Las plagas del siglo XXILas plagas del siglo XXITema 3Tema 3

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1a) 1a) Punto de partida: Microbios sin Punto de partida: Microbios sin fronterasfronteras

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En los últimos años hemos sido sorprendidos por la aparición de nuevas enfermedades; al mismo tiempo enfermedades que se creían olvidadas han resurgido. Las causas de estos cambios serían:- Grandes concentraciones urbanas- Movilidad de las personas (aviones,….)- Destrucción de ecosistemas (deforestación, grandes presas,…)

1b) Punto de partida: 1b) Punto de partida: Las enfermedades más Las enfermedades más mortíferasmortíferas

• Enfermedades emergentes.► Se deben a nuevos agentes patógenos: gérmenes desconocidos, confinados en su lugar de origen hasta Se deben a nuevos agentes patógenos: gérmenes desconocidos, confinados en su lugar de origen hasta

entrar en contacto con las personas. Así ha ocurrido con el ébola cuyos agentes responsables (virus) se entrar en contacto con las personas. Así ha ocurrido con el ébola cuyos agentes responsables (virus) se han puesto en contacto con las personas por destrucción de los bosques.han puesto en contacto con las personas por destrucción de los bosques.

► Paso de animales a humanos de los patógenosPaso de animales a humanos de los patógenos

► Desde la aparición del SIDA (1983) hasta la del Ébola (2003) surge una nueva enfermedad infecciosa por Desde la aparición del SIDA (1983) hasta la del Ébola (2003) surge una nueva enfermedad infecciosa por año.año.

• Enfermedades reemergentes.► Las grandes enfermedades infecciosas del pasado siguen con nosotros. Se suponían Las grandes enfermedades infecciosas del pasado siguen con nosotros. Se suponían

controladas o incluso erradicadas pero vuelven a ser un problema importante (incluso controladas o incluso erradicadas pero vuelven a ser un problema importante (incluso epidemias)epidemias)

► El cólera.El cólera.

► La tuberculosis.La tuberculosis.

► El dengue.El dengue.

► La malaria.La malaria.

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El 90% de las muertes por enfermedades infecciosas en países en desarrollo son producidas por unas pocas enfermedades: neumonía, tuberculosis, enfermedades diarreicas, paludismo (o malaria) y sida.

¿Qué diferencia existe entre epidemia y pandemia?Epidemia: Brote infeccioso que afecta a una gran proporción de personas en una misma región geográfica durante un tiempo determinado. Si permanece en la zona se denomina endemiaPandemia: epidemia que afecta al mismo tiempo a muchos países del mundo

2a) De los 2a) De los ““miasmasmiasmas”” a los a los microbiosmicrobiosLa La teoría microbianateoría microbiana de la enfermedad de la enfermedad

desbanca a la teoría miasmáticadesbanca a la teoría miasmática. . Experimentos de Koch en ratones con la bacteria Experimentos de Koch en ratones con la bacteria del carbunco del carbunco Bacillus anthracis demostraron científicamente el papel de los microorganismos en las infecciones y la idea de que cada enfermedad infecciosa está producida por un microorganismo determinado y que cada microorganismo genera una enfermedad diferente

Postulados de Koch: Para que una enfermedad sea considerada transmisible debe cumplir una serie de requisitoso postulados:

•El microorganismo debe estar presente en todos los individuos con la misma enfermedad.

•El microorganismo debe ser recuperado del individuo enfermo y poder ser aislado en medio de cultivo.

•El microorganismo proveniente de ese cultivo debe causar la misma enfermedad cuando se lo inocula a otro huésped.

•El individuo experimentalmente infectado debe contener el microorganismo.

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1. Son parásitos celulares. Se multiplican gracias a la maquinaria celular de la célula infectada (son parásitos obligados).

2. No son células, permanencen inertes hasta que encuentran una célula en la que reproducirse

3. Tratamiento complicado, para eliminarlos, necesitamos eliminar la célula que los contiene o actuar contra su metabolismo (que no tienen, utilizan el de la célula parasitada)

2b) Agentes infecciosos2b) Agentes infecciosos

Agentes infecciosos:• Virus.

• Bacterias.

