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Thème 3 – Partie 3 : Le maintien de l’intégrité de l’organisme par les mécanismes immuns
nécessite la reconnaissance et une coopération entre cellules immunocompétentes.
Chapitre1 : Les barrières naturelles et les microorganismes pathogènes
L’organisme possède des barrières naturelles qui limitent l’entrée d’agents étrangers,
susceptibles de provoquer des troubles plus ou moins graves.
I/Les barrières cutanéo-muqueuses :
Document 1
La peau qu’on appelle également
tégument est l’enveloppe de notre
corps ; elle est en continuité avec les
muqueuses qui recouvrent les cavités
naturelles de notre organisme.
Elle est également l’organe le plus
visible et le plus vaste de notre
organisme avec une surface de 1.8 m2
et un poids de 3 kg en moyenne chez
l’homme adulte de 70 kg.
La peau remplit de nombreuses
fonctions, la principale étant une
fonction de « barrière ». C’est un
organe immunitaire qui détecte et
combat les infections.
Elle intervient aussi dans la
thermorégulation.
C’est un organe sensoriel qui
transmet des informations sur le
toucher, la douleur, …
Représentation schématique de la peau humaine
et de ses principaux composants
Indiquez à quel type de tissu correspond le derme, l’hypoderme et l’épiderme. Trouvez une
rapide définition de ces différents types de tissus. (Cf. Première)
Le derme, l’hypoderme et l’épiderme sont des tissus conjonctifs qui forment
ensemble le tissu appelé la peau.
Le derme est situé entre l’épiderme et l’hypoderme, ce qui forme les 3 parties
principales de la peau. Il permet de réguler la température et d’évacuer les toxines
grâce à la sueur.
L’hypoderme est la partie la plus profonde et la plus épaisse de la peau. Il sert
d'interface entre le derme et les structures mobiles situées en dessous de lui comme
les muscles et les tendons. Il protège également l'organisme des chocs physiques, des
variations de température et sert de réserve adipeuse.
1
L’épiderme constitue la couche externe de la peau dont la surface est formée de
cellules mortes. Il assure la protection de la peau.
Document 2
Les barrières naturelles qui isolent l’organisme du milieu extérieur correspondent à nos
épithéliums de revêtement : la peau et les muqueuses. Elles constituent la première ligne
de défense de l’organisme. Elles constituent chacune trois types de protection : physique
ou mécanique, biochimique, biologique.
 La peau
 Sa protection mécanique est assurée par la couche cornée dont les cellules
contiennent de la kératine, qui rigidifie sa surface et la rend imperméable à la
 plupart des microorganismes pathogènes. Ces cellules sont jointives et ne
présentent pas d’espace intercellulaire.
Sa régénération et sa desquamation quotidienne éliminent la plupart des bactéries.
 Sa protection biochimique est assurée par son acidité (sébum, sueur) qui s’oppose au
développement des bactéries et des champignons microscopiques.
 Sa protection biologique est assurée par la flore commensale [ensemble de microorganismes qui vivent aux dépens de leur hôte sans lui être normalement nuisibles]
de surface qui contient des bactéries saprophytes limitant le développement des
germes pathogènes.
 Les muqueuses
 Protection mécanique : la paupière balaye l’œil en permanence, les cils vibratiles des
voies respiratoires aident le mucus chargé de grosses particules à être évacués et
limitent la fixation des microorganismes.
 Protection biochimique : le lysozyme (enzyme bactéricide) et les anticorps de la
salive et des sécrétions lacrymales ont un rôle antiseptique. L’acidité de l’estomac
et du vagin, mais aussi de l’urine empêche la prolifération des microbes.
 Protection biologique : la flore commensale intestinale élimine des microorganismes
pathogènes et stimule le système immunitaire (plaques de Peyer). La flore
commensale vaginale (Bacille de Doderlein) crée un milieu acide défavorable.
2
A l’aide des documents fournis répondre aux questions ci-dessous :
1. L’épiderme constitue une barrière imperméable à la plupart des agents infectieux.
- Relever 3 de ses propriétés qui le confirment.
Les 3 propriétés qui le confirment sont les protections de type physique/mécanique,
biochimique et biologique
- Donnez les différentes protections conférées et expliquez rapidement pour chacune
en quoi elle consiste (en utilisant vos propres termes)
Dans la peau, la rigidité de la surface et l’imperméabilité aux microorganismes
pathogènes (grâce à la couche cornée) est assurée par la protection mécanique.
