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Variation génétique et santé

Duval Sylvie

Created on November 13, 2021

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Transcript

THEME 3A : VARIATION GENETIQUE ET SANTE

Activité 1 : La mucoviscidose, une maladie génétique

Spécialité SVT Lycée les Bruyères

Activité 2 : L'épidémiologie, l'estimation du risque en santé publique
Exercice
Activité 3 : Le diabète 2, une maladie multifactorielle
Activité 4 : Lutter contre le cancer
Activité 5 : Résistance aux antibiotiques
TP

LA MUCOVISCIDOSE, une maladie génétique

La mucoviscidose est une des maladies génétiques les plus fréquentes. En France, un enfant sur 2500 est atteint.

Votre mission : - présenter la mucoviscidose à différentes échelles de phénotype. - montrer que cette maladie est d'origine génétique. - réaliser un diagnostic prénatal. - présenter les espoirs de traitement.

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SOMMAIRE

Phénotype à différentes échelles

Analyse génétique

8. Video

Diagnostic prénatal de la maladie

11. Map

5. Text 1

13. Team

Espoirs de traitement

7. Full Image

Phénotype à différentes échelles

La mucoviscidose tient son nom du mucus anormalement visqueux sécrété par les cellules épithéliales qui tapissent les organes creux.

Analyse génétique

Quelle conséquence sur la protéine CFTR ?

Diagnostic prénatal de la maladie

Un couple ayant des antécédents familiaux de mucoviscidose et un enfant atteint par cette maladie consulte un médecin pour connaître la probabilité que leur futur enfant qui va naître bientôt soit lui-même atteint.

8. Video

Arbre généalogique de la famille

11. Map

Mode de transmission de la mucoviscidose

13. Team

Analyse ADN famille

Diagnostic prénatal de la maladie

Après avoir expliqué l'origine génétique de cette maladie aux parents, le médecin leur propose de réaliser une analyse ADN sur le fœtus pour lever l’incertitude.

Retour vers arbre généalogique

Résultats de l'analyse ADN

Espoirs de traitement de la maladie

La compréhension de l'origine d'une maladie génétique et de ses conséquences sur l'organisme permet d'envisager des réponses thérapeutiques pour en limiter les effets et soulager les malades.

Un espoir de thérapie génique

EPIDEMIOLOGIE = Estimation du risque en santé publique

La plupart des maladies génétiques sont multifactorielles, c'est à dire qu'elles dépendent de plusieurs facteurs : une prédisposition génétique, une exposition à certains facteurs de l'environnement, le mode de vie ...

Votre mission consiste à expliquer comment les études épidémiologiques permettent d'identifier les nombreux facteurs impliqués dans une maladie multifactorielle.

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SOMMAIRE

L'épidémiologie est une science qui étudie la distribution des maladies humaines et les facteurs qui déterminent leurs fréquences.

EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE

EPIDEMIOLOGIE ANALYTIQUE

EPIDEMIOLOGIE DESCRIPTIVE

L'épidémiologie est une science qui étudie la distribution des maladies humaines et les facteurs qui déterminent leurs fréquences.

L'épidémiologie descriptive s'intéresse à la fréquence d'une maladie dans la population en fonction : - des caractéristiques humaines (âge ... ), - spatiales (lieu de vie ... ) - temporelles (sur une certaine période).

Qui ? Où ? Quand ?

EPIDEMIOLOGIE ANALYTIQUE

Etude de cohorte

Etude cas-témoin

Chaque enquête permet de calculer un indicateur qui caractérise la relation entre un facteur d'exposition et la maladie.

Risque relatif

ODD RATIO

A vous de jouer

UNE MALADIE MULTIFACTORIELLE, LE DIABETE DE TYPE 2

La plupart des maladies génétiques sont multifactorielles, c'est à dire qu'elles dépendent de plusieurs facteurs : une prédisposition génétique, une exposition à certains facteurs de l'environnement, le mode de vie ...

Le diabète est une maladie qui se manifeste notamment par un taux de glucose sanguin, ou glycémie, supérieur à 1,26 g/L de manière chronique.

Votre mission consiste à expliquer comment les études épidémiologiques permettent de déterminer les nombreux facteurs impliqués dans le développement du diabète de type 2.

