Chapitre 4 Biologie Pour savoir si une personne soufre d’une maladie infectieuse, regarder les résultats de la prise de sang de monsieur X et comparer ces résultats aux normes (Comparer des données physiologiques d’une personne saine et d’une personne souffrant d’une maladie infectieuse). Si une donnée + grande, personne atteinte d’une maladie infectieuse (en cellule/mm3). Si la personne fait un frottis comme examen supplémentaire et qu’il est positif, l’infection est due à une bactérie. Hématies = globules rouges cellules rondes sans noyau Phagocytes = globules blancs cellules volumineuses avec un noyau trilobé Lymphocytes = globules blancs cellules volumineuses avec un noyau occupant presque l’entièreté de la cellule Virus agent infectieux ayant besoin d’une cellule hôte pour pouvoir se reproduire en masse, ce qui détruit la cellule hôte, c’est un parasite intracellulaire obligatoire plus petits microorganismes (0,01𝜇𝑚) Leur architecture à formes variées est simple. Ils sont constitués de manières générale de : a) Une capside protéique qui contient le Capside Enveloppe matériel génétique protéique b) Doublée, pour certains, d’une enveloppe faite de bicouche lipidique c) Glycoprotéines de surface qui servent à s’attacher à la cellule hôte et à y insérer le matériel génétique du virus (ADN ou ARN) pas à proprement parler des êtres-vivants ; Glycoprotéines ne possèdent pas toutes les (ADN ou ARN) caractéristiques : Caractéristiques d’un Caractéristiques d’un être vivant Possède une membrane de bicouche phospholipidique qui le délimite par rapport au milieu extérieur Possède un métabolisme Possède un matériel génétique, la molécule d’ADN, qui lui permet de se reproduire et évoluer, bicaténaire (double brin). Unité fonctionnelle de base : cellule virus Est entouré d’une capside, parfois, ellemême entouré d’une membrane N’a pas de métabolisme propre Possède une ou plusieurs molécules d’ADN ou d’ARN, monocaténaire (simple brin) ou bicaténaire (double brin). Ne sont pas constitués de cellules Reproduction des virus : Étant un parasite intracellulaire obligatoire, il a besoin d’une cellule hôte pour se reproduire. Fusion avec membrane ou endocytose Bactéries organismes procaryotes, pas de noyau vivent généralement sous forme de colonies taille de l’ordre du micromètre (𝜇𝑚) Peuvent être : - à l’origine de maladie - utiles pour l’organisme - à l’origine de la fermentation Constitués d’une capsule visqueuse, d’une membrane cytoplasmique et de cytoplasme contenant de l’ADN. Leur unique chromosome se trouve dans le cytoplasme. cyto Les différentes sortes de bactéries : a) Coque b) Bâtonnet c) Bourgeonnant et appendice d) Autres Protistes organismes unicellulaires eucaryote aux formes diverses et variées certains sont hétérotrophes et d’autres autotrophes taille est de l’ordre de 10𝜇𝑚 jouent un rôle essentiel dans les grands cycles biogéochimiques, et dans la productivité biologiques des zones côtières, estuariennes et océaniques (planctons) et les puits de carbone océanique à la base de la chaîne alimentaire Cinetoplaste Champignons champignons microscopiques développant dans l’épiderme, le derme ou les muqueuses organismes eucaryotes. Les champignons infectieux peuvent provoquer des mycoses. Ils ne sont pas tous dangereux, nous nous en servons parfois dans des recettes ou dans la fabrication de médicaments. Parasites animaux organismes eucaryotes pluricellulaires vers, les gales, … Par ex : le ténia (vers solitaire) est un parasite dans notre tube digestif, il est transmis à l’homme sous forme d’œufs. On s’en débarrasse avec un vermifuge. Prions protéines présentes chez les organismes humain ou animal ayant adopté une structure tridimensionnelle anormale responsables entre autres de l’encéphalopathie spongiforme bovine (vache folle, tremblante du mouton, …) et chez l’homme de MCJ. C’est une maladie infectieuse. Symptôme Fièvre Douleur Inflammation Infection bactérienne Infection virale Allergies Toux Prion normal PrP Prion anormal PrPsc Type de médicament Antipyrétiques Antalgiques/analgésiques Anti-inflammatoires Antibiotiques Antiviraux Antihistaminiques Antitussifs Antibiotiques substance produite par des champignons, des bactéries ou synthétisées en laboratoire possédant la propriété de tuer les bactéries (bactéricides), ou d’en limiter le développement (bactériostatiques) aucune action sur les virus Pénicilline : 1er antibiotique découvert (par accident) Modes d’action des antibiotiques : Comment deviennent-elles résistantes aux antibiotiques : Antiviraux molécules capables de lutter contre la multiplication des virus permettent en général de ralentir l’infection virale mais pas de l’arrêter. On peut les classer en trois catégories : a) Empêche les virus de rentrer dans les cellules b) Empêche la copie de leur génome c) Empêche les nouveaux virus de sortir de la cellule infectée Vecteur de contamination ou d’infection : Contamination : envahissement d’une surface par des microorganismes suivi ou non de la pénétration de ces derniers à l’intérieur même du corps, de la substance ou de l’objet contaminé Infection : envahissement d’un organisme par un agent extérieur, pathogène capable de s’y multiplier, et ensemble des modifications pathologiques qui peuvent en résulter Voie d’infection : endroit par lequel le microorganisme entre dans l’organisme Vecteur de contamination ou d’infection : substance, organisme, objet véhiculant le microorganisme et permettant la transmission d’une personne à l’autre Défenses non spécifiques Flore bactérienne de l’homme : Intérieur et extérieur du corps en symbiose avec certaines bactéries nous aidant dans les fonctions digestives/défenses : Microbiome Principales barrières naturelles extérieures contre la contamination a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) La peau Les muqueuses / mucus Les cils Les larmes Le lysosyme La sueur L’acide gastrique Le sperme / sécrétions vaginales L’urine Les bactéries du tube digestif Défenses mécaniques : Défenses chimiques : Peau et muqueuses constituent une Peau et muqueuses combattent les barrière physique grâce à la agents pathogènes à l’aide de juxtaposition étroite de leurs cellules substances chimiques (sécrétions) Mucus retient les microorganismes et les évacuent vers l’extérieur Salive et larmes contiennent du lysozyme attaquant la paroi des bactéries Acide de l’estomac détruit la plupart des microorganismes Spermine du sperme a des propriétés antibiotiques Urine nettoie l’urètre grâce à son acidité Microorganisme non pathogène vivent sur la peau, intestin,… et étant là, d’autre ne peuvent pas venir Fièvre augmentation anormalement élevée de la température du corps face à une infection Notre corps est régulé à environs 37°C mais sous l’effet de substance chimiques sécrétées par certains agents pathogènes/globules blancs : leucocytes, notre organisme augmente sa température ce qui : permet à notre corps d’éliminer certains agents pathogènes peu résistants à une élévation de température accélère le métabolisme/réactions chimiques ce qui favorise la guérison augmente aussi la fréquence cardiaque/rythme circulatoire ce qui permet aux cellules immunitaires d’atteindre plus rapidement les sites d’infection provoque aussi un drainage plus abondant de nos tissus permettant l’élimination plus rapide des toxines. Tant qu’elle n’est pas trop élevée la fièvre est une réaction bénéfique Une fièvre forte est un danger pour la santé car elle désactive certaines enzymes utiles au bon fonctionnement du corps Réaction inflammatoire Lorsqu’un microbe franchi la barrière naturelle, par une plaie par exemple, une réaction innée se déclenche cellules utilisées : globules blancs/leucocytes capable de réaliser la phagocytose afin de débarrasser l’organisme des organismes pathogènes/débris cellulaires/cellules trop vieilles Parfois, les leucocytes n’arrivent pas à faire face à l’infection, une zone de pus apparait alors, celle-ci contient des microbes et des globules blancs morts ou altérés 3 types de phagocytes : a) Les macrophages : principaux phagocytes, sont situés dans tous les tissus où ils servent de sentinelles b) Les monocytes : cellules sanguines qui se transforment en macrophages après leur passage dans les tissus c) Les granulocytes (ou polynucléaires) : sécrètent des substances chimiques qui renforcent l’effet de chimiotactisme. Ils sont acteurs de la défense antibactérienne. Leurs débris constituent l’essentiel du pus. Les macrophages et les granulocytes sont de véritables éboueurs de notre organisme : ils reconnaissent et phagocytent sans aucune spécificité les microbes et les débris cellulaires. Mécanisme de la réaction