Correction du TP15 : La réaction inflammatoire aiguë. Activité 1 : Identification des cellules du système immunitaire dans le sang

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1 TS thème 3A Correction du TP15 : La réaction inflammatoire aiguë Activité 1 : Identification des cellules du système immunitaire dans le sang Cellules immunitaires du sang Type de cellules Granulocytes Monocytes Lymphocytes (B ou T) caractéristiques Proportion par rapport à l'ensemble des leucocytes 40 à 75% 2 à 10% 24 à 40% Taille 12 à 18 µm 20 à 25 µm 8 à 15 µm Forme du noyau Plusieurs lobes Bilobé ou mamelonné Plus ou moins arrondi, volumineux cytoplasme Nombreuses granulations dans le cytoplasme Durée de vie Quelques jours Quelques jours à quelques mois Aspect en microscopie optique Souvent à bord irrégulier Pas de granulations Quelques mois à plusieurs années Impossible de distinguer les LB et LT au MO Localisation possible Sang mais peuvent passer dans les tissus Sang. Se transforment en macrophage quand ils sortent des vaisseaux sanguins Sang et organes lymphoïdes secondaires (rate, ganglions lymphatiques, amygdales, végétations) Rôles Réalisent la phagocytose (immunité innée) Joue un rôle dans l'immunité innée Participent à l'immunité adaptative

2 Les organes lymphoïdes Thymus et moelle osseuse sont des organes lymphoïdes primaires. Toutes les cellules du sang naissent dans la moelle osseuse à partir de cellules souches, responsables des différentes lignées de cellules sanguines. Après leur naissance dans la moelle osseuse, les lymphocytes T (=thymus) migrent vers le thymus où ils vont acquérir leur récepteur spécifique et acquérir leur immunocompétence. Tant qu'ils n'ont pas été en contact avec un antigène, on parle de LT naïfs. Les lymphocytes B acquièrent leur récepteur spécifique au niveau de la moelle osseuse (B=bones,os). Les lymphocytes T et B reconnaissant nos propres cellules sont éliminés. Les LB et LT naïfs quittent ensuite les organes lymphoïdes primaires et migrent vers les organes lymphoïdes secondaires (rate, ganglions lymphatiques...) Activité 2 : Déroulement et acteurs de la réaction inflammatoire Les symptômes de l'inflammation aiguë et leur interprétation : - D'après les résultats de l'analyse sanguine, on observe un nombre supérieur aux normes pour les leucocytes dans le sang de Mr Padebol. Or les leucocytes sont des cellules de l'immunité L'augmentation des leucocytes dans le sang est donc le signe d'une infection et d'une réponse du système immuntaire qui lutte contre celle-ci. - Il y a présence de pus au niveau de la lésion, signe d'infection bactérienne Le pus contient des cellules mortes, des granulocytes et des bactéries. Doc 1 p. 268 : Le doigt de Mr Padebol montre rapidement après la blessure les symptômes de la réaction inflammatoire aiguë : rougeur, gonflement, chaleur et douleur. Doc 2 p. 268 : présentation des différents agents pathogènes (virus, bactéries, champignons, parasites) Doc 4 p. 268 : Comparaison de lames minces de peau avant et après lésion en microscopie optique Constat : Rapidement après la lésion, le diamètre des capillaires sanguins augmente (vasodilatation). Déduction : Cela permet l'apport de sang (donc rougeur et chaleur) et facilite l'arrivée massive de cellules de l'immunité sur le site de la lésion. Constat : Du plasma s'est infiltré sous l'épiderme.

