4.1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée 4.1.1

ACTIVITÉS ÉLÈVES TS 19/02/17
4.1 La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée
4.1.1 Les récepteurs PRR, récepteurs de l'immunité innée
Les récepteurs de reconnaissance de motifs moléculaires sont des récepteurs du système immunitaire inné
(donc de nos cellules) aussi nommés récepteurs de reconnaissance de pathogènes (PRR). Ces récepteurs
reconnaissent des motifs moléculaires associés aux pathogènes (PAMP) et des motifs moléculaires associés aux
dégâts cellulaires (DAMP). Ils permettent donc de détecter un problème, infection (PAMP) ou cellules abîmées
(DAMP). Parmi ces récepteurs PRR se trouvent les récepteurs TLR.
Pour montrer la conservation des récepteurs de l'immunité innée au cours de l'évolution, comparer les séquences
protéiques des récepteurs TLR1 chez différentes espèces, (référence = Homo Sapiens). D'après les résultats obtenus
classez les animaux du plus ressemblant au moins ressemblant par rapport à Homo sapiens.
Présenter les résultats sous la forme de votre choix puis faire vérifier. Rédigez un texte court montrant
l'intérêt de cette conservation d'un point de vue immunitaire.
Comparer des séquences protéiques de récepteurs de l'immunité innée tels que les récepteurs TLR1 TLR2 TLR3
et TLR4 dans l'espèce humaine, pour montrer les différences entre ces différents récepteurs (référence = TLR1).
Présenter les résultats sous la forme de votre choix puis faire vérifier. Rédigez un texte court montrant l'intérêt de
ces différences d'un point de vue immunitaire.
Matériel disponible:
Ordinateur
Logiciel Anagène avec sa fiche technique
Fichiers TLR1.edi et TLR1234HomoSapiens.edi
Vous mettrez en évidence visuellement le mode d'interaction des récepteurs TLR1 et TLR2 avec les « PAMP »
(Pathogen-associated molecular patterns = motifs moléculaires associés aux Pathogènes = molécule étrangère reconnue
par les cellules de l'immunité innée) de type lipoprotéine (protéine associée à un lipide) à 3 chaînes lipidiques.
1.
Matériel disponible:
Ordinateur
Logiciel Rastop avec sa fiche technique
Fichier tlr1_tlr2_lipoproteine.pdb (voir ci-dessous pour une description du contenu)
Description du contenu du fichier tlr1_tlr2_lipoprotéine.pdb
Le TLR-2 humain présent dans ce modèle (chaîne A) reconnaît de nombreux PAMP localisés à la surface
de pathogènes (lipoprotéines de membranes bactériennes, peptidoglycanes de bactéries Gram+, hémagglutinine
du virus des oreillons,...). En association avec le TLR1 (chaîne B), ils reconnaissent les lipoprotéines à trois
chaînes lipidiques (triacylées) caractéristiques des bactéries Gram-. La liaison d'un tel lipide à ces deux
récepteurs conduit au rapprochement des chaînes de TLR1 et de TLR2 dont les domaines intracytoplasmique
qui réagissent pour initier une cascade de signaux déclenchant le processus inflammatoire.
Le modèle proposé dans Rastop ne présente que la partie extracellulaire de ces récepteurs membranaires.
Les deux chaînes de TLR ont une forme caractéristique en fer à cheval. Le lipopeptide (identifié chaîne C) est
situé au centre du complexe. Il s'agit d'un court peptide Cys-Ser-Lys-Lys-Lys-Lys, associé à 3 acides
palmitiques.
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 3 Sur 19
Interactions entre les récepteurs de
type TLR5 (bleus) et les protéines du
flagelle (organe de déplacement) de
certains bactéries (rouge vert).

