IMMUNOLOGIE

« FICHE PEDAGOGIQUE Classe TlD COMPETENCE 4 : traiter une situation relative à la nutrition et à la santé THEME 2: la défense de l’organisme et son dysfonctionnement LÉÇON : le système de défense de l’organisme DUREE:01 semaine HABILETES 1. Mettre en évidence - la défense spécifique ; CONTENUS - le « soi » et le « non soi ». 2.

Identifier les étapes de la défense non spécifique. 3.

Expliquer le mécanisme des réactions immunitaires. 4.

Déduire les notions de : défense non spécifique, défense spécifique, complexe majeur d’histocompatibilité(CMH), "soi" et "non soi", coopération cellulaire. Situation d'apprentissage Au cours d’une campagne de sensibilisation sur la vaccination contre la fièvre typhoïde, le médecin du centre médico-scolaire de Korhogo affirme que, l’organisme de tous ceux qui seront vaccinés pourra se défendre contre cette maladie.

Les élèves de terminale D7 du lycée Houphouët Boigny sont particulièrement intéressés par ces propos.

C’est donc une occasion qu’ils saisissent pour essayer de mieux connaitre les moyens de lutte de l’organisme contre les agents pathogènes.

Ils trouvent donc nécessaire de mettre en évidence les moyens (naturel et acquis) de lutte et d’expliquer les mécanismes de défense de l’organisme. Matériel Bibliographies -Rétroprojecteur - Planches -Biologie Tle D : collection ADNBiologie Tle S S.V.T : collection -Appareil à Diapositives Hachette Éducation DEROULEMENT DU COURS Moment didactique/ durée Stratégies pédagogiques TI +TC + DD Activité de l’enseignant Trace écrite Présentation de la situation (texte) Lisez en silence le texte Désigner deux élèves pour lire le texte à haute voix Dites de quoi il est question dans le texte. Donnez le constat que vous faites après la lecture du texte? Proposez un problème biologique à partir du constat. - Activités des élèves Les élèves lisent le texte Une campagne de vaccination L’organisme lutte contre les agents pathogènes Comment l’organisme lutte-il contre les agents pathogènes ? COMMENT L’ORGANISME SE DEFEND-T-IL CONTRE LES AGENTS PATHOGENES ? TI 3 TC + DD Bien notez dans votre cahier Proposez des hypothèses pour répondre au problème posé On suppose que ; -L’organisme lutte contre les agents pathogène grâce a des moyens naturels -L’organisme lutte contre les agents pathogène grâce à des moyens acquis -L’organisme lutte contre les agents pathogène grâce à des TC + DD mécanismes Une campagne de sensibilisation sur la vaccination contre la fièvre typhoïde nous a permis de constater que l’organisme se TI Proposez un résumé défend contre les agents pathogènes. 4 introductif On suppose que : -L’organisme se défend contre les agents pathogène grâce à des moyens naturels -L’organisme se défend contre les agents pathogène grâce à des moyens acquis TC + DD Propositions -L’organisme se défend contre les agents pathogène grâce à des mécanismes Reformulez la - TI première hypothèse I- l’organisme se défend-t-il contre les agents pathogènes sous la forme grâce à des moyens naturels ? interrogative Observation TC + DD Bien notez 1- Observation Observons un document montrant la réaction de l’organisme suite à une piqûre d’épine. Proposez une activité - TI pour vérifier cette Prise de notes 2- Résultats hypothèse Résultats TC + DD TC + DD TI Le schéma montre la réaction de l'organisme suite à Bien notez l'entrée des microbes après la piqure d'épine. Donnez l’étape qui 3- Analyse des résultats suit Proposition Bien notez Au niveau de la plaie provoquée par la piqûre d’épine, nous constatons : 5 Bien notez TC + DD TC + DD Dites ce que montrent le schema. - Une dilatation des capillaires sanguins, - Un mouvement des globules blancs (leucocytes) Analyse des résultats vers le lieu de l’infection, - Une agglomération des globules blancs autour des microbes, Bien notez - Une enflure de la peau. Donnez l’étape qui suit 4- Interprétation des résultats Bien notez En cas d’infection microbienne, l’organisme réagit immédiatement. TI TC + DD TI Quel constat Les microbes (corps étranger) peuvent franchir les barrières faites-vous au (figure 2) de l’organisme soit accidentellement (blessure, piqure) niveau de la plaie ou soit naturellement (voies respiratoire et digestives). provoquée par la Ces barrières constituent la 1ère ligne de défense de piqure de l’épine l’organisme. Bien notez Interprétation des On distingue plusieurs types de barrières : résultats - les barrières mécaniques : la peau et les muqueuses nasales et bronchiques. Prise de notes - Les barrières chimiques : la sueur (pH=3,5), les larmes, le mucus nasal et la salive TC + DD Donnez la partie qui suit - La barrière biologique : bactéries non pathogènes Propositions qui vivent dans le tube digestif en y maintenant des conditions défavorables pour de nombreux microbes. Bien notez dans 6 votre cahier Lorsque ces barrières sont franchies par les microbes, Donnez les l’organisme met en place un système de défense naturelle qui différentes comprend les étapes suivantes : barrières - la réaction inflammatoire : constitue la première étape de naturelles de l’organisme la défense naturelle de l’organisme.

