cours immunologie micro-organismes 2017

Chapitre 1 : Le monde microbien, immunologie
Thème 3
Le prof ne fait pas cours, il est à votre disposition pour
répondre à vos questions (notamment sur le cours) et pour vous aider dans les activités.
L’élève apprend son cours tout seul à la maison avec un fichier cours (celui là même que tu es en train de
lire) et il fait toutes les activités proposées en classe plus ou moins en autonomie.
Prévoir d’apporter des oreillettes pour écouter les vidéos et une clé USB en classe pour récupérer des vidéos,
documents…
Productions à rendre : un écrit avec une trace (réponses, dessins etc.) de TOUTES les activités.
Remarque : il n’y a pas d’ordre pour les activités, il suffit d’écrire leur titre avant de les traiter.
Vocabulaire à connaitre /  définitions
micro-organisme – immunologie – système immunitaire - pathogène - ubiquité - muqueuse - bactérie - virus infection – contamination – asepsie – antisepsie - réaction immunitaire - phagocyte phagocytose - antibiotique –
antibiogramme - leucocyte – lymphocyte B - lymphocyte T - antigène – anticorps – séropositivité - vaccination
– VIH – SIDA – immunodéficience – maladies opportunistes.
PARTIE 1 : Le monde microbien et le risque infectieux
 micro-organisme (« microbes ») : être vivant invisible à l’œil nu.
Certains sont  pathogènes, ils provoquent des maladies, d’autres sont non-pathogènes.
 immunologie : étude du système immunitaire, c'est-à-dire de notre système de défense contre les microorganismes pathogènes.
I - La contamination par les micro-organismes
1°) Les micro-organismes qui nous entourent
 Lien avec l’activité observation microscopique
 Lien avec l’activité calcul de tailles des micro-organismes
 Ubiquité des micro-organismes.
On estime à 100 000 milliards le nombre de bactéries hébergées par le corps humain, soit près de 10 fois plus que le
nombre de cellules d’un individu. Cela représente une masse comprise entre 1 et 2 kg pour un individu de 70 kg. En plus
des bactéries vivant sur notre peau ou dans notre nez, la plupart vivent dans notre tube digestif, notamment dans l’intestin
grêle.
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La plupart des micro-organismes qui nous entourent sont des bactéries, des champignons, des virus, des
levures…Ils sont très nombreux dans notre environnement, plus particulièrement dans la terre et l’eau (doc 1)
mais aussi sur et dans notre organisme (doc 2), c’est  l’ubiquité des micro-organismes : extrême abondance.
 Certains micro-organismes sont bénéfiques pour l’organisme humain.
 L’ensemble de ces bactéries forment le microbiote, et l’ensemble bactéries-endroit où elles sont hébergées
forme le microbiome (une sorte d’écosystème).
 Lien avec l’activité microbiote intestinal.
2°) L’entrée des micro-organismes dans l’organisme : la contamination.
Doc 2 : La peau et les muqueuses (= parois très fine qui tapissent l’intérieur d’un organisme) sont des barrières
naturelles. Lorsque les micro-organismes les franchissent, c’est la  contamination.
 muqueuses : couche de cellules qui tapissent les cavités internes du corps en contact avec l’extérieur (tube
digestif, bronches, vagin etc).
Doc 3: modes de
contamination.
Les micro-organismes se transmettent de différentes façons (doc 3): directement d’un individu à l’autre (rapport
sexuel non protégé et SIDA, gouttelettes quand on éternue…) ou indirectement par l’eau ou des aliments
contaminés, une blessure…
Vidéo sur la listéria :
http://www.bonjour-docteur.com/actualite-sante-listeria-mefiez-vous-du-fromage--70.asp?1=1&IdBloc=Tout
Il y est dit que la listéria, comme la plupart des bactéries, préfère des températures entre 20 et 37 °C.
II- L’infection par les micro-organismes
 L’infection est la phase de multiplication des micro-organismes pathogènes dans l’organisme, après la
contamination. Elle déclenche l’apparition des symptômes (signes visibles) de la maladie.
