Observer : l'absence de noyau des hématies la petite taille des plaquettes la forme et la taille des noyaux (leucocytes) ACTIVITES ELEVES TS

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1 4.1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée Les cellules de défense au microscope optique : Par l'observation d'une goutte de sang humain au microscope, repérer chaque type de cellule indiqué sur le schéma ci-dessous. Faire vérifier puis réaliser un croquis assez précis pour identifier le type de cellule. Observer : l'absence de noyau des hématies la petite taille des plaquettes la forme et la taille des noyaux (leucocytes) 3 Sur 27

2 4.1.2 Les récepteurs PRR, récepteurs de l'immunité innée Les récepteurs de reconnaissance de motifs moléculaires (PRR) sont des récepteurs du système immunitaire inné aussi nommés récepteurs de reconnaissance de pathogènes. Ces récepteurs reconnaissent des motifs moléculaires associés aux pathogènes (PAMP) et des motifs moléculaires associés aux dégâts cellulaires (DAMP). Parmi ces récepteurs PRR se trouvent les récepteurs TLR. Pour montrer la conservation des récepteurs de l'immunité innée au cours de l'évolution, comparer les séquences protéiques des récepteurs TLR1 chez différentes espèces, (référence = Homo Sapiens). Présenter les résultats sous la forme de votre choix puis faire vérifier. Proposer une explication à cette conservation. Classez les animaux du plus ressemblant au moins ressemblant par rapport à Homo sapiens d'après les données concernant les récepteurs TLR1. Présenter les résultats sous la forme de votre choix puis faire vérifier. Comparer des séquences protéiques de récepteurs de l'immunité innée tels que les récepteurs TLR1 TLR2 TLR3 et TLR4 dans l'espèce humaine, pour montrer les différences entre ces différents récepteurs (référence = TLR1). Présenter les résultats sous la forme de votre choix puis faire vérifier. Proposer une explication à ces différences. Matériel disponible: Ordinateur Logiciel Anagène avec sa fiche technique Fichiers TLR1.edi et TLR1234HomoSapiens.edi Mettre en évidence visuellement le mode d'interaction des récepteurs TLR1 et TLR2 avec les «PAMP» (Pathogen-associated molecular patterns = motifs moléculaires associés aux Pathogènes = molécule étrangère reconnue par les cellules de l'immunité innée) de type lipoprotéine (protéine associée à un lipide) à 3 chaines lipidiques. 1. Matériel disponible: Ordinateur Logiciel Rastop avec sa fiche technique Fichiers tlr1_tlr2_lipoproteine.pdb (voir ci-dessous pour une description du contenu) Description du contenu du fichier tlr1_tlr2_lipoprotéine.pdb Le TLR-2 humain présent dans ce modèle (chaîne A) reconnaît de nombreux PAMP localisés à la surface de pathogènes (lipoprotéines de membranes bactériennes, peptidoglycanes de bactéries Gram+, hémagglutinine du virus des oreillons,...). En association avec le TLR1 (chaîne B), ils reconnaissent les lipoprotéines à trois chaînes lipidiques (triacylées) caractéristiques des bactéries Gram-. La liaison d'un tel lipide à ces deux récepteurs conduit au rapprochement des chaînes de TLR1 et de TLR2 dont les domaines intracytoplasmique réagissent pour initier une cascade de signaux déclenchant le processus inflammatoire. Le modèle proposé dans Rastop ne présente que la partie extracellulaire de ces récepteurs membranaires. Les deux chaînes de TLR ont une forme caractéristique en fer à cheval. Le lipopeptide (identifié chaîne C) est situé au centre du complexe. Il s'agit d'un court peptide Cys-Ser-Lys-Lys-Lys-Lys, associé à 3 acyls palmitiques. Interactions entre les récepteurs de type TLR5 (bleus) et les protéines du flagelle (organe de déplacement) de certains bactéries (rouge vert). 4 Sur 27

