Cocher la réponse exacte pour chaque proposition
Exercice 1: Un test rapide de diagnostic de la grippe
La grippe est une maladie qui cause en France une mortalité importante chez les personnes âgées et les sujets fragiles. Diagnostiquer rapidement la grippe, pour le médecin, revêt alors une importance particulière dans son choix de prescrire le traitement adapté. Le test TROD est un test de diagnostic rapide de la grippe.
On cherche à comprendre le fonctionnement de ce test.
Document : principe du test TROD
Ce test permet de détecter l’antigène viral de la grippe dans des prélèvements effectués au niveau de la gorge ou du nez. L’échantillon prélevé est déposé à l’une des extrémités d’une bandelette.
Celle-ci présente :
– au niveau de la zone de dépôt, des anticorps anti-grippe mobiles, liés à de l’or colloïdal
– au niveau de la zone test, des anticorps anti-grippe fixés sur la bandelette
– et au niveau de la zone de contrôle, des anticorps anti-anticorps fixés.
L’échantillon prélevé est déposé au niveau de la zone de dépôt. L’ajout d’une solution tampon permet ensuite la migration, le long de la bandelette, des anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal, éventuellement associés à l’antigène viral.
Quel que soit le résultat du test, de nombreux anticorps anti-grippe mobiles atteignent la zone de contrôle.
La fixation des anticorps liés à l’or colloïdal est rendue visible par l’apparition d’une ligne colorée sur la bandelette.
1. L’apparition de la ligne colorée dans la zone de contrôle est due à l’association des anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal avec :
a. des anticorps anti-grippe.
b. des anticorps anti-anticorps.
c. des molécules d’antigène viral.
d. d’autres anticorps anti-grippe mobiles.
2. L’apparition de la ligne colorée dans la zone test, en cas de résultat positif, s’explique par la fixation des anticorps anti-grippe fixés :
a. sur la chaîne a des molécules d’antigènes d’abord fixées par les anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal.
b. sur la chaîne b des molécules d’antigènes déjà associées aux anticorps anti anticorps.
c. sur la chaîne a des molécules d’antigènes libres dans la solution tampon de migration.
d. sur la chaîne b des molécules d’antigènes fixées au préalable par les anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal.
3. Le fonctionnement de ce test est basé sur :
a. la fixation des antigènes viraux par des anticorps spécifiques.
b. la migration d’anticorps anti-anticorps dans une solution tampon.
c. la mise en évidence de la destruction du virus de la grippe.
d. la recherche d’anticorps anti-grippe fabriqués par l’individu testé.
Exercice 2: Expérience historique de Gustav Nossal (1959)
Sir Gustav Nossal est un chercheur australien dont les travaux ont permis de construire les bases de l’immunologie moderne.
On cherche à déterminer certaines caractéristiques cellulaires et moléculaires de la réponse immunitaire.
Gustav Nossal cultive sur un milieu nutritif, des salmonelles de deux souches A et B, génétiquement différentes.
Les salmonelles sont des bactéries mobiles car elles possèdent de nombreux flagelles (voir illustration ci-dessus). Chaque souche de salmonelle possède des antigènes qui lui sont spécifiques. Ces antigènes sont portés par les flagelles.
Gustav Nossal injecte à une même souris des salmonelles provenant de deux souches différentes A et B. Quelques jours plus tard, il prélève des cellules immunitaires de cette souris qui sont entrées en contact avec les souches A et B.
Ensuite, il place une cellule immunitaire isolée et fonctionnelle dans chaque puits.
Document : protocole et résultats de l’expérience de Nossal
Étape numéro 1 : Gustav Nossal ajoute ensuite cinq à six bactéries de la souche A dans chacun des quatre micropuits et les observe au microscope.
Étape numéro 2 : Une heure plus tard, on constate qu’à l’intérieur du micropuits « b » et du micropuits « d », bien que n’établissant aucun contact membranaire avec la cellule immunitaire prélevée, les bactéries de souche A introduites, sont immobilisées. De plus, on observe que leurs flagelles se trouvent recouverts d’anticorps* (immunoglobulines), empêchant ainsi tout mouvement. En revanche à l’intérieur du micropuits « a » et du micropuits « c », les salmonelles de souche A qui ont été introduites, restent quant à elles mobiles.