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SOMMAIRE

Diabète 2 et facteurs génétiques

Diabète 2 et facteurs environnementaux

Cas des Indiens pimas

DIABETE 2 ET FACTEURS GENETIQUES

Cas des jumeaux

DIABETE 2 ET FACTEURS ENVIRONNEMENTAUX

Age

Niveau social

IMC et exercice physique

Cas des Indiens pimas

Aujourd'hui, les Indiens Pima vivent au Mexique (Maycoba) et aux États-Unis (Arizona).

La parenté génétique des deux groupes de Pimas, américain et mexicain, est forte, puisque leur séparation remonte seulement à environ 750 ans. Les indiens Pimas de Maycoba (Mexique) ont gardé un mode de vie strictement traditionnel.

Qu'en est-il des Pimas américains ?

Cas des Indiens pimas

Les Pimas des États-Unis détiennent le record mondial de la prévalence du diabète de type 2

Une étude épidémiologique a été menée pour comparer 3 populations : des pimas américains, des pimas mexicains et des mexicains non pimas.

Etude épidémiologique chez les Pimas

Cas des Indiens pimas

On a recherché si le style de vie pouvait avoir une influence sur le déclenchement du diabète et si ces facteurs environnementaux pouvaient compenser les facteurs génétiques.

Style de vie des pimas

Cas des Indiens pimas

Les Pimas des Etats-Unis ont adopté un mode de vie occidentalisé.

LUTTER CONTRE LE CANCER

La lutte contre le cancer est une priorité de santé publique.Les cancers sont la 1ère cause de décès prématuré. En 2018, un cancer a été détecté chez 18 millions de personnes dans le monde.

Comment la Science permet-elle de lutter contre le cancer ?

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SOMMAIRE

Processus de cancérisation

Données épidémiologiques

Données scientifiques

Législation et sensibilisation

Traitements contre le cancer

Processus de cancérisation

Développement d'un cancer

Diagnostic d'un cancer

DONNEES EPIDEMIOLOGIQUES

Evolution de la mortalité par cancer du poumon en France depuis 1940.

Fréquence de mutations du gène p 53 chez des fumeurs et non fumeurs

Consommation cigarettes

DONNEES SCIENTIFIQUES

Substances dans une cigarette

Un gène suppresseur de tumeur

Interview avec un médecin oncologue

Législation et sensibilisation

Traitements contre le cancer

Comparaison chimiothérapie et radiothérapie

Resistance aux antibiotiques

Découverts après la 1ère guerre mondiale, les antibiotiques sont rapidement devenus à partir des années 1950 des médicaments majeurs dans la lutte contre les infections bactériennes.Aujourd'hui, l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) alerte la communauté scientifique sur la propagation de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques et lance, depuis quelques années, des campagnes de sensibilisation auprès du public afin de réduire leur utilisation.

A vous de justifier cette préconisation de l'OMS :« les antibiotiques, c'est pas automatique »

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sOMMAIRE

Découverte des antibiotiques

Mode d'action des antibiotiques

Mise en évidence expérimentale d'une résistance bactérienne aux antibiotiques

Des mutations à l'origine de la résistance

Propagation d'une résistance dans la population

Decouverte des antibiotiques

Qu'est ce qu'un antibiotique ?

Mode d'action des antibiotiques

Des mutations à l'origine de la resistance

Mise en évidence expérimentale d'une résistance bactérienne aux antibiotiques
TP

On cherche à savoir si des bactéries dans une culture laissée à T°C ambiante sont devenues résistantes à des antibiotiques.

Vous disposez d'une boite de culture d'une souche bactérienne laissée à T°C ambiante. La présence de bactéries colore la gélose en rose. L'absence de développement de bactéries laisse une plage de lyse claire sur la gélose. Vous disposez également de 3 antibiotiques différents (ampicilline, tétracycline, pénicilline).

Concevoir une stratégie pour résoudre un problème

Mettre en œuvre un protocole pour obtenir des résultats exploitables

protocole experimental

Propagation d'une résistance dans la population

EXERCICE : Le cancer colorectal

Le cancer colorectal est, en France, la 2ème cause de mortalité par cancer.

Oncogénétique
Vieillissement
Alimentation
Surpoids, obésité
Activité physique
Microbiote intestinal

Lorsqu’un cancer apparaît, les cellules cancéreuses sont d’abord peu nombreuses et limitées à la première couche de la paroi du côlon, la muqueuse. On parle de cancer in situ. Avec le temps et si aucun traitement n’est effectué, la tumeur s’étend plus profondément à l’intérieur de la paroi, à travers les autres couches. On parle alors de cancer invasif. Des cellules cancéreuses peuvent également se détacher de la tumeur et emprunter les vaisseaux lymphatiques ou sanguins pour envahir d’autres parties du corps : ganglions lymphatiques proches du côlon, foie, poumons, péritoine, cerveau ou os. Les nouvelles tumeurs qui se forment alors s’appellent des métastases.

