógenos, facilitando el actuar de los macrófagos. Otros al unirse con el patógeno lo pueden debilitar, interfiriendo en alguna actividad vital. Los anticuerpos se pueden asociar con las proteínas de complemento, facilitando la destrucción de bacterias.


GUÍA N° 4: RESPUESTA INMUNE

OBJETIVOS: • Integrar los aprendizajes sobre los mecanismos de acción del sistema inmune para comprender

como este sistema responde frente a una infección • Evidenciar diferentes habilidades por medio de ejercicios de aplicación, evaluando el proceso de

aprendizaje de Xentinelas Xelulares.

CONTENIDOS

• Respuesta Inmune • Selección clonal

ACTIVIDADES RESPUESTA INMUNE

-‐ 1) La idea de esta actividad es que el alumno responda sintetizando todo lo aprendido con Xentinelas Xelulares. Está guía recapitula lo anterior dando especial énfasis al reconocimiento y selección de los linfocitos, actores del sistema inmune adaptativo. Es por esto que las preguntas son amplias, con el fin de llevar a discusión y reflexión sobre lo trabajado durante la unidad.

-‐ 2) Las puertas de entradas presentadas por la imagen son: el aparato respiratorio, digestivo y la piel. Se puede agregar el sistema urinario y reproductor.

-‐ De nuevo hay que destacar la gran variedad de receptores de membrana que se pueden generar en los diferentes tipos de linfocitos, y que estos se seleccionan cuando se asocian a un antígeno determinado.

-‐ En la siguiente imagen se puede observar que en el ganglio se encuentran Linfocitos T y B vírgenes, inactivos. Cuando llega una célula dendrítica al ganglio, esta expone un antígeno del patógeno seleccionando aquellos linfocitos capaces de reconocer el antígeno expuesto. Con esto se activan, reproduciéndose y formando una población de linfocitos activos y otra de memoria.

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-‐ 3) La selección clonal plantea que de las células precursoras de linfocitos pueden generar diferentes linfocitos con distintos receptores de membranas. Cuando un linfocito maduro, pero inactivo, se encuentra con su respectivo antígeno, este prolifera y se activa para actuar. En otras palabras, podemos decir que se reconoce un similar número de enfermedades infectocontagiosas al número de diferentes tipos de linfocitos que se puedan producir.

-‐ 4) a) Fase de Reconocimiento: el antígeno llega a los ganglios, por medio de una célula dendrítica. b) Fase de Activación: Se selecciona los linfocitos con receptores que pueden reconocer el antígeno, los cuales proliferan rápidamente. c) Fase Efectora: se desencadena la respuesta humoral (liberación de anticuerpos) o la respuesta celular (eliminación de células infectadas) según corresponda. d) Fase de Declinación y memoria: La infección ha disminuido por la acción del sistema inmune quedando linfocitos de memoria patrullando por si existiese una nueva infección.

-‐ 5) Tanto la fase de reconocimiento y de activación ocurre cuando Dendri llega al ganglio linfático y activa a un linfocito de ayuda, dependiendo de tipo de bacteria estemos jugando. No se muestra la selección específica de un linfocito por medio del tipo de receptor de membrana que posea. Tampoco aparece en el juego cómo se seleccionó el tipo de linfocito B, este ya aparece seleccionado, solo que necesita para activarse la estimulación química por medio del linfocito Th2. La fase efectora corresponde a las batallas finales, cuando el linfocito B dispara anticuerpos contra las bacterias extracelulares y cuando el linfocito Th1 disparaba interleucinas a las bacterias intracelulares (recordar que estos no aparecen dentro de las células como es en la realidad). Se podría considerar la fase de declinación cuando se gana el juego, el cual no muestra la fase de memoria.


Evaluación

-‐ En esta sección es para que el alumno pueda averiguar algunos conceptos que corresponden a la siguiente unidad “Biología Humana y Salud” y aplique lo explorado con el videojuego, a modo de evaluación.

1) La frase hace alusión a que los linfocitos se seleccionan según el tipo de receptor de membrana que posean y no se arman a medida según el tipo de antígeno que se quiera identificar (teoría de la selección clonal).

2) La explicación viene dada porque si se unieran a moléculas pequeñas no habría especificidad, se podrían identificar moléculas propias. En cambio moléculas grandes, como proteínas implican una secuencia de

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monómeros que además confieren una forma tridimensional única, evitando una respuesta autoinmune, como también generalista.

3) Las vacunas se componen por antígenos o patógeno atenuados o muertos que una vez dentro del organismo desencadena la respuesta inmune adquirida y su respectiva memoria celular. Por lo que se produce una cierta inmunidad transitoria si es que se recibe el ataque del patógeno al cual se ha creado inmunidad contra el.

4) Porque las alergias desencadenan una respuesta inflamatoria ante un alérgeno, liberándose histamina proveniente de los mastocistos al comienzo de la reacción. Posteriormente se liberan citocinas.

5) Tanto como en el embarazo y la lactancia la madre solo le transfiere a su hijo anticuerpos, por lo que es un ejemplo de inmunidad pasiva. Si se usan o se terminan degradando estás proteínas de defensas, no habrán linfocitos seleccionados ni células de memoria para que la respuesta inmune se mantenga en el tiempo.

6) Las enfermedades autoinmune ocurren cuando nuestros linfocitos atacan a nuestros tejidos en cambio en las enfermedades de deficiencia inmunitaria, el número de linfocitos es menor o falta coordinación mediada por los linfocitos T de ayuda. Por lo tanto en el primer tipo de enfermedad los linfocitos no están operando adecuadamente, auto atacando. En el segundo tipo de enfermedades también no trabajan de correctamente los linfocitos, solo que se debe a que la respuesta inmune es menor a lo que debe ser para defendernos delas enfermedades.

7) Dado que el VIH destruye los linfocitos T de ayuda, disminuyendo la respuesta inmune, las células cancerosas no son atacadas por los linfocitos T citotóxicos que podrían detectarlas y destruirlas, desarrollándose el cáncer.

8) Al inhibir la proliferación de linfocitos T de ayuda, la respuesta inmune no recibe la correspondiente estimulación, por lo que no se atacan las células extrañas que conforman el trasplante, evitando su rechazo. Pero así como no se reconocen las células trasplantadas al verse disminuida la respuesta inmune, también eso puede llevar a que no se reconozcan células cancerígenas, aumentando la posibilidad de desarrollar un cáncer.

9) Esta carta debería idealmente relatar todas las etapas de defensa, incluyendo las barreras, las respuestas innatas y adaptativas del sistema inmune. Incentivar a que sean originales.

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