inflammatoire : 1) Lésion du tissu et entrée des microbes 2) Libération de médiateurs chimiques (histamines) par les cellules endommagées / leucocytes 3) Dilatation des artérioles 4) Migration des phagocytes vers la lésion : monocytes quittent les vaisseaux sanguins par diapédèse, se différencient en macrophages exerçant une phagocytose sur l’agent étranger + migration de plasmagonflement augmentant l’apport sanguin dans 5) Libération de facteurs de la région lésée (chaleur/rougeur) coagulation puis cicatrisation mon ocytes ocytes Phagocytose : monocytes, différenciat° en macrophage a) Adhésion : le phagocyte adhère à la bactérie b) Indigestion : la paroi du phagocyte se referme sur l’antigène (endocytose). Une vacuole digestive se forme c) Digestion : des enzymes destructrices contenues dans les lysosomes se déversent dans la vacuole digestive 4 caractéristiques de l’inflammation : 1) Chaleur et rougeur : dilatation des capillaires sanguins 2) Œdème (gonflement) : capillaires gorgés de sang transmettent davantage de plasma aux tissus avoisinants 3) Douleur : stimulation des neurones sensitifs provoquée par le gonflement Défenses humorales Humeur : composants liquides du corps, autrefois on pensait que les émotions étaient liées à l’équilibre de ces fluides. Système du comportement : Molécule détruisant microorganismes Interféron : protéines particulières fabriquées naturellement par l’organisme lors d’une infection virale tend à empêcher la multiplication d’un second virus qui s’introduirait dans l’organisme infecté efficaces contre certaines cellules cancéreuses. Synthèse : Microbes : agresseurs variés : protistes, bactéries, virus Mieux vaut prévenir que guérir : limiter les risques de contaminations (pratique de l’asepsie, produits antiseptiques) arrêter l’infection grâce aux antibiotiques Défenses innées non spécifiques : fièvre inflammation phagocytose L’immunité innée ne parvient pas toujours à empêcher l’invasion des pathogènes, et l’organisme doit alors déployer une défense efficace et plus sélective : immunité acquise ou spécifique. plus Défenses spécifiques Organes et cellules du système immunitaire spécifique : a) Amygdales Ensemble de ganglions lymphatiques b) Thymus Lieu de maturation des lymphocytes T Amygdales c) Ganglions lymphatiques Disposés à des endroits « stratégiques », ils accumulent les cellules Thymus immunitaires mémoires Ganglion d) Rate lymphatiques Rate Rôle similaire aux ganglions Élimine aussi les vielles cellules sanguines et sert de lieu de stockage pour près des 1/3 des plaquettes de l’organisme e) Moelle rouge des os Lieu de maturation des lymphocytes B Moelle rouge des os Cellules souches produisant différentes catégories de cellules sanguines dont les lymphocytes B et T f) Lymphe : Liquide dans la circulation lymphatique 1 4 2 2 3 1 3 1. Globules rouges ou hématies ou érythrocytes Transportent l’O2 2. Globules blancs ou leucocytes Défendent l’organisme 3. Plaquettes ou thrombocytes Coagulent pour éviter les hémorragies 4. Plasma Transporte les cellules Les cellules sanguines se différencient à partir de cellules souches relativement indifférenciées, situées dans la moelle. Elles se renouvellent par mitoses successives tout au long de la vie. Granulocytes Plasmocyte Immunité spécialisée Granulocytes Globules rouges Globules blancs ou leucocytes Plaquettes Phagocytes éliminer les agents pathogènes. Leur concentration dans le sang augmente temporairement quand il y a une infection. passent la majeure partie de leur temps hors du système cardio-vasculaire dans le liquide entre les cellules (interstitiel) et le système lymphatique Différentes familles : Lymphocytes cellules l’immunité spécifique. petite cellules noyau prend beaucoup de place. Lymphocytes B (bactérie): suite à une rencontre avec un antigène, ils se divisent et se transforment en plasmocytes, cellule productrices d’anticorps. Lymphocytes T (tueuse): ils se divisent en présence d’antigène et se transforment en cellules cytotoxiques, capable de détruire les cellules infectées par un microorganisme. Granulocytes Cytoplasme granuleux Monocytes participe à la défense spécifique noyau en forme d’haricot Se trouvent dans le sang et quittent les vaisseaux sanguins par diapédèse pour se rendre sur le lieu d’inflammation où ils se transforment en macrophages, ils