3 4.1.3 Les cellules de défense, microscope optique / microscope électronique = Se différencie en (donne) microscope Type d'immunité photonique électronique granulocyte neutrophile granulocyte neutrophile monocyte (sang) Commentaire (relation structure fonction) innée 1ères cellules intervenant lors d'une réaction inflammatoire (15 minutes). Cellules phagocytaires. innée Intervention quelques heures après neutrophiles. Cellules phagocytaires. innée Intervention quelques heures après les granulocytes neutrophiles. Cellules phagocytaires capables d'activer les cellules de la réaction adaptative par présentation d'antigènes. Elle se situent donc à l'interface immunité innée immunité adaptative. macrophage (tissus) les granulocytes Cellule dendritique e Images extraites de: Immunologie Roitt MEDSI éditeur Histologie fonctionnelle Wheater MEDSI éditeur et thèse de doctorat de Jeremy DI DOMIZIO Toutes les cellules ne sont pas à la même échelle 5 Sur 27

4 microscope photonique Type d'immunité Commentaire Adaptative La différenciation cytologique (sur la base de l'observation des cellules) sans marquage spécifique ne permet pas de distinguer les lymphocytes T et B Adaptative Lymphocyte B différencié. Cellule capable de produire des anticorps. électronique lymphocyte plasmocyte Images extraites de: Immunologie Roitt MEDSI éditeur Histologie fonctionnelle Wheater MEDSI éditeur et thèse de doctorat de Jeremy DI DOMIZIO Toutes les cellules ne sont pas à la même échelle 6 Sur 27

5 4.2 L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée Recenser, extraire et exploiter des informations, y compris expérimentales, sur les cellules et les molécules intervenant dans l'immunité adaptative La production des cellules adaptatives Les caractéristiques fonctionnelles des cellules adaptatives Caractéristique commune à tous les lymphocytes Analyse de document REDACTION type 2a: Des souris sont irradiées (destruction du système de défense). On injecte ensuite à ces souris des lymphocytes prélevés chez une souris normale. Quelles caractéristiques du système de défense sont mises en évidence par ces expériences? La souris A présente des réactions immunitaires contre tous les antigènes qu'on lui injecte. La souris B présente des réactions immunitaires contre tous les antigènes sauf l'anatoxine tétanique (AT) Caractéristique des LT4 Analyse de document REDACTION type 2a: On prélève des lymphocytes B et T dans la rate d'une souris sensibilisée contre un antigène A soluble. Ces lymphocytes sont placés dans une chambre de culture de Marbrook selon les conditions rapportées dans le tableau. On mesure le nombre de plasmocytes (lymphocytes B activés) pour 10 6 cellules de rate dans chaque cas. Proposez un mode d'action des LT4 permettant d'expliquer les résultats constatés dans les expériences décrites. Lymphocytes placés dans la Plasmocytes chambre Expérience supérieure inférieure 1 T+B B 72 B T 7 Sur 27

6 Caractéristiques des lymphocytes B Analyse de document REDACTION type 2a: Le réticulum est un organite ou sont synthétisées les protéines destinées à être transportées à l'extérieur des cellules. l'appareil de golgi modifient ces protéines pour qu'elles deviennent fonctionnelles. Ribosomes (petites sphères) Sur réticulum (lignes) grossissement Évolution de la structure des lymphocytes Fonctionnement du réticulum Analyse de document REDACTION type 2a: À partir des informations à votre disposition, proposez une explication à l'évolution de la structure du lymphocyte B en plasmocyte. La formation de complexes immuns: Action des anticorps anti globules rouges, agglutination des globules rouges : microscope optique. sans anticorps avec anticorps sans anticorps avec anticorps Complexe immun au microscope électronique. Anticorps isolé au microscope électronique. 8 Sur 27

7 4.2.3 L'activation des cellules adaptatives, exemple des LT4 Analyse de document REDACTION type 2a: Les interleukines sont des molécules fabriquées par des lymphocytes T et qui provoquent la multiplication de cellules de défense. D'après le document proposé, quel sont les conditions nécessaires à la production et à l'action des interleukines? 9 Sur 27

