Medicina evolucionista

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Biología evolutiva
Representación esquemática de la divergencia de los modernos grupos taxonómicos desde su ancestro común.
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El bacterias Tuberculosis del Mycobacterium puede evolucionar a subvertir la protección ofrecida por defensas inmunológicas

Medicina evolucionista o Medicina darwiniana es la aplicación de la moderna teoría de la evolución a la salud de comprensión y enfermedad. El objetivo de la medicina evolucionista es entender por qué personas enferman, no simplemente cómo se enferman. Práctica y la investigación médica moderna se ha centrado en los mecanismos fisiológicos y moleculares subyacentes a salud y enfermedad, mientras que medicina evolucionista se centra en la cuestión de por qué evolución ha dado forma a estos mecanismos de maneras que pueden dejarnos susceptibles a la enfermedad. El enfoque evolutivo ha impulsado importantes avances en nuestra comprensión de resistencia a los antibióticos,[1] cáncer,[2] enfermedad autoinmune,[3] y Anatomía.[4] Las facultades de medicina han sido más lentas integrar enfoques evolutivos debido a limitaciones en lo que pueden añadirse a los planes de estudios médicos existentes.[5]

Contenido

  • 1 Conceptos clave
  • 2 Ventajas y desventajas
  • 3 Agentes patógenos
    • 3.1 Resistencia a los antibióticos
    • 3.2 Virulencia
    • 3.3 Evasión inmune
  • 4 Defensas
  • 5 Adaptaciones humanas
    • 5.1 Limitaciones
    • 5.2 Conflictos y compensaciones
    • 5.3 Efectos de la competencia
  • 6 "Enfermedades de la civilización"
    • 6.1 Dieta
    • 6.2 Esperanza de vida
    • 6.3 Ejercicio
    • 6.4 Limpieza
  • 7 Explicaciones específicas
    • 7.1 Etapa de la vida relacionados con la
    • 7.2 Otros
  • 8 Psiquiatría evolucionista / clínico psicología evolutiva
  • 9 Historia
    • 9.1 Actividad actual en el campo
  • 10 Véase también
  • 11 Referencias
  • 12 Lectura adicional
  • 13 Enlaces externos

Conceptos clave

  • Ventajas y desventajas:: cambios que podrían hacer un organismo menos vulnerables a la enfermedad pueden conducir a una disminución de la aptitud debido a efectos sobre otras características.
  • Agentes patógenos evolucionan rápidamente y responder rápidamente a la intervención humana.
  • Algunos síntomas son defensas útiles.
  • Debido a los cambios culturales y demográficos son más rápidos que la evolución biológica, los seres humanos son a menudo No coinciden a entornos modernos.
  • Humano historia filogenética Deja un legado de restricción biológica.
  • Cáncer es el resultado de evolución somática.
  • Los seres humanos no han dejado de evolución.
  • Todos fenotipos son productos de interacción gen-ambiente y a menudo son formados por la calibración del desarrollo.

Importantes investigadores de medicina evolucionista incluyen: Randolph M. Nesse, George C. Williams, Paul W. Ewald, Stephen C. Stearns.

Ventajas y desventajas

A trade-off es una situación que implica perder una calidad o aspecto de algo a cambio de ganancia del otro. Las compensaciones son omnipresentes en humanos Fisiología. La perspectiva evolutiva en compensaciones comienza con la idea de que los cambios en la fisiología que podría reducir la susceptibilidad de la enfermedad también podrían conducir a una disminución en gimnasio debido a los efectos sobre otros rasgos. Esto puede ser debido a la escasez de recursos o simplemente a las restricciones sobre las capacidades fisiológicas.

Por ejemplo, la hueso radial; forma y densidad de los huesos ha sido formado por selección natural para un equilibrio óptimo entre la fuerza, función y los costos de desarrollo y mantenimiento. Es relativamente común para los seres humanos a romper su radio distal de una caída. Se llama un Fractura de Colles. Medicina evolucionista nos ayuda a entender ¿por qué la gente no tiene un hueso más grueso que sería más resistente a este tipo de fractura. Gran habilidad de los seres humanos parece un costo de un mayor riesgo de este tipo de fractura.

