10.25/2. Shéma du processur de fibrose kystique sur une glande

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1 Thème 1-A : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique TP 6 : La mucoviscidose : multiples échelons d un phénotype La mucoviscidose présente des indications visibles qui constituent un syndrome. L autre nom de cette maladie est la fibrose kystique car elle forme des kystes dans les glandes. On cherche à expliquer les fondements de la maladie. A l échelon maximum = organisme, le patient est fatigué, faible, essouflé Définition du syndrome : c est un ensemble de signes cliniques et de symptômes qu un patient est susceptible de présenter lors de certaines maladies. Enoncez une ou deux problématiques qui seront élucider dans ce TP pour répondre à l objectif fixé 1.75/2 Quels sont les différents symptomes de la mucoviscidose? Comment se forment les kystes à l origine de la maladie dans les glandes? I Les signes de la maladie à multiples étages 1) L autre nom de la pathologie : la fibrose kystique Les enzymes du pancréas, (molécules de dégradation comme la lipase et la trypsine), qui servent à la digestion sont mal excrétées dans la lumière intestinale parce que les canaux pancréatiques se bouchent du fait d'une sécrétion trop épaisse et d'une fibrose importante. Les enzymes agressent alors directement le tissu pancréatique, contribuant à la fibrose. Des kystes, fruits de l accumulation de déchets organiques englués, peuvent éventuellement se former. Lorsque les fonctions pancréatiques sont significativement altérées, on parle d'insuffisance pancréatique. Ouvrir le fichier TP5 mucoviscidose pancréas Expliquez par un schéma le processus de fibrose kystique sur une glande 0.75/2 Shéma du processur de fibrose kystique sur une glande 10.25/2 0 Ouvrir le fichier TP5 mucoviscidose annexe Chez un Enfant de 16 ans souffrant d une mucoviscidose à forme respiratoire. On a réalisé une Radiographie thoracique. Une image radiographique est à disposition pour comparaison : toute trace blanche est un signe d accumulation de fluide ou de développement bactérien. Toute altération dans l écart entre thorax et paroi pulmonaire modifie le fonctionnement des poumons. Un fluide trop épais empêche le transfert des gaz dissous dans le mucus des alvéoles pulmonaires vers les cellules des poumons. Expliquez en quoi la mucoviscidose touche les poumons et les conséquences 1/2 La mucoviscidose touche les poumons du fait de l accumulation des fluides, qui empeche le transfert des gaz dissouds dans le mucus des alvéoles pulmonaires vers les cellules des poumons quand il est trop épais. Les personnes atteintes de mucoviscidose ont des problemes respiratoires.

2 2) Le test de la sueur Au Moyen Âge on connaissait le sort funeste du nouveau-né dont la mère remarquait le «baiser salé», c'est-à-dire le goût salé laissé par un baiser sur le front de l'enfant. Welsh cite un vieil adage du folklore de l'europe du Nord«Malheur à l'enfant chez qui un baiser sur le front a un goût salé. Il est ensorcelé et doit bientôt mourir.». Le chlore est explusé de la cellule par des protéines «canal chlore».le test de la sueur consiste à mesurer le taux de chlorures dans la sueur. Les résultats sont interprétés de la manière suivante : Taux de chlorures inférieur à 40 mmol.l -1 Résultat du test négatif Ouvrir le fichier TP5 mucoviscidose annexe Chez un Enfant de 16 ans souffrant d une mucoviscidose à forme respiratoire. On a réalisé une Radiographie thoracique. Une image radiographique est à disposition pour comparaison : toute trace blanche est un signe d accumulation de fluide ou de développement bactérien. Toute altération dans l écart entre thorax et paroi pulmonaire modifie le fonctionnement des poumons. Un fluide trop épais empêche le transfert des gaz dissous dans le mucus des alvéoles pulmonaires vers les cellules des poumons. Expliquez en quoi la mucoviscidose touche les poumons et les conséquences 0/2