• Protozoos y hongos

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La mayoría de los microorganismos son inocuos, sólo algunos producen enfermedades infecciosas, los denominados microorganismos patógenos. Algunos no son organismos, como los virus, por eso suele utilizarse la expresión agente infeccioso. Los agentes infecciosos son parásitos que invaden el cuerpo del hospedador o huésped provocando daños en su tejido responsables de los síntomas de la enfermedad.

Peste porcina africana Poliomielitis Rabia Resfriado común Rubéola Sarampión Síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) Varicela Viruela

Encefalitis Fiebre aftosa Fiebre amarilla Fiebre de Ébola Fiebre hemorrágica (dengue)Gripe Herpes MixomatosisMononucleosis infecciosa Neumonía hemorrágica vírica (SRAS) Paperas

Principales enfermedades Principales enfermedades víricasvíricas

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• Seres procariotas de estructura sencilla: no tienen núcleo (el ADN está libre en el interior celular)

• Muchas bacterias son beneficiosas y sólo unas pocas son causantes de enfermedades (patógenas).

• A pesar de todo son una de las principales causas de muerte (especialmente en países poco desarrollados)

De los De los ““miasmasmiasmas”” a los microbios a los microbios

• Virus.

• Bacterias.

• Protozoos y hongos.

Agentes infecciososAgentes infecciosos

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De los De los ““miasmasmiasmas”” a los microbios a los microbios

• Virus.• Bacterias.• Protozoos y hongos.

Agentes infecciososAgentes infecciosos

Principales enfermedades causadas por las bacterias:

• Ántrax o carbunco• Cólera• Fiebres tifoideas• Gonorrea• Lepra• Legionelosis• Neumonía• Peste• Sífilis• Tétanos• Tuberculosis

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Ántrax. Lesión producida por la forma cutánea de la enfermedad.

Hospital del cólera en Dhaka, donde se muestran típicas camas de cólera.

De los De los ““miasmasmiasmas”” a los microbios a los microbios

• Virus.• Bacterias.• Protozoos y hongos.

Agentes infecciososAgentes infecciosos

Los protozoos son organismos unicelulares eucariotas que viven en medios líquidos.

De los muchos miles de especies de protozoos, sólo unas veinte son parásitos que causan enfermedades en el hombre. Su impacto en la salud humana a nivel mundial es, sin embargo, desproporcionado a su número, calculándose que, en un momento dado, una cuarta parte de la humanidad está afectada por este tipo de enfermedades, que debilitan profundamente. La malaria sola es responsable de más de 100 millones de casos al año, un millón de los cuales son fatales. 

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Eduardo Gómez

La malariaLa malaria

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Eduardo Gómez

Son difíciles de atacar, especialmente las micosis profundas. Son frecuentes las enfermedades fúngicas asociadas a la piel.

Enfermedades infecciosas

por hongos:• Tiña• Pie de atleta• Candidiasis

De los De los ““miasmasmiasmas”” a los microbios a los microbios

• Hongos. Son eucariotas unicelulares o pluricelulares

Agentes infecciososAgentes infecciosos

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3) Respuesta del organismo ante la 3) Respuesta del organismo ante la infeccióninfección

Los microorganismos pueden pasar de las fuentes de infección a una persona sana de dos formas:

• Transmisión directa o contagio. Por contacto físico o a través de partículas desprendidas del enfermo (gripe por estornudo)

• Transmisión indirecta. Del enfermo pasan al medio (agua, alimentos, animales) y de ahí a las personas sanas. El cólera se transmite por el agua, los mosquitos son vectores que transmiten la malaria. Se denominan reservorios a los animales que albergan agentes infecciosos para la especie humana; los roedores son los principales reservorios de virus.

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La respuesta del organismo ante la infección. La respuesta del organismo ante la infección. La respuesta inmunitariaLa respuesta inmunitaria

Nuestro organismo posee barreras para evitar las infecciones: piel, lágrimas, ácido del estómago, mucosidad,…

Si los agentes infecciosos los superan entra en juego el sistema inmunitario. La parte central de este sistema son los glóbulos blancos, mas concretamente los linfocitos.

ANTÍGENOS, ANTICUERPOS Y RESPUESTA (Claves para comprender pág. 49)

Los antígenos son organismos o moléculas, por ejemplo la cubierta de un virus, que son reconocidos por el sistema inmunitario y estimulan su respuesta.

