Sciences de la vie et de la Terre

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01 / 09 / 2005 | Sacha Touille
  Sommaire  

Classe de Term S Programme 2001

<span style='font-size:12.0pt;font-family:"Comic Sans MS"'>IMMUNOLOGIE

  

Connaissances exigibles

  

1. Le SIDA, syndrome d’immunodéficience acquise, est provoqué par un virus qui affaiblit les défense de l’organisme.

1.1.
Le virus de l’immunodéficience humaine, ou VIH,
est un rétrovirus.

1.1.1. Le virus infecte spécifiquement des cellules du système immunitaire.
  • Des protéines de l’enveloppe du virus permettent sa fixation.
  • Cette fixation se fait sur des protéines membranaires de cellules immunitaires, en particulier la protéine CD4.
  • La protéine CD4 est exprimée par les lymphocytes T4, les monocytes et les macrophages.
  • L’interaction entre ces protéines permet la pénétration du virus dans ces cellules.

1.1.2. La reproduction du VIH dans des cellules
immunitaires prépare
sa propagation.

  • Le VIH est un rétrovirus : son matériel génétique, constitué d’ARN, est associé à une enzyme, la transcriptase inverse.
  • La transcriptase inverse permet la synthèse d’ADN à partir de l’ARN viral dans la cellule infectée.
  • Cet ADN viral est incorporé au génome de la cellule infectée.
  • L’expression du génome modifié permet la production de nombreuses particules virales.
  • La mort de la cellule infectée est suivie de la dissémination des particules virales dans l’organisme.

1.2. Les
différentes phases de l’infection par le VIH traduisent différents
aspects de la réponse immunitaire.

1.2.1. La première phase ou primo-infection, fait suite à la contamination par le VIH.
  • Le VIH est transmis par voie sexuelle, par voie sanguine et de la mère à l’enfant, au cours de la grossesse.
  • Les cellules infectées migrent dans les organes lymphoïdes, en particulier les ganglions lymphatiques, qui constituent de véritables réservoirs du virus.
  • Les symptômes sont ceux d’une maladie virale bénigne.

1.2.2. La deuxième phase qualifiée
de phase asymptomatique, se traduit par la mise en place des réponses
immunitaires.

1.2.2.1. Des anticorps anti-VIH sont détectés dans le sang du sujet deux semaines à quelques mois après la contamination.
  • La présence d’anticorps anti-VIH définit le caractère séropositif du sujet pour le VIH.
  • Ces anticorps sont spécifiques de certaines protéines virales.
  • Ils peuvent bloquer la pénétration du virus dans les cellules saines.
  • Ils sont inefficaces sur des cellules déjà infectées.

1.2.2.2.
Des lymphocytes T cytotoxiques apparaissent dans le sang du sujet
contaminé.

  • Ces lymphocytes T sont dirigés contre les cellules infectées par le VIH.

1.2.2.3. La phase asymptomatique oppose une apparente
stabilité, à l’échelle
de l’organisme, à d’importantes modifications à l’échelle
cellulaire.

  • Les défenses immunitaires peuvent rester actives pendant plusieurs années.
  • Le virus continue à se multiplier.
  • La population de lymphocytes T4 diminue progressivement.

1.2.3. La troisième phase ou phase
symptomatique, est qualifiée
de SIDA déclaré.

  • Lorsque le nombre de lymphocytes T4 est inférieur à un seuil critique, des maladies opportunistes apparaissent.
  • En raison du faible nombre de lymphocytes T4, la progression du virus est limitée.
  • Mais la contamination est maintenue par la présence du génome viral dans les cellules infectées.

2. Le
maintien de l’intégrité de l’organisme fait
intervenir de façon coordonnée des cellules et des molécules
particulières.

2.1.
Les anticorps sont des protéines participant à l’intégrité du
milieu extracellulaire.

2.1.1. Les anticorps, immunoglobulines circulant dans le milieu extracellulaire, sont spécifiquement dirigés contre les antigènes.
  • Un anticorps est constitué d’une partie constante commune à tous les anticorps et d’une partie variable spécifique d’un antigène.
  • La partie variable de la molécule d’anticorps se lie spécifiquement à un antigène et forme un complexe immun.
  • La partie constante de la molécule d’anticorps est reconnue par un récepteur de phagocyte quand elle fait partie d’un complexe immun.

2.1.2. Les anticorps sont produits par les plasmocytes
issus de la différenciation de certains lymphocytes, les lymphocytes
B.

2.1.2.1. Une très grande variété de lymphocytes B préexiste à la pénétration des antigènes dans l’organisme.
  • Chaque lymphocyte B n’est capable de reconnaître que son antigène spécifique.
  • Cette reconnaissance se fait grâce à des anticorps de la membrane du lymphocyte B.
  • Ces anticorps servent de récepteurs pour les antigènes.

2.1.2.2.
La liaison entre l’antigène et l’anticorps membranaire
déclenche la multiplication et la différenciation d’un
lymphocyte B.

  • La sélection d’un lymphocyte B provoque la formation d’un clone par multiplication de ce lymphocyte.
  • Toutes les cellules du clone obtenu possèdent la même spécificité pour l’antigène.
  • Une partie des lymphocytes B issus des mitoses se différencie en plasmocytes sécréteurs d’anticorps circulants.
  • L’autre partie forme des lymphocytes B mémoires, inactifs au cours de cette première réaction.
  • Cette multiplication cellulaire n’est possible qu’avec la coopération de lymphocytes T4.

2.1.3. La défense de l’organisme associe
des mécanismes d’immunité innée
et d’immunité acquise.

  • La production d’anticorps spécifiques par des plasmocytes est un aspect de l’immunité acquise.
  • L’élimination du complexe immun par les phagocytes, macrophages polynucléaires, est un aspect de l’immunité innée.