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L’infection bactérienne (doc 4) : les bactéries se multiplient rapidement par divisions cellulaires (mitoses) dans
les liquides du corps puis peuvent envahir les organes par le sang, il y a alors une maladie infectieuse.
Remarque: les bactéries infectent elle même le sang (septicémie) ou elles fabriquent des toxines qui envahissent
le sang (toxémie).
L’infection virale (doc 5) : les virus se multiplient à l’intérieur de cellules vivantes avant d’être libérés et de
parasiter d’autres cellules. Ils tuent les cellules infectées.
Les virus sont des parasites de nos cellules car ils ne peuvent vivre seuls, ils ont besoin de pénétrer dans une
cellule pour se dupliquer (se reproduire). Les virus ne sont pas des cellules car ils ne sont pas autonomes pour
se multiplier (d’ailleurs ils sont beaucoup plus petits que les cellules).
III- Limiter les risques de contamination et d’infection
 Asepsie: méthode préventive visant à éviter l’entrée des microbes (la contamination).
 Lien avec l’activité expérience d’asepsie
Parmi les règles d’asepsie, nous pouvons citer l’hygiène corporelle dont le lavage des mains fréquent (impératif
avant de manger et après les toilettes), mais aussi l’utilisation de préservatifs pour lutter contre les IST
(Infections Sexuellement Transmissibles).
En milieu hospitalier, les salles d’opération sont décontaminées, port de gants, de masques...
 Antisepsie: méthode curative visant à combattre une infection microbienne grâce à des produits
antiseptiques (destruction des micro-organismes au niveau de la plaie).
Utilisation de produits antiseptiques (eau oxygénée, alcool à 70°, bétadine...).
Quand l’infection est bactérienne et avancée, on peut avoir recourt à l’utilisation d’antibiotiques.
 Lien avec l’activité découverte historique (Fleming et la découverte de la pénicilline).
Les antibiotiques, c’est pas automatique !!
Les antibiotiques détruisent les bactéries, pas les virus (doc 6).
Leur utilisation massive et souvent inappropriée entraîne des
problèmes de santé publique, notamment les maladies
nosocomiales.
 Lien avec l’activité les antibiotiques
Les bactéries devenues résistantes aux antibiotiques ont suivi la théorie de
la sélection naturelle !!
Voir animation « mutations bactéries ».
Voir extrait c’est pas sorcier « test antibiotique ».
Schéma bilan : la menace microbienne
asepsie
pathogènes et non pathogènes
contamination
antisepsie
antibiotiques
infection
par les virus
par les bactéries
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PARTIE 2: Les défenses immunitaires de l’organisme
Comment l’organisme détecte-t-il la présence de micro-organismes et comment se défend-t-il ?
Au préalable : la composition du sang :
- de plasma, liquide dans lequel baigne des cellules suivantes :
- les hématies (= globules rouges)
- les plaquettes (rôle dans la coagulation du sang)
- les leucocytes (= globules blancs), qui sont de plusieurs types :
Les lymphocytes
en rouge : à connaitre.
Les phagocytes (ou peut trouver également mastocyte).
Remarque: sérum = sang dont on a éliminé les cellules (globules rouges et globules blancs).
 Se reporter régulièrement au schéma bilan page 8 pour la compréhension.
I – Une réaction immunitaire rapide à une infection : la phagocytose
La défense d’un organisme face à l’infection par un micro-organisme pathogène est la défense immunitaire, ou
 réaction immunitaire.
Vidéos de phagocytose (très bien pour la compréhension).
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0064-2
https://www.youtube.com/watch?v=7PQU8IoQZ5k
Doc 1 : les phagocytes sortent des vaisseaux
sanguins et se dirigent vers les micro-organismes
pathogènes. Il y a ensuite phagocytose.
 Phagocyte : leucocyte spécialisé dans
l’absorbation et la digestion d’éléments étrangers
(bactéries…)
 Phagocytose : ingestion et digestion
d’éléments étrangers (micro-organismes) par un
phagocyte.
Doc 2 : les étapes de la
phagocytose.
