THEME 3b – le système immunitaire humain TP17 – La réaction inflammatoire, manifestation de l’immunité innée NB : Ce TP aurait dû être fait en classe, avec un certain nombre de manipulations. La version présentée ici est guidée et simplifiée pour vous amener à comprendre les mécanismes mis en jeu. Consigne : Lisez le document, visionnez les vidéos et animations proposées et répondez sur une feuille à part aux questions intermédiaires qui sont posées. Les réponses à ces questions constituent un « brouillon » pour la production finale qui vous est demandée à la fin du document. Vous aurez à m’envoyer cette production finale pour la rentrée (première séance de cours dès le 4 mai) en déposant le fichier sous format PDF ou Word dans « travail à faire ». Pendant les vacances de printemps, vous vous blessez au bras en tombant. La plaie saigne peu mais deux jours plus tard, elle est gonflée, rouge et purulente. Le médecin vous diagnostique une réaction inflammatoire aigüe. Une épine est ôtée, l a plaie nettoyée et désinfectée. La pénétration d’une épine dans la peau provoque des symptômes déjà vécus par tous : rougeur, chaleur, gonflement et douleur. Ces signes témoignent de la mise en place d’une réponse immunitaire innée : la réaction inflammatoire qui contribue à éliminer les éléments extérieurs à l’organisme (non soi). Problématique : Comment la réaction inflammatoire peut-elle reconnaître puis éliminer les éléments du non-soi ? Visionner la vidéo : la réaction inflammatoire https://youtu.be/t-dS7DTVeFA Après infection par une grande variété de micro-organismes, les mécanismes de défense innés entraînent des modifications à différentes échelles, de l’organe à la molécule : c’est la réaction inflammatoire. Document 1 : des observations de la zone lésée à l’œil nu et au microscope Une plaie cutanée. Le cliché est pris 24 heures après une lésion à l’origine d’une infection bactérienne. Rougeur, chaleur, douleur et gonflement sont les signes classiques d’une réaction inflammatoire aigue. Coupe transversale du derme dans une peau saine et dans une peau infectée (vues au MO) . L’accumulation de plasma et de cellules sur le site infecté forment un liquide blanchâtre : le pus.
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THEME 3b le système immunitaire humain TP17 présentée ici est … · 2020-04-13 · THEME 3b – le système immunitaire humain TP17 – La réaction inflammatoire, manifestation
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THEME 3b – le système immunitaire humain
TP17 – La réaction inflammatoire, manifestation de l’immunité innée
NB : Ce TP aurait dû être fait en classe, avec un certain nombre de manipulations. La version
présentée ici est guidée et simplifiée pour vous amener à comprendre les mécanismes mis en jeu.
Consigne : Lisez le document, visionnez les vidéos et animations proposées et répondez sur une
feuille à part aux questions intermédiaires qui sont posées. Les réponses à ces questions constituent
un « brouillon » pour la production finale qui vous est demandée à la fin du document. Vous aurez à
m’envoyer cette production finale pour la rentrée (première séance de cours dès le 4 mai) en déposant
le fichier sous format PDF ou Word dans « travail à faire ».
Pendant les vacances de printemps, vous vous blessez au bras en tombant. La plaie saigne peu mais
deux jours plus tard, elle est gonflée, rouge et purulente. Le médecin vous diagnostique une réaction inflammatoire aigüe. Une épine est ôtée, la plaie nettoyée et désinfectée. La pénétration d’une épine dans la peau provoque des symptômes déjà vécus par tous : rougeur, chaleur, gonflement et douleur. Ces signes témoignent de la mise en place d’une réponse immunitaire innée : la réaction inflammatoire qui contribue à éliminer les éléments extérieurs à l’organisme (non soi). Problématique : Comment la réaction inflammatoire peut-elle reconnaître puis éliminer les éléments
du non-soi ?
Visionner la vidéo : la réaction inflammatoire https://youtu.be/t-dS7DTVeFA
Après infection par une grande variété de micro-organismes, les mécanismes de défense innés
entraînent des modifications à différentes échelles, de l’organe à la molécule : c’est la réaction inflammatoire.
Document 1 : des observations de la zone lésée à l’œil nu et au microscope
Une plaie cutanée. Le cliché est pris 24 heures après une lésion à l’origine d’une
infection bactérienne. Rougeur, chaleur, douleur et gonflement sont les signes classiques
d’une réaction inflammatoire aigue.
Coupe transversale du derme dans une peau saine et dans une peau infectée (vues au MO).
