Exercice 1 : En fonction du type d'agent pathogène choisi/type de cellule de l'immunité adaptative choisi Deux possibilités de réponse :

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1 Terminales S2 Correction du Devoir Surveillé de SVT n 5 02/04/2013 Thème 3A : Le maintien de l intégrité de l organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire (durée 2h) Exercice 1 : En fonction du type d'agent pathogène choisi/type de cellule de l'immunité adaptative choisi Deux possibilités de réponse : Pour un agent pathogène à l'intérieur d'une cellule (comme un virus) (immunité adaptative à médiation cellulaire) Les étapes sont : l'activation d'un clone de lymphocyte T CD8 spécifique de l'antigène=activation par rencontre avec une cellule présentatrice de l'antigène (CPA), fixation du TCR (récepteur de l'immunité adaptative) du LTCD8 sur une molécule du CMH (située sur la CPA) présentant l'antigène. C'est la sélection clonale. Il y a alors prolifération clonale puis différenciation clonale des LTCD8 sélectionnés en lymphocytes T cytotoxiques. [Les LT auxiliaires contrôlent ces étapes via l'interleukine 2] Les cellules infectées seront détruites par les LT cytotoxiques. Les cellules infectées sont reconnues car elles présentent à leur surface sur des molécules du CMH des antigènes de nature virale. Le LT cytotoxique induit des messages de mort cellulaire (apopotose) chez la cellule infectée. (schéma 1) Pour un agent pathogène extérieur aux cellules (comme une bactérie ou un virus présent dans le sang ou la lymphe) (immunité adaptative à médiation humorale) Les étapes sont : la sélection d'un clone de lymphocyte B spécifique de l'antigène=activation par rencontre du LB naïf avec son antigène spécifique via les récepteurs BCR situés à la surface des LB. Ces BCR sont des anticorps membranaires (formés de 4 chaînes, 2 lourdes, 2 légères). Il y a alors prolifération clonale puis différenciation clonale des LB sélectionnés en plasmocytes. [Les LT auxiliaires participent ces étapes via l'interleukine 2]. Lors de leur différenciation en plasmocytes, la taille des LB augmente, leur réticulum endoplasmique, organite participant à la synthèse des protéines, se développe (voir doc 3 p. 291). Les plasmocytes sécrètent des anticorps (schéma) spécifiques de l'antigène qui a conduit à leur sélection. Ces anticorps possèdent deux sites de fixation à un antigène spécifique formés par l'association de la partie variable d'une chaîne lourde et de la partie variable d'une chaîne légère. La fixation de l'antigène sur les anticorps permet la formation de complexe immun. L'antigène est alors neutralisé. La partie constante des anticorps est reconnue par des récepteurs situés à la surface des cellules phagocytaires. Cette reconnaissance facilite la phagocytose qui permet ainsi d'éliminer les complexes immuns (schéma 2) Schéma d'un anticorps: N. PIDANCIER

2 1-De la sélection d'un LT CD8 à la destruction d'une cellule infectée par un virus (D'après un schéma de E. Espinosa) Destruction d'une cellule infectée par un LTcytotoxique (apoptose)

3 2- De la sélection d'un LB à la neutralisation d'un agent pathogène dans le milieu extracellulaire (D'après un schéma de E. Espinosa)