8 4.2.4 L'action des cellules adaptatives Action des Lth Mise en relation de documents et de connaissances rédaction type 2b: Les interleukines sont des molécules fabriquées par des lymphocytes T. D'après les documents proposés, quelle est l'influence des interleukines produites par les lymphocytes T4 sur le système de défense? Document 1: influence de l'interleukine sur les lymphocytes B Document 2: influence de l'interleukine sur les lymphocytes T8 (même mutation que dans le document 3) Document 3: influence de l'interleukine sur les destructions de cellules infectées par les lymphocytes T8 On étudie la réponse à une infection par le virus de la chorioméningite. Pour cela on place des lymphocytes T8 extraits de différentes souris en présence de cellules infectées. Les souris mutées présentent une déficience en interleukine. 10 Sur 27

9 action des anticorps exemple de grossesse et séropositivité Mise en relation de documents et de connaissances rédaction type 2b: On cherche à comprendre la cause de l'évolution de la séropositivité pour le VIH de deux enfants : E1 né de la mère M1 et E2 né de la mère M2. Par la mise en relation des informations apportées par les documents 1 à 3 et vos connaissances, expliquez l'origine et les évolutions différentes de la séropositivité chez ces deux enfants. Document 1 : Résultats de test réalisés chez différents individus Le test Elisa révèle présence d'anticorps anti-vih grâce à une réaction colorée. La charge virale mesure le nombre de copies d'arn viral par millilitre de plasma Individus testés Témoin T1 absence d'anticorps Négatif Témoin T2 présence d'anticorps Positif cupule non colorée 0 cupule colorée 101 à 108 Mère de E1 pendant la grossesse Enfant E1 à la naissance Mère de E2 pendant la grossesse Enfant E2 à la naissance Environ Environ 104 Environ Test Elisa Charge virale Document 2 : Mesures du taux d'anticorps anti-vih chez E1 et E2 Document 3 : Evolution du taux d'anticorps dans le sang d'un enfant en fonction de leur origine 11 Sur 27

10 Action des LB : La structure des anticorps Travail pratique, concevoir et réaliser un protocole expérimental Les anticorps sont des immunoglobulines, protéines circulantes du milieu intérieur. Chaque anticorps est formé de 4 chaînes, 2 chaînes lourdes (longues) identiques entre elles et 2 chaînes légères (courtes) identiques entre elles. Chaque chaîne est une protéine constituée d'une partie constante, identique entre tous les anticorps et d'une partie variable, différente selon les anticorps. La partie constante assure les fonctions communes à tous les anticorps (liaison aux cellules de défense par exemple). La partie variable assure la fonction spécifique à chaque anticorps, la fixation à un antigène de forme bien définie (complémentaire de la forme de la partie variable). En vous appuyant sur les logiciels Anagène et Rastop, vous proposerez puis réaliserez une démarche permettant d'identifier puis de visualiser les parties variables des différentes chaînes d'un anticorps. Faire apparaître en particulier les liaisons disulfures assurant crant les liens entre les 4 chaînes. Présentez les résultats sous la forme de votre choix. Les étapes du travail : Proposez une démarche et faites vérifier. Réaliser la démarche validée. faire vérifier votre travail avec Anagène. faire vérifier votre travail avec Rastop. Matériel disponible: Ordinateur Logiciel Anagène avec sa fiche technique Logiciel Rastop avec sa fiche technique Fichier «4 chaînes d'un même anticorps.thm = 4 chaînes d'un seul anticorps chaînes lourdes H (igghsida) et I (iggisida) chaînes légères L (igglsida) et M (iggmsida) Fichier «chaînes lourdes différents anticorps.thm» = séquences des chaînes lourdes de différents anticorps. Fichier «chaînes légères différents anticorps.thm» = séquences des chaînes légères de différents anticorps. Fichier IGGTotalRenum.pdb (Rastop) 12 Sur 27

