1ère spé - Système immunitaire

Thème 3: CORPS HUMAIN ET SANTE

Sommaire

Chapitre 1 : Le fonctionnement du système immunitaire humain

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

Activité 6 : La vaccination

Activité 2 : La réaction inflammatoire

Activité 5 : Rôle des différents lymphocytes dans la réponse adapatative

Activité 1 : L'origine commune de l'immunité innée

Activité 3 : Les traitements anti-inflammatoires

SOMMAIRE

I - L'IMMUNITE INNEE, PREMIERE LIGNE DE DEFENSE 1. Les caractéristiques de l'immunité innée ACTIVITE 1 2. La réaction inflammatoire aigüe (RIA)ACTIVITE 2 a) Des symptômes stéréotypés b) Les acteurs de la RIA c) L'élimination des pathogènes lors de la RIA 3. Les traitements anti-inflammatoires ACTIVITE 3 II – L'IMMUNITE ADAPTATIVE, UN PROLONGEMENT DE L'IMMUNITE INNEE 1. Les cellules effectrices de l’immunité adaptative ACTIVITE 4 a) Les Anticorps, acteurs de la réponse à médiation humorale b) Les LTc, acteurs de la réponse à médiation cellulaire 2. La mise en place de l’immunité adaptative ACTIVITE 5 a) La sélection clonale b) L'amplification clonale c) La différenciation clonale 3. La maturation des lymphocytes et mémoire immmunitaire III - LA VACCINATION ET LA PROTECTION DES POPULATIONS ACTIVITE 6

Schéma bilan : Réaction inflammatoire

Schéma bilan : Immunité adaptative

I - L'IMMUNITE INNEE, PREMIERE LIGNE DE DEFENSE 2. La réaction inflammatoire aigüe (RIA)ACTIVITE 2 a) Des symptômes stéréotypés b) Les acteurs de la RIA c) L'élimination des pathogènes lors de la RIA

SOMMAIRE

Schéma bilan : Réaction inflammatoire

Schéma bilan complété

Schéma bilan vierge

A recopier (savoir refaire)

AFFICHER LES CONSIGNES

Activité 1 : L'origine commune de l'immunité innée

Comparaison de séquences des récepteurs de surface de plusieurs espèces

La détection des agents pathogènes

Mécanismes immunitaires de quelques groupes d'êtres vivants

BILAN

I- L'immunité innée, première ligne de défense

1. Les caractéristiques de l'immunité innée

BILAN : à recopier dans vos cahiers

L’immunité innée est présente chez tous les animaux : elle a donc été conservée au cours de l’évolution. Elle regroupe l’ensemble des mécanismes, des cellules et des molécules qui participent à la défense de l’organisme suite à une infection par un agent pathogène. Grâce à des récepteurs de surface appelés PRR (=Pattern Recognition Receptor OU Rc de reco de motif moléculaire), les animaux sont capables de reconnaitre des motifs conservés chez les agents pathogènes appelés PAMP (=Pathogen-Associated Molecular Pattern OU Motif moléculaire associé aux pathogènes). Ces récepteurs sont présents à la surface des cellules immunitaires présentes en permanence dans les tissus, on les appelle cellules sentinelles. La présence de ces récepteurs dès la naissance d’un individu (on dit qu’elle est génétiquement déterminée) permet de caractériser la réponse innée comme rapide, non spécifique et qui ne nécessite pas d’apprentissage préalable.

Mise en situation : En coupant du bois pour l’hiver, Michel s’est piqué le doigt et s’est retrouvé avec une grosse écharde. Michel a réussi à la retirer sans que la plaie n’ait saigné mais il ne l’a pas désinfecté. Le lendemain, la plaie est rouge, douloureuse, gonflée et chaude. Vous êtes médecin et Michel vient vous consulter afin de comprendre ses symptômes et obtenir un traitement.

