TP N°26 : Les réactions associées à l`immunité innée.

Document1 Le maintien de l'intégrité de l'organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire TP N°26 : Les réactions associées à l’immunité innée. A : Les mécanismes (à connaitre pour la prochaine séance). L’immunité innée est commune aux êtres vivants. Elle consiste à éliminer le plus rapidement possible tout élément étranger (le NON SOI) à ces propres cellules (le SOI). Elle intervient lorsque les barrières physiques ; peau et muqueuses sont franchies. Quand l’intégrité du milieu intérieur est rompue. L’immunité innée ne nécessite pas d’apprentissage préalable. Elle est génétiquement héritée et est présente dès la naissance. La réaction inflammatoire aigüe en est un mécanisme essentiel. Elle fait suite à l’infection ou à la lésion d’un tissu. Elle met en jeu des molécules à l’origine de symptômes stéréotypés : rougeur, chaleur, gonflement, douleur. Ces symptômes sont la conséquence d’un afflux de sang au niveau de la zone d’infection. Les globules blancs ou leucocytes en particulier les macrophages, quittent par diapédèse le flux sanguin pour aller phagocyter et donc détruire le non soi. A partir du cours réalisé en classe, De l’étude de la synthèse numérique (http://svt.cpf.edu.lb/3a-lemaintiende1/index.html), de la synthèse de votre livre vous devez être capable de définir en une phrase : o Quelle est la fonction de l’immunité innée ? o Quelles sont les étapes de la réaction inflammatoire, (reproduisez et légendez en 5 minutes le schéma cidessous) ? o Quels sont les phénotypes à l’échelle de l’organisme (symptômes), à l’échelle tissulaire, à l’échelle cellulaire, à l’échelle moléculaire ? Vous devez les identifier sur le document 2 ? o Comment les phagocytes reconnaissent-ils l’antigène comme du NON SOI? http://www.dailymotion.com/video/x51qr2_phagocytose_tech http://www.youtube.com/watch?v=LZtUSyJpW3M Document 1 : Schéma figuratif incomplet de la réaction inflammatoire associée à une piqure. vaisseau sanguin

hématies polynucléaire polynucléaires réalisant la diapédèse

pénétration des microbes

microbes (coques)

écharde ou clou ou.. Document 2 : photographie d’une inflammation causée par une épine de rosier et coupe histologique de l’inflammation. Début de la réaction immunitaire

épiderme derme pus

fibre nerveuse sensitive

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Document1

Tableau de classification des différents leucocytes (globules blancs). Nom

% des totaux

leucocytes

Granulocytes neutrophiles Macrophage

40-70%

Phagocytose des bactéries

Granulocytes éosinophiles Macrophage

1-4%

Destruction des vers parasites

Fonction principale

Granulocytes basophiles et 0.5-1% mastocytes

Libération de médiateurs chimiques (réaction inflammatoire)

Lymphocytes B

Production d'anticorps (réponse humorale) 20-45% Attaque des cellulaire)

Lymphocytes T Monocytes

4-8%

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cellules

infectées

(réponse

Phagocytose (les monocytes se transforment en macrophages dans les tissus)

Document1 B- La communication. Comme toutes les réactions de l’organisme, la réaction inflammatoire se déclenche grâce à un système de communication très élaboré ; La communication par contact : La reconnaissance des agents pathogènes (le NON SOI) ce fait par des cellules spécialisées : les cellules de l'immunité innée se trouvent dans le sang (granulocytes) ou dans les tissus (cellules dendritiques et macrophages dérivant des monocytes du sang, mastocytes). Ces cellules possèdent une grande variété de récepteurs protéiques de l'immunité innée (PRR) capables de reconnaître des motifs moléculaires communs à la plupart des microorganismes et des virus, mais absents des cellules humaines. Ces récepteurs sont généralistes, on les appellera (PAMP). Schéma de la reconnaissance des antigènes (NON SOI) par un granulocyte.

Schéma des phases de l’adhésion 1(PAMP-PRR), de l’ingestion 2 ; formation des phagosomes 3, digestion 5.

