ANALYSE DE PRATIQUES LYCÉES 2015-2016 : L’ÉVALUATION AU SERVICE DES PROGRÈS DES ÉLÈVES J2 Produire des exercices de remédiation aux compétences non acquises Constitution du groupe et nom des lycées : Flavy Boulanger, Valérie Delmotte, Jean-François Paillard, Sandrine Robillard, Lycée Anguier EU Niveau concerné : Terminale S Thème du programme : Immunologie Exercice 2 de remédiation proposé – Elements scientifiques issus des connaissances, nécessaires à la construction du raisonnement Comment je trie, dans mon cours (= dans les connaissances), les informations nécessaires pour répondre à cette problématique ? Lors d’une première infection par un virus comme celui de la grippe, l’organisme déclenche une réponse immunitaire qui permet l’élimination de ce virus. Expliquez les mécanismes qui conduisent l’organisme infecté par un virus à produire, en grand nombre, des cellules immunitaires efficaces dans la défense contre ce virus. Vous n’aborderez pas les mécanismes de la destruction des cellules infectées, comme du virus lui-même. Votre réponse structurée, comportera une introduction, une conclusion, et un développement illustré par des schémas appropriés, dont, obligatoirement un, montrera la coopération cellulaire indispensable. DOC à disposition : - le cours en version numérique (hors schémas) - en jaune: compréhension de la problématique 1. Surligner à l'écran les informations qui vous semblent utiles à la résolution de cette problématique (20 minutes) = les connaissances à écrire sur le brouillon. 2. Echanger votre poste avec un camarade et avoir un esprit critique qu'e à ses choix (barrer des infos surlignées et/ou surligner des infos d'une autre couleur). (15 minutes) 3. Mettre en commun les informations pour construire la grille de correction du sujet. (15 minutes) Chapitre 1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée Immunité innée : définition Capacité à maintenir l’intégrité de l’organisme ne nécessitant pas d’apprentissage. L’immunité innée : - répandue dans tout le monde vivant, - génétiquement héritée, - et très conservée au cours de l’évolution. Elle est présente au moins depuis la naissance, immédiate, permettant la reconnaissance de presque tous les microorganismes. Fait appel à des outils= effecteurs existant l’avant l’exposition à un trouble comme l’atteinte des cellules (coupées, brûlées…), une infection, un cancer. Ex : les phagocytes ; Ex de réaction de l’immunité innée : la phagocytose. Mais aussi : Inflammation : ensemble des réactions se produisant sur le lieu irrité ou perturbé par un agent pathogène (= qui rend malade). 4 Symptômes stéréotypés de la réaction inflammatoire : rougeur, chaleur, gonflement, douleur. PB 1 : A l’échelle des tissus, comment des leucocytes divers sont-ils arrivés sur le site et en nombre ? Des cellules immunitaires tissulaires mobiles, appelées sentinelles : mastocytes, cellules dendritiques et certains macrophages sont capables de reconnaître des éléments potentiellement dangereux grâce à la présence en surface de récepteurs membranaires de l’immunité innée, codés génétiquement. Ceux-ci permettent d’identifier des motifs moléculaires communs à de nombreux pathogènes : bactéries, champignons, virus, toxines et cellules modifiées de l’organisme. Ces sentinelles devenues immobiles libèrent alors des médiateurs chimiques de l’inflammation variés comme l’histamine, le TNF, des chimiokines. Ces molécules aux effets variés : vasodilatateur, attractif, ou activateur vont agir sur des leucocytes et permettre que : - Les monocytes et granulocytes arrivés en nombre traversent les vaisseaux sanguins : c’est la diapédèse, et parviennent ainsi jusqu’au site atteint, - les monocytes se différencient en macrophages. NB : Les leucocytes ne se multiplient pas sur place. Résolution PB1 : Des cellules immunitaires sentinelles peuvent détecter une anomalie grâce à leurs récepteurs membranaires de l’immunité innée et alors libèrent des médiateurs chimiques de l’inflammation qui attirent d’autres leucocytes capables de diapédèse et provoquent les symptômes de l’inflammation. PB 2 : Comment les leucocytes présents rétablissent l’intégrité de l’organisme ? Il faut éliminer le trouble ? Phagocytose : étapes ? 