TP immunologie n°1

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TP n°1: La réaction inflammatoire, manifestation de l’immunité innée
Vous êtes Docteur H. Un patient vous explique : il s’est blessé au doigt, en chutant à vélo en forêt, il y a deux
jours. La plaie a peu saigné. Actuellement, il a mal et vous constatez que sa plaie est gonflée, chaude, rouge,
purulente. Vous diagnostiquez une réaction inflammatoire aigüe. Vous ôtez une épine, puis vous nettoyez et
désinfectez sa plaie.
Problème posé: en quoi les processus mis en jeu
lors de l’inflammation permettent-ils le maintien de
l’intégrité de l’organisme ?
Compétences :
 Observer et comparer une coupe histologique en microscopie avant et lors d’une réaction inflammatoire
aigüe.
 Faire une observation microscopique d’un frottis sanguin humain et repérer différentes cellules
immunitaires.
 Exploiter des informations pour identifier les cellules et les molécules impliquées dans la réaction
inflammatoire.
 Mettre en œuvre un protocole en respectant rigoureusement les étapes.
 Faire un schéma fonctionnel de phagocytose (fiche méthode) pour communiquer dans un langage
scientifique.
 Utiliser un logiciel de visualisation moléculaire (RASTOP) pour établir la relation entre la structure et la
fonction de molécules intervenant dans l’inflammation.
 Exploiter des données expérimentales et cliniques pour identifier les effets recherchés et indésirables
des médicaments antalgiques et anti-inflammatoires.
 Savoir les processus, les cellules et les molécules impliquées (médiateurs chimiques) mis en jeu lors de la
réaction inflammatoire.
 Savoir immunité innée/ immunité adaptative et évolution.
Ressources :
Documents + livre SVT.
Vidéo : réaction inflammatoire (cndp).
Animation flash :
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio0064-2
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio0005-3
logiciel Rastop : modèle moléculaire – COX + acide
arachidonique, acide arachidonique seul, ibuprofène
seul.
Matériel :
frottis sanguin humain.
vers de terre, suspension de levures.
Microscope, lames et lamelles.
Matériel informatique.
Activité 1 : comprendre les symptômes de la réaction inflammatoire.
1. A partir du document 1 et de votre livre p 292-293, expliquer l’origine biologique des symptômes ressentis
par votre patient.
2. Pourquoi la sensation douloureuse, bien que désagréable, peut-elle être considérée comme bénéfique ?
Activité 2: comprendre la mise en place et les conséquences biologiques de la réaction inflammatoire.
1.
Observer au microscope le frottis sanguin humain et repérer différents acteurs sanguins du système
immunitaire (document 2).
2. Expliquer comment la réaction inflammatoire se met en place (p294).
1
3. Expliquer comment la réaction inflammatoire participe à la défense de l’organisme en éliminant les agents
infectieux (bactéries, virus, champignons, …). Vidéo réaction inflammatoire, animation flash+ p 295.
4. Suivre le protocole pour observer la phagocytose de cellules de levure effectuée par les coelomocytes de
Vers de terre (document 3).
5. Faire un schéma fonctionnel du déroulement de la phagocytose.
Activité 3: contrôler les symptômes de la réaction inflammatoire.
La réaction inflammatoire permet donc la mise en place de la réponse immunitaire innée (participation à
l’élimination des agents infectieux) et la mise en place d’une réponse immunitaire adaptative. Cependant, comme
c’est le cas chez votre patient, lorsque les symptômes de la réaction inflammatoire perdurent ou sont trop
importants (fièvre, douleur) vous devez lui prescrire des anti-inflammatoires.
1.
Justifiez le choix d’un traitement adapté pour votre patient (document 4).
2. Présenter, à partir de l’exploitation des documents 5, 6 et 7, les conditions de la production des
prostaglandines inflammatoires.
3. A partir de l’exploitation du document 8 et de l’utilisation des fonctionnalités du logiciel Rastop,
rechercher une explication à l’activité anti-inflammatoire de l’ibuprofène.
Activité 4 : immunité et évolution (p 291).
1.
D’un point de vue évolutif, en quoi les deux stratégies de l’immunité se distinguent-elles ?
2. Argumenter l’idée que l’immunité innée repose sur des mécanismes de reconnaissance très conservés au
cours de l’évolution.