Activité 2 : La réaction inflammatoire

AFFICHER LES CONSIGNES

Recrutement d'autres cellules et origine des symptomes

Et si l'infection persiste

Caractéristiques de la réaction inflammatoire

Coupes de peau

Frottis sanguin et prise de sang de Michel

Elimination du danger détecté : la phagocytose

Le déclenchement de la réaction inflammatoire : les cellules sentinelles et leurs rôles

BILAN

I- L'immunité innée, première ligne de défense

2. La réaction inflammatoire

BILAN : à recopier dans vos cahiers

a) Des symptômes stéréotypés

Suite à une infection par un agent pathogène, une réponse immunitaire se met très rapidement en place, c’est la réaction inflammatoire aigüe (RIA). Celle-ci se manifeste toujours par les mêmes symptômes dits stéréotypés. On en dénombre 4 : gonflement, rougeur, douleur et chaleur. Tous ces symptômes s’expliquent par les événements cellulaires et moléculaires au sein de l’organisme.

b) Les acteurs de la RIA

Le déclenchement de la RIA a lieu suite à l’interaction des PRR des cellules sentinelles avec les PAMP des agents pathogènes. Après avoir reconnu un pathogène, la cellule immunitaire produit des substances appelées médiateurs chimiques qui activent d’autres mécanismes de la RIA : • L’histamine facilite l’augmentation du flux sanguin et la dilatation des vaisseaux (gonflement, rougeur, chaleur). • Les cytokines (chimiokines et interleukines) permettent à d’autres cellules immunitaires du sang d’arriver jusqu’au site de l’infection grâce à la diapédèse. C’est le phénomène qui permet aux cellules immunitaires de s’insérer entre les parois des vaisseaux sanguins dilatés.

I- L'immunité innée, première ligne de défense

2. La réaction inflammatoire

BILAN : à recopier dans vos cahiers

b) Les acteurs de la RIA

suite...

Les tissus lésés par l’infection libèrent une autre substance, les prostaglandines qui stimulent des récépteurs à la douleur nommés nocicepteurs qui transmettent ensuite, des messages au cerveau (douleur).

I- L'immunité innée, première ligne de défense

2. La réaction inflammatoire

BILAN : à recopier dans vos cahiers

c) L'éliminiation des pathogènes lors de la RIA

Les cellules dendritiques et les macrophages ont la capacité de neutraliser les agents pathogènes et de les éliminer grâce au phénomène de phagocytose (on les appelle aussi pour cela phagocytes).

Elle est réalisée en plusieurs étapes : « AIDE » 1- Adhésion du phagocyte à l’agent pathogène (PRR / PAMP) 2- Ingestion de l’agent pathogène par déformation de son cytoplasme : formation d’une vésicule appelée phagosome 3 – Digestion intracellulaire par des enzymes présentes dans des lysosomes qui provoquent la lyse (= destruction) du pathogène 4- Exocytose : rejet des déchets issus de la digestion à l’extérieur de la cellule Rq : le pus = phagocytes morts + déchets des MO

I- L'immunité innée, première ligne de défense

2. La réaction inflammatoire

BILAN : à recopier dans vos cahiers

suite...

c) L'éliminiation des pathogènes lors de la RIA

I- L'immunité innée, première ligne de défense

2. La réaction inflammatoire

BILAN : à recopier dans vos cahiers

suite...

c) L'éliminiation des pathogènes lors de la RIA

Si l’infection persiste, certaines cellules immunitaires conservent, grâce à des récepteurs présents à leur surface appelés CMH (Complexe Majeur d’Histo-compatibilité) des fragments de l’agent pathogène. Ces fragments prennent le nom d’antigènes car le système immunitaire les reconnait comme molécule étrangère ou anormale qui génère une réaction spécifiquement dirigée contre eux. Les cellules dendritiques deviennent alors des cellules présentatrices d’antigène (CPA) qui migrent jusqu’au ganglion lymphatique le plus proche afin d’initier une réponse plus spécifique : la réponse immunitaire adaptative (voir II-).

Schéma bilan : Réaction inflammatoire

Les symptômes de l’inflammation sont stéréotypés (rougeur, gonflement, chaleur et douleur) et peuvent être rapidement désagréables pour l’individu. La pharmacopée comprend de nombreuses substances permettant de lutter contre ces symptômes inflammatoires.

Activité 3 : Les traitements anti-inflammatoires

Problème : Comment les symptômes de l’inflammation sont-ils limités par les traitements médicamenteux ?