Los anticuerpos son proteínas fabricadas por los linfocitos, son vertidos a la sangre donde se unen al antígeno particular para el que han sido producidos e inician su destrucción.

La respuesta inmunitaria se caracteriza por su:

-Especificidad: Los linfocitos y anticuerpos fabricados contra un antígeno sólo sirven para ese antígeno.

-Diversidad: El sistema inmunitario es capaza de responder ante una gran variedad de moléculas tóxicas (toxinas), virus, bacterias,…(unos 10 millones de antígenos diferentes)

-Distinción entre lo propio y lo extraño.

-Memoria. Después de responder a un agente infeccioso una vez el sistema inmunitario recuerda ese patógeno y responde más rápido si volviese a entrar en el cuerpo humano

La respuesta inmunitaria

Respuesta del organismo ante la infección.Respuesta del organismo ante la infección. Memoria inmunitaria e inmunidadMemoria inmunitaria e inmunidad

• Inmunidad natural. La primera vez que una persona se expone a un agente infeccioso (un antígeno) existe un lapso de tiempo antes de que se aprecie un aumento de anticuerpos (linfocitos B) y de linfocitos T. Pero durante años, a veces toda la vida, el sistema inmunitario “recuerda” ese germen particular y en un segundo encuentro reacciona de forma rápida evitando la enfermedad, esa persona se dice que es inmune a esa enfermedad. Por eso muchas enfermedades infecciosas sólo se padecen una vez en la vida, por ejemplo la varicela.

• Inmunidad artificial: vacunas. Esta puede adquirirse introduciendo en el cuerpo patógenos enteros o partes de ellos que perdieron su capacidad de provocar la infección pero mantienen la capacidad de estimular la respuesta inmunitaria. Este proceso se llama vacunación

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Respuesta del organismo ante la Respuesta del organismo ante la infeccióninfección

Memoria inmunitaria e inmunidadMemoria inmunitaria e inmunidad

• Inmunidad natural.• Inmunidad artificial: vacunas. (LECTURA)

En 1796, durante el momento de mayor extensión del virus de la viruela en Europa, un médico rural de Inglaterra, Edward Jenner observó que las recolectoras de leche adquirían ocasionalmente una especie de «viruela de vaca» o «viruela vacuna» (cowpox) por el contacto continuado con estos animales, y que luego quedaban a salvo de enfermar de viruela común. Efectivamente se ha comprobado que esta viruela vacuna es una variante leve de la mortífera viruela «humana». Trabajando sobre este caso de inoculación, Jenner tomó viruela vacuna de la mano de la granjera Sarah Nelmes. Insertó este fluido a través de inyección en el brazo de un niño de ocho años, James Phipps. El pequeño mostró síntomas de la infección de viruela vacuna. Cuarenta y ocho días más tarde, después de que Phipps se hubiera recuperado completamente de tal enfermedad, el doctor Jenner le inyectó al niño infección de viruela humana, pero esta vez no mostró ningún síntoma o signo de enfermedad.

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► Los antibióticos son sustancias químicas de origen Los antibióticos son sustancias químicas de origen biológico o sintético que matan a las abcterias o biológico o sintético que matan a las abcterias o impiden su multiplicación.impiden su multiplicación.

► En 1929En 1929 Alexander Fleming Alexander Fleming, observó que en un , observó que en un cultivo de estafilococos (bacteria), que había dejado cultivo de estafilococos (bacteria), que había dejado sin tapar, se había desarrollado un moho y que sin tapar, se había desarrollado un moho y que alrededor de donde crecía el moho (alrededor de donde crecía el moho (PeniciliumPenicilium), las ), las bacterias no crecían. Tras años de investigación, en bacterias no crecían. Tras años de investigación, en 1940, se consiguió aislar la sustancia que impedia 1940, se consiguió aislar la sustancia que impedia el crecimiento de la bacteria, fue el primer el crecimiento de la bacteria, fue el primer antibiótico conocido, la penicilina. A partir de antibiótico conocido, la penicilina. A partir de entonces se han descubierto otros antibióticos entonces se han descubierto otros antibióticos producidos por seres vivos y se han fabricado en el producidos por seres vivos y se han fabricado en el laboratorio moléculas que tienen un efecto similar, laboratorio moléculas que tienen un efecto similar, los denominados los denominados antibióticos sintéticos. antibióticos sintéticos.