Étape numéro 3 : Gustav Nossal introduit ensuite, uniquement dans les micropuits « b » et « d », des bactéries de souche B cette fois-ci. Comme le montrent les résultats de l’expérience au bout d’une heure, dans ces deux micropuits « b » et « d », alors que toutes les bactéries de souche A sont toujours immobilisées, les bactéries de souche B restent quant à elles mobiles.
1. Dans l’étape numéro 2, l’immobilité des bactéries observée dans le micropuits « b » peut s’expliquer par l’action des anticorps:
a. produits par les cellules immunitaires prélevées et introduites dans chaque puits
b. produits par les salmonelles de souche A
c. produits par les salmonelles de souche B
d. introduits par Gustav Nossal lors de l’étape numéro 1
2. On peut dire que:
a. dans l’étape 2, le micropuits « b » contient uniquement des anticorps dirigés contre les cellules immunitaires
b. dans l’étape 2, le micropuits « d » contient uniquement des anticorps dirigés contre les salmonelles de souche B
c. dans l’étape 3, le micropuits « b » contient uniquement des anticorps dirigés contre les salmonelles de souche A
d. dans l’étape 3, le micropuits « d » ne contient aucun anticorps
3. L’action spécifique des anticorps peut être montrée en comparant les micropuits:
a. étape 2 micropuits « a » et étape 3 micropuits « a »
b. étape 2 micropuits « b » et étape 3 micropuits « b »
c. étape 2 micropuits « c » et étape 3 micropuits « c »
d. étape 2 micropuits « a » et étape 3 micropuits « d »
4. Les résultats de cette expérience permettent de déduire que la cellule prélevée par Gustav Nossal dans les ganglions lymphatiques de la souris et placée dans le puits « d » était:
a. un macrophage
b. un lymphocyte T cytotoxique
c. un plasmocyte sécréteur d’anticorps dirigés contre les salmonelles de type A
d. un plasmocyte sécréteur d’anticorps dirigés contre les salmonelles de type B
Exercice 3: Mise en évidence expérimentale de l’immunité anti-tumorale
Une tumeur résulte de la prolifération anormale de cellules pouvant être induite par une substance chimique, le méthylcholanthrene (MCA).
1-La spécificité de la réponse immunitaire peut être déduite de :
a. la comparaison de l’expérience 2 et de l’expérience 4.
b. la comparaison de l’expérience 2 et de l’expérience 3.
c. la comparaison de l’expérience 3 et de l’expérience 4.
d. de l’expérience 4.
2-Les souris immunisées contre les cellules tumorales induites par MCA sont :
a. les souris S1 de l’expérience 1 et les souris S3 de l’expérience 3
b. les souris S2 de l’expérience 2 et les souris S3 de l’expérience 3
c. les souris S3 de l’expérience 3 et les souris S4 de l’expérience 4
d. les souris S2 de l’expérience 2 et les souris S4 de l’expérience 4
3- La seule expérience 4 montre que la souris S4 :
a. a développé une réponse immunitaire efficace contre les cellules de la tumeur de S1 greffée
b. rejette la greffe de la tumeur de S1
c. est immunisée contre les cellules de l’autre tumeur
d. n’est pas immunisée contre les cellules de la tumeur de S1.
Exercice 4:
Lors d’une blessure, des bactéries peuvent pénétrer dans les tissus et provoquer une réaction inflammatoire aiguë qui se traduit par différents symptômes. Toutefois, une réaction inflammatoire n’est pas toujours associée à des microorganismes pathogènes* : on parle dans ce cas-là d’inflammation stérile.
* Pathogène : qui provoque une maladie.
Document 1 : Expérience d’inflammation stérile
Une forte chaleur a été appliquée sur une petite surface du foie de souris anesthésiées.
Après l’induction de la lésion par la chaleur, le foie des souris est étudié en microscopie optique. Les photographies ci-dessous montrent l’aspect du foie 0h, 1h et 2h après le traitement. Les cellules lésées se situent au centre des photographies et les phagocytes apparaissent sous forme de points noirs.