Dans le mucus, la protection mécanique permet d’empêcher la fixation des
microorganismes grâce au mucus formé dans les voies respiratoires.
Dans la peau et dans le mucus, le développement des bactéries, des microbes et des
champignons microscopiques est rendu impossible grâce à la protection biochimique
et son acidité.
Dans la peau, le développement des germes pathogènes est limité grâce à la
protection biologique qui correspond à la flore commensale.
Dans le mucus, les microorganismes pathogènes sont éliminés par la protection
biologique qui consiste à la formation d’un milieu acide défavorable.
2. Donnez la définition de contamination.
Contamination est le terme utilisé pour désigner l'envahissement d'un organisme vivant
par des micro-organismes pathogènes.
Quelles sont les différentes voies de contamination de l’organisme ? DIAPO 1
Les différentes voies de contamination sont les voies respiratoires, sanguines,
cutanées, digestives et sexuelles.
3
Schéma ci-dessous à compléter.
2. Compléter le tableau ci-dessous concernant l’intérêt immunologique des éléments
associés aux muqueuses après en avoir donné une définition.
Muqueuse
Elément lié
le mucus
respiratoire les cils
les sécrétions nasales
oculaire
les paupières
les larmes
digestive
Intérêt immunologique
Limite fixation des micro-organismes et
évacue les impuretés
Filtre les particules et limite la fixation de
poussières et particules étrangères
Elimine les poussières et les impuretés
grâce à un surplus de mucus sécrété
protège les yeux de certaines agressions
comme les projections de poussières
réhydratation et nettoyage de la cornée afin
d’éviter des infections
la salive
antiseptique
le suc gastrique
Acidifie le milieu pour empêcher le
4
développement de microorganismes
La bile est un agent qui éliminent toutes les
bactéries autres que des coliformes
(coliformes bonne pour la santé et
digestion)
Permet l’élimination et empêche le
développement des microorganismes
pathogènes
le suc pancréatique et la
bile
la flore intestinale
commensale
4. Associer chaque élément au type d’action qui lui correspond.
Eléments
immunitaires
Cellules jointives
Sébum
Sueur
Mucus
Cils respiratoires
Lysozyme
Paupières
Bile, suc
pancréatique
Flore commensale
Miction
Acidité gastrique
une action
physique ou
mécanique
une action
chimique
une action
biologique
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
5. Proposer des exemples de situations dans lesquelles la peau et/ou les muqueuses ne vont
plus jouer correctement leur rôle de barrière.
Les situations sont lors d’une plaie ouverte ou d’une brulure la peau ne peut plus
jouer le rôle de barrière. Enfin lors d’une infection la peau et les muqueuses ne
peuvent plu jouer le rôle de barrières.
II/ Microorganismes et infections
Document 3
L’envahissement ou pouvoir invasif est la capacité de certaines bactéries d'envahir et de
se multiplier rapidement dans les tissus d'un organisme hôte et d'y provoquer des
troubles plus ou moins graves. Cet envahissement se fait en plusieurs étapes.
Neisseriameningitidis, plus connu sous le nom de Bacille de la méningite, pénètre dans le
corps de l'organisme par la voie nasale par exemple. Pour ne pas être évacuée par le
souffle des narines, cette bactérie est équipée de "crochets", appelés pili, qui lui
permettent de mieux se cramponner à la surface des cellules. Il s'agit d'une sorte de
5
ventouses pour adhérer à la cellule hôte, d'abord de façon non spécifique et réversible,
puis de façon définitive et irréversible. C'est l'étape de la fixation ou adhésion. Une fois
fixée, la bactérie peut entrer dans les cellules par phagocytose, soit en entraînant la
destruction de la cellule, soit en ne faisant que la traverser. Elle rejoint ainsi un tissu
particulier, appelé tissu-cible. Certaines bactéries possèdent un équipement enzymatique,
véritables outils qui lui permettent d'envahir et de détruire les tissus de l'hôte. C'est
l'étape d'invasion.
Quand la bactérie atteint un terrain favorable: il y a développement bactérien plus ou
moins rapidement. C'est l'étape de multiplication.
Document 4
La toxinogénèse ou pouvoir toxique est la capacité de certains micro-organismes à
fabriquer des toxines. Il s'agit de biomolécule, de nature souvent protéique, mais surtout
toxique, élaborée par des bactéries. On distingue 2 types de toxines bactériennes :
endotoxine et exotoxine.