L’accumulation de plasma et de cellules sur le site infecté forment un liquide blanchâtre : le pus.
Question 1 : quelles sont les modifications à l’échelle de l’organe, du tissu et des cellules au niveau
du site infecté ? (Doc 1)
Document 2 : Analyse sanguine de votre sang à la suite de la consultation chez le médecin
Question 2 : Dans l’hémogramme et la formule leucocytaire, quelles sont les valeurs n’étant pas comprises dans la norme ? Pouvez-vous en déduite les types de cellules qui sont fortement sollicités (et donc en forte quantité) pendant cette inflammation aigue ? (Doc 2)
Document 3 : Les cellules sentinelles et le déclenchement de la réaction inflammatoire
Les cellules sentinelles sont des cellules immunitaires présentes en permanence dans les tissus telles que les cellules dendritiques, les mastocytes et les granulocytes. Sur leurs membranes plasmiques, ces cellules expriment des récepteurs de l’immunité innée tels que les récepteurs TLR (Toll Like Receptor) ou plus généralement les PRR (Pattern Recognition Receptor) pour désigner ces
récepteurs cellulaires capables de reconnaître des motifs moléculaires caractéristiques des pathogènes, motifs appelés PAMP (Pathogen Associated Molecular Patterns).
Ces récepteurs reconnaissent des composants universels des bactéries, des champignons, des virus et même des cellules lésées de l’organisme … Grâce à ces récepteurs, les cellules sentinelles sont
capables de détecter la plupart des agents infectieux ou des situations potentiellement dangereuses pour l’organisme. Ces récepteurs sont conservés : ils ont des séquences très proches, chez de nombreuses espèces différentes.
Document 4 : Les récepteurs de surface TLR chez les animaux. Peu
après la découverte et la caractérisation des récepteurs TLR chez la drosophile, des récepteurs de même type ont été mis en évidence chez d’autres animaux et notamment chez l’humain. Il existe une dizaine de types de récepteurs TLR, et chacun d’eux est associé à la reconnaissance de différentes molécules caractéristiques pouvant chacune être présentes à la surface ou à l’intérieur de nombreux micro-organismes pathogènes.
Document 5 : Cellules dendritiques de plusieurs espèces observées au microscope optique. Les
cellules dendritiques sont des cellules immunitaires appartenant à la classe des cellules phagocytaires.
Elles résident en permanence dans les tissus et portent des récepteurs impliqués dans la reconnaissance
des pathogènes (TLR et PRR). Chez les humains, les cellules dendritiques possèdent de longs
prolongements cytoplasmiques et sont présentes au niveau de la peau et des muqueuses de l’appareil
respiratoire, génital et digestif. Les macrophages et les mastocytes sont d’autres exemples de cellules qui
expriment des récepteurs reconnaissant les pathogènes.
Question 3 : Comment les récepteurs TLR (ou PRR plus généralement) interviennent dans les mécanismes de défense innée ? Où sont-ils localisés ? Sont-ils conservés au cours de l’évolution ? (Doc 3, 4 et 5)
Document 6 : La production de médiateurs chimiques de l’inflammation. Dès que les cellules
sentinelles ont effectué la reconnaissance d’élément du non-soi, elles libèrent des médiateurs chimiques
de l’inflammation (MCI). On a identifié plusieurs dizaines de molécules jouant ce rôle, dont l’histamine, les
prostaglandines et les cytokines. Ces molécules contribuent à la mise en place de la réaction inflammatoire
aigüe.
Molécule Cellule Sécrétrice
Effets physiologiques
Histamine Mastocytes Vasodilatation et augmentation de la perméabilité vasculaire
Prostaglandines Cellules dendritiques mastocytes
- Vasodilatation - Douleur (fibres nerveuses sensibles aux prostaglandines)
Fièvre (action du des neurones connectés à l’hypothalamus, présent dans le cerveau)
Cytokines Cellules dendritiques Mastocytes
Macrophages
Augmentation du recrutement des leucocytes (attraction par chimiotactisme) Facilitation du passage de la diapédèse (production de
molécule d’adhésion sur la membrane des cellules des vaisseaux).
Document 7 : La diapédèse et le passage des globules blancs du sang vers les tissus
Voir la vidéo : la diapédèse https://youtu.be/VUxHlBT5W0o (en anglais, mettre les sous-titres pour
vous aider !)
Question 4 : Comment les mastocytes et les cellules dendritiques interviennent lors de la réaction inflammatoire ? (Doc 6 et 7)