3 3) Le test de la sueur Au Moyen Âge on connaissait le sort funeste du nouveau-né dont la mère remarquait le «baiser salé», c'està-dire le goût salé laissé par un baiser sur le front de l'enfant. Welsh cite un vieil adage du folklore de l'europe du Nord«Malheur à l'enfant chez qui un baiser sur le front a un goût salé. Il est ensorcelé et doit bientôt mourir.». Le chlore est explusé de la cellule par des protéines «canal chlore».le test de la sueur consiste à mesurer le taux de chlorures dans la sueur. Les résultats sont interprétés de la manière suivante : Taux de chlorures inférieur à 40 mmol.l -1 Résultat du test négatif compris entre 40 mmol.l -1 et 60 mmol.l -1 douteux supérieur à 60 mmol.l -1 positif Comment peut-on repérer les individus malades dans la population? calculer la concentration massique de sel pour la sueur. (M Cl =35,5 g.mol -1, M Na =23 g.mol -1 ). C est l échelon cellulaire et ses sécrétions. 0.5/2 Les personnes atteintes de cette maladie ont un taux de chlorure supérieur à 60 mmol/l dans leur sueur, en réalisant un test de sueur on peut les repérer dans la population. Msel = Mcl + MNa = = 58.5 g/mol Cm= m/v = 58.5??????????/ 4) Mucoviscidose veut dire Maladie des mucus visqueux Le défaut de synthèse de la protéine (=échelon) entraîne un déficit en chlore extracellulaire et donc un défaut d'hydratation du mucus, une hyperviscosité des sécrétions épithéliales du à un manque d eau dans le mucus et une réabsorption exagérée de l'eau. Tous les organes possèdent un mucus périphérique. Aspect de l épaisseur de la couche extérieure des cellules de toutes les glandes humaines Observation microscopique du mucus extracellulaire : Présence de bactérie Pseudomonas aeruginosa Indiquez par une chaine de réaction de cause à effet quelle est l anomalie moléculaire qui touche les tissus glandulaires de l organisme atteint et les conséquences 1.25/2 Le défaut de synthese de la proteine entraine un deficit en chlore extracellulaire, ce qui entraine un manque d hydratation du mucus. Ce manque d hydratation entraine une hypercoviscosité des secretions epithéliales, ainsi l eau est exagéremment réabsorbée.

4 II- Distribution de la maladie dans la population. 1) Le gène de CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) Analyse des séquences du gène CFTR grâce au logiciel Anagène : fichier CFTR.edi visite un autre échelon Exploiter les données d Anagène pour identifier les origines du problème de la mucoviscidose. 2/2 Sur le gène muté, il y a 3 anomalies, les nucléotides 1521, 1522 et 1524 ont été supprimées, sur le gène normal ces nucléotides sont respectivement C,T,T. Ainsi cela a décalé de 3 nucléotides la séquence mutée. 2) La fréquence des hétérozygotes Le gène a 2 formes alléliques N (normal dominant) et m (muté récessif) Si on considère le fait que deux parents sains peuvent avoir un enfant malade : qu en déduisez vous sur le comportement des allèles entre eux? quelle est le caryotype d un malade? 2/2 Nous en déduisons que l enfant malade aurait recu un allèle m de la mère et un allèle m du père, car l allèle N est dominant, ainsi les parents ne sont pas atteints mais leur enfant le sera. On cherche à déterminer la fréquence de l allèle malade dans la population. : - p la fréquence dans la population de l allèle N - q la fréquence dans la population de l allèle m, - La fréquence de la mucoviscidose = q 2 est en moyenne de 1/2500. Si les unions entre les individus se font au hasard, il y aura un mélange aléatoire de gamètes porteurs de l allèle N ou de l allèle m, conduisant à 3 génotypes possibles : NN, Nm ou mm.grâce à un échiquier de croisement représentant des rencontres aléatoires de gamètes normaux et mutés, on peut trouver les fréquences des homozygotes et des hétérozygotes. N (p) m (q) N (p) N//N (p 2 ) N//m (pq) m (q) N//m (pq) m//m (q 2 ) Trouvez par le calcul mathématique la fréquence des individus hétérozygotes? /2 Conclusion : La maladie de la fibrose kystique atteint les organes du corps humain atteint à cause d une erreur de 3 nucléotides dans la séquence génétique du gène qui possède l information génétique de la protéine qui sert pour la fabrication du. Comme le chlore ne 1/2

5 sort plus des cellules, le cholre extracellulaire devient visqueux et les bactéries s y développent en abondance, accentuant ainsi les kystes. En outre, les conduits des organes sont bouchés. Rappelez par un schéma les échelons d observation de la maladie /2