Thème 3 A 2 Terminale s 2 HIMMICH Activité 1 : S'informer à partir d'un texte et communiquer par un schéma D'après la théorie de la sélection clonale des années 50, chaque animal génère au hasard une grande diversité de lymphocytes; parmi ceux-ci, seuls ceux qui réagissent contre les antigènes étrangers que l'animal rencontre sont sélectionnés pour agir. Cette théorie est fondée sur le fait que durant son développement, chaque lymphocyte est déterminé pour agir avec un antigène particulier, avant d'y être exposé. Chaque cellule réalise cette fonction en exprimant des récepteurs de surface (anticorps pour les lymphocyte B et récepteur T pour les lymphocytes T), capables de ne reconnaître qu'un antigène et un seul. La fixation de l'antigène sur ces récepteurs active le lymphocyte et induit sa multiplication et sa différenciation (= acquisition d'un fonction particulière). Le groupe de lymphocytes identiques forme ainsi un clone. Source: D'après Alberts et al., Biologie moléculai de la cellule, p.1199, Flammarion Médecine Science, 1995 A partir du texte ci-dessus et de vos connaissances, schématiser le processus de sélection clonale d'une population de lymphocyte portant différents types de récepteurs (anti-A, anti-B,...) en présence de l'antigène A. Vous présenterez la réponse pour les lymphocytes B,(même chose pour les LT voir plus loin). Activité 2 le rôle des LTCD 4 et des cellules dendritiques : la notion de la cooperation (immunitaire /cellulaire ) A l’aide des expériences et de vos connaissances sur la lymphocytes B, éprouvez votre hypothèse en expliquant le mode d’action des lymphocytes T CD4+. Document 1 : Expérience de Morgan et Ruscetti (1975) A partir d'un prélèvement sanguin provenant d'un individu sain, un mélange enrichi en lymphocytes est préparé par centrifugation. Les cellules sont mises en culture en présence d’une substance, la PHA, qui joue le rôle d'antigène et active les lymphocytes. Le surnageant de cette culture (liquide sans cellule) est prélevé puis introduit dans des cultures de lymphocytes T ou B qui ne se divisent pas avant l'introduction du sérum. Bac S, SVT Métropole Septembre 2008 L’analyse biochimique du surnageant révèle entre autre la présence d’une substance nommée interleukine 2. Des études ultérieures ont montré que l’interleukine 2 est sécrétée par les lymphocytes CD4+. Document 2 : Etude in vitro de l’effet de l’interleukine 2 On étude l’effet de la concentration en Il-2 sur la différenciation des plasmocytes à partir d’une population de lymphocytes B, préalablement activés par contact avec un antigène. Les résultats obtenus sont similaires pour les lymphocytes lymphocytes T CD8+ par rapport aux lymphocytes T cytotoxique Nombre de plasmocytes apparaissant dans une culture de lymphocytes en fonction de la concentration en interleukines. Nathan, SVT, TS 2012 Document 3 : Production d’interleukine 2 dans des co-cultures cellules dendritiques et LT CD4+ Des LT CD4+ de souris sont mis en culture avec différentes concentrations d’un antigène nommé KLH en présence ou en absence de cellules dendritiques. La quantité d’interleukine 2 dans le surnageant est mesurée 24h après la mise en culture. Bordas, SVT, TS 2012 1 Avec cellules dendritiques 2 sans cellules dendritiques Bilan : …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. Différenciation des LB en plasmocytes Activité 3 : A partir des documents 1 et 2 argumenter sur le rôle des plasmocytes et formuler une hypothèse sur leur origine, puis comparer l’organisation des lymphocytes B et des plasmocytes . Document 1 : Document 2 : Lymphocyte (à gauche) et plasmocyte (à droite) observés au microscope électronique. a : grossissement x 10 000 b : agrandissement de la même cellule après marquage des anticorps (apparaissent en noir) Bilan : Schéma bilan : II- LA RÉPONSE IMMUNITAIRE ADAPTATIVE CELLULAIRE ET LA COOPÉRATION CELLULAIRE 2.1- L' IMPLICATION D' AUTRES TYPES DE LYMPHOCYTES : Rappel : voir TD Il existe deux catégories de LT : les LT CD4 et les LT CD8. • On constate qu'avant toute exposition à un agent pathogène, on trouve des populations de LT CD8 et de LT CD4 différentes ; on parle de clones de LT CD8 et de de clones de LT CD4. • L'infection par un pathogène provoque l'activation et la multiplication d'un clone donné LT CD8 et de LT CD4 ; on parle de sélection clonale. Il existe donc une spécificité de la réponse immunitaire cellulaire (de la manière que celle observée pour la réponse immunitaire humorale). 