4 Exercice 2 : QCM (5-10 min, 3 points) 1- Un lymphocyte CD8 se différencie en lymphocyte cytotoxique. 2- La vaccination : Mobilise la réponse innée et adaptative 3-Un plasmocyte fabrique Une seule sorte d'anticorps 4- La mémoire immunitaire est basée sur : Une réponse secondaire plus rapide et quantitativement plus importante 5-Le phénotype immunitaire évolue au cours de la vie en fonction :. De l exposition aux antigènes 6- Cette cellule (ci-contre) : - produit des anticorps. Exercice 3 (7 points) Dans cet exercice, très souvent les connaissances n'ont pas été utilisées pour intepréter les documents, d'où une réponse partielle au sujet. Document 1 : résultats expérimentaux présentés dans un tableau Avant de se lancer dans les interprétations, il fallait bien avoir pris connaissance du déroulement des expériences et les mettre en relation avec ses connaissances. Il fallait bien noter que le sérum prélevé sur les souris était ensuite mis dans des boîtes de cultures ne contenant que des GRM (donc sans cellules de thymus, moelle osseuse...) Avec ou sans traitement préalable, toutes les souris ont été mises en contact avec des globules rouges de moutons (GRM). Ceux-ci étant des éléments étrangers pour l'organisme des souris, ce sont donc des antigènes. Leur introduction dans l'organisme des souris déclenche une réponse immunitaire. Ici on étudie les conditions de la réponse immunitaire adaptative, se traduisant par une agglutination des GRM. L' agglutination éventuellement obtenue dans les résultats est un rassemblement des GRM. On en déduit, d'après ce qui a été dit ci-dessus, que lorsqu'il y a agglutination c'est une molécule qui est responsable et on pense aux anticorps... Le lot A correspond au témoin. L'injection de GRM dans la souris déclenche une réaction immunitaie adpatative. Il y a donc fabrication d'anticorps anti-grm sécrétés dans le sang/lymphe. Or dans le sérum, il n'y a pas de cellules, il y a uniquement des molécules. L'agglutination des GRM est donc due à la présence de molécules ='anticorps antigrm présents dans le sérum prélevé. Cette agglutination traduit donc la formation de complexe immun. On se demande quelles sont les cellules de l'immunité fabriquant ces cellules. Les lots B,C et D vont permettre de résoudre ce problème. Le lot B correspondant à des souris où les LB et LT ont été détruits par irradiation et où le stock de LT a été reconstitué par injection de cellules de thymus et il n'y a pas agglutination des GRM. On sait que les LB et les LT sont fabriqués au niveau de la moelle osseuse puis ils finissent leur maturation dans le thymus pour les LT et dans la moelle osseuse pour les LB. L'absence d'agglutination des GRM signifie qu'il n'y a pas eu fabrication d'anticorps anti-grm.ce ne sont pas les LT qui fabriquent les anticorps antigrm. Le lot C correspond à une souris où les LB et LT ont été détruits puis reconstitués par les injections de cellules du thymus et de moelle osseuse. On revient à la situation du lot B. Il y a alors fabrication d'anticorps anti-grm. Pour le lot D, les souris ont subi le même traitement que les souris du lot C mais seuls des LB ont été

5 réinjectés. Elles ne possèdent donc que des LB. Le résultat est une agglutination des GRM. On en déduit que la présence des LB est indispensable à la synthèse d'anticorps. Le schéma attendu pour le lot C n'est pas un schéma expliquant les étapes successives de la manipulation mais un schéma expliquant le résultat obtenu, c'est-à-dire l'agglutination. Schéma interprépatif de l'agglutination du lot C Lors d'une absence d'agglutination (d'après (non attendu) les GRM sont libres donc Les GRM sont rassemblés par la fixation des AC dispersés Document 2 : résultats expérimentaux présentés dans un tableau Attention ne pas confondre la rate (organe lymphoïde secondaire) et la rate (femelle du rat) Les deux boîtes ont subi le même traitement mais il y a eu ajout de surnageant de cellules de rate de souris normale que dans la boîte 2 et on constate une agglutination dans la boîte 2. On en déduit que le surnageant (liquide sans cellules, précisé lors du devoir) contient des substances (qui ne sont pas des anticorps, c'est écrit en toutes lettres) indispensables à l'agglutination. On peut déterminer quelles sont ces subtances nécessaires. La souris nude n'a pas de thymus, elle ne possède donc pas de LT mais seulement des LB. Donc dans la boîte 1, il y a à l'origine des LB et des GRM. Dans la boîte 2, il y a des LB, des GRM et des substances présentes dans le surnageant de cellules de rate de souris normale. Or la rate* est un organe lymphoïde secondaire contenant des LB et des LT. Le surnageant de culture de rate peut donc contenir les produits de sécrétion des LT (LTCD4+et LT CD8+) ou des cellules effectrices dérivant de ces cellules LT auxiliaires, LTcytotoxiques. [on exclut les anticorps, produit de sécrétion des LB car c'est écrit dans le contenu des boîtes] Or on sait que les LT auxiliaires libèrent de l'interleukine, molécule activant les LB et LT lors de la réaction immunitaire. On peut supposer que dans le surnageant il y a de l'interleukine (fabriquée par des LT4 auxiliaires de la rate de souris normale). On en déduit qu'il y a production suffisante d'anticorps que si les LB sont stimulés par l'interleukine sécrétée par les LT auxiliaires. Ce serait le cas dans la boîte 2, ce qui se traduit par l'agglutination des GRM. Cette expérience permet de montrer que ce ne sont pas les LB seuls qui permettent l'agglutination des GRM dans cette manipulation mais que la présence d'interleukine sécrétée par des LT auxiliaires est indispensable à la transformation des LB en plasmocytes, sécrétant des anticorps.n. PIDANCIER