La Penicilina empezó a usarse en la 2ª guerra mundial, La Penicilina empezó a usarse en la 2ª guerra mundial, primero para curar la gonorrea a los soldados americanos y primero para curar la gonorrea a los soldados americanos y luego tras una dedicación industrial extraordinaria, a los luego tras una dedicación industrial extraordinaria, a los heridos de guerra, el día D (6 de Junio), los aliados tenían en heridos de guerra, el día D (6 de Junio), los aliados tenían en las playas de Normandia penicilina suficiente para tratar a las playas de Normandia penicilina suficiente para tratar a todos sus heridos.todos sus heridos.

4) Medicamentos contra las 4) Medicamentos contra las infeccionesinfecciones

Los antibióticosLos antibióticos

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La resistencia de las bacterias a los antibóticos es uno de los factores que La resistencia de las bacterias a los antibóticos es uno de los factores que están influyendo en la emergencia y reemergencia de enfermedades están influyendo en la emergencia y reemergencia de enfermedades infecciosas.infecciosas.

Las bacterias adquieren la resistencia a un antibiótico de dos formas:Las bacterias adquieren la resistencia a un antibiótico de dos formas:► Por Por mutaciónmutación. Cambia su información genética de forma espontánea y al . Cambia su información genética de forma espontánea y al

azar y ese cambio puede proporcionarle la capacidad de sobrevivir a la azar y ese cambio puede proporcionarle la capacidad de sobrevivir a la acción de un antibótico.acción de un antibótico.

► Por Por intercambio de genes intercambio de genes entre variantes o especies bacterianas. entre variantes o especies bacterianas.

Ambos son fenómenos naturales y no pueden evitarse, lo que si es evitable Ambos son fenómenos naturales y no pueden evitarse, lo que si es evitable es laes la selección y propagación de las variedades bacterianas más selección y propagación de las variedades bacterianas más resistentesresistentes, esto se produce como consecuencia de:, esto se produce como consecuencia de:

--Tratamientos inadecuadosTratamientos inadecuados. Prescripción de antibióticos tanto . Prescripción de antibióticos tanto excesiva como excesiva como el no cumplimiento de las dosis recomendadasel no cumplimiento de las dosis recomendadas

--Utilización de antibióticos en plantas y animalesUtilización de antibióticos en plantas y animales. Incluso se . Incluso se incorporan de forma rutinaria en la alimentación de animales incorporan de forma rutinaria en la alimentación de animales (ganadería intensiva y acuicultura)(ganadería intensiva y acuicultura)

Medicamentos contra las infeccionesMedicamentos contra las infeccionesResistencia a los medicamentosResistencia a los medicamentos

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Medicamentos contra las infeccionesMedicamentos contra las infeccionesLos antiviralesLos antivirales.. Los antibióticos actúan sobre las bacterias pero no tieen efecto sobre Los antibióticos actúan sobre las bacterias pero no tieen efecto sobre otros agentes infecciosos, como los virus, los hongos o los protozoos. otros agentes infecciosos, como los virus, los hongos o los protozoos. La importancia de algunas enefermedades víricas, como el sida, ha obligado a las empresas La importancia de algunas enefermedades víricas, como el sida, ha obligado a las empresas farmaceúticas a desarrollar medicamentos antivirales. Pero no es sencillo, el problema farmaceúticas a desarrollar medicamentos antivirales. Pero no es sencillo, el problema fundamental es que los virus no son células ya demás se reproducen en el interior de las células fundamental es que los virus no son células ya demás se reproducen en el interior de las células huésped. Los pocos antivirales que existen están destinados a evitar que el virus entre en las huésped. Los pocos antivirales que existen están destinados a evitar que el virus entre en las células o que tras su reproducción no pueda liberarse y contagiar a las células vecinas.células o que tras su reproducción no pueda liberarse y contagiar a las células vecinas.