Activité 5 : la mise en place d’une réponse immunitaire adaptative (p296-297).
1. Expliquer pourquoi la réponse immunitaire adaptative nécessite d’être « préparée ».
2. Résumer l’enchaînement des étapes et mécanismes de cette préparation.
2
Document 1 : extrait du dossier médical du patient.
1.
Prélèvement effectué par le laboratoire
le 6/01/16
SANG
HEMOGRAMME
Valeurs du patient
Valeurs normales selon l’âge
Globules blancs
Globules rouges
Hémoglobine
FORMULE LEUCOCYTAIRE
12000 par mm3
5480 000 par mm3
16.6 g/100 ml
4000-10000
4 500 000- 6500 000
11-27
Polynucléaires neutrophiles
Polynucléaires éosinophiles
Polynucléaires basophiles
Lymphocytes
Monocytes
PLAQUETTES
8500 par mm3
500 par mm3
450 par mm3
3500 par mm3
1600 par mm3
173 000 par mm3
1450-7500
inf à 500
200
1000-4000
100-1000
150 000- 450 000
2. Coupe de peau comportant un corps étranger (microscope optique)
Des réactions inflammatoires se produisent autour de tout corps étranger dans un tissu. Ainsi, dans une coupe de
peau, nous trouvons en 1 une épine qui s'est implantée (cellules végétales très géométriques et régulières). Tout
autour en 2 apparaît une réaction inflammatoire où l'on peut trouver diverses cellules phagocytaires (monocytes,
polynucléaires).
3
Document 2 : les cellules du système immunitaire.
Frottis sanguin : globules rouges (cellules sans noyau), amas de particules (plaquettes sanguines), et cellules à
noyaux les leucocytes ou globules blancs. 1 globule blanc (7000 par mm3 de sang) pour 700 globules rouges (si
pas d’infection). Photos ci-dessous ; coloration ou non, microscope optique ou électronique transmission ou
balayage.
LEUCOCYTE
GRANULOCYTE ou
POLYNUCLEAIRE
Noyau réparti en
plusieurs lobes
Photographie
DIAMETRE
MOYEN
12 à 14 µm
MASTOCYTE
Contient de nombreux
granules.
8 à 20 µm
MONOCYTE
Grosses cellules avec un
noyau volumineux souvent
en forme de fer à cheval
(300 à 600 par mm3 sang)
MACROPHAGE (pas dans
sang mais tissus)
Provient des monocytes
sanguins.
CELLULE
DENDRITIQUE
Avec nombreux
prolongements
cytoplasmiques . Présence
dans tous les tissus.
LYMPHOCYTE
Petites cellules avec un
noyau arrondi qui occupe
presque tout le volume de
la cellule (800 à 2300 par
mm3 de sang)
20 µm
30 à 60 µm
variable
RÔLES PRINCIPAUX
-Neutrophiles : phagocytose.
-Eosinophiles : libération de granules
permettant de dégrader les antigènes
trop gros pour être phagocytés.
-Basophiles : libération d’histamine lors
de la réaction inflammatoire
-Sécrétion d’histamine (vasodilatation
des
vaisseaux
sanguins
et
chimiotactisme des autres leucocytes)
et de prostaglandines.
-Peuvent traverser la paroi des
vaisseaux et se transformer en
macrophages.
-Sécrétion de médiateurs chimiques de
l’inflammation.
-Phagocytose
(membrane
très
déformable)
-Sécrétion de médiateurs chimiques de
l’inflammation.
-Phagocytose.
-Cellule présentatrice de l’antigène.
-Sécrétion de médiateurs chimiques de
l’inflammation.
-2 types : lymphocytes B et T.
-Réponse immunitaire adaptative.
7 à 9 µm
4
Document 3 : protocole pour observer la phagocytose de cellules de levure par des macrophages de Lombric.
5
Document 4 : trousse à pharmacie.
Document 5: la chaîne de biosynthèse des prostaglandines.
6
Document 6 : conditions de synthèse de la cyclo-oxygénase (COX) dans les monocytes ou granulocytes.
Document 7 : mode d’action moléculaire des enzymes et de l’ibuprofène.
Document 8 : influence de l’ibuprofène sur l’activité de la COX.
7
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