TP 1 Anticorps et diagnostic de l infection

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1 Anticorps et diagnostic de l infection OBJECTIFS Savoir ce qu est un anticorps, son origine et son utilisation en sérodiagnostic. Connaître la structure schématique d une immunoglobuline G (IgG). 1. Les immunoglobulines G (IgG) Le document 1 représente une IgG. Y porter les légendes suivantes : Site antigénique Site de fixation au complément Localiser également les chaînes lourdes et les chaînes légères, les régions constantes et les régions variables. Document 1 : Structure d une IgG secrétée 2. La réponse spécifique à médiation humorale 1. Rappeler ce qu est la réaction spécifique. Exercice 1 Expérience A. On injecte des globules rouges de mouton () ou de lapin () à des souris normales (SN) et à des souris ayant subi préalablement un traitement immunosuppresseur (SI). Cette introduction de globules rouges étrangers provoque la sécrétion d anticorps uniquement chez les souris SN. 1

2 2. Expliquer ce résultat. Expérience B. On prélève des lymphocytes sur une souris SN. Ces lymphocytes sont répartis entre deux milieux distincts : l un contenant des, l autre des. Environ 10 4 à 10 5 de ces lymphocytes s associent aux globules rouges. Une sédimentation permet de séparer les rosettes, qui sédimentent, des lymphocytes libres, qui surnagent. Ces derniers sont injectés séparément à deux souris immunodéprimées, SI 1 et SI 2. On étudie ensuite les réactions immunitaires des deux souris vis-à-vis des et des. On compare ces réactions à celle obtenue sur une souris immunodéprimée SI 3 ayant reçu directement des lymphocytes de la souris SN, ainsi que des et des. Le document 2 présente les expériences et les résultats observés. Document 2 Lymphocyte Souris SN sur laquelle on prélève des lymphocytes Centrifugation Lymphocytes Rosettes Injection de lymphocytes Injection Injection Toutes les souris expérimentées sont histocompatibles SI1 SI2 SI3 d'anticorps anti- d'anticorps anti- d'anticorps anti- et anti- Document 3 : Schéma d une rosette 3.a. Donner le nom des lymphocytes qui sédimentent sous forme de rosette :... b. Analyser les résultats observés. c. Préciser la nature les lymphocytes présents dans les surnageants :... d. «Les lymphocytes sont les acteurs de la réponse immunitaire spécifique». Expliquer la signification de cette phrase. e. En quoi les résultats obtenus lors de cette expérience fournissent-ils des arguments en faveur de cette spécificité? 2

3 Exercice 2 Expérience A. On prélève du sang à un lapin A a, et on prépare un sérum à partir de ce sang. On injecte de l anatoxine tétanique au lapin A a. Après quinze jours, on prélève du sang sur ce lapin, appelé maintenant A b. On prépare du sérum à partir de ce sang. On sépare les protéines du sérum du lapin A a et du sérum du lapin A b par électrophorèse. Le document 4 présente les électrophorégrammes obtenus. Document 4 Sérum du lapin Aa Sérum du lapin Ab δ 4.a. Donner la signification du terme anatoxine α β b. Comparer les résultats de l électrophorèse du lapin A a et du lapin A b Albumines Globulines c. Conclure. Expérience B. Chez le lapin A b, on trouve une grande quantité de cellules au niveau des ganglions proches du lieu de l inoculation de l anatoxine tétanique. Ces cellules sont représentées sur le document 5. La cellule 2 résulte de la transformation de la cellule 1. 5.a. Légender les schémas proposés sur le document 5. Document μm Cellule 1 Cellule b. Comparer ces deux cellules. c. En vous appuyant sur cette comparaison et sur la conclusion de la question précédente, donner la principale fonction des cellules 2. d. Préciser la notion d immunité spécifique humorale. 3

4 Exercice 3 Claman, en 1966, a montré qu une souris à qui on a enlevé le thymus à la naissance et dont la moelle osseuse a été détruite par irradiation, ne produit pas d anticorps. Cependant, dans certaines conditions, la souris peut de nouveau fabriquer des anticorps. Le document 6 présente l expérience montrant ce phénomène. Document 6 Donneur sain Prélèvement de cellules de mœlle osseuse Prélèvement de cellules de thymus Antigène Antigène Antigène R 1 R 2 R 3 Aucune réponse d'anticorps anti- Aucune réponse R 1, R 2 et R 3 : receveurs privés de thymus et irradiés : globules rouges de mouton 6. Sachant que les cellules extraites de la moelle osseuse de la souris donneuse saine contiennent des cellules 1, expliquer ce que montrent ces expériences quant à la production d anticorps. Chez l homme, il existe de nombreuses pathologies affectant le système immunitaire. Le document 7 montre le résultat du dosage des IgG présentes dans le sang d un fœtus et d un nouveau-né. 7.a. Analyser la courbe obtenue. Quantité d IgG (en unités arbitraires) Document Temps (en mois) IgG 4

