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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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)
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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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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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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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