11 La liaison Antigène Anticorps, le test d'ouchterlony Travail pratique, réaliser un protocole expérimental Principe général: Des expériences possibles: = rechercher quels animaux ont des anticorps contre un antigène donné placer l'antigène (BSA) au centre et les anticorps de différents animaux testés à la périphérie (sérum) = rechercher contre quels antigènes un lapin est immunisé placer les anticorps de lapin (sérum) au centre et les antigènes testés à la périphérie Sérum 1 Sérum 6 Sérum 2 BSA Sérum 5 Sérum 3 Sérum 4 Arc de précipitation = complexe immun au contact anticorps de lapin et BSA Sérum de lapin immunisé contre la BSA BSA Problème à résoudre : Contre quel(s) antigène(s) un lapin est il immunisé? Matériel à disposition: une boite de pétri un gabarit un emporte pièce un cure dent une série d'antigènes (protéines de type albumine provenant de différents animaux) un sérum de lapin inconnu (dont on ne sait pas contre quels antigènes il est immunisé). Concevoir puis réaliser un protocole permettant de mettre en évidence les anticorps présents dans le sérum de lapin Analyse de document REDACTION type 2a: La caséine est une protéine du lait. Le document ci dessous indique les résultats obtenus avec un test d Ouchterlony réalisé avec 1 Anticorps et 3 types d Antigènes. Caséine de chamelle Anticorps anti caséine bovine Caséine de brebis Caséine bovine En quoi ces résultats sont-ils inattendus? Proposez une explication. 13 Sur 27

12 La liaison Antigène Anticorps, test de la brucellose Sur une lame mince, déposer une goutte d'antigène de la brucellose et une goutte d'anticorps correspondant, mélanger avec un cure dents (ou bâtonnet bleu), attendre 4 minutes, mettre une lamelle puis observer au microscope l'agglutination. Réaliser un témoin en remplaçant la goutte d'antigène par une goutte d'eau. 14 Sur 27

13 Test d'ouchterlony: Fiche technique Technique d Ouchterlony : Il s'agit d'une immunodiffusion sur gel d'agar coulé dans une boite de pétri. Les solutions sont déposées dans des puits creusés dans le gel et diffusent de façon homogène dans toutes les directions autour du puits. Deux auréoles de diffusion peuvent donc entrer en contact lorsqu elles ont suffisamment progressé. Cette zone de contact reste invisible s il n y a pas de réaction entre les deux solutions. En revanche, elle se traduit par un arc de précipitation visible à l œil nu lorsque les deux solutions réagissent. Le temps de réaction est de 24h à 48h. Procédures : 1- Creuser les puits nécessaires dans la gélose de la boîte de Petri Au fond de la boîte de Petri est coulé un gel d agar. Utiliser le gabarit fourni pour répartir les puits nécessaires. S exercer avec la boîte d apprentissage pour creuser les puits avec l emporte-pièce (petit tube en verre). Utiliser le cure-dent pour éliminer les cylindres de gélose si nécessaire. 2. Choisir et marquer sur la boîte de Petri (pas le couvercle) la disposition des produits à déposer dans les puits. 3. Déposer les gouttes de produits dans les puits. Le produit prélevé dans un tube avec un compte-goutte propre doit être déposé dans le puits approprié sans débordement sans bulles sans endommager le gel d agar 20 à 50 µl par puit Utiliser le compte goutte correspondant au produit manipulé (même couleur). Tout échange de compte goutte pourrait fausser totalement les résultats à 48 heures plus tard, observer les résultats fournis sur fond noir et en éclairage rasant (15 20 minutes quand produits de substitution). 15 Sur 27

14 Action des LB : évolution des anticorps lors d'une infection aigüe Évolution des marqueurs sérologiques chez les malades présentant une hépatite A aiguë Évolution des marqueurs sérologiques chez les malades présentant une hépatite B Évolution des marqueurs sérologiques chez les malades présentant une rubéole 16 Sur 27

