2,2,3/ Acquisition d’un répertoire immunitaire

1/ Tolérance immunitaire

- Recenser, extraire et exploiter des informations, y compris expérimentales, sur les cellules et les molécules intervenant dans l'immunité́ adaptative.

C’est dans les organes lymphoïdes primaires que la plus grande partie des lymphocytes capables de percevoir le soi (autoréactifs) sont éliminés par apoptose

Les organes lymphoïdes doivent donc posséder un échantillon des signaux du soi Les cellules présentatrices d’antigène (et en particulier les cellules dendritiques) jouent un rôle fondamental dans le maintien ou la rupture de la tolérance immunitaire

Un lymphocyte en contact ligand-récepteur avec une cellule présentatrice de l'antigène (dendritique ou macrophage) va être mis en

• anergie ou

• apoptose ou

• prolifération

La nature du problème :

• Les lymphocytes T et les lymphocytes B perçoivent constamment des signaux antigéniques auxquels il serait in/opportun de répondre

• Un système de filtrage actif des signaux doit donc être mis en place.

• L’effet de ce filtrage, c’est la tolérance immunitaire

coopération entre immunité innée et adapative

cellules dendritiques

• éliminer les cellules autoréactives

• garder des cellules tolérantes au soi et intolérantes à un antigène

lymphocytes B → plasmocytes sécrétant des Immunoglobulines

lymphocytes cytotoxiques : LT CD8 → LTcytotoxique

lymphocytes T CD4 → lymphocytes T auxiliaire sécrétant des Interleukines

IL = Interleukines [entre - globules blancs]

Les cellules activées (LTc, LTa, Plasmo¢) prolifèrent dans les ganglions lymphoïdes

complexe majeur d’histocompatibilité (CMH)

Dans la diversité produite, une première sélection élimine ce qui est incompatible avec le soi, évitant des réactions immunitaires qui se déclencheraient contre des parties saines de l'organisme. Les cellules restantes de l'immunité adaptative circulent dans un état dormant dans le sang et dans la lymphe.

Elle assure une action spécifique contre des motifs moléculaires portés par des agents infectieux ou des cellules anormales.

Elle met en jeu des molécules et des cellules particulières, notamment les anticorps et les cellules qui les produisent.

2/ Liens immuns entre mère et fœtus

molécules du CMH (complexe majeur d'histocompatibilité) chez les vertébrés

= molécules HLA (human leucocytes antigen)

Le CMH humain est dénommé HLA

3/ Mémoire immunitaire

Mémoire immunitaire.mp4

https://prezi.com/view/fKHo0RA5WMawOyXlyvgw/

http://www.larousse.fr/encyclopedie/medical/m%C3%A9moire_immunitaire/14492

2e rencontre avec antigène : amplification, mémoire immunitaire

sélection (activation), amplification (expansion) et différenciation clonale

Lors d’une deuxième phase de sélection, quelques-unes sont activées après une première rencontre avec un antigène particulier. Les phénomènes de sélection, d'amplification et de différenciation clonales qui s’ensuivent expliquent le délai de la réaction adaptative (plusieurs jours chez l’être humain).

Video INSERM 3’49 : https://youtu.be/m5SprSTxWfQ

L’immunité adaptative met en place des cellules mémoire à longue durée de vie. Ces cellules permettent une réponse secondaire à l'antigène plus rapide et quantitativement plus importante qui assure une protection de l'organisme vis-à-vis de cet antigène. C’est le fondement de la vaccination.

4/ Adaptative car acquise

Video INSERM 6’29 : https://youtu.be/TVoqiqwtbsA

Le système immunitaire n’est pas un organe isolé dans l’organisme ; il est diffus et interagit avec les différentes parties du corps (cerveau, intestins, etc.). L'immunité adaptative complète l’immunité innée chez les vertébrés. Associée à l’immunité innée, elle réussit le plus souvent à éliminer la cause du déclenchement de la réaction immunitaire.

webographie / L'immunité adaptative

Video 6'49 :https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-cells/hs-prokaryotes-and-eukaryotes/v/prokaryotic-and-eukaryotic-cells Prokaryotic and eukaryotic cells : Eukaryotic cells contain membrane-bound organelles (such as the nucleus and mitochondria), while prokaryotic cells do not. DNA in eukaryotic cells is found inside the nucleus, while DNA in prokaryotic cells is located in the cytoplasm. Eukaryotic cells are generally larger and more complex than prokaryotic cells. Eukaryotic organisms include animals, plants, fungi, and paramecia. Prokaryotic organisms include bacteria and archaea.