Document 2 : Rôle des médiateurs produits lors de l’inflammation stérile
Des médiateurs chimiques sont présents dans le liquide extracellulaire à proximité des cellules lésées par la chaleur. Ce liquide extracellulaire est prélevé et introduit grâce à une micropipette dans une culture contenant des phagocytes.
Le document ci-dessous montre le comportement d’un de ces phagocytes immédiatement après l’introduction de la micropipette (photographie de gauche) puis quelques instants plus tard (photographie de droite).
1- L’expérience présentée dans le document 1 prouve que :
a. les microorganismes pathogènes peuvent attirer des phagocytes ;
b. les microorganismes pathogènes et des lésions tissulaires effectuées par la chaleur peuvent attirer des phagocytes ;
c. des cellules lésées par la chaleur peuvent attirer des phagocytes ;
d. les phagocytes sont repoussés par les lésions tissulaires effectuées par la chaleur.
2- L’expérience présentée dans le document 2 montre que les phagocytes :
a. ne sont pas sensibles aux médiateurs chimiques ;
b. sont repoussés par la chaleur ;
c. sont attirés par la chaleur ;
d. sont attirés par les médiateurs chimiques récupérés à proximité des cellules lésées.
3- D’après les résultats observés, on peut supposer que :
a. les phagocytes ont un déplacement aléatoire ;
b. des cellules lésées entraînent la libération de médiateurs chimiques capables d’attirer les phagocytes ;
c. des cellules lésées entraînent la libération de médiateurs chimiques capables de repousser les phagocytes ;
d. des cellules saines entraînent la libération de médiateurs chimiques capables d’attirer les phagocytes.
Exercice 5: Une nouvelle arme pour lutter contre le staphylocoque doré
Le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) est une bactérie présente sur la peau et dans les voies nasales des êtres humains.
Parfois, des souches virulentes de staphylocoques dorés peuvent causer une infection, le plus souvent locale mais qui peut aussi être généralisée et s’avérer potentiellement mortelle quand les bactéries pénètrent dans la circulation sanguine et se propagent à d’autres organes.
Pour lutter contre cette bactérie, on dispose d’antibiotiques, substances chimiques permettant de détruire des bactéries ou d’empêcher leur développement ; mais ils sont parfois inefficaces et les rechutes (reprises de l’infection) sont fréquentes.
Des chercheurs ont tenté d’améliorer le traitement par antibiotiques en les combinant à des anticorps.
On cherche à expliquer comment la combinaison antibiotique-anticorps pourrait rendre plus efficace les traitements contre le staphylocoque doré et ainsi éviter les rechutes.
Document 1 : l’infection par le staphylocoque doré
Suite à une blessure par exemple, le staphylocoque doré peut pénétrer dans l’organisme.
Face à sa multiplication dans le milieu extracellulaire, des défenses immunitaires innées se mettent en place ; ce qui se traduit par la phagocytose des bactéries par les macrophages.
Cependant, les macrophages ne parviennent pas à détruire la totalité des staphylocoques phagocytés. En effet, certains staphylocoques peuvent échapper à la destruction et se multiplier à l’intérieur même des macrophages.
Document 2 : action des antibiotiques sur le staphylocoque doré
Le graphique ci-dessous montre l’action d’un antibiotique, injecté à t = 0, sur le staphylocoque doré présent à l’extérieur des cellules (forme extracellulaire) ou à l’intérieur (forme intracellulaire) dans des cultures cellulaires de macrophages.
Document 3 : rôle des anticorps dans le traitement antibiotique contre le staphylocoque doré
Pour améliorer le traitement antibiotique contre les formes intracellulaires du staphylocoque doré, on associe un antibiotique inactif à un anticorps spécifique de la bactérie.
Ces conjugués anticorps-antibiotiques inactifs reconnaissent les staphylocoques dorés et s’y accrochent.
Ils pénètrent ainsi avec les bactéries à l’intérieur des macrophages où ils subissent l’action de substances chimiques nommées protéases qui libèrent et activent les antibiotiques.
