Microbiote: des bactéries qui nous veulent du bien

30.07.2014, par

Lydia Ben Ytzhak et Yaroslav Pigenet

Bactérie Proteus vulgaris vue au microscope électronique à balayage (grossissement x16000). Cette bactérie est naturellement présente dans le microbiote intestinal mais peut devenir pathogène chez les sujets immuno-déprimés.

T. DEERINCK, NCMIR / SPL / COSMOS

Microbiote intestinal (flore intestinale)

Une piste sérieuse pour comprendre l’origine de nombreuses maladies

Notre tube digestif abrite pas moins de 10¹² à 10¹⁴ micro-organismes, soit 2 à 10 fois plus que le nombre de cellules qui constituent notre corps. Cet ensemble de bactéries, virus, parasites et champignons non pathogènes constitue notre microbiote intestinal (ou flore intestinale).
Son rôle est de mieux en mieux connu et les chercheurs tentent aujourd’hui de comprendre les liens entre les déséquilibres du microbiote et certaines pathologies, en particulier les maladies auto-immunes et inflammatoires.

 

A3 : Observation de gonades mâles au microscope

Coupes testicules.odg

https://www.superprof.fr/ressources/svt/schema-svt15/tous-niveaux-svt15/organe-reproduction-male-dessins.html
http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?RollID=images&FrameID=Coupe_testicule_rat_objx10
A partir de la puberté, le fonctionnement des organes reproducteurs est continu chez l’homme,
Les testicules produisent des spermatozoïdes de façon continue.

réflexion sur la notion de temps (suite)

§ comment l'organisme se défend-t-il contre une infection ?

A3 : Observation des cellules du sang / frottis sanguin au µscopes

dessin+légende+titre

Frottis sanguin infecté : http://library.med.utah.edu/WebPath/jpeg5/HEME100.jpg

Phagocytose en animation : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0064-2

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?

PJC : trouver un max de cellules différentes, justifier par un dessin, si possible légéndé

Dessin d'observation : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article642&var_recherche=cellules+sang

comparer frottis sanguin normal et d'une personne infectée : quelle différence ?

Bilan : la réaction inflammatoire

La réaction inflammatoire aiguë en est un mécanisme essentiel. Elle fait suite à l'infection ou à la lésion d'un tissu et met en jeu des molécules à l'origine de symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur).
Mots-clefs : macrophages, monocytes, granulocytes, phagocytose, mastocytes, médiateur chimique de l'inflammation, réaction inflammatoire, médicament anti-inflammatoire.

TEST

réflexion sur la notion d'échelle de temps

§ Qu’est-ce que l’évolution ? Qu'est-ce qui fait évoluer ?

A4 : Modélisation de la dérive génétique / maquette + logiciel

démarche : https://svt.ac-versailles.fr/spip.php?article545

tirage de dès avec tableur : =ENT(ALEA()*6+1)

tirage de dés avec une calculatrice : casio : RANINT#(1,6)

OPTN → NUM → PROBA ou STAT → RAND → #RANDINT → (1,6) → EX : à chaque EX on obtient un nouveau tirage des dés.

on peut aussi utiliser un dés virtuel en ligne

démarche sur logiciel :

logiciel Constantino : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/index.htm

logiciel Fusin : http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/fusin/derive_genetique.swf

Effectuer 4 tirages (2 couleurs / 10 individus puis 100 individus ; 5 couleurs / 10 individuds puis 100 individus) , suivre sur plusieurs générations et noter le nombre de générations nécessaires pour obtenir une population uniforme (toutes les boules de la même couleur).

– application “en ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/index.htm

– application “hors-ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/derive-diplo-local.zip

– fiche technique : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/FT-derive-diplo.pdf

sur logiciel : netBioDyn : http://acces.inrp.fr/acces/logiciels/externes/netbiodyn/logiciel-et-ressources

pour se procurer une version utilisable hors-ligne : http://acces.inrp.fr/acces/logiciels/externes/netbiodyn/ressources/le-logiciel-hors-ligne

C2E10 et C5E10 ; C2E50 et C5E50 ; C2E100 et C5E100

noter la couleur de fin et le nb de générations

autre logiciel plujs ocmplexe : prg → SVT → logiciel évolution allélique

dérive génétique # taille de la population

dérive génétique, genetic drift

La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible.