La obtención de fármacos antivirales siempre ha sido mucho más difícil que la de los antibióticos (antibacterianos), ya que los virus dependen obligatoriamente del metabolismo de la propia célula que infectan. Por lo tanto, los fármacos que bloquean la replicación vírica alteran también el funcionamiento de las células normales, y los límites entre las dosis terapéuticas y las dosis tóxicas son muy estrechos.

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Dos son las etapas que debe superar un nuevo copuesto antes de ser autorizado: Dos son las etapas que debe superar un nuevo copuesto antes de ser autorizado:

1ª) 1ª) Etapa preclínicaEtapa preclínica. De investigación y desarrrollo. Se seleccionan sustancias naturales o bien . De investigación y desarrrollo. Se seleccionan sustancias naturales o bien se diseñan nuevas moléculas que se someten a una serie de pruebas para descubrir si se diseñan nuevas moléculas que se someten a una serie de pruebas para descubrir si tienen alguna actividad de interés. En esta fase se comprueba si la sustancia funcionan tienen alguna actividad de interés. En esta fase se comprueba si la sustancia funcionan según lo previsto y que no es tóxica, para ello se prueba en cultivos celulares y en animales.según lo previsto y que no es tóxica, para ello se prueba en cultivos celulares y en animales.

2ª) 2ª) Etapa clínicaEtapa clínica, en la que las pruebas se hacen con personas voluntarias. Es la etapa más , en la que las pruebas se hacen con personas voluntarias. Es la etapa más larga, dura de 2 a 10 años, y se compone de 3 fases.larga, dura de 2 a 10 años, y se compone de 3 fases.

a) Fase I. Se hace con grupos pequeños de voluntarios sanos, se busca comprobar a) Fase I. Se hace con grupos pequeños de voluntarios sanos, se busca comprobar que no produce efectos perjudiciales.que no produce efectos perjudiciales.

b) Fase II. Se hace con un grupo pequeño de enfermos que no están recibiendo otro b) Fase II. Se hace con un grupo pequeño de enfermos que no están recibiendo otro tratamiento. Se busca comprobar la eficacia y la dosis adecuada.tratamiento. Se busca comprobar la eficacia y la dosis adecuada.

c) Fase III. Se prueba con un grupo mayor de enfermos y se comparan los resultados c) Fase III. Se prueba con un grupo mayor de enfermos y se comparan los resultados con otros grupos tratados con otros fármacos ya existentes. Si se demuestra que el con otros grupos tratados con otros fármacos ya existentes. Si se demuestra que el medicamento cumple los requisitos se registra para ser comercializado.medicamento cumple los requisitos se registra para ser comercializado.

Cuando una empresa crea un nuevo fármaco, solicita una patente, de manera que esta patente Cuando una empresa crea un nuevo fármaco, solicita una patente, de manera que esta patente le autoriza a ser el único fabricante y comercializador del fármaco durante un período de al le autoriza a ser el único fabricante y comercializador del fármaco durante un período de al menos 20 años.menos 20 años.

Cuando pasa dicho plazo, se dice que la patente expira y otros laboratorios pueden fabricar el Cuando pasa dicho plazo, se dice que la patente expira y otros laboratorios pueden fabricar el fármaco, los cuales reciben el nombre de fármaco, los cuales reciben el nombre de genéricosgenéricos. Los genéricos tienen el mismo . Los genéricos tienen el mismo principio activo, pero son más baratos, tanto para el paciente, como para el sistema principio activo, pero son más baratos, tanto para el paciente, como para el sistema sanitario.sanitario.

5) Nuevos medicamentos5) Nuevos medicamentos

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Patentes y genéricosGracias a la presión ejercida por la sociedad, en 2001, se firmaron los

llamados acuerdos de Doha que permiten que un país se salte una patente cuando se declara una crisis sanitaria.

Investigación y desarrollo (I+D)Las patentes son defendidas por la industria porque permiten obtener beneficios para recuperar las inversiones y potenciar nuevas investigaciones. Pero lo cierto es que sólo el 10% de la I+D se dirige a las enfermedades responsables del problema sanitario mundial, como las enfermedades tropicales. Salvo el sida, las principales enfermedades que sufren los países pobres afectan a los países ricos de manera indirecta.

6) La gripe: epidemias, pandemias y vacunas

La gripe es una infección vírica que provoca epidemias anuales, en España mueren 3000 personas al año por su causa.