Video 2'58 : https://youtu.be/M1wdIdCOk-Y

Video 6'49 :https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-cells/hs-prokaryotes-and-eukaryotes/v/prokaryotic-and-eukaryotic-cells

video 4'59 : https://youtu.be/ApvxVtBJxd0?si=Dg-UVvKUl1OZ2LxL

2,2,2/ Collaboration avec les défenses innées

1/ Expérience historique

En 1966 Claman a montré qu’une souris privée de thymus et de moelle osseuse par irradiation à la naissance ne produit plus d’anticorps. Cependant dans certaines conditions, la production d’anticorps peut être rétablie.

2/ Cellules en coopération

- Estimer le nombre et la diversité des cellules et des molécules nécessaires à l’immunité adaptative, notion de combinatoire.

Réalisez un schéma de synthèse des différentes expériences

coopération cellulaire → activation anergie ou apoptose

activation = différentiation de cellules dites « naïves » → en cellules compétentes

• lymphocytes LT(CD)8 → LT cytotoxiques

• lymphocytes LT(CD)4 → LT régulateurs = auxiliaire

• lymphocyte B → Plasmocyte

3/ Molécules de reconnaissance entre cellules

CPA, LT/B, CMH, TCR, BCR, CD

coopération cellulaire

cellules présentatrices de l'antigène

activation des lymphocytes naïfs

lymphocytes LTCD4

CMH = complexe majeur d'histocompatibilité

CD = cluster of differentiation

bilan video duplos https://youtu.be/QQPfQMg4wgY?si=HKLT6rpe6h2uoKUv

 

correction TP et bilan

Bilan/ L’organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules spécialisées

 Réaliser et /ou observer des préparations microscopiques montrant des cellules animales ou végétales.

 Observer et analyser des images de microscopie électronique.

 Distinguer les différentes échelles du vivant (molécules, cellules, tissus, organes, organisme) en donnant l’ordre de grandeur de leur taille.

cellule, matrice extracellulaire/paroi, tissu, organe ; organite, spécialisation cellulaire, ADN, double hélice, nucléotides (adénine, thymine, cytosine, guanine), complémentarité, gène, séquence.

Les cellules spécialisées ont une fonction particulière dans l’organisme, en lien avec leur organisation et la structure moléculaire l’ADN lui permet de porter une information.

La matrice extracellulaire est constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire.

Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions sont assurées par une seule cellule. Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules spécialisées formant des tissus, et assurant des fonctions particulières.

Toutes les cellules d’un organisme sont issues d’une cellule unique à l’origine de cet organisme. Elles possèdent toutes initialement la même information génétique organisée en gènes constitués d’ADN (acide désoxyribonucléique). Cependant, les cellules spécialisées n’expriment qu’une partie de l’ADN.

netographie

https://www.thinglink.com/scene/781537682185519105

https://989723745328449866.weebly.com/cours-1.html#

https://989723745328449866.weebly.com/uploads/5/3/3/2/53321233/cours_1.pdf

http://www.medecine.unige.ch/enseignement/dnaftb/

http://www.genoscope.cns.fr/externe/HistoireBM/

https://www.timetoast.com/timelines/genetics-timeline--15

https://www.timetoast.com/search/timelines?cx=partner-pub-3637961829875093%3Aehixnl-dg1y&cof=FORID%3A9&ie=UTF-8&q=genetics&sa=Search&siteurl=localhost%2F&ref=localhost%2Fcategories&ss=

DNA from the begining : http://www.dnaftb.org/

Lettre de Crick à son fils Mickael du 19/03/1953 : https://planet-vie.ens.fr/article/2459/lettre-francis-crick-son-fils-1953#telechargements

frise interactive : https://www.timetoast.com/timelines/dna-17486a4b-a390-4854-8b8b-89fe8efabeb1

évaluation

pour s'entrainer : https://www.qcm-svt.fr/QCM/public-seconde.php

QCM en ligne : https://www.assistancescolaire.com/eleve/2nde/svt/reviser-le-cours/2_svt_01#exercicet2

4,2/ LE MÉTABOLISME DES CELLULES, UN ENSEMBLE DE REACTIONS CHIMIQUES

métabolisme = transformations biochimiques = ensemble des réactions chimiques dans une cellule, un individu

4,2,1/Transformations biochimiques de matière organique

matière organique = contient C-H, molécules du vivant

le pain, le vin, le cidre et la bière sont produits grâce à un champignon, la levure Saccaromyces cerevisiae.