Como otro ejemplo, la capacidad de reparar y regenerar permite a los seres humanos para responder a los daños, pero les dejo susceptibles a desarrollar cáncer. Inflamación es crítico para la respuesta a la lesión. La inflamación crónica se presenta en escenarios de daños reiterados. Inflamación crónica del hígado, también conocido como crónica hepatitis, es un factor de riesgo importante para carcinoma hepatocelular.[6]

Agentes patógenos

La evolución de bacterias, virus, microbios y parásitos desempeña un papel central en la medicina ya que este proceso es necesario para comprender la resistencia a los antibióticos,[7] virulencia del patógeno.[8] y patógeno subversión del sistema inmune.[9]

Resistencia a los antibióticos

Microorganismos desarrollan resistencia mediante la selección natural actuando sobre mutación aleatoria. Una vez que un gen que confiere resistencia surge para contrarrestar un antibiótico, no sólo esas bacterias pueden prosperar, sino que el gen se puede diseminar a otros tipos de bacterias a través de transferencia horizontal de genes de la información genética por intercambio de plásmidos.

Para más detalles sobre este tema, ver resistencia a los antibióticos

Virulencia

El efecto de los organismos a su host puede variar desde ser simbiótica comensales son beneficiosas, a los agentes patógenos que reducen la aptitud. Muchos patógenos producen factores de virulencia directamente causan enfermedad o manipular su anfitrión para que puedan prosperar y difundir. Puesto que la aptitud de un patógeno está determinada por su éxito en la transmisión de descendencia viable a otros hosts, se pensó al mismo tiempo, que moderó la virulencia y evolucionó hacia la comensalidad. Sin embargo, este punto de vista ahora es cuestionado por Ewald.

Para más detalles sobre este tema, ver virulencia, factores de virulencia y virulencia óptima

Evasión inmune

El éxito de cualquier patógeno depende de su habilidad para evadir la inmunidad del anfitrión. Por lo tanto, patógenos desarrollan métodos que puedan infectar a un huésped y luego evaden detección y destrucción de su sistema inmunológico. Estos incluyen escondidos dentro de las células hospederas, dentro de una cápsula protectora (como con M. tuberculosis), secretando compuestos que desviar la inmunorespuesta del anfitrión, atar sus anticuerpos, rápidamente cambiar marcadores superficiales o enmascararlos con las moléculas del hospedador.

Para más detalles sobre este tema, ver manipulación del sistema inmune por patógenos, y evasión del sistema inmune innato

Defensas

Fiebre, dolor, náuseas, vómitos, diarrea, tos, y ansiedad se encuentran entre las razones más comunes por las personas buscan atención médica. Al mismo tiempo, todos estos son también las defensas contra ciertos peligros. Por ejemplo, la fiebre es una defensa contra la infección, en algunos casos, una tos puede prevenir la neumonía. Sin embargo, estas defensas pueden causar morbilidad por ser excesiva en grado y la frecuencia.[10]

Por ejemplo, anemia de enfermedad crónica es una defensa que surge en el contexto de la inflamación crónica, por ejemplo un enfermedad autoinmune o crónica infección. Parece muy similar a un frotis de sangre periférica anemia por deficiencia de hierro, debido a la limitada oferta de hierro para las células de vástago síntesis de nuevos glóbulos rojos. El cuerpo tiene un montón de hierro, pero está siendo secuestrado por Hepcidina, que es un proteína de fase aguda secretada por la hígado. Esto es adaptativo durante una infección porque el hierro es necesario para el crecimiento bacteriano.[11] Restringiendo el acceso bacteriano hierro restringe el crecimiento y el cuerpo para eliminar la infección del SIDA. Es imperativo que no se debe confundir esta defensa con una enfermedad porque los pacientes críticamente enfermos han sido afectados por las transfusiones de sangre.[12] Una perspectiva evolutiva permite hacer esta distinción crucial.