4 étapes au cours de la phagocytose : schéma Les cellules phagocytaires : les macrophages, les granulocytes et les cellules dendritiques adhèrent à l’élément causant le trouble, l’ingèrent, le digèrent, puis rejettent les déchets. A l’issue de la phagocytose, des macrophages et cellules dendritiques émettent à leur surface des fragments protéiques d’intrus associés à leurs propres marqueurs membranaires du Complexe Majeur d’Histocompatibilité. Ces cellules présentatrices d’Ag CPA se déplacent alors vers les organes lymphoïdes secondaires, comme les ganglions, où elles vont alerter des cellules dendritiques et des lymphocytes T, préparant le déclenchement de l’immunité adaptative. Ag= toute substance capable de provoquer une réaction immunitaire adaptative = très spécifique. Réponse PB2 : Alors que les phagocytes assurent l’élimination du trouble, certains peuvent devenir au besoin des cellules présentatrices d’Ag auprès de lymphocytes pour débuter une réponse adaptative dans les organes lymphoïdes secondaires. Construction commune d’un schéma-bilan du thème sur 1 page A3 PB3 : Comment faire quand la réaction inflammatoire est gênante ? ex lieu d’action Mode d’action 1 Aspirine, ibuprofène cortisone Dans cellule sentinelle (=inflammatoire) Empêche formation de la prostaglandine, à l’origine vasodilatation, fièvre et douleur. Mode d’action 2 Limite la synthèse de chimiokines, réduit perméabilité vasculaire et stimulent la phagocytose. Effets secondaires à long Accidents gastriques, Augmentation du taux de glucose sanguin, terme ulcères, Hémorragie accroissement de la rétention d’eau et ions difficilement arrêtée sodium, élimination accrue d’ions potassium Réponse au PB 3 : L’utilisation appropriée de médicaments anti-inflammatoires réduit la production de prostaglandine intervenant dans tous les symptômes stéréotypés de l’inflammation, devenus gênants à long terme. Vu au chapitre 1 : Réaction inflammatoire : - Innée - rapide : réglé en quelques jours - utilise outils déjà présents avant la rencontre avec l’anomalie Mais si elle est insuffisante, elle prépare aussi réaction adaptative. Chapitre 2 L’immunité adaptative, prolongement de l’immunité innée L’organisme infecté produit et libère au cours d’une réaction tardive et lente des anticorps Ac : molécules protéiques globuleuses, appelées aussi γ globulines ou immunoglobulines Ig = IGG, spécifique d’un Ag. = Ac n’existaient pas avant la rencontre avec cet Ag. Donc la présence d’Ac dans un sérum témoigne d’une rencontre avec un Ag. On parle de séropositivité à cet Ag = individu immunisé. Détectée par différentes techniques. Ex : test, Elisa, ouchterlony, Western blot … l’électrophorèse sépare les protéines du sérum. PB1 : Comment des Ac participent-ils de façon adaptative à l’élimination d’un virus libre dans le sang ou la lymphe ? PB1.1 : Travail maison : Comment les anticorps permettent-ils l’élimination d’un virus ? poly à coller On appelle Ag = molécule libre ou fixée sur une cellule qui déclenche une réaction immunitaire adaptative. Quand un anticorps se fixe à un Ag, viral par exemple, il se constitue une structure, appelée complexe immun insoluble : l’Ag est alors immobilisé. Comme les phagocytes peuvent fixer le complexe grâce à un récepteur à Ac, la phagocytose est facilitée. PB1.2 : Comment expliquer la spécificité des Ac pour un Ag donné ? sur poly « 4 chaînes » Rastop : forme de Y, 2 longues, 2 courtes, Ag fixé à 1 extrémité où 1 chaîne et 1 longues associées, Chaines identiques 2 à 2, 1 partie commune à tous les Ac sur chaînes longues comme courtes. 2 sites identiques de fixation à l’Ag, différents d’un Ac à un autre = spécifique PB1.2 : Comment expliquer la spécificité des Ac pour un Ag donné ? image Ac avec Rastop, puis texte sur les Ac schéma d’anticorps. - PB 1.3 : Comment expliquer la formation d’Ac spécifiques ? Les LB possèdent à leur surface des Ac membranaires, reconnaissant un Ag spécifique. Lorsqu’ un récepteur membranaire de LB fixe spécifiquement un Ag, on dit que le LB a été sélectionné. Après cette 1e étape s’en suivent 2 autres : - Le LB se multiplie en un clone (105 à 1 million) : on dit qu’il y a amplification clonale. - Ces LB se différencient respectivement en plasmocytes = cellules sécrétrices d’Ac (5000 Ac id par s) spécifiques à l’Ag qui a sélectionné le LB et en LB mémoire à longue durée de vie. Il y a différenciation clonale. schéma