 L'endotoxine est une molécule glucidolipidoprotéique, qui appartient à la paroi de
certaines bactéries et qui ne peut être libérée qu'à la mort de la bactérie.
Elle a un pouvoir toxique faible. Elle agit sur les macrophages et sur le système de la
coagulation. A des doses très élevées, il peut y avoir un choc mortel en quelques minutes.
Exemple de bactéries : Salmonella, Pseudomonas aeruginosa, ...
Clostridium tetaniest plus connu sous le nom d'agent du tétanos. Ce bacille est introduit
dans l'organisme par voie transcutanée comme par exemple une plaie profonde ou une
piqûre avec une pointe rouillée. Là, la bactérie trouve les conditions idéales pour se
multiplier au point d'infection et surtout libérer extérieurement pendant sa phase de
croissance un poison très toxique appelé exotoxine. Cette exotoxine agit à très faible
dose. Transportée par le sang, elle agit sur les cellules du système nerveux : cette
neurotoxine bloque les transmissions de l'influx nerveux, entraînant des contractures
musculaires, pouvant provoquer une paralysie dite de contracture.
Ces exotoxines peuvent être détruites par la chaleur et souvent par l'acidité de l'estomac
(sauf la toxine botulique). Elles peuvent être excrétées totalement hors de la bactérie
immédiatement, ou libérées en partie dans le milieu extérieur.
Document 5
Le dépistage, dans les industries agro-alimentaires, des porteurs (sains) de germes
pathogènes a pour but de prévenir la contamination des denrées alimentaires qu'ils sont
appelés à manipuler dans l'exercice de leur profession et limiter ainsi le risque de toxiinfection.
Les porteurs sains peuvent représenter un danger s'ils travaillent dans une cuisine
collective ou sur une chaîne de conditionnement de produits alimentaires car ils sont
susceptibles de contaminer les aliments qu'ils manipulent.
Document 6
Par infection nosocomiale on entend : toute maladie provoquée par des micro-organismes,
contractée dans un établissement de soins par tout patient après son admission, soit
pour hospitalisation, soit pour y recevoir des soins ambulatoires, dont les symptômes
apparaissent lors du séjour hospitalier ou après, dont l'infection soit reconnaissable au
6
plan clinique ou microbiologique ou encore les deux à la fois.
Les infections nosocomiales résultent de la conjonction de plusieurs facteurs. L'hôpital
réunit, en effet, dans un espace limité :
 des malades immunodéprimés
 une concentration importante de micro-organismes pathogènes et opportunistes
résistants aux antibiotiques
 des conditions favorisant le contact de ces micro-organismes avec les malades.
1. Expliquer ce qu’est un microorganisme pathogène. Citer les grandes catégories.
Un microorganisme pathogène est un microorganisme apte à créer une maladie chez
d'autres organismes, l’homme ou les animaux. Les grandes catégories de
microorganismes pathogènes sont les bactéries et les virus.
2. Citer les différentes modalités du pouvoir pathogène chez les bactéries.
Les différentes modalités du pouvoir pathogène chez les bactéries sont l’endotoxine,
qui a un pouvoir toxique faible et qui agit sur les macrophages et sur le système de la
coagulation ; et l’exotoxine qui agit à très faible dose et est transportée par le sang,
elle agit sur les cellules du système nerveux.
3. Déterminer
microorganisme.
les
principaux
éléments
qui
influencent
la
pathogénicité
d’un
Les principaux éléments qui influent sur la pathogénicité d’un microorganisme sont
les milieux dans lesquels des microorganismes pathogènes sont présents et les
contacts avec des personnes ayant des microorganismes pathogènes.
4. Relier chaque expression de gauche à sa définition à droite.

1- saprophyte
2-pathogène
opportuniste
3- pathogène strict
(spécifique)
4- commensal







a) qui entraîne une infection
qu’à l’occasion d’un
affaiblissement des défenses
de l’organisme
b) qui vit avec un hôte sans lui
nuire, mais en tirant profit de
cette association
c) qui se développe dans des
milieux riches en matière
organique morte qu’il dégrade.
d) introduit dans l’organisme,
provoque, chez la plupart des
sujets non protégés, une
pathologie spécifique
7
5. Déterminer les modalités du pouvoir pathogène du pneumocoque et du staphylocoque
doré d’après les expériences réalisées et présentées ci-dessous :
Cas du pneumocoque(Streptococcus pneumoniae) :
Expérience A : l'inoculation à des souris de pneumocoques acapsulés n'entraîne aucun
trouble.