Si el costo de no suscitar una respuesta de defensa, es decir, un falso negativo, supera enormemente el costo de una reacción a algo que en realidad no amenazante, es decir, un falsa alarma, entonces uno esperaría un umbral bajo para la activación de la defensa. Este fenómeno ha sido descrito como el "principio del detector de humo",[10] o "más vale prevenir que lamentar".[13] La gente puso con falsas alarmas de los detectores de humo porque el costo de ellos falla ante un incendio real es potencialmente muy alto, mientras que el costo de una falsa alarma es menor.[10] Por una analogía similar, la respuesta de "lucha o huída" ha sido seleccionado para mejorar la supervivencia frente a situaciones peligrosas para la vida. Porque el costo de no responder podría significar la muerte, el umbral para la obtención de un suprarrenal respuesta se encuentra relativamente baja. Trastorno de pánico es la activación repetida inadecuada de la respuesta de "lucha o huída". El principio de detector de humo promueve el entendimiento para ¿por qué los seres humanos son susceptibles a esto a veces debilitante condición.

Otros ejemplos importantes incluyen:

  • Bajo estado de ánimo[14][15]
  • Náuseas matinales[16]
  • Diarrea[17]
  • Fiebre[18]

Adaptaciones humanas

Adaptación funciona dentro de las limitaciones, hace concesiones y compensaciones y ocurre en el contexto de las diferentes formas de competencia.[19]

Limitaciones

Adaptaciones sólo pueden ocurrir si son seres. Por lo tanto no son posibles algunas adaptaciones que evitaría problemas de salud.

  • ADN No puede ser totalmente impidió sometidos a replicación somática corrupción; Esto ha significado cáncer, que es causada por mutaciones somáticas, no (hasta ahora) completamente eliminado por la selección natural.
  • Los seres humanos no pueden sintetizar Vitamina Cy así el riesgo de escorbutoEnfermedad por deficiencia de vitamina C, si la ingesta dietética de la vitamina es insuficiente.
  • Neuronas retinianas y su salida del axón han evolucionado para estar dentro de la capa de células del pigmento retinianas. Esto crea una restricción sobre la evolución del sistema visual de tal forma que el nervio óptico se ve obligado a salir de la retina a través de un punto llamado el disco óptico. Esto a su vez crea un punto ciego. Más importante aún, hace vulnerables a la visión aumento de la presión dentro del ojo (glaucoma) ya que esto tazas y la óptica del nervio en este punto, resultando en daños y perjuicios con problemas de visión.

Otras limitaciones se producen como subproducto de las innovaciones adaptativas.

Conflictos y compensaciones

Una restricción en la selección es que diferentes adaptaciones pueden entrar en conflicto, que requiere un compromiso entre ellos para asegurar una óptima relación costo-beneficio compensación.

  • Ejecutando la eficiencia en las mujeres, y canal del parto tamaño[20]
  • Encefalizacióny tamaño de la tripa[21]
  • Pigmentación de la piel protección De UVy la síntesis de piel de La vitamina D
  • Discurso y el uso de un laringe descendiday un mayor riesgo de asfixia[22]

Efectos de la competencia

Existen diferentes formas de competencia y pueden influenciar los procesos de cambio genético.

  • elección de pareja y susceptibilidad de la enfermedad[23]
  • conflicto genómica entre la madre y el feto que se traduce en la preeclampsia[24][25]
  • Complejo mayor de histocompatibilidad elección de pareja[26][27]
  • Concurso genético materno-paterno que alterando impronta genética podría subyacer autismo y esquizofrenia[28]

"Enfermedades de la civilización"

Los seres humanos evolucionados para vivir como cazadores-recolectores simples en pequeños grupos tribales, una forma diferente de vida y medio ambiente en comparación con que se enfrentan los seres humanos contemporáneos.[29][30] Este cambio lo hace vulnerable a una serie de problemas de salud, denominado actualmente seres humanos"enfermedades de la civilización"y"enfermedades de la opulencia”. Los seres humanos fueron diseñados para vivir de la tierra y se aprovechan de los recursos que estaban disponibles para ellos. Fueron diseñados para la edad de piedra, y los entornos de hoy traen acerca de muchas enfermedades que causan enfermedades, que pueden o no ser mortal. "Entornos modernos pueden causar muchas enfermedades-por ejemplo, síndromes de inmunodeficiencia como el escorbuto y el raquitismo" (Williams, 1991[31])

Dieta

En contraste con la dieta de primeros cazadores-recolectores, el moderno Dieta occidental a menudo contiene altas cantidades de hidratos de carbono simples, sal y grasas, que incluyen harinas y azúcares refinados. Crean problemas de salud.[32][33][34]