1- le phagocyte (qui est un leucocyte) s’accole aux bactéries et les englobe avec ses prolongements cytoplasmiques
2- le phagocyte « digère » les bactéries dans des poches cytoplasmiques remplies d’enzymes digestives
3- le phagocyte rejette les déchets de cette digestion hors de la cellule.
Comment se manifeste une infection par blessure?
Douleur, sensation de chaleur au niveau d’une plaie, gonflement, rougeur,
pus. Ces signes d’infection disparaissent en quelques jours. Ils sont le signe
de l’enclenchement de phagocytoses (réactions rapides).
Les vaisseaux sanguins se rompent et laissent échapper des hématies qui donnent
la couleur rouge. Le pus est en fait constitué de déchets : les micro-organismes
digérés. La chaleur est caractéristique d’une réaction immunitaire engagée.
BILAN : La réaction de phagocytose est non spécifique (détruit tous micro-organismes), rapide (quelques
jours) et locale (au niveau de la plaie).
II – Lutte contre une infection bactérienne ou virale : la défense par les lymphocytes B
Elles interviennent quand la réaction rapide de phagocytose ne suffit pas à stopper l’infection. Le patient
souffre alors d’une maladie infectieuse.
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Lors d’une maladie infectieuse, les ganglions lymphatiques
grossissent car ils produisent en masse des lymphocytes.
Ces ganglions sont situés dans certaines zones de l’organisme
(aisselles, cou, aines etc).
 Anticorps = molécule en forme de Y se fixant sur les antigènes.
 Antigène = molécule étrangère à l’organisme, à la surface du micro-organisme pathogène à éliminer. C’est
la molécule qui déclenche la réaction immunitaire.
 Lymphocyte B = type de leucocyte (globule blanc) qui fabriquent des anticorps qui vont aller dans le sang.
 Mode d’action des lymphocytes B (LB) : les LB fabriquent des molécules, les anticorps, qui sont sécrétés.
Ces anticorps vont se lier aux antigènes du micro-organisme, et cet amas de complexes antigènes-anticorps va
être reconnu puis détruit par un phagocyte.
Doc 4 : un amas de complexes
antigènes-anticorps qui sera détruit par
phagocytose.
 Spécificité de la liaison antigène-anticorps :
Chaque micro-organismes a un antigène spécifique, auquel il correspond un
antigène unique, car la liaison antigène-anticorps présente une complémentarité
de forme.
Doc 5 : complémentarité de forme entre antigène et anticorps explique la
spécificité des complexes.
 Lien avec l’activité complexe antigènes-anticorps.
Il existe donc un très grand nombre d’anticorps « pré disponibles » dans notre corps.
Doc 6 : expérience historique d’Emil Von Behring
(1890) montrant la spécificité anticorps.
Le rat A a naturellement développé des anticorps antidiphtérie.
La présence d’anticorps anti-diphtérie (rat B) permet de
neutraliser la toxine diphtérique (antigène) mais elle ne permet
pas de neutraliser la toxine anti-tétanique (rat C).
Doc 7 : injection à un rat de bactéries salmonelles.
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Doc 7 : la multiplication des micro-organismes (salmonelles) dans l’organisme induit une augmentation rapide
de la quantité d’antigènes de salmonelles (une semaine après l’infection). Environ 6 jours après l’infection, on
observe l’apparition de molécules jusque là absentes dans le sang du rat : les anticorps. Leur nombre est
maximal à partir de la 2ème semaine et reste constant les semaines suivantes. C’est bien les anticorps qui
permettent la destruction des antigènes car ces derniers diminuent à mesure que les anticorps augmentent.
 la réaction impliquant les lymphocytes B est plus lente que la simple phagocytose.
 Une personne est dite séropositive pour un anticorps déterminé lorsqu’elle présente cet anticorps dans son
sang. Ainsi, elle peut être séropositive au virus du SIDA, ou à la listéria…
Doc 8 : les anticorps fixés aux lymphocytes B et les
anticorps « circulant » c'est-à-dire dans le sang.