15 Action des lymphocytes T cytotoxiques (T8 activés) Mise en relation de documents et de connaissances rédaction type 2b: Les premières greffes chez l'homme, réalisées au cours de la seconde guerre mondiale, se sont soldées par des échecs avec la mort des receveurs et une destruction importante des greffons (nécrose = mort de cellules). Des études réalisées à partir de différentes lignées pures d'animaux de laboratoire (souris, rat, lapin,...) montrent que lorsqu'on greffe la peau d'un individu sur un autre individu génétiquement distinct, le greffon est d'abord infiltré par des vaisseaux puis au bout de 7 à 14 jours, il est envahi de globules blancs et se nécrose. C'est le rejet de greffe. À partir de l'exploitation rigoureuse des documents et de vos connaissances, montrez que la nécrose du greffon résulte d'une réponse immunitaire adaptative faisant intervenir des cellules spécialisées. Document 1 : Principe et résultats de l'expérience de PB Medawar sur les greffes de peau sur des animaux génétiquement différents (prix Nobel de médecine). Document 2 : Aspect de la peau à la suite d'une greffe en cours de rejet Coupes de peau de souris : - à gauche : peau "normale" - à droite : fragment de peau provenant d'une souris greffée cinq jours auparavant (voir document 1). Document 3 : Deux électronographies montrant un lymphocyte T cytotoxique de souris (à gauche) et une cellule cible (à droite) à deux moments différents. Le phénomène observé se manifeste lors d'un rejet de greffe. 17 Sur 27

16 4.3 L'évolution du phénotype immunitaire au cours de la vie La mémoire immunitaire Mise en relation de documents et de connaissances rédaction type 2b: En vous appuyant sur les documents et sur vos connaissances, montrez l'intérêt des vaccinations dans le cas de la rougeole. Document 1: effets de la vaccination contre la rougeole sur le nombre annuel de cas de rougeole. Document 2: Evolution des anticorps contre le virus de la rougeole au cours du temps. Document 3: Évolution des anticorps lors d'un deuxième contact avec le virus de la rougeole (vaccin). 18 Sur 27

17 4.3.2 Activation de la mémoire immunitaire : le phénotype immunitaire Analyse de document REDACTION type 2a: Selon les situations, les médecins injectent parfois à leur malade un sérum (sérothérapie) ou un vaccin (vaccinothérapie). En vous appuyant sur le document, vous montrerez l'influence des 2 techniques sur le phénotype immunitaire et vous expliquerez en conséquence les avantages et inconvénients de chaque technique. Analyse de document REDACTION type 2a: Des souris sont soumises à des injections de toxine tétanique TT (produite par le bacille responsable du tétanos et mortelle), de toxine diphtérique TD (produite par le bacille responsable de la diphtérie et mortelle) et d'anatoxine tétanique AT (toxine tétanique atténuée par un traitement lui faisant perdre son pouvoir pathogène mais conserver son pouvoir antigénique). Vous expliquerez les résultats expérimentaux en vous appuyant en particulier sur l'évolution du phénotype immunitaire des différentes souris au cours des expériences. Pouvoir pathogène = capacité à provoquer une maladie. Pouvoir antigènique = capacité à jouer le rôle d'antigène. S4 = souris 4 ayant reçu une injection d'at 15jours avant bacille = bactérie allongée (microorganisme) 19 Sur 27