3 Interprétation : Il y a augmentation de la perméabilité des vaisseaux sanguins, du plasma sort des vaisseaux sanguins, cela facilite la sortie des cellules du sang dans les tissus et entraîne le gonflement Constat : Il y a présence de nombreux leucocytes dans le derme (on reconnaît un granulocyte dans l'encadré). Or les granulocytes sont originaires du sang et peuvent réaliser la phagocytose. Donc les granulocytes quittent les vaisseaux sanguins et migrent vers le site de la lésion afin d'éliminer les agents pathogènes par phagocytose. Détection du signal de danger : rôles des cellules sentinelles (doc 1 p. 270) Des cellules détectent les agents pathogènes ou les cellules anormales de notre organisme (cellule cancéreuse). Ces cellules sont des cellules sentinelles. Les différentes cellules sentinelles (voir tableau page suivante) Doc 6 p. 271: Les agents pathogènes possèdent de nombreux motifs moléculaires en commun appelés PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns). Les cellules sentinelles reconnaissent les PAMP des agents pathogènes grâce à leur récepteur PRR (Patter recognition receptor). La fixation de PAMP sur les PRR active les cellules sentinelles. Après leur activation, les cellules sentinelles réalisent la phagocytose et sécrètent des médiateurs chimiques. Doc 5 p. 271 :graphique montrant l'évolution de la concentration en TNF in vitro produit par des macrophages de souris témoin ou mutante en présence d'un virus (virus de l'herpès). Le TNF( Tumor Necrosis Factor) est un médiateur chimique de l'inflammation. Constat : Les souris mutantes produisent peu de TNF (inférieur à 1 unité) pendant la durée de l'expérience alors que les souris témoin produisent une quantité croissante de TNF jusqu'à 5 unité de TNF. Or chez les souris mutantes le récepteur (PRR) de l'immunité innée est inactivé. On en déduit que la libération de médiateurs chimiques de l'inflammation nécessite la reconnaissance du virus (agent pathogène) au niveau des récepteurs de l'immunité. Doc 6 p. 273 :schéma montrant le mode d'action des médicaments anti-inflammatoires Les cellules immunitaires (mastocytes, macrophage et granulocyte) sécrètent des prostaglandines (médiateurs chimiques) participant à la réaction inflammatoire aiguë. Les cellules pouvant réaliser la phagocytose : Cellules dendritiques macrophages granulocytes Déroulement de la phagocytose : voir schéma du cours Acteurs cellulaires et moléculaires de la réaction inflammatoire aiguë Acteurs cellulaires Acteurs moléculaires Détection des agents pathogènes Cellules dentritiques Macrophages Mastocytes Phagocytose: Cellules dendritiques Granulocytes macrophages Récepteur PRR des cellules sentinelles : reconnaissance des PAMP Médiateurs chimiques de l'inflammation (histamine, prostaglandines, TNF...) : activent, stimulent, attirent les cellules de l'immunité innée pour les cellules dendritiques et macrophages, la phagocytose est suivie d'une présentation des peptides des agents pathogènes sur leurs molécules membranaires du CMH. Cela va permettre d'initier l'immunité adaptative

4 Schéma-bilan : voir cours Types Cellules dendritiques doc 2 p. 270 Localisation et rôles Tissus et organes lymphoïdes secondaires Acteur cellulaire de l'immunité innée Détecte les agents pathogènes. (Les récepteurs PRR fixent les PAMP des agents pathogènes) Réalise la phagocyte Sécrète des médiateurs chimiques de l'inflammation Initie l'immunité adaptative Une fois activée, migre vers les ganglions lymphatiques et présente les fragments antigéniques sur leurs molécules du CMH aux Lymphocytes (CPA). Cellules dendritiques matures (PLS Oct 2000) Macrophages doc 1 à 4 p. 274 Dans tous tissus Acteur cellulaire de l'immunité innée Détecte les agents pathogènes via récepteur PRR libération de médiateurs chimiques de l'inflammation réalise la phagocytose Initie l'immunité adaptative capable de présenter l'antigène sur leurs molécules du CMH aux cellules de l'immunité adaptative Lymphocytes (CPA) Macrophage au ME Mastocytes doc 4 p. 271 Dans tous tissus, proches des vaisseaux sanguins Acteur cellulaire de l'immunité innée. sécrète des médiateurs chimiques de l'inflammation (histamine, TNF...) L'histamine par exemple a un effet vasodilatateur Mastocytes en MO en haut et en ME en bas. Les Les cellules sentinelles granulations sont alors très visibles Activité 3 : Le rôle des médicaments anti-inflammatoires Doc 1 : La fabrication des prostaglandines nécessite plusieurs étapes d'après la voie de biosynthèse représentée. Pour chacune d'entre elle, des enzymes sont indispensables. En particulier, la cyclooxygenase (COX) permet la transformation de l'acide arachidonique en prostaglandines H et G.

5 On en déduit que la COX a pour substrat l'acide arachidonique et que si une des étapes de la voie de biosynthèse est bloquée, il ne peut y avoir synthèse de prostaglandines. Doc 2 : on constate dans le tableau qu'en présence de LPS (=PAMP) les granulocytes et monocytes possèdent une quantité croissante de COX au cours du temps dans leur cytoplasme. On en déduit que les granulocytes et monocytes fabriquent une quantité croissante de COX dans les heures suivant une infection. Plus la quantité d'enzyme présente dans le cytoplasme est importante, plus la fabrication de prostaglandines est importante. Doc 3 On constate que la COX possède un site actif au niveau duquel se fixe le substrat et que l'ibuprofène se fixe au même endroit. Les 3 acides aminés de la COX se fixant à l'ibuprofène sont situés au niveau du site actif. On peut supposer que lorsque l'ibuprofène se fixe sur le site actif de la COX, l'acide arachidonique, son substrat habituel, ne peut y accèder. Dans ce cas, l'acide arachidonique ne serait pas transformé en prostaglandines. Doc 4 graphique montrant le pourcentage de l'activité de la COX en fonction de la concentration d'ibuprofène Une concentration de 10-7 µm d'ibuprofène n'a pas d'effet mais à des concentrations supérieures,l'activité de la COX est fortement réduite. Celle-ci est nulle pour 10-4 µm d'ibuprofène. On en déduit que l'ibuprofène se fixe au niveau du site actif de la COX, celle-ci est donc inhibée. Sans production de prostaglandine, les effets néfastes de la réaction inflammatoire sont réduits sans que l'efficacité de celle-ci soit diminuée.