Un polype colorectal ou adénome est une tumeur bénigne qui se forme à partir de la muqueuse du côlon ou du rectum. Il est facilement visible lors d’un examen endoscopique (coloscopie). Sa taille est variable et il en existe de différentes formes.Environ 80% des cancers colorectaux naissent à partir d'un adénome. Mais tous les adénomes n'évoluent pas en tumeurs cancéreuses. Une tumeur cancéreuse apparaît à causes d'altérations génétiques qui s'accumulent successivement au cours du temps et qui perturbent la multiplication des cellules.

Plusieurs travaux s’accordent à dire que certaines des bactéries du microbiote intestinal* pourraient favoriser le développement du cancer colorectal. C’est par exemple le cas d’une souche particulière d’Escherichia coli qui produit une toxine appelée colibactine. Cette bactérie est présente dans les échantillons de tissus intestinaux de 50% à 60% des malades mais dans seulement 20% de ceux des sujets sains. Elle semble attirée par le microenvironnement inflammatoire de la tumeur. Une fois en contact avec les cellules de la tumeur, la colibactine induit des dommages de leur ADN qui peuvent contribuer au cancer, notamment par l’accumulation de mutations. Les chercheurs de l’Inserm ont procédé à des travaux visant à bloquer une des enzymes impliquées dans la synthèse de la colibactine. Pour cela ils ont utilisé des molécules capables de s’y fixer pour l’inactiver. Ce procédé ralentit la prolifération de cellules cancéreuses et réduit par un facteur 3,5 le nombre de tumeurs coliques chez des souris hébergeant cette bactérie. *Microbiote intestinal : ensemble des micro-organismes vivant dans l’intestin. Le microbiote se met en place dès la naissance et évolue en fonction de différents facteurs comme l’alimentation ou les traitements antibiotiques. Adapté de : https://www.inserm.fr/actualites-et-evenements/actualites/cibler-microbiote-intestinal-pour-lutter-contre-cancer-colon A. Cougnoux et al. (2015).

Des études montrent un effet protecteur de l’activité physique, avec une réduction du risque de 40 à 50 % avec un effet dose-réponse (Simons, 2013 ; Boyle, 2012). Cet effet bénéfique semble être lié à l’accélération du transit intestinal réduisant l’exposition de la muqueuse digestive aux cancérogènes d’origine alimentaire. De plus, l’activité physique contribue de manière probable à diminuer le risque de prise de surpoids et d’obésité, eux-mêmes facteurs de risque de cancer colorectal.

Le rôle de l’oncogénétique est d’identifier des prédispositions génétiques. Dans le cas des cancers colorectaux, ces cancers héréditaires représentent (selon l’INVS) un peu moins de 5 % des pathologies et surviennent principalement avant 40 ans, plus particulièrement au niveau du colon droit.

Deux formes familiales, liées à des mutations génétiques spécifiques, sont identifiées :- la polypose recto-colique familiale, maladie associée à la mutation d’un gène appelé APC responsable de l’apparition de centaines de polypes à l’âge adulte. - Le syndrome de Lynch, ou cancer héréditaire du côlon sans polypose, caractérisé par des anomalies de gènes protecteurs vis-à-vis des cancers (famille des gènes MMR) dont la fonction est de corriger des mutations conduisant au développement d’un cancer.

Les données épidémiologiques sur le rôle de l’obésité comme facteur de risque du cancer colorectal sont concordantes. D’après une méta-analyse et des études de cohortes, le pourcentage d’augmentation de risque de cancer colorectal est estimé à 41% pour les individus présentant un Indice de Masse Corporelle (IMC) >30 kg/m², par rapport aux individus ayant un IMC < 23 kg/m². Cette association est également liée à la localisation du cancer. Elle est plus importante pour le cancer du côlon que pour le cancer du rectum. (Harriss, 2009 ; Ning, 2010). La relation entre surpoids, obésité et augmentation de risque de cancer est jugée convaincante pour le cancer colorectal (WCRF, 2017).

Chez qui le phénomène de masse est-il apparu ? Quand un phénomène de masse s’est-il manifesté ? Où le phénomène de masse s’est-il produit ?