Además cada cierto tiempo produce mortíferas pandemias, durante el siglo XX hubo tres pandemias gripales, la de 1918, conocida como la gripe española, fue la más importante y ocasionó más de 20 millones de muertos.

¿Cómo es y cómo se multiplica el virus de la gripe?Este virus se caracteriza porque:a) La información genética del virus está contenida en 8 pequeñas

moléculas de ARNb) La envoltura lleva dos moléculas que definen los distintos tipos de virus,

H (hemaglutinina) y N (neuramidasa). Estas moléculas son responsables de la unión del virus a la célula hospedadora y además funcionan como antígenos. Los virus se nombran haciendo referencia a la combinación de moléculas H y N. Por ejemplo H1N1 es unos de los tres virus que causa epidemias cada año y H5N1 es el virus causante de la gripe aviarLa vacuna de la gripe cambia cada año.

Si las mutaciones provocan cambios en las moléculas de su envoltura, los anticuerpos fabricados en nuestro organismo ya no pueden neutralizar a esta nueva variante del virus. La vacuna de la gripe se fabrica con componentes de los diferentes tipos de virus que causan epidemias en la actualidad. Se revisan cada año para incluir las nuevas variantes que circulen en ese momento por la población

Volverá a ocurrir, aunque no sabemos cuandoAdemás de los pequeños cambios responsables de las epidemias anuales,

los virus humanos cambian drásticamente cada pocas décadas. Cuando ocurre el virus adquiere antígenos totalmente nuevos contra los que no existe inmunidad previa.¿Qué provoca un cambio tan drástico en el virus?. Una gran variedad de virus de la gripe persiste en la naturaleza en el reservorio de aves silvestres y puede afectar a diferentes especies: humanos, cerdos, aves, perros,….Normalmente las variantes adaptadas a una especie no se propagan a otras; pero en ocasiones un virus de la gripe aviar logra superar las barreras entre especies e infectar a las personas. Si ese nuevo virus puede reproducirse en las células humanas y además puede propagrarse de persona a persona será el inicio de una pandemia.

Saltos de hospedador. Para que un virus de la gripe aviar pueda infectar a personas deben producirse cambios en las moléculas de su envoltura que le permitan unirse a los receptores de nuestras células. Esto puede ocurrir de dos formas:1ª) Un virus de la gripe humana intercambia parte de sus genes con un virus de la gripe aviar. Para que esto suceda los dos virus tienen que infectar al mismo hospedador, como el cerdo o un ave doméstica.Gripe aviar + gripe humana = nuevo virus (en hospedador intermedio)2ª) Un virus de la gripe aviar adquiere la capacidad de introducirse directamente en las personas, previa adaptación de este virus en humanos o en otro hospedador intermedio. Es muy posible que este virus se reproduzca con dificultad en el cuerpo humano y que no pueda propagarse a otras personas, pero si coincide con un virus de la gripe humana pueden intercambiar genes. Gripe aviar + gripe humana = nuevo virus (en un humano)

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Actividades2) ¿Cuáles son las enfermedades infecciosas más mortíferas?3) ¿A qué se denomina enfermedad “emergente”? ¿Y reemergente?4) Tanto el dengue como la malaria se transmiten por la picadura

de un mosquito. ¿Qué influencia pueden tener sobre la propagación de estas enfermedades la construcción de una presa o el cambio climático?

5) ¿Habría podido probar Robert Koch que la gripe es una enfermedad infecciosa?

6) Indica qué tipo de germen es el causante de las siguientes enfermedades: gripe, carbunco, sida y malaria

7) ¿Qué diferencia existe entre inmunidad natural y artificial?8) ¿Qué es una vacuna? ¿Por qué las vacunas generan inmunidad?9) ¿Por qué es necesario repetir la vacunación varias veces,

dejando un período de tiempo entre una y otra?14) ¿Por qué hay que repetir la vacuna contra la gripe todos los

años?15) ¿Qué consecuencias puede tener el que un virus H5N1 (virus de

la gripe aviar) logre infectar a las personas?16) ¿Qué utilidad puede tener que las personas que trabajan en

contacto con aves se vacunen contra el virus de la gripe humana?