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19 Recenser, extraire et exploiter des d'emploi. informations sur la composition d'un vaccin et sur son mode Exemples d activités Identifier les principes d une stratégie vaccinale grâce aux exemples de l éradication de la variole, ou de l arrêt de la vaccination contre la diphtérie en Angleterre lorsque le nombre de vaccinés est suffisant pour éviter l épidémie. Recenser les principes de la vaccination à partir de textes historiques (Jenner) Exercer l esprit critique des élèves à partir des travaux de Pasteur. Recenser, extraire et exploiter des informations sur la composition d'un vaccin et sur son mode d'emploi. Exploiter des articles de presse à propos des adjuvants dans les vaccins afin de développer l esprit critique des élèves face aux ressources documentaires et l intérêt face aux grands enjeux de société. Extraire et exploiter des informations à partir d un calendrier de vaccination Exploiter des articles sur les promesses futures des vaccins. Sujet 2.1 (très peu vraisemblable): Citation: «Lors de l'arrivée des colons en Amérique, les indiens ont été décimés par des maladies apportées par les colons et inconnues en Amérique. Cela s'explique car les indiens n'avaient pas les anticorps contre ces maladies. De fait les épidémies en Europe provoquaient beaucoup moins de morts que celles en Amérique même lorsqu' aucune épidémie n'avait eu lieu depuis plusieurs dizaines d'années en Europe». Montrez en quoi cette explication est peu cohérente avec le fonctionnement du système immunitaire. Proposez une autre explication fondée sur la théorie de l'évolution. La vague la plus importante a eu lieu en 2011 avec près de cas notifiés dont 714 pneumopathies graves, 16 complications neurologiques et 6 décès (3). Les médecins ont observé au cours de ces épidémies une augmentation de l incidence de la rougeole chez les nourrissons de moins d un an (non protégés par des anticorps maternels et trop jeunes pour être vaccinés) et chez les jeunes adultes (4). En 2011, la moitié des cas avait plus 16 ans (5). C'est dans ces tranches d'âge que les complications notamment pulmonaires et neurologiques sont plus fréquentes et plus sévères. La quasi-totalité (95%) des personnes touchées n'avaient pas été vaccinées ou n'avaient reçu qu'une dose de vaccin (14,5%) (5). 21 Sur 27

20 Les données épidémiologiques récentes montrent qu'en France il existe des communautés d'enfants et d'adolescents insuffisamment vaccinés et un nombre important de jeunes adultes receptifs qui sont propices à la survenue de foyers épidémiques avec un risque de transmission potentielle à des personnes à risque de rougeole grave. Il faut rappeler que dans les pays occidentaux, la rougeole avait un fort taux de complications et une mortalité élevée encore au début du 20 ème siècle, en relation avec des conditions de vie médiocres (hygiène, alimentation, habitat). Cette mortalité a diminué pour être pratiquement nulle dans les années 50, bien qu'aucun enfant n'échappait à la maladie. La rougeole devient grave en cas de malnutrition et de maladie infectieuse concomitante, en particulier la tuberculose. Ce qui explique sa mortalité importante à l'époque en Europe et aujourd'hui encore dans les pays où les conditions économiques sont défavorables. Des épidémies très contagieuses survenaient tous les 3 à 6 ans environ et touchaient les enfants qui n'avaient pas encore rencontré le virus, en leur conférant une immunité durable. Avant deux ans, la maladie était rarissime car les enfants étaient protégés par l'immunité héritée de la mère. À 10 ans, tous les enfants avaient contracté la maladie, et les épidémies suivantes, en les remettant en contact avec le virus, provoquaient ainsi une sorte de "rappel naturel" totalement silencieux, mais grâce auquel la protection efficace durait jusqu'à la fin de la vie. Après deux ans et avant la puberté, la maladie est bien supportée, au prix de complications banales, sinusites, otites, bronchites en particulier. Jusqu'aux années 80, le corps médical et la population considéraient cette maladie d'enfance comme normale, voire utile au développement de l'enfant. Les livres de médecine de cette époque décrivent la maladie comme bénigne. Le discours officiel a changé dès la promotion du vaccin, et cette maladie a alors été présentée comme gravissime. Selon les données de surveillance et les études conduites en Europe et aux États Unis, les complications les plus courantes de la rougeole sont la diarrhée (6 cas pour 100), l otite moyenne aiguë (7 à 9 cas pour 100), la pneumonie virale ou bactérienne (1 à 6 cas pour 100). D autres complications sont graves, mais aussi plus rares : l encéphalite aiguë post-rougeoleuse, survenant le plus souvent une à deux semaines après l éruption (1 cas pour 1 000) ; la panencéphalite subaiguë sclérosante, complication gravissime et constamment mortelle, survient en moyenne sept ans après l éruption (0,5 à 4 cas pour ). Avant la généralisation de la vaccination contre la rougeole, les oreillons et la rubéole, le nombre de décès dus à la rougeole en France se situait entre 15 et 35 tous les ans. 1 décès pour Sur 27