phagocytose d’un complexe immun ex 2a Schéma test Elisa Réponse PB 1 : Grâce à leurs 2 sites de fixation à l’Ag spécifiques, des Ac, sécrétés par des plasmocytes spécifiques, provenant de LB sélectionnés, clonés et différenciés immobilisent l’Ag dans un complexe immun qui facilite la phagocytose Rappel : vie d’un virus ? Reproduction intracellulaire PB2 : Comment se débarrasser des cellules infectées par le virus ? Réponse PB 2 : Des lymphocytes T cytotoxiques spécifiques d’un Ag, fabriqués à partir de LT CD8 sélectionnés, clonés puis différencies, sont capables de détruire par contact des cellules infectées par cet Ag. Tâche complexe : Les lymphocytes T (LT) et SIDA Réponse possible : Alors que le VIH fait exploser les LTCD4 qu’il infecte, les LTc spécifiques au VIH contribuent aussi à la destruction des LTCD4 infectées par le VIH. L’apparition des maladies opportunistes est liée à la disparition complète des LTCD4 capables de reconnaître un Ag donné, LTCD4 indispensables pour la mise en route de toutes les réactions adaptatives face à cet Ag. NB : Des lymphocytes T auxiliaires, spécifiques d’un Ag, fabriqués à partir de LT CD4 sélectionnés, clonés et différenciés, libèrent une molécule, l’IL2, seule capable de stimuler la multiplication et la différenciation des LB et LTCD8 sélectionnés par ce même Ag. Schéma–bilan des réactions adaptatives à un Ag PB 3 : Comment le système immunitaire peut-il répondre spécifiquement à une grande variété d’Ag tout en préservant l’intégrité de l’organisme ? Réponse PB 3 : Un réarrangement génétique dans les cellules souches des L permet l’acquisition de récepteurs dans la MO, éduqués dans la MO ou le thymus tels que les cellules auto-réactives, contre les constituants de l’organisme, sont éliminés. Restent les cellules immunocompétentes. L’ensemble des Ac mb et des récepteurs T ainsi formés à un moment de la vie est appelé répertoire immunitaire. Il est variable au cours de la vie. Conclusion chap 2: L’immunité adaptative spécifique aux Vertébrés est assurée par les L, cellules éduquées, nécessairement spécifiques à un Ag, multipliées et différenciées après activation par l’IL2. Partie 1 : Premier exercice (8 points) Thème 3A : le maintien de l’intégrité de l’organisme Critères Indicateurs (éléments de correction) Qualité de la synthèse Introduction qui pose clairement la problématique et annonce sa résolution. Exposé construit avec enchainement logique. Au-moins 2 schémas pertinents intégrés, dont un de coopération cellulaire Conclusion récapitulant la réponse à la problématique posée. Remarque : il n’y a pas de synthèse réussie sans éléments scientifiques suffisants. Synthèse réussie Eléments scientifiques Synthèse maladroite Aucune synthèse mais contenu scientifique - 1ère réaction, réaction inflammatoire aigue : innée Détection, recrutement des leucocytes existants par cellules sentinelles Elimination par phagocytes insuffisante CPA qui activent la réponse adaptative par sélection de lymphocytes spécifiques du virus : coopération cellulaire (texte ou schéma) - 2nde réaction : adaptative Sélection de LTCD4 spécifiques du virus indispensable pour production d’IL2, stimulant la multiplication des autres lymphocytes sélectionnés : coopération cellulaire (texte ou schéma) Multiplication et activation (=différenciation) de ces lymphocytes B en plasmocytes sécréteurs d’Ac spécifiques du virus Multiplication et activation de ces lymphocytes T CD4 et CD8 en LT auxiliaires et LTC spécifiques du virus - Éléments scientifiques suffisants en gras : au moins 3, en non gras : au moins 2 Qualité formelle Pas de synthèse Éléments scientifiques partiels en gras : au moins 2, en non gras : au moins 1 Pas ou peu d’éléments scientifiques répondant à la question traitée Correction orthographique, grammaticale, paragraphes, soin de l’écriture… Schémas soignés, de grande taille, titrés, légendés Rédaction correcte Rédaction maladroite Barème : Synthèse pertinente Synthèse maladroite ou partielle Éléments scientifiques suffisants Rédaction correcte Rédaction maladroit e 8 7 Éléments scientifiques partiels Rédactio Rédaction n maladroit correcte e 6 Aucune synthèse 5 Rédactio Rédaction Rédaction Rédaction n maladroit correcte maladroit correcte e e 4 3 2 1 Peu d’éléments scientifiques répondant à la question traitée 0