Les LB ont des anticorps à leur surface, puis dès le premier
contact avec un antigène, ils sécrètent en grand nombre des
anticorps qui circuleront dans le sang.
Attention : les échelles ne sont pas respectées lorsque l’on représente les anticorps : ce sont des molécules, donc
beaucoup plus petites que les cellules (LB et bactéries). Les molécules ne se voient pas avec les microscopes du
collège alors que les cellules se voient (sauf les très petites cellules). Voir activité « taille… ».
Animation sur la spécificité des anticorps.
http://www.edumedia-sciences.com/fr/a84-anticorps
BILAN : Etapes de la réaction immunitaire avec les lymphocytes B (voir doc 8).
- reconnaissance de l’élément étranger par les anticorps de surface du lymphocyte B spécifique
- multiplication de ce lymphocyte B
- sécrétion des anticorps circulants spécifiques par le lymphocyte B dans le sang
- fixation sur les antigènes et neutralisation (complexe antigène-anticorps)
- phagocytose des complexes.
III – Lutte contre une infection virale: la défense par les lymphocytes T
 Lymphocyte T = type de leucocyte (globule blanc) qui élimine les cellules infectées par des virus.
 Mode d’action des lymphocytes T (LT) Contrairement aux bactéries, les virus après avoir circulé dans le
sang, se développent à l’intérieur des cellules. Une cellule infectée par un virus présente à sa surface des
antigènes viraux. Les lymphocytes T reconnaissent spécifiquement ces antigènes viraux, se complexent avec et
tuent la cellule infectée par le virus. Les déchets (débris de la cellule infectée) sont ensuite éliminés par
phagocytose. Dès la première relation LT-cellule infectée, les LT se multiplient.
Remarque : quelque soit le type de réaction immunitaire engagée, il y a toujours une phagocytose.
Doc 9 : action d’un
lymphocyte T.
Photo 1 : contact entre un
lymphocyte T et une cellule
infectée par un virus (le LT
reconnait les antigènes).
Photo 2 : après contact avec la
cellule infectée, Le LT libère
une substance qui perfore la
cellule et la détruit.
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Doc 10 : évolution du nombre de virus et de lymphocytes T présents
dans le sang en fonction du temps chez un individu infecté par le
virus de la grippe.
On remarque que le nombre de virus diminue quand les LT
augmentent et agissent. Les LT ne sont plus produits et meurent
quand il n’y a plus de virus.
Quand le système immunitaire n’est pas défaillant, il n’y a plus
d’infection par le virus de la grippe 10 jours après l’infection.
 la réaction impliquant les lymphocytes T est plus lente que la
simple phagocytose.
IV – Des défenses renforcées : la vaccination et ses enjeux
 Lien avec l’activité expériences historiques (sur la vaccination).
Doc 11 : la mémoire immunitaire.
 Mode d’action des lymphocytes B mémoire
Au 1er contact avec l’antigène, certains lymphocytes
ne se transforment pas en LB sécréteurs d’anticorps,
mais en LB mémoire. Ils se multiplient et restent dans
le sang.
Au deuxième contact avec le même antigène, tout se
passe comme si ces LB avaient « gardé en mémoire »
la forme de cet antigène. Ainsi ils peuvent le
reconnaitre et se transforment rapidement en LB
sécréteurs d’anticorps spécifiques. Cette 2ème réaction
est très rapide et très efficace. Le micro-organisme est
alors éliminé avant que l’individu ne soit malade.
 La vaccination utilise cette propriété de mémoire immunitaire : on présente à l’organisme des microbes
atténués, c’est à dire sans pouvoir pathogènes. En cas de contamination ultérieure, le système immunitaire est
prêt à répondre très vite et très fort.
Doc 12 :
vaccination et
éradication
des maladies
(d’après
Science et
Santé, 2015).
Doc 13 : intérêt de la couverture vaccinale en termes de santé publique.
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Conclusion: la vaccination repose sur le principe de la mémoire immunitaire grâce à la production de
lymphocytes B mémoire. La vaccination permet de se protéger soi même, mais aussi de protéger les autres.
Dans une population à forte couverture vaccinale, l’épidémie est maîtrisée.