Expérience B: l'inoculation à des souris de pneumocoques capsulés entraîne rapidement
leur mort.
Après autopsie des souris de l'expérience B, on retrouve des pneumocoques dans le sang et
dans de nombreux organes (poumons, foie, reins).
Cas du staphylocoque doré(Staphvlococcus aureus) :
Pour découvrir le mécanisme de la toxi-infection, on réalise les expériences suivantes sur
une crème contaminée :
une première fraction de crème est mise en suspension dans l'eau physiologique et
injectée à un cobaye C1. Le cobaye meurt, et, après autopsie, on retrouve des coques Gram
positif ;
une deuxième fraction de crème est mise en culture pendant 24 heures, puis le milieu de
culture est fiItré. Le fiItrat est injecté à un cobaye C2, qui meurt ;
une troisième fraction de crème est mise en culture pendant 24 heures, puis la culture
est portée 30 mn à 65 °C, irradiée aux UV, puis injectée à un cobaye C3. Celui-ci meurt, et
après autopsie, il n'est pas retrouvé de coques Gram positif.
6. A l’aide du document 7, compléter le tableau d’identité de la listériose.
Document 7
Listeria monocytogenes est partout. Elle vit dans l'eau, l'air, le sol, sur les plantes, ... Les
animaux domestiques (boeuf, porc, volaille) l'hébergent encore plus fréquemment que
l'homme. La bactérie peut s'être glissée dans un aliment à n'importe quelle étape de sa
fabrication. Elle est peu exigeante en éléments nutritifs, résiste au sel et préfère les
nourritures protéinées et grasses (fromage, viande et poisson). Elle se multiplie par grande
chaleur (+42°C) et pousse encore à -2°C. Elle préfère néanmoins la fraîcheur (+4°C) : le
séjour au réfrigérateur ne perturbe en rien sa prolifération.
La Listeria est redoutable chez les personnes dont les défenses immunitaires sont faibles :
nourrissons, grands malades, personnes âgées. Elle est amenée dans le système digestif par
un aliment contaminé, se multiplie à l'intérieur des cellules intestinales, puis gagne le
système sanguin et éventuellement le cerveau et le placenta. Les premiers symptômes de la
listériose ressemblent à ceux de la grippe : fièvre, maux de tête, douleurs musculaires et
parfois des symptômes neuro-méningés. Elle peut provoquer des méningites, des
8
septicémies, des avortements.
Un traitement par des antibiotiques adaptés est nécessaire pendant plusieurs semaines.
Environ 5% de la population hébergerait cette bactérie, sans pourtant être malade : on
parle de porteurs sains.
Agent responsable
Conditions de
croissance
Mode de contamination
Pouvoir pathogène
Symptômes
Traitement
Aliment contaminé
Température fraiche, peu exigeante
Intestinale et système sanguin
Elevé
Fièvre, maux de tête, douleur musculaire et neuro méningé.
Méningite, septicémie, avortement
Antibiotique adapté
7. Une infection correspond à l'envahissement puis la multiplication de microorganismes au sein d'un organe du corps vivant
La virulence d'un pathogène est sous la dépendance de trois facteurs : D’après les
documents 3,4, 5 et 6.
8. Etude de quelques exemples
Le choléra est une maladie due à une bactérie : le vibrion du cholera. Les personnes qui
sont malades ont mangé des aliments ou bu de l’eau contenant ce vibrion. Dans les régions
où sévissent des catastrophes naturelles : séisme, inondations importantes, …
la
destruction des systèmes d épuration des eaux usées peut favoriser une épidémie de
choléra car les eaux courantes sont alors infestées de vibrion du choléra. Une fois dans le
sang, cette bactérie se multiplie et surtout produit une molécule toxique, une toxine, qui
via le sang rejoint et altère (abime) la paroi del’intestin grêle. Elle entraine des diarrhées
et des vomissements qui caractérisent la maladie.