2.2.
Les lymphocytes T cytotoxiques sont des cellules assurant l’intégrité des
populations cellulaires.

2.2.1. Des lymphocytes cytotoxiques reconnaissent et détruisent spécifiquement des cellules infectées.
  • Une cellule infectée se distingue des cellules saines par la présence à sa surface de fragments peptidiques issus de protéines virales.
  • Ces fragments sont reconnus par les lymphocytes T cytotoxiques qui possèdent à leur surface des récepteurs spécifiques (récepteurs T).
  • Le contact entre la cellule infectée et le récepteur T entraîne la lyse de la cellule infectée.
  • Les lymphocytes T cytotoxiques sont des effecteurs de l’immunité acquise.

2.2.2.
La production de populations de lymphocytes T cytotoxiques spécifiques
se fait à partir de lymphocytes T8 sélectionnés.

  • Chaque lymphocyte T8 présente un grand nombre de récepteurs membranaires spécifiques du même antigène.
  • La diversité des récepteurs des lymphocytes T8 est comparable à celle des récepteurs membranaires des lymphocytes B.
  • Le contact du lymphocyte T8 avec l’antigène entraîne la multiplication et la différenciation de lymphocytes T cytotoxiques.
  • La multiplication et la différenciation nécessitent l’intervention de lymphocytes T4.

2.3.
Les lymphocytes T4 ont un rôle essentiel dans les réactions
immunitaires acquises.

2.3.1. En présence d’un antigène, les lymphocytes T4, qui portent le récepteur spécifique de cet antigène, se multiplient.

2.3.2 Certains deviennent sécréteurs
de messagers chimiques : les interleukines.

  • Ces interleukines stimulent la multiplication et la différenciation des lymphocytes B et des lymphocytes T8 sélectionnés.

2.3.3.
D’autres constituent des lymphocytes T mémoire
inactifs au cours de cette première phase.

2.3.4. Dans le cas
du SIDA, la diminution des lymphocytes T4 réduit
la capacité de production d’effecteurs des réponses
immunitaires acquises.

  • Les lymphocytes T4 infectés par le VIH sont détruits par des lymphocytes T cytotoxiques.
  • Cette destruction empêche la production d’anticorps et des lymphocytes T cytotoxiques.
  • La déficience des défenses immunitaires acquises entraîne l’apparition de maladies opportunistes.
3. Le phénotype immunitaire, en perpétuelle évolution, dans un environnement changeant, assure le maintien de l’intégrité de l’organisme.
3.1. Le phénotype immunitaire résulte d’interactions entre génotype et environnement.
3.1.1. Le phénotype immunitaire correspond au répertoire immunitaire d’un individu à un moment de sa vie.

3.1.2. Le répertoire immunitaire est caractérisé par
l’ensemble des récepteurs des lymphocytes B et des lymphocytes
T, d’une extrême diversité.

  • La production des récepteurs est l’expression du génotype.
  • La diversité des clones de lymphocytes B et de lymphocytes T résulte de mécanismes génétiques originaux.
  • Les cellules pouvant réagir contre les molécules normalement codées par le génome sont éliminées : elles sont qualifiées d’auto-réactives.
3.1.3. Le phénotype immunitaire évolue au cours de la vie, avec l’environnement.
  • Les antigènes auxquels l’organisme est confronté au cours de la vie, sélectionnent les clones de lymphocytes spécifiques.
  • L’effectif des populations de lymphocytes sélectionnés est augmenté.
3.1.4. Les différents mécanismes d’accroissement de la variabilité du phénotype immunitaire contribuent à préserver l’intégrité de l’organisme.
3.2. La vaccination fait évoluer artificiellement le phénotype immunitaire.
3.2.1. La vaccination repose sur l’existence d’une mémoire immunitaire.
3.2.1.1. L’administration d’un vaccin correspond à une première exposition à un antigène atténué par différents traitements.
  • Celle-ci entraîne une production lente et peu abondante de plasmocytes et de lymphocytes T cytotoxiques.
  • Les lymphocytes B et les lymphocytes T4 mémoire, à longue durée de vie, sont produits et circulent dans l’organisme.
3.2.1.2. Lors d’un deuxième contact avec le même antigène, la réponse immunitaire est plus rapide et plus efficace.
  • Les cellules mémoire étant plus nombreuses que les lymphocytes dont elles sont issues, la réaction engendrée est plus intense.
  • La différenciation en plasmocytes et lymphocytes T cytotoxiques est plus rapide à partir des cellules mémoire qu’à partir des cellules initiales de même spécificité.
3.2.2. Dans le cas du SIDA, la mise au point d’un vaccin est rendue particulièrement difficile par les caractères du VIH.
  • Ce virus présente de grandes capacités de mutation.
  • Par conséquence, ses propriétés antigéniques sont sans cesse modifiées.
  • Il est difficile d’identifier des protéines invariables et accessibles à la surface du virus de façon à produire un vaccin.
  • EXPRESSIONS et MOTS CLÉS  :

 

Anticorps Lymphocyte T8 Récepteur membranaire
Antigène Lymphocyte T cytotoxique Récepteur immunologique
Clone Macrophage Rétrovirus
Complexe immun Maladies opportunistes Séropositif
Immunité acquise Mémoire immunitaire SIDA
Immunité innée Monocyte Spécificité
Immunoglobuline Organes lymphoïdes Vaccination
Interleukine Phagocyte VIH
Plasmocytes Phénotype immunitaire  
Lymphocyte T4 Polynucléaire  

 

 


SVT Académie de Créteil

 

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