BILANS
Phagocytose : réaction rapide, non spécifique.
Lymphocytes B et T : lentes, spécifiques
Lymphocytes B : détruisent les bactéries et les virus.
Lymphocytes T : détruisent les cellules infectées par les virus.
Et si le cœur vous en dit…
Tous les C’est pas sorcier sont en libre consultation sur internet !
C’est pas sorcier « les grippes, virus sous surveillance »
C’est pas sorcier « les antibiotiques, les bactéries font de la résistance »
C’est pas sorcier « le SIDA, la lutte continue» (attention, tout n’est pas à jour dans cet épisode).
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V – Des défenses affaiblies : le SIDA
 Lien avec l’activité SIDA
 Immunodéficience : incapacité de l’organisme à déclencher une réaction immunitaire.
 SIDA : Syndrome de l’ImmunoDéficience humaine Acquise (c’est le nom de la maladie).
 VIH : Virus responsable de l’Immunodéficience Humaine (c’est le nom du virus).
 Maladie opportuniste : maladie peu agressive habituellement, mais causant des complications si le système
immunitaire est affaibli.
Doc 15 : le mode d’action du virus VIH
Certains lymphocytes, appelés lymphocytes T4
ont pout fonction de stimuler la multiplication
et l’action des lymphocytes B et T. Or le VIH
se multiplie et donc détruit ces cellules, les
LT4.
Doc 16 : les différentes phases de l’infection par le
VIH en l’absence de traitement.
La maladie du SIDA présente 3 phases (doc 16).
1ère phase : pendant les 8 semaines suivant l’infection, la quantité de VIH augmente, et par réaction immunitaire
les anticorps correspondants augmentent également, l’individu est alors séropositif. Plus le VIH augmente, plus
les Lymphocytes T4 (LT4) diminuent, car le VIH les détruits.
2ème phase (qui peut durer des années) : les anticorps agissent et maîtrisent le développement du virus.
3ème phase : SIDA déclaré : le virus « prend le dessus », se développe et détruit les LT4, les anticorps sont alors
insuffisants pour enrayer la multiplication du VIH. Or les LT4 stimulent la production des lymphocytes B
produisant les anticorps et des lymphocytes T détruisant les cellules infectées (doc 15). Les LT4 détruits, il y a
immunodéficience : la protection de l’organisme n’est plus assurée, d’où la fragilité aux maladies opportunistes
dont la personne séropositive meurt si elle n’est pas sous traitement (trithérapie). Sans traitement, l’individu
meurt généralement 2 à 4 ans après le début de la phase SIDA déclaré d’une maladie opportuniste telle que
pneumonie, diarrhée, mycose, problème hépatique, paralysie, troubles cérébraux… Avec la trithérapie
médicamenteuse, on peut vivre des dizaines d’années en phase asymptomatique et repousser au maximum
l’apparition de la phase SIDA déclaré.
La contamination par le virus du SIDA (VIH) provoque une baisse de l’activité du système immunitaire, on
parle d’une immunodéficience acquise.
Le virus du SIDA pénètre dans certains lymphocytes où il se multiplie et entraîne leur destruction. Les défenses
immunitaires sont alors peu à peu affaiblies et des maladies opportunistes se développent.
Un test de séropositivité permet de déterminer si une personne a été contaminée par le VIH.
Cette personne peut transmettre le virus sans pourtant présenter la maladie, et peut être sans le savoir.
Seules les relations sexuelles protégées (préservatif) permettent d’éviter la contamination.
Savoir : toutes les définitions citées en début de cours, et comprendre tous les mécanismes mis en jeu lors des
réactions immunitaires…
Savoir faire : savoir refaire toutes les activités.
Savoir être : comprendre l’intérêt des agents infectieux sur la santé et l’intérêt des règles élémentaires
d’hygiène, comprendre l’intérêt et les limites de l’utilisation des antibiotiques dans un souci de santé publique,
comprendre l’intérêt individuel et collectif de la vaccination, connaître les risques de contamination par le
VIH, les moyens de protection, les tests de détection.
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