Bilan : 4 forces évolutives

Diap / Evolution_forces.odp

Migration = changement de lieu d'un organisme provoquant l'isolement de certains génômes, donc une évolution différente et éventuellement un croisement avec une nouvelle population et dans ce cas l'apport de nouveaux gènes pour la population.
Mutation = provoque l'apparition de nouveaux allèles par modification de gènes c'est-à-dire d'une séquence de nucléotides (bases) dans l'ADN.
Sélection = filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ...
Dérive [drift] = modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population
La diversité des allèles est l’un des aspects de la biodiversité.
La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible. Mutations, migrations, dérive génétique et sélection naturelle peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces.


The diversity of alleles is one aspect of biodiversity. Genetic drift is a random modification of the diversity of alleles. It occurs most dramatically when the population size is low. Mutation, migration, natural selection and genetic drift can lead to the emergence of new species.


Genetic drift, alleles, mutation, natural selection, migration

dérive génétique, allèles, mutation, sélection naturelle, migration

C/ Pour-suivre

Understanding evolution : http://evolution.berkeley.edu/evosite/evohome.html

Modélisation :

Modéles multi-agents :

http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/

http://evolution.berkeley.edu/evosite/evohome.html

Modèles divers

Sélection naturelle : http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/

Dérive génétique : http://www.ac-limoges.fr/svt/accueil/html/select-nat-foucher/derive_genetique_bis.html

Banque de données alléliques :

ALFRED : http://alfred.med.yale.edu/alfred/index.asp

EHSTRAFD : http://www.ehstrafd.org/

Site Darwin : http://darwin-online.org.uk/

La science, l’évolution et le créationnisme : http://www.academie-sciences.fr/enseignement/Darwin_260108.pdf

Teaching about evolution : http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=5787

Evolution in Hawaï : http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=10865

démarche : http://www.svt.ac-versailles.fr/spip.php?article483

§ comment l'organisme se défend-t-il contre une infection ?

A0 : Petit jeu

Version web  “en ligne”

Version exécutable (.exe) à télécharger (dézipper dans un dossier, permet de ne pas dépendre d’un navigateur)

§ Etude d'un cas / numération globulaire

© \immuno_analyse de sang.odg

Globules = cellules = _cytes

blanc = leuco_

§ comment l'organisme se défend-t-il contre une infection ?

3,1/ L'immunité innée

3,1,1/ La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée

§ Qlq heures à qlq jours après une blessure que se passe-t-il ?

A1 : Schématisation de la réaction de l'organisme à une agression

Le quadrilatère de Celsus¹ : tumor, rubor, calor, dolor

symptômes stéréotypés (gonflement, rougeur, chaleur, douleur)

© immuno-reaction inflammatoire.odg

http://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-reaction-inflammatoire-45.html

• surlignez les « gros mots »

• recopiez-les et classez-les en 3 catégories selon qu'ils concernent le niveau
  • macroscopique (visible à l'oeil nu),
  • cellullaire (visible au microscope) ou
  • moléculaire (invisible mais détectable)

• séparez également ce qui est
  • chose (élément, matière, structure) de ce qui est
  • action (événement, phénomène, fonction)
• formulez les questions qui sont à résoudre

§ Qu'est-ce que la phagocytose ?

A2 : Eléctronographies et schématisation de la phagocytose / MET

Diapo : phagocytose.odp

• https://www.facebook.com/ScienceNaturePage/videos/1006868226112102/
• http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article2500  
• http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article1657
• http://cell.sio2.be/membrane/images/endocytose.jpg
• http://lewebpedagogique.com/arnaud/files/2008/11/phagocytose-dune-bacterie-par-un-lymphocyte.jpg
• http://anatomieludique.unblog.fr/files/2008/05/macrophage.jpg
• http://images.encarta.msn.com/xrefmedia/sharemed/targets/images/pho/t047/T047850A.jpg
• http://membres.lycos.fr/acell/images/phagocytose.gif
• http://www2.vet-lyon.fr/ens/immuno/images_immuno/1-02phagocytose.jpeg
• http://i60.servimg.com/u/f60/12/80/21/40/phagoc11.jpg

Phagocytose en animation :