ne reviennent jamais dans la circulation sanguine et réalise la phagocytose. Antigènes Marqueurs d’identité biologique à la surface de nos cellules. substance capable de susciter une réaction immunitaire spécifique de nature humorale ou cellulaire. Elle est reconnue par le système immunitaire Le système immunitaire ne peut pas dégrader les antigènes de notre corps « du soi », mais peuvent dégrader toutes autres cellules s’il y a à la surface des antigènes étrangers « du non-soi ». L’organisme combat tout ce qui l’envahit, lui est étranger Par ex : protéines dans la membrane/coque protéiques des virus. spécifiques à chaque espèce ou individu, permettent de distinguer les cellules d’organismes différents et permettent alors la distinction du « soi » et « non soi ». Anticorps Reconnaisseurs spécifiques d’identité biologique à la surface des lymphocytes (clé et serrure). Chaque lymphocyte : un type d’anticorps sur sa membrane donc ne reconnait qu’un seul antigène, une seule espèce de microbe. En forme d’Y Lorsque les anticorps produit possèdent le bon site de liaison pour se fixer aux antigènes, ils s’y accrochent en forment une agglutination des cellules étrangère au corps (complexe immun). Après agglutination, l’amas va être phagocyté par le macrophage pour débarrasser l’organisme de l’envahisseur. Dans certains cas, les anticorps seuls peuvent protéger contre la maladie, dans d’autres cas nous avons besoin de lymphocytes. Deux types de lymphocytes : 1) Lymphocytes B assurent la réponse dite humorale combattent les microorganismes contenus dans la lymphe et le sang (les humeurs) en produisant des anticorps. Si il reconnait l’antigène qui lui correspond, il est activé et prolifères par mitoses sélection clonale issus de cellules souches de la moelle épinière. Lors d’une réaction immunitaire primaire, quand un antigène est en contact pour la première fois avec un lymphocyte, cet antigène est enregistré par les cellules, c’est la mémoire immunitaire. Une réaction humorale se termine toujours par une phagocytose. Chaque lymphocyte activé va se diviser et former deux types de clones : Une partie d’entre-eux va se transformer en plasmocytes qui produisent des anticorps correspondant aux antigènes de leurs cibles. Ils ont une durée de vie courte, celle de l’infection. Les anticorps se fixent à leur cible pour former un complexe immun qui va attirer les phagocytes qui vont digérer le tout. Ig=anticorps 2) Les lymphocytes T8 assurent la réponse cellulaire s’attaquent aux cellules infectées par un microorganisme présentent à leur surface l’antigène du microorganisme concerné, ils les reconnaissent comme ça. Ils s’attaquent aussi aux cellules cancéreuses. Quand il identifie l’antigène correspondant il prolifère et se transforme en LT cytotoxiques. Ils sont issus des cellules souches de la moelle épinière mais mature dans le thymus. La réponse immunitaire à méditation cellulaire est caractérisée par la destruction des cellules infectées ou anormales. Elle défend principalement l’organisme contre les virus et les bactéries intracellulaires. Elle permet aussi de prévenir contre les cancers qui pourraient se développer à cause de cellules anormales. 3) Lymphocytes T4 ou auxiliaires. stimulent des LB et LT8. La reconnaissance de l’antigène par une cellule commence la coopération des différentes cellules immunitaires coordonnée par le LT4. Une fois l’antigène qui leur correspond identifié, ils se multiplient et produisent des messages chimiques, les interleukines, qui stimulent la prolifération et la différenciations des LB et LT8 correspondant au même antigène. 1. Virus se trouve dans le sang ou bactérie, les macrophages placent l’antigène à leur surface, vont dans les ganglions lymphatiques pour trouver le lymphocyte B mémoire complémentaire 2. Virus se trouve dans une cellule/ bactérie intracellulaire, la cellule infectée expose l’antigène afin de trouver le lymphocyte T complémentaire Réponse immunitaire humorale Réponse cellulaire/ immunitaire à médiation cellulaire Compatibilité, dons de sang et greffes On a une identité biologique spécifique. Il n’y a 1chance/1millions de trouver 2 personnes totalement compatibles. Pour éviter le rejet d’une greffe le patient reçoit des immunosuppresseurs qui provoquent l’inhibition du signal de prolifération de