Les élèves doivent traiter les 2 exercices du sujet. Les calculatrices ne sont pas autorisées.
EXERCICE 1 : mobilisation des connaissances (10 points,1h 10 min ) : la coopération au sein du SI (Système immunitaire)
Lors d’une infection, différentes réponses se mettent en place, permettant au système immunitaire de combattre cette infection.
MONTREZ L’IMPORTANCE de la coopération au sein du Système immunitaire pour combattre une infection, en vous plaçant aux
échelles cellULaire et moléculaire.
Vous rédigerez un exposé structuré et vous appuierez sur des représentations graphiques judicieusement choisies. On attend des arguments illustratifs de l’exposé comme des expériences, observations, exemples.
Exercice 2 : PRATIQUE d’UNE Démarche scientifique (10 points, 45 min )
Un test de grossesse est un test immunologique permettant de détecter la présence de l’hormone hCG dans les urines.
Cette hormone est produite par le placenta en formation quelques temps après l’implantation de l’embryon dans la muqueuse utérine.
Après réalisation du test, une femme obtient le résultat suivant qui s’avère positif (grossesse probable) :
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1ère Spécialité Vendredi 12 Février 2021 Thème 3 Corps Humain & Santé
Partie B :Le système immunitaire humain
DST # 4 : EXAMEN BLANC ( 2H )
EXERCICE 1 : mobilisation des connaissances (10 points,1h 10 min ) : la coopération au sein du SI (Système immunitaire)
MONTREZ L’IMPORTANCE de la coopération au sein du Système immunitaire pour combattre une infection, en vous plaçant aux
échelles cellULaire et moléculaire.
La coopération au sein du système immunitaire (Si) consiste en une alliance contre les agresseurs via des dialogues inter- leucocytaires par contact moléculaires (CMH / épitope et BCR ou TCR) ou réception de messagers chimiques (chimiokines, cytokines) via des récepteurs membranaires spécifiques portés par les globules blancs qui y sont sensibles . Entre cellules de l’immunité inée et adaptative via des contacts. Plusieurs acteurs interviennent, notamment les lymphocytes B produisant des anticorps après différenciation qui se lient aux antigènes étrangers directement par contact avec les pathogènes et
empêchent, par exemple, les bactéries de se fixer sur de nouvelles cellules et de les infecter, des lymphocytes T cytotoxiques (Ltc) qui libèrent des enzymes destructrices des cellules infectées par un virus et des lymphocytes T cd4, des CPA (celules dendritiques …) , des macrophages qui éliminent les cellules infectées, cellules NK et dendritiques, autres phagocytes (granulocytes neutrophiles en grande majorité), mastocytes. Les réactions des différents partenaires sont rigoureusement coordonnées. Les cellules échangent des signaux de régulation ou pro ou anti-sécrétions, par contacts intercellulaires directs (des molécules exprimées à la surface d'une cellule interagissent directement avec des récepteurs présents à la surface d'une autre), soit par des médiateurs solubles, libérés par les cellules dans le milieu environnant (cytokines).
Nous envisagerons d’abord les coopérations entre globules blancs de l’immunité innée, puis de l’inée (CPA) avec les lymphocytes puis entre lymphocytes.
COMMENT LE DIALOGUE ET LA COOPéRATION S’OPèRENT-ELLES ENTRE LEUCOCYTES POUR RENDRE LE SI ANTI-INFECTION EFFICACE ?