• http://www.biologieenflash.net/sommaire.html
• http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0064-2
• http://www.chups.jussieu.fr/polys/histo/histoP1/POLY.Chp.6.2.html

macrophages = phagocyte

monocytes & granulocytes peuvent devenir phagocytes

Phagocytose (= macro-endocytose) :

1. Reconnaissance – adhésion (= opsonisation)
2. Internalisation / puits membranaire → phagosome
3. Fusion phagosome / lysosome → phagolysosome
4. Digestion cellulaire / enzymes lysosomales
5. Evacuation des déchets / exocytose

A3 : Observation des cellules du sang / frottis sanguin au µscopes

\immuno_analyse de sang.odg ©

Frottis sanguin infecté : http://library.med.utah.edu/WebPath/jpeg5/HEME100.jpg

Phagocytose en animation : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0064-2

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?

PJC : trouver un max de cellules différentes, justifier par un dessin, si possible légéndé

Dessin d'observation : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article642&var_recherche=cellules+sang

comparer frottis sanguin normal et d'une personne infectée : quelle différence ?

A4 : Quelques molécules (anti)inflammatoires

Diapo : immuno_aspirine.odp

COX = cyclooxygénase

effet de l'aspirine sur la COX : http://www.takween.com/biotechnologies/prostaglandines-cyclooxygenase-aspirine.html

dossier Jusssieur / aspirine : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/aspirine/aspirine.html

L'aspirine aurait un rôle protecteur contre le cancer : http://www.larecherche.fr/actualite/sante/aspirine-aurait-role-protecteur-contre-cancer-01-06-2012-90991

L’aspirine en prévention du cancer ? : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/medecine/d/laspirine-en-prevention-du-cancer_26515/

Nouvelles molécules anti-inflammatoires d'origine microbienne : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1659.htm

Vers de nouveaux anti-inflammatoires : http://www.cnrs.fr/insb/recherche/parutions/articles2011/p-chambon.htm

médiateurs chimiques de l'inflammation, réaction inflammatoire, médicaments anti-inflammatoires

Bilan : la réaction inflammatoire

La réaction inflammatoire aiguë en est un mécanisme essentiel. Elle fait suite à l'infection ou à la lésion d'un tissu et met en jeu des molécules à l'origine de symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur).
Mots-clefs : macrophages, monocytes, granulocytes, phagocytose, mastocytes, médiateur chimique de l'inflammation, réaction inflammatoire, médicament anti-inflammatoire.

C : Sitographie/ la réaction inflammatoire

• http://hematocell.univ-angers.fr/index.php/enseignement-de-lhematologie-cellulaire/leucocytes-et-leur-pathologie/95-basophiles-et-mastocytes
• http://svt.ac-orleans-tours.fr/fileadmin/user_upload/svt/Enseignement/Lycee/TermS/Journ%C3%A9e_du_16-01/5-TP_Reaction_inflammatoire.pdf
• http://www.medecine.ups-tlse.fr/DCEM2/module8/item112/indexI1.htm
• http://biologie.univ-mrs.fr/upload/p76/INFLAMMATION_COURSvs2.pdf
• http://www.chups.jussieu.fr/polys/anapath/Cours/POLY.Chp.3.html
• http://udsmed.u-strasbg.fr/emed/courses/IMMUNOLOGIE/document/Immunite_Innee.pdf?cidReq=IMMUNOLOGIE
• http://umvf.univ-nantes.fr/anatomie-pathologique/enseignement/anapath_3/chap3_ensavoirplus.pdf
• http://www.cours-pharmacie.com/immunologie/les-cellules-immunitaires-et-les-organes-lymphoides.html

1Aulus Cornelius Celsus, francisé en Celse, est un polygraphe (auteur non spécialiste qui écrit sur des sujets variés) de l'Antiquité. il semble cependant certain qu'il ait vécu au temps de l'empereur Auguste (de la fin du I^er siècle av. J.-C.. au début du I^er siècle). né à Vérone, il écrivit le De Artibus, ouvrage aujourd'hui disparu, une vaste encyclopédie couvrant des domaines aussi variés que l'agriculture, l'art militaire, la rhétorique, la philosophie, la jurisprudence et la médecine. Celse était un encyclopédiste. Selon le jugement de Quintilien (XII, c ri), il traitait avec un intérêt égal l'agriculture, l'art militaire et la médecine ….