Comment cet organisme vivant permet-il les transformations utilisées par l’homme depuis des millénaires ?

? Écrivez les recettes, sous forme d’équations chimiques, de ces transformations biologiques

: farine + eau + levure → → pain (bulles gaz)

: raisin + levure → vin (alcool (éthanol))

: pomme + levure → cidre (alcool (éthanol) + gaz (mousse))

: malt + houblon + eau + levure → bière (alcool (éthanol) + gaz (mousse))

1/ Observation de levures au microscope

Observation au microscope photonique puis éléctronique (document)

organites : mitochondries, vacuole, ...

cytoplasme = cytosol + organites

2/ Mesures du métabolisme des levures

? Mettre en oeuvre des expériences pour identifier les substrats et produits du métabolisme.

Expérience avec rouge de crésol : dessinez le montage expérimental

2KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O

Le rouge de crésol a la propriété de changer de coloration lorsque le pH varie (jaune en milieu acide, violet en milieu basique). C'est ce qu'on appelle un indicateur coloré de pH.

Expérience avec eau de chaux

L’eau de chaux est une solution saturée d’hydroxyde de calcium Ca(OH)₂, produite en mélangeant de la chaux aérienne à de l’eau. La chaux se dissout (faiblement) dans l’eau et le filtrat obtenu constitue l’eau de chaux.

L'eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone CO₂, qu'elle met en évidence. Le précipité blanc ainsi formé est du carbonate de calcium CaCO₃. La réaction est la suivante :

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

ou, en écrivant les espèces sous forme ionique :

Ca²⁺ + 2 HO⁻ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

§ Ckoa l’immunité adaptative ?

2,2/ L'IMMUNITÉ ADAPTATIVE

Objectifs : Par l’étude d’un cas d'une infection virale (par exemple la grippe), comment se mettent en place les défenses adaptatives et comment, en collaboration avec les défenses innées, elles parviennent à l'élimination du virus.

2,2,1/ Mise en place des défenses adaptatives

1/ Expérience historique

en 1890 Von Behring montre que les antitoxines produites par un animal pourraient immuniser un autre animal

schématisez l’expérience

immunité acquise, adaptative, spécifique

2/ Réponse à médiation humorale : Anticorps

Humeurs → La théorie des humeurs est l'une des bases de la médecine antique européenne. Elle a été popularisée par Hippocrate en particulier dans De la nature de l'homme : « Le corps de l’homme a en lui sang, pituite, bile jaune et noire ; c’est là ce qui en constitue la nature et ce qui y crée la maladie et la santé. Il y a essentiellement santé quand ces principes sont dans un juste rapport de crase, de force et de quantité… »

humeurs => substance => molécule par opposition à cellule => La réponse immunitaire humorale désigne l'ensemble des processus menant à la production d'anticorps suite à une stimulation du système immunitaire.

Anticorps = Immunoglobulines = agglutinines

modèle moléculaire en 3D : Ig humaine antiGP120 complète ou modèle suivant https://libmol.org/?libmol=222

1/ admirez

2/ Quels atomes (coloriez-atomes-CPK) ?

3/ Quelle forme globale ?

4/ Combien de parties (chaines) ?

5/ Quelle nature ?

6/ Faites un schéma d’interprétation

Schématisez une Immunoglobuline en Y : 2 parties variable / fixes ; lourdes / légères

Substance protectrice, molécule capable de se fixer à un antigène. . Antikörper a été utilisé pour la première fois par le médecin allemand Paul Ehrlich (Strehlen 1854 - Bad Homburg vor der Höhe 1915) dans un article publié en octobre 1891, intitulé "Experimentelle Untersuchungen über Immunität". Les lymphocytes B activés par l’antigène se transforment en plasmocytes fabricants d’anticorps à partir d’un assemblage de 2 protéines légères (25 kDa) et 2 protéines lourdes (50 kDa) elles mêmes construites à partir de multiples gènes, la multitude de combinaison permet une adaptation des anticorps à différents antigènes nouveaux. On les classe en 5 catégories : M, G, A, D, E. Les gènes codant pour les anticorps sont situés sur les chromosomes 14 et 2 ou 22. Chaque gène (V, D, J, C) présente plusieurs variantes (numéros). Une multitude d’anticorps différents est donc possible par l’association des différentes variantes des différents gènes. Ainsi l’immunité peut s’adapter à une multitude d’antigènes.

séropositivité = production d’anticorps,

complexe immun = Ac+Ag

neutralisation de l'Ag :