Document 4 : efficacité de l’action des antibiotiques contre le staphylocoque doré intracellulaire
On mesure la persistance de staphylocoques dorés intracellulaires dans les reins de souris 4 jours après le début de l’infection lors de différents traitements
Cocher la réponse exacte pour chaque proposition
1. D’après le document 1, les macrophages :
a. sont totalement inefficaces contre les staphylocoques dorés.
b. se multiplient à l’intérieur des staphylocoques dorés.
c. sont des refuges intracellulaires pour les staphylocoques dorés.
d. détruisent tous les staphylocoques dorés.
2. D’après le document 2, les rechutes après un traitement antibiotique sont dues au fait que les antibiotiques utilisés contre le staphylocoque doré :
a. ont la même efficacité contre les formes intracellulaires et extracellulaires de la bactérie.
b. sont plus efficaces contre la forme extracellulaire que contre la forme intracellulaire de la bactérie.
c. sont plus efficaces contre la forme intracellulaire que contre la forme extracellulaire de la bactérie.
d. sont totalement inefficaces contre les formes intracellulaires et extracellulaires de la bactérie.
3. D’après le document 3, les anticorps conjugués aux antibiotiques :
a. empêchent les staphylocoques dorés de pénétrer dans les macrophages.
b. détruisent les macrophages.
c. détruisent les staphylocoques dorés à l’extérieur des macrophages.
d. favorisent la pénétration des antibiotiques dans les macrophages.
4. D’après le document 3, les protéases produites par les macrophages permettent :
a. la prolifération des bactéries intracellulaires.
b. l’activation des antibiotiques.
c. l’activation des anticorps.
d. la destruction des macrophages.
5. D’après le document 4, les antibiotiques conjugués aux anticorps sont :
a. totalement inefficaces contre la forme intracellulaire du staphylocoque doré.
b. moins efficaces contre la forme intracellulaire du staphylocoque doré que les antibiotiques seuls.
c. plus efficaces contre la forme intracellulaire du staphylocoque doré que les antibiotiques seuls.
d. aussi efficaces contre la forme intracellulaire du staphylocoque doré que les antibiotiques seuls.
6. D’après la mise en relation des documents proposés, pour qu’un traitement contre le staphylocoque doré puisse éliminer les formes extracellulaires et intracellulaires, il doit être composé :
a. d’un antibiotique et d’un antibiotique conjugué à un anticorps.
b. d’un antibiotique conjugué à un anticorps.
c. d’un antibiotique seul.
d. d’anticorps seuls.
Exercice 6: Souris mutantes et immunité
1- La comparaison des photographies 1 et 2 permet de mettre en évidence :
a. une modification des tissus de la peau marquée par une infiltration de liquide chez la souris scurfy,
b. une modification des tissus de la peau marquée par une infiltration de liquide chez la souris sauvage,
c. qu’il n’y a aucune modification chez la souris scurfy,
d. une inflammation chez les souris sauvages.
2- La fluorescence visible au niveau de la photographie 3 met en évidence :
a. la présence d’anticorps anti-virus dans le derme et l’épiderme de la souris sauvage,
b. la présence d’anticorps anti-virus dans le derme et l’épiderme de la souris scurfy,
c. la présence d’anticorps anti-cellule de souris dans le derme et l’épiderme de la souris sauvage,
d. la présence d’anticorps anti-cellule de souris dans le derme et l’épiderme de la souris scurfy.
3- La mutation des souris scurfy serait à l’origine d’un système immunitaire :
a. déficient car il ne produit pas d’anticorps,
b. déficient car il est auto-réactif,
c. déficient car il ne produit pas de cellule de l’immunité,
d. non déficient car il présente une immunité efficace.
Réponses:
Exercice 1: 1b; 2c; 3a
Exercice 2: 1a; 2c; 3b; 4c
Exercice 3: 1c; 2a; 3d
Exercice 4: 1c; 2d; 3b
Exercice 5: 1c; 2b; 3d; 4b; 5c; 6a
Exercice 6: 1a; 2d; 3b