2.2- LE RÔLE DES CELLULES PRÉSENTATRICES DE L'ANTIGÈNE : • L'entrée d'un agent infectieux dans l'organisme déclenche une RIA au cours de laquelle les phagocytes (ex : cellules dendritiques) phagocytent l'agent infectieux. • Elles vont alors présenter des fragments de l'agent infectieux digérés (= antigènes) associés aux molécules du CMH présentent sur leur membrane. • Les cellules présentatrices de l'antigène vont alors migrer vers un ganglion lymphatique. Elles vont entrer en contact avec les lymphocytes T CD4 dont les récepteurs (= TCR) reconnaissent de manière spécifique l'antigène associé aux molécules du CMH. • Les LT CD4 sécrètent alors de l'interleukine-2, molécule qui va induire leur prolifération et leur différenciation en LT auxiliaires (LTh). 2. 3 : Mécanismes de coopération cellulaire LTh – LT CD8 ◦ Les LT CD8 reconnaissent, grâce à leur récepteur spécifique (TCR) les Ag associés aux molécules du CMH d'une cellule « modifiée » (infectée par un virus par exemple). ◦ Cette liaison ne suffit pas à activer les lymphocytes T CD8. Un signal stimulateur (IL-2) par les LTh est également nécessaire pour induire la prolifération et la différenciation des LT CD8 sélectionnés en LT cytotoxiques( LTc) 2.4- LE MODE D'ACTION DES LT C • Lorsque des LTc sont capables de reconnaître des cellules infectées par un virus (ou modifiées par un processus de cancérisation). • Cette interaction implique une reconnaissance spécifique entre un récepteur du LTc (=TCR) et les molécules du CMH présentant un fragment d'antigène viral de la cellule infectée (ou un antigène caractéristique d'une cellule cancéreuse). • Cette interaction conduit à la libération de molécules par le LTc qui provoquent une « mort programmée » de la cellule cible (= apoptose). Ou cien la formation des pores dans la membrane : cytolyse . Doc : Reconnaissance d'une cellule infectée par un lymphocyte T cytotoxique Bilan du II/ • A la suite de l’entrée d’un antigène dans l’organisme, de sa reconnaissance et de sa présentation par les CPA aux LT4 spécifiques de cet antigène, ces LT4 se différencient en LT4 sécréteurs de messagers chimiques appelés interleukines (LTh). • Les interleukines sécrétées par les LTh stimulent la multiplication et le différenciation des différents lymphocytes sélectionnés : ◦ Les LB se différencient en plasmocytes et LB mémoires ◦ Les LT CD8 se différencient en LTc • Ainsi, l'activation des différentes cellules de l'immunité adaptative (LB, LT CD4, LT CD8) se fait toujours en plusieurs étapes : 1. Sélection des clônes spécifiques de l'antigène 2. Amplification (=Multiplication/Prolifération) des clones sélectionnés 3. Différenciations des clones sélectionnés • Les LT4 jouent donc un rôle central dans l'activation et le contrôle de la réponse immunitaire. Test III- le SIDA un effondrement des défenses immunitaires Le SIDA ou syndrome d’immunodéficience acquise, est une maladie due à un virus, le virus de l’immunodéficience humaine ou VIH. Celui-ci infecte aujourd’hui plus de 40 millions de personnes dans le monde. La gravité de la maladie qu’entraîne le virus est liée au fait qu’elle touche le système immunitaire garant de l’intégrité biologique. Les problèmes à résoudre : A partir des documents comment peut on expliquer l’apparition des Maladies opportunistes dans le cas du SIDA : Doc 1 Le VIH est un virus de 80 à 120 nm de diamètre limité par une enveloppe hérissée de protéines de surface dont la gp120 vers l’extérieur et la gp41 dans l’enveloppe (Gp=glycoprotéine). Le VIH est formé de 2 capsides. La capside interne contient le programme génétique sous forme de 2 brins identiques d’ARN et une enzyme (protéine), la transcriptase inverse qui permet de copier de l’ARN en molécule d’ADN. Les virus à ARN comme le VIH sont nommés des rétrovirus Doc 2 Doc 3 : Les 3 phases de l’infection au VIH III- LA MATURATION DU SYSTÈME IMMUNITAIR E Activité : A partir de l’analyse des documents, décrire les processus de maturation des lymphocytes et montrer comment l’organisme arrive a produire une immensité de cellules immunocompétentes Doc 1 : formation des lymphocytes Doc 2 : Doc 3 : explication génétique simplifié de la diversité génétique des lymphocytes : Exemple LB Doc 4 : La maturation des lymphocytes : production des lymphocytes immunocompétents : exemple LT BILAN : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..