lymphocytes. Les problèmes de compatibilités se rencontrent aussi avec les dons de sang (à cause des globules blancs et rouges et les plaquettes). Lors de dons de sang les globules blancs sont éliminés car c’est à leur surface que les antigènes HLA sont. Le système sanguin ABO Ce système se base sur la présence ou l’absence de deux antigènes (A et B) sur la membrane des globules rouges ainsi que sur la présence ou l’absence dans le plasma des anticorps correspondants. On ne peut pas avoir dans notre plasma les même anticorps que sur nos globules rouges sinon notre sang agglutine. Afin de déterminer le groupe sanguin d’une personne, on teste via la réaction d’agglutination qui consiste à mettre des globules rouges commerciaux avec les anticorps du patient, s’il y a agglutination, c’est le groupe sanguin du patient. Le facteur de Rhésus Il s’agit dans ce cas d’un antigène D qui est présent ou pas sur les globules rouges. Rhésus négatif : Globule rougeAntigène D Anti+ Rhésus positif : plasmaAnticorps anti D Pas d’anti + car pas de RHD Le donneur universel est le O- car il n’a aucun antigène ni d’anti+ Le receveur universel est le AB+ car il n’a aucun anticorps ni d’anti+ Vaccination : permet d’acquérir une immunité spécifique artificielle vis-à-vis d’un antigène introduire, chez l’individu, une préparation antigénique dérivée d’un agent infectieux déterminé provoque une réaction immunitaire capable de protéger l’individu contre l’infection sans que la maladie se développe. Certains vaccins nécessitent des rappels, qui entretiennent la mémoire immunitaire en maintenant un taux d’antigènes suffisant en cas de contact ultérieur. Allergies : dues au dysfonctionnement du système immunitaire peut entrainer des réactions exagérées sur le corps quand il perçoit comme antigène des substances normalement inoffensives Deux étapes : 1) Sensibilisation : la rencontre avec l’allergène déclenche une réponse humorale, il y a une sécrétion d’anticorps (IgE), une partie vont se fixer sur les mastocytes et seront mis en mémoire. 2) Dégranulation : l’allergie se manifeste à partir du 2èmecontact, l’allergène se fixe aux anticorps qui se trouvent sur les mastocytes qui éclatent et libèrent des médiateurs qui provoquent des réactions inflammatoires. Le médiateur chimique invoqué est le « histaminique », le médicament pour soulager les symptômes (démangeaison, rougeur, exéma, asthme) des allergies s’appellent donc les antihistaminiques. Maladie auto-immune : Le système immunitaire perd sa capacité à distinguer le soi du non-soi, l’organisme décrète alors des anticorps contre ses propres cellules (ex : sclérose en plaque, myasthénie : anticorps bloquent les récepteurs de l’acétylcholine à la jonction neuromusculaire post-synaptique, inhibant ainsi l’effet). Définitions : Anatoxine : molécule privée de son pouvoir pathogène mais qui conserve son pouvoir antigénique et dont le but est d’imiter la toxine antigène. Sérum : plasma dont ont à retirer les cellules (contient anticorps) Infection : maladie généré par un agent extérieur, pathogène, … Protiste : ensemble unicellulaire eucaryote Épidémie : maladie propagé à un grand pourcentage localisé dans un endroit Sélection clonale : production de lymphocytes B sécrétant toutes le même anticorps, en réponse à l'interaction entre un lymphocyte B produisant cet anticorps spécifique et l'antigène lié par cet anticorps Mémoire immunitaire : système lorsque l’antigène a déjà été rencontré une fois et est dès lors enregistré par les cellules. Cytotoxique : toxique pour la cellule Toxine : fabriqué par la bactérie, c’est ce qui nous rend malade. Épidémie : maladie propagé à un grand pourcentage localisée dans un endroit Pandémie : épidémie généralisée touchant le monde entier Microbiote : ensemble des micro-organismes qui peuplent notre intestin, on ne peut pas vivre sans. Microbe : tout organisme invisible à l’œil nul, spécialement ceux susceptibles de provoque des infections. Pathogène : agent infectieux qui peut causer une maladie Plasma : partie liquide du sang Septicémie : infection généralisée Bactéricides : antibiotiques qui tue les bactéries Bactériostatiques : antibiotiques qui limite le développement des bactéries Antibiogramme : permet de tester l’action d’antibiotiques variés sur une culture de bactéries prélevées chez un malade.