  • Riesgos para la salud grasa trans
  • Caries dental
  • Alimentos ricos en GI
  • Dieta moderna basada en la "sabiduría popular" con respecto a las dietas en la era paleolítica

Esperanza de vida

Artículo principal: Enfermedades relacionadas con envejecimiento

Son ejemplos de enfermedades relacionadas con envejecimiento ateroesclerosis y enfermedades cardiovasculares, cáncer, artritis, Cataratas, osteoporosis, la diabetes tipo 2, hipertensión y Enfermedad de Alzheimer. La incidencia de todas estas enfermedades aumenta rápidamente con envejecimiento (aumenta exponencial con la edad, en el caso de cáncer).

Específicas por edad VIDENTE Tasas de incidencia, 2003-2007

De las aproximadamente 150.000 personas que mueren cada día en todo el mundo, cerca de dos tercios – 100.000 por día — mueren de causas relacionadas con la edad.[35] En las naciones industrializadas, la proporción es mucho mayor, llegando al 90%.[35]

Ejercicio

Muchos seres humanos contemporáneos entablar un poco ejercicio físico en comparación con los estilos de vida activos físicamente ancestrales cazadores y recolectores.[36][37][38][39][40] Se ha propuesto desde que periodos prolongados de inactividad sólo habría ocurrido en los seres humanos tempranos tras enfermedad o lesión que proporciona una señal para dedicarse a preservar la vida metabólica del cuerpo y estrés relacionados con respuestas tales como inflamación Ahora son la causa de muchas enfermedades crónicas.[41]

Limpieza

Vea también: Enfermedad autoinmune, Hipótesis de la higiene de alergia §, Hipótesis de la higiene y Terapia helmíntica

Los seres humanos contemporáneos - debido al tratamiento médico, lavado frecuente de la ropa y el cuerpo y saneamiento - en su mayoría están libres de parásitos, particularmente los intestinales. Esto causa problemas en el correcto desarrollo del sistema inmune aunque higiene puede ser muy importante cuando se trata de mantener una buena salud. Hipótesis de la higiene, dice que muchos seres humanos modernos no están expuestos a microorganismos que han evolucionado en el establecimiento del sistema inmune como deberían ser. "Microorganismos y macroorganismos como helmintos de barro, animales y heces juegan un papel crítico en la inmunoregulación que conduce" (torre, 2012[42]). Juegan un papel crucial en la construcción y las funciones inmunológicas de entrenamiento para combatir y repeler algunas enfermedades y proteger contra la inflamación excesiva que se ha implicado en varias enfermedades (por ejemplo, la evidencia reciente de la enfermedad de Alzheimer).[43]

Explicaciones específicas

Vea también: Ventaja del heterocigoto

Esta es una lista parcial: todos los enlaces aquí ir a una sección que describe o debatiendo su origen evolutivo.

Etapa de la vida relacionados con la

  • Tejido adiposo en los bebés humanos[44]
  • Artritis y otras enfermedades inflamatorias crónicas[45][46][47]
  • Envejecimiento[19][48]
  • Enfermedad de Alzheimer[49]
  • Infancia[50]
  • Menarquia[51]
  • Menopausia[52]
  • Menstruación[53][54][55]
  • Náuseas matinales[56][57]

Otros

  • Ateroesclerosis[58]
  • Artritis y otras enfermedades inflamatorias crónicas[45][46][47]
  • Tos[10]
  • Fibrosis quística[59]
  • Oclusión dental[60]
  • La diabetes tipo II[61][62]
  • Diarrea[63]
  • Hipertensión esencial[64]
  • Fiebre[65][66]
  • Hipertensión gestacional
  • Gota[67]
  • Hemocromatosis[68][69]
  • Deficiencia de hierro (beneficios paradójicas)[70]
  • Obesidad[71][72]
  • Fenilcetonuria[73]
  • Placebos[74]
  • Osteoporosis[75]
  • Trastornos del polimorfismo de glóbulos rojos[76]
  • Anemia de células falciformes[77][78]
  • Comportamiento de la enfermedad[79]
  • Cánceres reproductivos de las mujeres[80]