AFFICHER LES CONSIGNES

PROTOCOLE LIBMOL

Suivi de l'activité de l'enzyme COX

Le mode d'action des enzymes

Chaine de biosynthèse des prostaglandines

Représentation du site actif de l'enzyme COX

BILAN

LOGICIEL LIBMOL

Activité 3 : Les traitements anti-inflammatoires

Protocole à suivre sur Libmol

Accès au logiciel Libmol

Version imprimable PDF

Document à compléter

I- L'immunité innée, première ligne de défense

3. Les traitements anti-inflammatoires

BILAN : à recopier dans vos cahiers

Même si la RIA est essentielle, elle a l’inconvénient de provoquer des symptômes désagréables. Pour les limiter, on utilise des médicaments aux effets antalgiques (limite la douleur) et anti-inflammatoires (diminue l’inflammation). Les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) tels que l’aspirine, l’ibuprofène ou le paracétamol contiennent une substance à effet antalgique (acide acétylsalicylique). Ces médicaments empêchent la production de prostaglandines ou de médiateurs de l’inflammation responsables de la vasodilatation, la douleur ou la fièvre. On dit que ce sont des inhibiteurs compétitifs puisqu’ils prennent la place du substrat naturel de l’enzyme responsable de la production de prostaglandines. Il existe également les anti-inflammatoires stéroïdiens (AIS) dont font partie les corticoïdes qui ont un mode d’action similaire mais plus complexe avec un puissant pouvoir anti-inflammatoire.

I- L'immunité innée, première ligne de défense

3. Les traitements anti-inflammatoires

BILAN : à recopier dans vos cahiers

Schéma de l'action des divers traitements anti-inflammatoires

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

Lorsque la réponse inflammatoire est insuffisante pour éliminer un agent pathogène, la réponse adaptative se met en place. Elle fait intervenir de nombreuses cellules et molécules: certains lymphocytes produisent des anticorps, impliqués dans la défense de l’organisme. Cette activité est composée de plusieurs parties, à faire dans l'ordre suivant : - des rappels sur les anticorps (pour le 19/05/2021) - une partie sur la spécificité des anticorps (fait en - une partie sur la structure des anticorps TP en présentiel)

PARTIE A Rappels sur les anticorps

PARTIE B La spécificité des anticorps

PARTIE C La structure des anticorps

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

PARTIE A : Rappels sur les anticorps

Consignes : A partir des expériences présentées, recopier et remplir le tableau fourni en indiquant la conclusion associée à chaque expérience.

Expériences à analyser

Expérience 3

Expérience 2

Expérience 1

Informations utiles

Modèle de tableau

RETOUR ACTIVITE 4

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

PARTIE B : La spécificité des anticorps

Mise en situation : Mr Amal Adie est atteint de la grippe et vient vous consulter en tant que médecin traitant. Mr Amal Adie veut connaitre le virus (= l’antigène) responsable de son état grippal. Pour cela, vous prélevez son sérum contenant ses anticorps. Vous disposez de 3 solutions d’antigènes différents (antigène H1, antigène H2, antigène H3) pour tester Monsieur Amal Adie.

AFFICHER LES CONSIGNES

Graphique de différents paramètres

Les symptômes de la grippe

PROTOCOLE

pRINCIPE TEST D'OUchternoly

Le virus de la grippe

RETOUR ACTIVITE 4

document SECOURS

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

PARTIE B : La spécificité des anticorps

Mise en situation : Un individu qui présente un état grippal vient consulter son médecin traitant. Le médecin a déterminé qu'il s'agissait d'un virus de classe A mais hésite entre les variants H1, H2, H3, H4, H5 et H6. On cherche à déterminer le variant responsable de son état.

Criteres d'Evaluation

AFFICHER LES CONSIGNES

Protocole

Les symptômes de la grippe

Graphique de différents paramètres

Le virus de la grippe

pRINCIPE TEST D'OUchternoly

document SECOURS =résultats

RETOUR ACTIVITE 4

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

PARTIE B : La spécificité des anticorps

Mise en situation : Un individu qui présente un état grippal vient consulter son médecin traitant. Le médecin a déterminé qu'il s'agissait d'un virus de classe A mais hésite entre les variants H1, H2, H3, H4, H5 et H6. On cherche à déterminer le variant responsable de son état.