Les cytokines sont produites en réponse à des antigènes présents à la surface d'organismes étrangers ou à des molécules considérées comme étrangères par le système immunitaire. Y répondant, elles stimulent les cellules chargées du
développement des défenses immunitaires en phase effectrice après sélection, stimulation par mitoses (amplification) et différenciation. Contrairement aux hormones qui agissent à distance via la circulation sanguine, les cytokines agissent le plus souvent dans un environnement local, soit sur les cellules qui les ont produites, soit sur des cellules voisines, soit à une distance proche. Elles ont pour rôles d’attirer d’autres cellules (chimiokines) ; de stimuler les mitoses (facteurs de
croissance), notamment les cellules souches de la moelle osseuse (CSH) ; de faciliter les contacts de cellule à cellule (expression de molécules d’adhésion à la surface de la cellule), d’activer d’autres cellules à exercer des fonctions effectrices de destruction des microbes ou à produire à leur tour d’autres facteurs… (cas des interleukines , notées « IL ») ; • ou au contraire de les inactiver (par exemple inhiber un lymphocyte T activé pour permettre ainsi le retour au calme du système immunitaire). Les cytokines sont produites en petite quantité en réponse à l’activation de la cellule par un stimulus externe comme la présence d’un microbe et agissent en se fixant à des récepteurs sur leurs cellules cibles. Elles régulent la réponse inflammatoire, et plus largement, la réponse immunitaire et son efficacité. Très grande famille de messagers solubles, essentielles à la communication entre nos cellules comme par exemple le TNF-α, les interleukines (notamment l’IL-1 et l’IL- 17 qui jouent des rôles clés dans l’inflammation), les interférons IFN comme le gamma, …
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1ère Spécialité Vendredi 12 Février 2021 Thème 3 Corps Humain & Santé
Partie B :Le système immunitaire humain
Corrigé du DST # 4 : EXAMEN BLANC ( 2H )
I / entre LEUCOCYTES INNéS
Les réactions inflammatoires, c'est-à-dire l'accumulation des cytokines qui les activent sont indispensables aux réactions de défense, parce qu'elles attirent, sur le site agressé, les acteurs de la riposte (neutrophiles, macrophages). Toutefois, l'objectif ne doit pas être dépassé, au risque que la réaction ne devienne délétère et qu'elle n'entraîne des séquelles (nécroses, c’est-à-dire lésion tissulaire par destruction de cellules). Sur le site de la réaction immunitaire, des cytokines inflammatoires sont produites et activent l’endothélium (couche cellulaire de la paroi des vaisseaux), attirant des leucocytes circulants, les principales étant l'interleukine 1 et le TNF alpha (le facteur nécrosant des tumeurs de la famille des interleukines). Compte tenu des effets délétères potentiels des deux, ce système est en permanence équilibré par divers systèmes antagonistes (molécule antagoniste pour le récepteur de l'interleukine 1 à homologie de séquence élevée prenant la place de l’IL1 sur son récepteur sans l’activer.
Le récepteur de type 2 de l'interleukine 1 est un autre système antagoniste de cette cytokine agissant comme un leurre, car il peut fixer l'interleukine 1 sans transmettre le
signal activateur vers la cellule.
Enfin, les récepteurs solubles représentent un 3ème système antagoniste. Les cellules exprimant à leur surface des récepteurs de
l'interleukine de type 1 peuvent libérer, à la suite d'un clivage enzymatique, la protéine membranaire. Ces récepteurs devenus solubles gardent leur capacité de fixer leur ligand naturel,
l'interleukine 1. En revanche, comme ils sont solubles, ils n'activent plus les cellules. Ainsi, toute circonstance qui entraîne un excès d'antagoniste du récepteur de l'interleukine 1 (par rapport à l'interleukine elle-même), de
récepteur de type 2 (par rapport au type 1) et de la forme soluble du récepteur de type 1 (par rapport à la forme membranaire) aboutit à une inactivation de la voie de l'interleukine 1.
les interférons sont sécrétés lors de la réponses anti-virales
A/ RIA
B/ DIAPéDESE
C/ PHAGOCYTOSE
II / ENTRE LEUCOCYTES INNéS ET LYMPHOCYTES d’immunité ADAPTATIve :
A/ l’induction entre LT cd4 et CPA dont les cellules dendritiques
Les CPA sont le compositeur et les LT CD4 les chefs d’orchestres. On dit cela des CPA car ce sont les seuls a activer les LT CD4 car c seuls qui expriment du CMH II.