Psiquiatría evolucionista / clínico psicología evolutiva

Como se indica en la siguiente tabla, hipótesis de adaptationist con respecto a la etiología de trastornos psicológicos a menudo se basan en analogías con perspectivas evolutivas sobre medicina y disfunciones fisiológicas (véase, en particular, Randy Nesse y George C. Williams' libro ¿Por qué nos enfermamos.).[81] Psiquiatras evolutivos y los psicólogos sugieren que algunos trastornos mentales probables tengan múltiples causas.[82]

Posibles causas de 'Anormalidades psicológicas' desde una perspectiva Adaptationist

Resumen basado en información de Buss (2011),[83] Gaulin & McBurney (2004),[84] Obrero & lector (2004)[85]
Posible causa Disfunción fisiológica Disfunción psicológica
Adaptación funcional (defensa adaptativa) Fiebre / vómitos

(respuestas funcionales a la infección o la ingestión de toxinas)

 Leve depresión o ansiedad

(respuestas funcionales a pérdida leve o estrés)
Subproducto de un adaptation(s) Gases intestinales

(subproducto de la digestión de la fibra)

 Fetiches sexuales (?)

(posible consecuencia de adaptaciones de excitación sexual normal que han 'impreso' en objetos inusuales o situaciones)
Adaptaciones con efectos múltiples Gen de resistencia a la malaria, en la forma homocigótica, causa la anemia drepanocítica Adaptation(s) altos niveles de creatividad también puede predisponer a la esquizofrenia o trastorno bipolar

(adaptaciones con efectos tanto positivos como negativos, tal vez depende de las trayectorias del desarrollo alternativas)
Adaptación no funciona Alergias

(respuestas inmunológicas sobrereactivo)

 Autismo

(posible mal funcionamiento del teoría de la mente módulo)
Dependiente de la frecuencia morfos Los dos sexos / diferentes tipos de sangre y sistema inmune Rasgos de personalidad y trastornos de personalidad

(puede representar estrategias alternativas del comportamiento depende de la frecuencia de la estrategia en la población)
Discrepancia entre ambientes ancestrales y actuales Modernas relacionadas con la dieta Diabetes tipo 2 Más frecuente interacción moderna con extraños (en comparación con familia y amigos cercanos) puede predisponer a una mayor incidencia de depresión y ansiedad
Colas de lo normal (en forma de campana) curva Muy corta o alta altura Colas de la distribución de rasgos de personalidad (por ejemplo, extremadamente introvertida o extrovertida)

Ver varios temas y las referencias asociadas, abajo.

  • Agorafobia[86]
  • Ansiedad[87]
  • Depresión[88]
  • Abuso de drogas[89]
  • Esquizofrenia[90][91]
  • Infelicidad[92]

Historia

Charles Darwin

Charles Darwin no discutieron las implicaciones de su trabajo para la medicina, aunque biólogos apreciado rápidamente el teoría del germen de la enfermedad y sus implicaciones para la comprensión de la evolución de la agentes patógenos, así como la necesidad de un organismo para defenderse de ellas.

Medicina, alternadamente, ignoró la evolución y concentró (como hizo en el Ciencias duras) sobre causas mecánicas próximas.

la medicina se ha modelado después de una mecánica física, derivadas de Galileo, Newton y Descartes... Como resultado de asumir este modelo, la medicina es mecanicista, materialista, reduccionista, linear-causal y determinista (capaz de predicciones precisas) en sus conceptos. Busca explicaciones para las enfermedades, o sus síntomas, signos y causa en single, materialista — es decir, anatómica o estructural (por ejemplo, en los genes y sus productos) — cambios dentro del cuerpo, forjado directamente (lineal), por ejemplo, por agentes infecciosos, tóxicos o traumáticos.[93] p. 510

George C. Williams fue el primero en aplicar la teoría de la evolución a la salud en el contexto de senescencia.[48] También en la década de 1950, John Bowlby abordó el problema del desarrollo del niño perturbado de un perspectiva evolutiva sobre apego.