5 b. Préciser l origine des IgG chez le fœtus et le nouveau-né, sachant qu il n y a pas de fabrication d IgG pendant la vie fœtale. Certains nouveau-nés ont une très grande sensibilité aux infections bactériennes à partir du 3 e mois. Le document 8 montre le résultat du dosage des IgG chez ces nourrissons. 8.a. Analyser la courbe obtenue. Quantité d IgG (en unités arbitraires) Document Temps (en mois) IgG b. Conclure. La NFS réalisée montre une diminution importante du taux de cellules immunitaires. c. Donner la signification de NFS :... d. Donner la ou les catégorie(s) de lymphocytes qu il est possible de mettre en cause. 3. Diagnostic de l infection Il est impossible de détecter un anticorps directement. Il a fallu mettre au point des techniques in vitro pour mettre en évidence leur existence. La technique d Ouchterlony Mme A et Mme C sont enceintes. Lors de leur déclaration de grossesse et de leur premier examen prénatal, des examens complémentaires sont prescrits par le médecin. Entre autres, un sérodiagnostic de la rubéole est indiqué. En effet, le virus de la rubéole est extrêmement dangereux pour le fœtus. Pour connaître la séropositivité de ces deux futures mamans, on pratique donc au laboratoire la recherche d anticorps antirubéoleux par la technique d Ouchterlony. On procède de la façon suivante : sur une lame de verre recouverte de gélose (gel permettant la diffusion des protéines), on réalise trois puits. Dans le puits n 1, on introduit une solution de particules virales (virus de la rubéole), dans le puits n 2, on introduit le sérum de Mme A et dans le puits n 3, le sérum de Mme C. On laisse diffuser pendant 24 h et on obtient le résultat présenté sur le document 9. Document Lame recouverte de gélose Arc de précipitation 5

6 1. Définir la séropositivité. 2. Proposer une représentation schématique de l arc de précipitation formé entre les puits n 1 et n Expliquer les résultats observés. 4. Au vu du compte rendu du test, donner le diagnostic que rendra le médecin pour : Mme A :... Mme C :... La recherche d une séropositivité au VIH Le test Elisa (enzyme-linked immunosorbent assay) Le test Elisa est une technique d immunomarquage utilisant des anticorps capables de reconnaître les anticorps anti-vih. Ces anticorps sont associés à une enzyme donnant une réaction colorée en présence d un substrat spécifique. Le test est pratiqué sur du sérum prélevé lors d une prise de sang. Le document 10 schématise les réactions obtenues dans le cas d un sujet séropositif. Le sérum est réparti dans des plaques «à puits». Au fond de chaque puits, on a préalablement fixé des antigènes du VIH. Les anticorps spécifiques forment avec ces antigènes des complexes immuns. 5. Définir complexe immun. 6

7 Document 10 Sérum Sérum avec divers anticorps Eau de lavage Antigène VIH Anticorps anti-vih Anticorps marqués avec une enzyme E Substrat Antigène VIH Enzyme E Anti-anticorps marqué Substrat 6. Expliquer, pour chaque étape représentée sur le document 10, les phénomènes observés. Le test Western-Blot Le test Western-Blot est utilisé pour confirmer les résultats du test Elisa, dans le cas où ce dernier est positif. On détecte les anticorps spécifiques de chacune des protéines virales. Les protéines virales sont séparées par électrophorèse sur gel, puis transférées sur des bandes sur lesquelles on réalise des tests Elisa. Chaque bande colorée indique la présence, dans le sérum, de l anticorps spécifique de la protéine virale. Le document 11 présente le résultat d un test Western-Blot réalisé sur deux sérums différents. 7. Commenter les résultats obtenus. Document 11 GP 160 GP 110 P 68 P 55 GP 41 P 40 P 34 P 25 P 18 + Sérum 1 Sérum 2 7

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