Pour activer les CD8 ont d o it a v oi r l es 3 s i gn a ux . A i n s i l e s C PA
professionnelles sont les seules cellules capables de délivrer les 3 signaux requis pour activer les
lymphocytes T naifs.
B/ phagocytose différée, témoin d’une coopération indirecte plasmocytes / phagocytes
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La diminution des dialogues entre lymphocytes et CPA conduit à des tumeurs ou peut être intiée par le VIH par exemple qui s’attquant aux LTcd4 essentiellement diminue l’amplification clonale des Ltcd8 et LB sélectionnés contre les épitopes des antigènes de ce virus, dimunant la portée des réactions humorale et à médiation cellulaires spécifiques.
III / ENTRE LYMpHOCYTES DES RéPONSES ADAPTATIVES
En présence d’un intrus, le système immunitaire réagit rapidement : les chimiokines, une classe de cytokines présentes dans les vaisseaux sanguins, attirent les lymphocytes qui traversent la paroi vasculaire. Ces derniers émettent des
«bras-renifleurs» grâce auxquels ils détectent l’agent pathogène. Après l’avoir repéré, ils s’accrochent à la matrice extracellulaire et s’approchent de l’intrus ; ils libèrent d’abondantes cytokines qui, d’une part, ont une action toxique directe et qui, d’autre part, alertent les divers agents de la défense immunitaire et les attirent.
1 / contact via HLA I / épitope et TCR spécifiques : sélection clonale 2 / amplification clonale via IL
3 / DIFFéRENCIATION EN LTC VIA IL ET LTC méMOIRE ET CD8 MéMOIRE B/ entre CD4 ET LB
1/ CONTACT VIA HLA II / épitope et BCR spécifiques : sélection clonale 2/ AMPLIFICATION CLONALE VIA L’IL2
3. DIFFéRENCIATION EN CSA, CSA MéMOIRe ET LB mémoire
Les complexes immuns formés neutralisent les épiptopes des antignèes d’un virus par exmple et empêchent qu’ils contaminent de nouvelles cellules ; la phagocytose différée est alors permise.
C/ ENTRE LTC et CELLULE INFECTEE PAR LES VIRUS
La coopération de nature informative vis-àvis du Ltc se fait par présentation méolculaire melbranaire de complexes épitope / CMH 1 par la cellule infectée, ce qui initie la phase effectrice effiCace par 2 voies possibles : apoptose (ci-dessous, à droite) ou cytolyse
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Le VIH infecte les
LT4, qui jouent un rôle-clé dans le déclenchement des réponses immunitaires. Ainsi, il détruit dès le début de l’infection les cellules dont la fonction est de lutter contre lui. Le VIH circule de cellule à cellule dans les organes lymphoïdes. Séjournant peu dans le milieu extracellulaire, il ne peut être neutralisé efficacement par les anticorps circulants. (De plus, un certain nombre de VIH se réfugie dans l’encéphale, lieu où les lymphocytes pénètrent peu. Le VIH y est donc protégé des défenses immunitaires.). Le génome du virus mutant très fréquemment : la population virale se multiplie jusqu’à ce que le système immunitaire reconnaisse l’antigène et l’attaque. Mais, là, son génome mute, produisant des variants viraux ; le système immunitaire essaie à nouveau de lutter mais la rapidité des mutations fait qu’il perd assez rapidement la « course ».Par ailleurs, lors de l’infection, plusieurs variants viraux entrent dans l’organisme. En conséquence, un vaccin contre les parties variables du virus ne sera jamais efficace contre tous les variants.
BILAN
L’efficacité de la réponse adaptative repose donc sur une coopération cellulaire entre les lymphocytes LT CD4 , les lymphocytes B et