• agglutination : emprisonnement de l’Ag et limitation de sa propagation

• neutralisation : destruction de l’Ag ou pertubation de son cycle infectieux

• destruction : facilitation de la phagocytose de l'Ag / phagocytes

immunoglobulines (anticorps)

La réaction immunitaire adaptative doit prendre en compte une grande diversité d’agents pathogènes, leur variabilité et leur évolution. Cela soulève un paradoxe : pour lutter contre cette immense diversité d’agents immunogènes, elle devrait mettre en jeu beaucoup plus de gènes que n’en porte le génome humain. Des mécanismes particuliers engendrent des combinatoires immenses de gènes et de protéines composites notamment dans le cas des anticorps :

 recombinaison de segments de gènes exprimant les parties constantes et variables des chaînes lourdes et légères des immunoglobulines ;

 assemblage des chaînes lourdes et légères.

Ces mécanismes aléatoires engendrent une diversité telle que tous les antigènes possibles sont en principe reconnaissables.

3/ Réponse à médiation cellulaire : Cytotoxicité

Photos et schémas à compléter

lymphocytes T cytotoxiques

cells

Text 475 words : hommage to the onion skin : https://www.microscopy-uk.org.uk/mag/artnov03/wdonion.html

Questions about cells : https://www.evolvingsciences.com/Cells yr 10 .html

Cells And Cell Theory Quiz : https://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=cells-and-cell-theory-quiz

presentation

human body temperature

text 154 words : Decreasing human body temperature in the United States since the Industrial Revolution

https://elifesciences.org/articles/49555

comprehension test about

video 1'09 : https://youtu.be/Q4f4z2vUO8Q?si=h6_N1L35vzZczPQb For more than 100 years, the general assumption has been that 98.6 degrees is the normal average body temperature. But studies show it has decreased in recent years. -----

video 5'43 : https://youtu.be/1Scf7ZJcPUY?si=0d_KVoTXCobnig5p In 1851 a German doctor named Carl Wunderlich conducted a yearslong study. He went room to room in his hospital with a thermometer, taking the temperatures of some 25,000 different patients to try and pin down the average human body temperature. And he did, seventeen years later, when he published a paper with that well-known metric of 37 degrees! He also gave us the first quantitative measurement for determining if someone has a fever. 38 degrees and above. And then for the next 140 years, we just accepted this number as correct. Despite the fact that Dr. Wunderlich collected this data using a comically large, foot-long thermometer that had to be held in a patient’s armpit for 20 minutes. Because believe it or not, portable thermometers small enough fit under your tongue weren’t invented until 1866. So it wasn’t until the 1990s that another doctor decided to revisit this question using more modern equipment. And he found that yeah, the average human body temperature is ACTUALLY around 36.8 degrees Celsius.

Antigène
Générateur d’anticorps, Antibody generating, serait la source de ce mot utilisé pour la première fois dans une publication en fançais en 1903 par le microbiologiste hongrois Laszlo Detre (Nagysurány 1874 - Washington 1939). Substance, molécule, cellule ou même organisme reconnu comme ennemi par le notre. En réaction notre système de défense fabrique des anticorps. Parfois notre défense exagère, elle reconnaît comme ennemi des innocents comme acariens, pollen, poussières, gluten, lactose … que l’on appelle alors allergènes. Dans l’autre sens certaines molécules ne peuvent à elles seules provoquer la fabrication d’anticorps, elles doivent s’associer pour devenir immunogène et on les appelle alors  haptène.

épitope n.m. Partie d'une molécule capable de stimuler la production d'un anticorps.

d'après le Dictionnaire médical de l'Académie de Médecine

Académie nationale de médecine

https://www.academie-medecine.fr › le-dictionnaire

Un épitope, aussi appelé déterminant antigénique, est une molécule qui peut être reconnue par un paratope, pour déterminer si elle appartient au domaine du soi ou au domaine du non-soi.

selon Wikipédia 

2,1,2/ Déclenchement d'une réaction immunitaire

Petit jeu : Version web  “en ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/leucowar/

1/ Phagocytose

- Observer la phagocytose par des cellules immunitaires (macrophages).

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

Phagocytose,

macrophages = phagocyte [φάγος : glouton] [μακρος : gros]

2/ les recepteurs de l’immunité innée car génétique

À l'occasion d'une lésion, des pathogènes peuvent s'introduire dans l'organisme par l'intermédiaire de la peau ou des muqueuses. Différentes cellules de l'immunité innée présentes dans ces tissus, souvent qualifiées de cellules résidentes, reconnaissent ces pathogènes dès leur entrée dans l'organisme. Il s'agit des cellules dendritiques, des macrophages et des mastocytes.