Fue un importante desarrollo teórico De Nikolaas Tinbergen distinción hecha originalmente en Etología entre mecanismos evolutivos y proximal.[94]

Randolph Nesse resume su importancia para la medicina:

todos los rasgos biológicos necesitan dos tipos de explicación, tanto proximal y evolutiva. La explicación inmediata para una enfermedad describe lo que pasa en el mecanismo corporal de individuos afectados por él. Una explicación evolucionista es completamente diferente. En lugar de explicar por qué la gente es diferente, explica por qué somos todos iguales en formas que nos dejan vulnerables a las enfermedades. ¿Por qué todos tenemos muelas del juicio, un apéndice y las células que pueden dividir fuera de control?[95]

El papel de Paul Ewald en 1980, "Evolutivo biología y el tratamiento de signos y síntomas de enfermedad infecciosa",[96] y el de Williams y Nesse en 1991, "El amanecer de la medicina darwiniana"[97] fueron acontecimientos clave. El último papel "dibujar una recepción favorable",[10]Página x y conducido a un libro, ¿Por qué nos enfermamos. (publicado como Evolución y curación en el Reino Unido). En 2008, comenzó un diario en línea: Evolución y revisión de la medicina.

Actividad actual en el campo

Medicina evolucionista como un campo comenzó en la década de 1990, pero ha crecido dramáticamente en los últimos años. Estos acontecimientos incluyen la creación de la publicación en línea, La evolución & revisión de medicina, que ha servido como un centro de intercambio de información importante en el campo, dos revistas ()Evolución, medicina y salud pública y Journal de medicina evolucionista), la Fundación de cáncer y evolución dos centros ()El centro para el cáncer de la UCSF y evolución y La evolución darwiniana del consorcio de cáncer en Montpellier) y El centro para enfermedades infecciosas dinámica de Penn State. Hay un grupo de trabajo nacional sobre la educación de medicina evolucionista en la NSF patrocinado por el Centro Nacional de síntesis evolutiva La infusión de educación médica con pensamiento evolucionista. En un número creciente de universidades, entre ellas se han establecido programas de medicina evolucionistas UCLA, Universidad Estatal de Arizona y Universidad de Durham en el Reino Unido.

Véase también

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  • Fisiología evolutiva
  • Psicología evolutiva
  • Psicopatología del desarrollo evolutivo
  • Enfoques evolutivos a la depresión
  • Enfermedad
  • Estilo de vida Paleolítico
  • Darwinismo universal

Referencias

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Lectura adicional

Libros
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  • Stearns SC, Koella JK (2008). Evolución en salud y enfermedad (2ª ed.). Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN0-19-920745-3.
  • McKenna, James J.; Trevathan, Wenda; Smith, Euclides O. (2008). Salud y medicina evolucionista: nuevas perspectivas (2ª ed.). Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN0-19-530706-2.
  • O'Higgins, Paul; Sarah Elton (2008). Medicina y evolución: las aplicaciones actuales, las perspectivas futuras (sociedad para el estudio de la biología humana Simposio Series (Sshb). Boca Raton: CRC. ISBN1-4200-5134-2.
  • Ewald, P. W. (1996). Evolución de la enfermedad infecciosa. Oxford: Oxford University Press. ISBN0-19-511139-7.
  • Moalem, S.; Príncipe, J. (2007). Supervivencia de los más enfermos. Nueva York: HarperLuxe. ISBN978-0-06-088965-4.
Artículos en línea
  • Straub, RH.; Besedovsky, d. (2003). "Marco evolutivo, inmunológico y neuroendocrino integrado para la patogenesia de enfermedades inflamatorias crónicas discapacitantes". FASEB J 17 (15): 2176 – 2183. Fewer:10.1096/FJ.03-0433hyp. PMID14656978.
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Enlaces externos

  • La evolución y la revisión de la medicina
  • Red de medicina y evolución
  • Randolph M. Nesse Web
  • Nuevo sitio de medicina evolucionista de Steve Lewis
  • Edición especial de evolutivas aplicaciones en medicina evolucionista
  • Publicaciones en medicina evolucionista y otros aspectos de la evolución humana
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  • Ginecología
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  • Medicina materno-fetal
  • Obstetricia
  • Endocrinología reproductiva e infertilidad
  • Uroginecología
Diagnóstico
  • Radiología
    • Radiología intervencionista, Medicina nuclear
  • Patología
    • Anatomía patológica, Patología Clínica, Química clínica, Inmunología Clínica, Citopatología, Microbiología médica, Medicina transfusional
Otras especialidades
  • Medicina de adicción
  • Medicina adolescente
  • Anestesiología
  • Dermatología
  • Medicina de desastres
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