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23 IMMUNITE TS SUJETS DE TYPE 1 Immunité Vous montrerez comment les anticorps sont produits par certaines populations cellulaires et vous préciserez leur action dans la phase effectrice des réactions immunitaires. Votre devoir comportera des schémas annotés judicieusement choisis et sera structuré par un plan apparent. Immunité Définir la séropositivité pour le VIH et décrire les mécanismes immunitaires mis en jeu lors de l'infection d'une personne permettant : aboutir à cette séropositivité. La réponse sera illustrée par un ou plusieurs schémas. Au moins un schéma décrivant les molécules responsables de la séropositivité est attendu. La phase effectrice des mécanismes immunitaires mis en jeu est hors sujet. Vous montrerez le rôle central des lymphocytes T4 pour l'efficacité du système immunitaire. Vous montrerez le mode d'action des vaccins en présentant en particulier les mécanismes de fonctionnement du système immunitaire qui expliquent leur efficacité. Immunité Définir la séropositivité pour le VIH et décrire les mécanismes immunitaires mis en jeu lors de l'infection d'une personne permettant d' aboutir à cette séropositivité. La réponse sera illustrée par un ou plusieurs schémas. Au moins un schéma décrivant les molécules responsables de la séropositivité est attendu. La phase effectrice des mécanismes immunitaires mis en jeu est hors sujet. Un sujet de type 1 vous est proposé. 1- proposez un plan permettant de traiter ce sujet 2- proposez un plan comportant une erreur flagrante Hors sujet (facile) Organisation peu/pas efficace (plus difficile) Sujet 2.1: Citation: «Lors de l'arrivée des colons en Amérique, les indiens ont été décimés par des maladies apportées par les colons et inconnues en Amérique. Cela s'explique car les indiens n'avaient pas les anticorps contre ces maladies. De fait les épidémies en Europe provoquaient beaucoup moins de morts que celles en Amérique même lorsqu' aucune épidémie n'avait eu lieu depuis plusieurs dizaines d'années en Europe». Montrez en quoi cette explication est peu cohérente avec le fonctionnement du système immunitaire. Proposez une autre explication fondée sur la théorie de l'évolution. 25 Sur 27

24 4.4 stockage TLR3 Le TLR-3 de souris présent dans ce modèle reconnaît l'arn sous forme de double brin de plus de 35 nucléotides, caractéristique de virus (dsrna pour "double stranded RNA"). Ce récepteur membranaire n'est actif qu'en milieu légèrement acide, ce qui implique une localisation particulière. La liaison d'un ARN double brin entraîne le rapprochement de deux chaînes de TLR3 dont les domaines intracytoplasmique réagissent pour initier une cascade de signaux déclenchant le processus inflammatoire. TLR4 Le TLR-4 humain présent dans ce modèle (chaînes A et B) reconnaît le constituant principal de la membrane externe des bactéries Gram- : le LPS (LipoPolySaccharides) appelé aussi endotoxine. L'endotoxine est une molécule formée de 3 parties : une partie lipidique (Lipide A) ancrée dans la membrane contenant des chaînes d'acides gras (6 dans ce modèle) reliées à deux glucides, un coeur interne constitué de glucides et une chaîne antigénique glucidique utilisée pour déterminer les sérotypes bactériens (non visible sur ce modèle).la liaison entre TLR4 et endotoxine n'est possible que si le LPS a été d'abord fixé sur un corécepteur membranaire MD2 (chaînes C et D). La liaison du LPS à TLR4 et MD2 permet le rapprochement et la liaison de deux chaînes de TLR4 (dimérisation) dont les domaines intracytoplasmique réagissent pour initier une cascade de signaux déclenchant le processus inflammatoire. TLR5 myxine Le TLR-5 de myxine présent dans ce modèle reconnaît la flagelline, une protéine constitutive des flagelles bactériens. De nombreuses bactéries flagellées sont impliquées dans les infections des systèmes digestifs, urinaires et respiratoires. Le flagelle confère à ces bactéries une mobilité qui favorise leurs capacités infectieuses. La flagelline est le constituant essentiel de ce flagelle. Une molécule de flagelline est divisée en plusieurs domaines, numérotés de 1 à 3. Le récepteur TLR5 est localisé sur la membrane cytoplasmique et possède 3 domaines différents : un domaine extracellulaire chargé de la reconnaissance de la flagelline, un domaine transmembranaire et un domaine intracytoplasmique. La liaison de la flagelline entraîne le rapprochement de deux chaînes de TLR5 dont les domaines intracytoplasmique réagissent pour initier une cascade de signaux déclenchant le processus inflammatoire. 26 Sur 27