ACTIVITÉS ÉLÈVES TS 19/02/17
4.1.2 Un exemple de réaction inflammatoire
Mise en relation de documents et de connaissances rédaction type 22:
La dermatite atopique (forme d’eczéma affectant surtout les nourrissons) est une affection caractérisée par
une altération de la peau qui devient sèche, rouge et est le siège de démangeaisons importantes. On considère
généralement qu'elle provient d'un dérèglement du système immunitaire (maladie auto-immune). Mais, certains
chercheurs pensent qu'elle pourrait être causée par certains types de micro-organismes et ne serait donc pas
auto-immune.
En vous appuyant sur les documents proposés, vous argumenterez leur hypothèse.
Document 1: Organisation d'un mastocyte
Document 2: Staphylocoques et cellules de défense
Dans un article publié en ligne dans la revue Nature, l'équipe signale qu'une toxine produite par la
bactérie Staphylococcus aureus populairement connue comme "staphylocoque" déclenche les réactions visibles
sur les photographies ci-dessous.
Les souches de staphylocoques sans toxines
delta ne déclenchent pas cette réaction (stabilité dans
l'état 1).
Document 3: Eczéma et cellules de défense
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 4 Sur 19
Réaction du type de
celle observée au
niveau des mastocytes
de la peau d'une
personne atteinte
d'eczéma (microscope
photonique)
Staphylocoques
(fausses couleurs)
Mastocyte au microscope électronique
1 cytoplasme
2 noyau
3 granules
Les granules contiennent en particulier des molécules d'histamine et
d'héparine (médiateurs chimiques de l'inflammation).

ACTIVITÉS ÉLÈVES TS 28/12/16
4.1.3 Les caractéristiques de l'immunité innée.
4.1.3.1 Les cellules de défense, microscope optique / microscope électronique
microscope Type d'immunité Commentaire
photonique électronique (relation structure fonction)
granulocyte neutrophile granulocyte neutrophile
Innée
1ères cellules intervenant lors d'une réaction inflammatoire (15
minutes). Cellules phagocytaires.
monocyte (sang) macrophage (tissus)
Innée
Intervention quelques heures après les granulocytes
neutrophiles. Cellules phagocytaires.
Cellule dendritique
e
Innée
(adaptative)
Intervention quelques heures après les granulocytes
neutrophiles. Cellules phagocytaires capables d'activer les
cellules de la réaction adaptative par présentation d'antigènes.
Elle se situent donc à l'interface immunité innée immunité
adaptative.
lymphocyte
Adaptative
La différenciation cytologique (sur la base de l'observation des
cellules) sans marquage spécifique ne permet pas de distinguer
les lymphocytes T et B
plasmocyte
Adaptative
Lymphocyte B différencié. Cellule capable de produire des
anticorps.
Images extraites de: Immunologie Roitt MEDSI éditeur Histologie fonctionnelle Wheater MEDSI éditeur
et thèse de doctorat de Jeremy DI DOMIZIO Toutes les cellules ne sont pas à la même échelle
= Se différencie en (donne)

ACTIVITÉS ÉLÈVES TS 19/02/17
4.1.3.2 Les cellules de défense au microscope optique :
Par l'observation d'une goutte de sang humain au microscope, repérer chaque type de cellule indiqué sur le
schéma ci-dessous. Faire vérifier puis réaliser un croquis assez précis pour identifier le type de cellule.
Observer :
l'absence de noyau des hématies
la petite taille des plaquettes
la forme et la taille des noyaux
(leucocytes)
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 6 Sur 19
Frottis sanguin
X 400
Schéma d'un frottis
sanguin
Formation des
cellules de défense

ACTIVITÉS ÉLÈVES TS 19/02/17
4.2 L'immunité adaptative, prolongement de l'immunité innée
4.2.1 La production des cellules adaptatives
4.2.2 L' éducation du système adaptatif par élimination des cellules dangereuses pour l'organisme
L’antigène HY est codé par le chromosome Y, il n’est donc présent que chez les mâles. Une étude
de l’évolution des lymphocytes T a été réalisée à partir de thymus de souris mâles et femelles ne
produisant que des lymphocytes T pouvant réagir avec cet antigène (souris A et B ci-dessous).
Vous expliquerez les résultats du test d’activité des lymphocytes T contre les cellules portant
l’antigène HY .
On distingue chronologiquement 4 stades d’évolution des lymphocytes T :
stade 1 DN = double négatif, le lymphocyte ne présente ni les récepteurs CD4 ni les CD8
stade 2 DP = double positif, le lymphocyte présente les récepteurs CD4 et les récepteurs CD8
stade 3 SP = simple positif, le lymphocyte présente les récepteurs CD4 (SP4) ou CD8 (SP8)
Seules les cellules au stade SP sont fonctionnelles et peuvent agir contre les cellules portant
l’antigène. La technique utilisée (cytométrie de flux) permet de repérer les cellules en fonction des
récepteurs présents à leur surface.
Témoin Mâle A Femelle B
Test d’activité Activité des lymphocytes T contre les cellules portant l’antigène HY
Pas d’activité Activité
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 7 Sur 19
1- Formation de la
lymphe dans un organe
2- passage de la lymphe
dans un ganglion
lymphatique
Le système
lymphatique, dispositif
de surveillance des
organes