L'identification des pathogènes par ces cellules se fait au moyen de récepteurs qui reconnaissent des motifs moléculaires caractéristiques des micro-organismes. On parle de PRR (Pattern Recognition Receptor, Le terme fut proposé par l'immunologiste Charles Janeway en 1989) pour désigner ces récepteurs cellulaires capables de reconnaître des motifs moléculaires caractéristiques des pathogènes, motifs appelés  PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns).

Les PRRs sont exprimés par toutes les cellules de l'immunité innée. Certains PRRs sont membranaires, d'autres sont cytoplasmiques, ce qui permet un repérage efficace du pathogène.

La reconnaissance d'un PAMP par un PRR peut en particulier :

- déclencher la phagocytose

- déclencher l'activation de la cellule et la mise en place de mécanismes effecteurs.

récepteurs de surface

L'immunité innée existe chez tous les animaux. Elle est génétiquement déterminée et présente dès la naissance. Elle opère sans apprentissage préalable. Elle repose sur des mécanismes de reconnaissance et d'action (phagocytose) très conservés au cours de l'évolution : une dizaine de types cellulaires différents (récepteurs de surface pour la reconnaissance de motifs étrangers partagés par de nombreux intrus) et une centaine de molécules circulantes (interleukines pour la communication entre cellules).

3/ Première ligne

Video INSERM 3’40 : https://youtu.be/phYppRaLCOY

Très rapidement mise en œuvre et présente en tout point de l’organisme, l'immunité innée est la première à intervenir lors de situations variées (atteintes des tissus, infection, cancérisation). C'est une première ligne de défense immunitaire qui agit d'abord seule puis se prolonge pendant toute la réaction immunitaire.

Sitographie / la réaction inflammatoire

• http://hematocell.univ-angers.fr/index.php/enseignement-de-lhematologie-cellulaire/leucocytes-et-leur-pathologie/95-basophiles-et-mastocytes

• http://www.medecine.ups-tlse.fr/DCEM2/module8/item112/indexI1.htm

• http://www.chups.jussieu.fr/polys/anapath/Cours/POLY.Chp.3.html

• 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

• https://cytologie-sanguine.com/html/sangnormal.php

• dossier virus de l'INSERM : https://my.visme.co/view/kkyo6erk-exposition-inserm-des-virus-emergents-et-des-epidemies-3

Bilan / L’immunité innée

Connaissances

L'immunité innée existe chez tous les animaux. Elle opère sans apprentissage préalable. Elle est génétiquement déterminée et présente dès la naissance.

Elle repose sur des mécanismes de reconnaissance et d'action très conservés au cours de l'évolution : une dizaine de types cellulaires différents (récepteurs de surface pour la reconnaissance de motifs étrangers partagés par de nombreux intrus) et une centaine de molécules circulantes (interleukines pour la communication entre cellules).

Très rapidement mise en oeuvre et présente en tout point de l’organisme, l'immunité innée est la première à intervenir lors de situations variées (atteintes des tissus, infection, cancérisation). C'est une première ligne de défense immunitaire qui agit d'abord seule puis se prolonge pendant toute la réaction immunitaire.

La réaction inflammatoire est essentielle. Elle traduit l’accumulation de molécules et de cellules immunitaires au lieu d’infection ou de lésion. Aigüe, elle présente des symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur). Elle prépare le déclenchement de l'immunité adaptative.

Notions fondamentales : organes lymphoïdes, macrophages, phagocytose, médiateurs chimiques de l'inflammation, interleukines, récepteurs de surface, réaction inflammatoire, médicaments anti-inflammatoires.

Précisions : la description des récepteurs de l'immunité innée (PRR), des signaux de dangers et la connaissance des signatures des pathogènes (PAMP) sont hors programme. La mise en perspective évolutive du système immunitaire est signalée ; elle lie à cette thématique de sciences fondamentales une réflexion sur la santé, mais elle ne fait pas l'objet d'une argumentation particulière.

Capacités

- Recenser, extraire et exploiter des informations, sur les cellules et les molécules impliquées dans la réaction inflammatoire aiguë.

- Observer et comparer une coupe histologique ou des documents en microscopie avant et lors d'une réaction inflammatoire aiguë.

- Observer la phagocytose par des cellules immunitaires (macrophages).

- Recenser, extraire et exploiter des informations, y compris expérimentales, sur les effets de médicaments antalgiques et anti-inflammatoires.