25 Le maintien de l'intégrité de l'organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire Objectif et mots-clés. Organes lymphoïdes, macrophages, monocytes, granulocytes, phagocytose, mastocytes, médiateurs chimiques de l'inflammation, réaction inflammatoire, médicaments anti-inflammatoires. Il s'agit sur un exemple de montrer le déclenchement d'une réaction immunitaire et l'importance de la réaction inflammatoire. (Collège. Les bases d'immunologie.) [Limites : la description exhaustive du CMH. La description des récepteurs de l'immunité innée (PRR), des signaux de dangers et les signatures des pathogènes (PAMP). La mise en perspective évolutive du système immunitaire est signalée et permet de rattacher la réflexion sur la santé à cette thématique de sciences fondamentales, mais elle ne fait pas l'objet d'une argumentation particulière. On traitera uniquement la réaction inflammatoire localisée, sans décrire les effets sur la matrice extracellulaire et son remodelage, ni les mécanismes de régulation de l'inflammation. La réaction inflammatoire aiguë systémique (choc septique, syndrome de défaillance multiviscérale...) et ses mécanismes ne sont pas au programme. L'opsonisation et le rôle du complément ne sont pas au programme. ] Objectif et mots-clés. Cellule présentatrice de l'antigène, lymphocytes B, plasmocytes, immunoglobulines (anticorps), séropositivité, lymphocytes T CD4, lymphocytes T auxiliaire, interleukine 2, lymphocytes T CD8, lymphocytes T cytotoxiques ; sélection, amplification, différenciation clonales. L'exemple d'une infection virale (grippe) fait comprendre la mise en place des défenses adaptatives et comment, en collaboration avec les défenses innées, elles parviennent à l'élimination du virus. On insistera sur la réponse adaptative à médiation humorale. On profitera de cette étude pour signaler le mode d'action du VIH et la survenue de maladies opportunistes dans le cas du Sida. L'existence d'une maturation du système immunitaire n'est présentée que de façon globale. [Limites : la description des mécanismes génétiques à l'origine de la diversité du répertoire immunologique. La présentation de l'antigène aux lymphocytes T, la description du cycle de développement du VIH. les modalités de cette activation (co-stimulation par double signal) ne sont pas au programme. Ne pas évoquer la présentation de l antigène aux LTh par les lymphocytes B] Objectif et mots-clés. Mémoire immunitaire, vaccins. Il s'agit de faire comprendre la base biologique de la stratégie vaccinale qui permet la protection de l'individu vacciné et de la population. On indique que l'adjuvant du vaccin prépare l'organisme au déclenchement de la réaction adaptative liée au vaccin, un peu comme la réaction inflammatoire prépare la réaction adaptative naturelle. (Collège. Premières idées sur les vaccins.) [Limites : la description exhaustive des types de vaccins et des pratiques vaccinales.] 27 Sur 27

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