La grippe est une maladie due à un virus : le virus de la grippe. Le virus se transmet d’une
personne à une autre par les sécrétions et les gouttelettes émises par la toux, qui se
propagent dans l’air. Le virus rentre dans l’organisme par le nez ou les yeux. Puis il se fixe
et rentre à l’intérieur des cellules de la trachée et des bronches où il se multiplie.Les
9
nouveaux virus produits sont libérés hors de la cellule et peuvent parasiter d’autres
cellules. Beaucoup de cellules parasitées meurent. L’altération des cellules de la trachée et
des bronches entraine une fièvre élevée, des courbatures, des maux de tête et
généralement une rhinite, une pharyngite et une bronchite.
Le SIDA est du à un virus, le VIH. Les personnes sont contaminées après un rapport
sexuel avec une personnecontaminée ou par contact avec du sang au niveau d'une plaie de la
peau. Le SIDA est une maladie mortelle : sans traitement, la personne a une durée de vie
de 3 à 20 ans en moyenne. Cependant grâce aux traitements, on prolonge la vie des
personnes sur de longues années. Une fois contaminé, et en absence de traitement, le virus
se multiplie à l'intérieur des cellules de défense de l'organisme. Cela entraine la
destruction des cellules de défense (lymphocytes) et une inefficacité du système de
défense de la personne. La personne devient vulnérable aux micro-organismes pathogènes
(qui provoquent des maladies).
La listériose est une maladie due à une bactérie, la Listeria. Cette bactérie se développe
dans les fromages et les charcuteries mal conservés. Suite à l'ingestion d'un aliment
contamine, la bactérie traverse la muqueuse intestinale et se développe dans tous les
liquides du milieu intérieur : dans le sang, la lymphe et dans le liquide céphalo-rachidien,
(liquide présent dans le cerveau). Elle peut ainsi provoquer
un empoisonnement de la
personne ou des atteintes du système nerveux. Il est donc primordial de respecter la
chaine du froid de ces aliments et leur date limite de consommation.
→Comparer dans un tableau à double entrée les différentes maladies présentées en
indiquant les micro-organismes responsables, les modes de transmission, les modes de
contamination = barrières naturelles traversées lors de la contamination, les modes
d'infection. (tableau)
10
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SYNTHESE CHAPITRE 1
A compléter
La peau et les muqueuses sont des ………………………… ……………………………. (épithéliums de
revêtement) qui constituent la première ligne de ………………………. de l’organisme contre
le milieu …………………………………. Elles présentent chacune trois types de protection :
…………………………………. ou ………………………………., ………………………………………, …………………………………..
La peau possède ainsi :
 une protection mécanique grâce à sa surface ……………….. (cellules ……………………. +
……………………………..) et …………………………………………. aux microorganismes. De plus
……………………………….et
……………………………. quotidiennes éliminent la plupart des
bactéries.
 une protection …………………………………….
assurée par l’……………………. (……………..,
sueur) qui s’oppose au développement des ………………………… et des champignons
microscopiques.
 Une protection ……………………………….
assurée par la flore ………………………………….
[ensemble de micro-organismes qui vivent aux dépens de leur hôte sans lui être
normalement …………………………] de surface qui contient des bactéries
…………………………. limitant le développement des germes …………………………………….
Les muqueuses :
 Protection mécanique : la paupière, les cils vibratiles ou les poils ainsi que le
mucus
permettent
l’évacuation
déchets
et
limitent
la
fixation
des
microorganismes.
 Protection
biochimique :
différentes
sécrétions
(enzyme
bactéricide
ou
fongicide, anticorps, larme, rôle antiseptique, sécrétion acide ou basique).

Protection biologique : la flore commensale élimine des microorganismes
pathogènes et stimule le système immunitaire.
Les différentes voies de contamination, c’est à dire d’entrée dans l’organisme, sont :
respiratoire, sanguine, cutanée, génitale, digestive. Lorsque les barrières naturelles
sont
franchies,
c’est
l’infection,
dont
existent
plusieurs
modalités :
infection
intracellulaire virale ; infection bactérienne soit par septicémie soit par toxémie. La
virulence d'un pathogène est ainsi sous la dépendance de trois facteurs :
 le pouvoir infectieux (la capacité à établir un foyer infectieux localisé),
 le pouvoir invasif (la capacité d'envahir et de se multiplier rapidement dans les
tissus voisins du foyer d'infection),
 le pouvoir toxinogène (la capacité à produire des toxines, armes essentielles du
pathogène capables d'empoisonner l'hôte).
Définitions
de :
Saprophyte ;
pathogène
opportuniste
pathogène
strict
(spécifique) ; commensal
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