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Document1 La communication chimique : Les anti-inflammatoires sont des médicaments symptomatiques, qui n’agissent pas sur la cause. Ils sont indiqués quand l’inflammation, processus normal de défense contre les agressions, devient gênante, notamment à cause de la douleur. Ils sont particulièrement efficaces au moment de la phase aigüe, du processus inflammatoire ; c’est la raison pour laquelle ils sont utilisés en rhumatologie, en cas de poussées inflammatoires, survenant au cours d’une arthrose, d’une arthrite, d’une tendinite, ou en traumatologie, en gynécologie (dans les dysménorrhées), en urologie dans les coliques néphrétiques. Montrez comment la prise d’ibuprofène (Advil, Nurofen…) aboutit à une diminution des symptômes de l’inflammation. Documents ressources: synthèse des prostaglandines. Parmi les molécules effectives de la réaction inflammatoire aigüe, les prostaglandines sont sécrétées par les mastocytes (monocytes et granulocytes). Elles permettent une augmentation de la perméabilité vasculaire. Les étapes de la synthèse des prostaglandines: enzyme. Molécules de la membrane → Acide arachidonique → Prostaglandine H et G → Prostaglandines E, F, G Phospholipase Cyclo-oxydase (COX) Prostaglandine synthase Les conditions de synthèse de la cyclo-oxygénase (COX) dans les monocytes ou granulocytes : On fait incuber un nombre défini de monocytes et de granulocytes en présence d’une concentration de 10 µg/mL de LPS (molécule de la paroi de nombreuses bactéries) pendant différents temps : 0,1 ; 2,5 et 4,5 heures. On traite ensuite la culture de manière à récupérer le cytoplasme des cellules, et on effectue une électrophorèse destinée à séparer les molécules de COX des autres protéines cytoplasmiques. La coloration des protéines COX donne les résultats suivants : Mode d’action moléculaire des enzymes. Les enzymes sont des protéines constituées de centaines d’acides aminés. Pour agir, l’enzyme doit rentrer en contact avec la molécule de substrat qui lui est spécifique pour former un complexe enzyme-substrat. Cette liaison avec la molécule de substrat est suivie de la libération des produits de la réaction. Ce contact s’établit au niveau d’une zone particulière de l’enzyme, zone en creux et complémentaire de forme d’une partie de la molécule de substrat que l’on nomme le site actif. Le site actif est constitué de quelques acides aminés qui assurent une liaison temporaire avec le substrat spécifique ce qui permet le déroulement de la réaction Influence de l’ibuprofène sur l’activité de la COX Données expérimentales On mesure de l’activité de l’enzyme COX en présence de concentrations croissantes d’ibuprofène (10-7 à 10-3 µM). En absence d’ibuprofène, on mesure l’activité d’une quantité ‘Q’ de COX et on lui attribue la valeur 100% d’activité. On ajoute ensuite à la même quantité ‘ Q’ de COX une quantité ‘q ‘ d’ibuprofène, puis on mesure l’activité de l’enzyme (c’est à dire la synthèse de prostaglandine à partir de l’acide arachidonique). Pour montrer les propriétés antiinflammatoires de l’ibuprophène, on montre qu’en se fixant sur sur le site actif de la cyclo-oxydase il empêche la formation du complexe COX-Acide arachidonique et donc la formation de Prostaglandine H et G. Utilisez les fonctionnalités du logiciel Rastop et le fichier cyclo-oxydase ovine pour montrer les sites de fixation de l’ibuprofène, mettez en évidence le site actif de l’enzyme en mettant en évidence l’acide arachidonique. Les données fournies par les études de biologie moléculaire ont montré que la molécule d’ibuprofène se fixe sur les acides aminés 120 (Arginine) de la COX et de ce fait interagit avec les acides aminés 385 (tyrosine) et 530 (sérine) de l’enzyme.

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Document1 Affichez sous forme sphère de couleur, les acides aminés indiqués ainsi que l’achide arachidonique. Dans le complexe enzyme-substrat, la COX est nommée chaine A, l’acide arachidonique est appelé ACD700 Protocole : Ouvrez la molécule cyclooxydase et substrat, aSélectionez l’enzyme : Expression (bouton Abc), dans la fenetre Sélection d’atomes tapez chaineA ; Choisissez la forme cachez tout (bouton bleu) puis ruban. bSélectionnez l’achide arachidonique (ACD700), choississez les sphères, et dans la tablette atome la couleur de votre choix. cFaites apparaitre les trois acides aminés (Abc : ser530). dEn bas à gauche trans zoom, z vous permet de zoomer sur la zone étudiée. eDans edition, la fonction copier image vous permet de mettre votre résultat dans le presse papier. Réalisez une représentation soignée, renseignée. Expliquez le mode d’action antiinflammatoire de l’ibuprofène.

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