Protocole

Exemple d'arc de précipitation lors d'un test d'Ouchterlony

RETOUR ACTIVITE 4

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

DOCUMENTS SECOURS

Résultats du test d'Ouchterlony de votre patient

Résultats du test d'Ouchterlony de votre patient

Binome 1

Binome 2

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

PARTIE C : La structure des anticorps

Nous avons vu dans la partie B qu'un anticorps était spécifique d'un antigène. Problème : Quelle est la structure d’un anticorps expliquant sa spécificité vis-à-vis d’un antigène ?

AFFICHER LES CONSIGNES

Les anticorps, des molécules complexes

DOCUMENTS A COMPLETER

Schéma général de la structure d'un anticorps

La structure de l’anticorps anti-grippe de Mr Amal Adie

RETOUR ACTIVITE 4

BILAN

Version imprimable PDF

Version imprimable PDF

Activité 4 : Les acteurs de l'immunité adaptative

PARTIE C : La structure des anticorps

Nous avons vu dans la partie B qu'un anticorps était spécifique d'un antigène. Problème : Quelle est la structure d’un anticorps expliquant sa spécificité vis-à-vis d’un antigène ?

AFFICHER LES CONSIGNES

Les anticorps, des molécules complexes

Rappels utiles

Données Anagène

Schéma général de la structure d'un anticorps

RETOUR ACTIVITE 4

BILAN

II- L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée

3. Les traitements anti-inflammatoires

BILAN : à recopier dans vos cahiers

II. L'IMMUNITE ADAPTATIVE, UN PROLONGEMENT DE L'IMMUNITE INNEE

Prenez vos stylos et recopier le bilan suivant

Une fois dans un ganglion, les CPA entrent en contact avec des cellules spécifiques de l’immunité adaptatives, les lymphocytes. C’est ce contact qui initie la réponse immunitaire adaptative qui est une réponse plutôt lente et spécifique d’un antigène donné.

A) Les effecteurs de l'immunité adapative

On parle de réponse immunitaire à médiation humorale lorsqu’elle permet de détruire un pathogène extracellulaire (=qui circule librement dans le sang) en opposition à la réponse à médiation cellulaire qui permet de détruire des cellules infectées par un pathogène intracellulaire.

1. Les anticorps, acteurs de la réponse à médiation humorale

Suite bilan

II. L'IMMUNITE ADAPTATIVE, UN PROLONGEMENT DE L'IMMUNITE INNEE

A) Les effecteurs de l'immunité adapative

Prenez vos stylos et recopier le bilan suivant

1. Les anticorps, acteurs de la réponse à médiation humorale

Les anticorps aussi appelés immunoglobulines sont produits après une exposition à un antigène. Ils sont formées de 4 chaines protéiques identiques deux à deux : 2 chaines lourdes et 2 chaines légère qui forment une molécule en forme de « Y ». Chaque chaine est formée d’une partie variable et d’une partie constante. Leur spécificité est due à la partie variable qui présente 2 sites de liaison à l’antigène identiques, aux extrémités des branches du Y. La diversité des régions variables est telle que l’organisme est capable de produire une variété quasi infinie d’anticorps différents.

Suite bilan

II. L'IMMUNITE ADAPTATIVE, UN PROLONGEMENT DE L'IMMUNITE INNEE

A) Les effecteurs de l'immunité adapative

Prenez vos stylos et recopier le bilan suivant

1. Les anticorps, acteurs de la réponse à médiation humorale

Les anticorps circulent dans le sang et sont capables de se fixer à l’antigène pour le neutraliser en formant des complexes immuns. Les pathogènes sont ainsi rendus biologiquement inoffensifs. Une fois neutralisé, le pathogène est détruit par des mécanismes innés tels que la phagocytose réalisée par les macrophages. Ils présentent des récepteurs spécifiques de la partie constante des anticorps impliquée dans les complexes immuns. Les anticorps permettent donc une phagocytose facilitée de l’agent pathogène.