Elle est caractérisée par (document 1) une chaleur, une rougeur, une douleur, une enflure et une perte des fonctions des tissus. Au cours de cette phase, les polynucléaires tels que les granulocytes (s’attaquent aux particules de petites taille ex : bactérie) et les macrophages (phagocytent les grosses particules) assurent la destruction des microbes par la phagocytose. La phagocytose (Fig 3) se fait en 4 étapes qui sont l'adhésion, TC + DD Propositions l'absorption, la digestion et l'expulsion. Lors de la phagocytose 3 cas peuvent se présenter : - Soit les bactéries sont phagocytées, dans ce cas l’infection régresse. - Soit les bactéries restent intactes mais peuvent se multiplier plus tard, dans ce cas l’infection reste dans un état stationnaire. - Soit les bactéries sortent vainqueur de la lutte, dans ce cas l’infection se poursuit, les microbes prolifèrent, se déplacent dans les tissus infectés et gagnent les vaisseaux lymphatiques puis parviennent aux ganglions (où débute la réaction Expliquez les 7 ganglionnaire). différentes réactions, après la pénétration des microbes dans l’organisme - Réaction ganglionnaire : au cours de cette réaction, les globules blancs se multiplient activement dans les ganglions lymphatiques pour lutter contre les microbes. Les ganglions se gonflent et deviennent douloureux : c’est l’adénite. On parle de lymphangite si ce sont les vaisseaux lymphatiques qui se gonflent. Si les bactéries parviennent à franchir cette seconde barrière que constituent les ganglions lymphatiques, alors elles passent dans la circulation sanguine ce qui conduit à la réaction généralisée. -Réaction généralisée : pendant cette étape, les microbes étant présentent dans la circulation sanguine, envahissent l’organisme : on parle de septicémie. Après cet envahissement, les microbes sécrètent des toxines qu’ils diffusent dans l’organisme : c’est la toxémie. Ce qui peut entrainer la mort de l’individu si une aide extérieure ne lui est pas apportée. L’organisme se défend contre tout corps étranger de façon naturelle. Ce type de défense ou réaction qui s’exerce sur les agents pathogènes sans distinction, est une réaction de défense innée, 8 immédiate, naturelle, rapide et non propre à un antigène déterminé : c’est la défense non spécifique de l’organisme. Une toxine microbienne est une substance produite par un microbe et qui a un pouvoir pathogène (capacité de nuisance) sur un organisme 5- conclusion L’organisme se défend contre agents pathogènes effectivement grâce à des moyens naturels. Activité d’application Citez les réactions provoquées par la pénétration d’un agent pathogène dans l’organisme Réponse - La reaction inflammatoire - La reaction ganglionnaire - La reaction géneralisée II- l’organisme se défend-t-il contre les agents pathogènes grâce à des moyens acquis ? 1- Présentation des expériences Les expériences consistent à faire des injections à des souris 9 dans différentes conditions. Expérience 1 : On injecte à une souris témoin de la toxine tétanique seulement. A une souris A1, on injecte de l’anatoxine tétanique suivi 15 jours plus tard de l’injection de la toxine tétanique. On injecte enfin à une souris A2, de l’anatoxine tétanique suivi 15 jours plus tard de l’injection de la toxine diphtérique. Expérience 2 : A une souris B1 ayant reçu du sérum d’une souris B0 traitée préalablement à l’anatoxine tétanique, on injecte de la toxine tétanique. A une souris B2 ayant reçu le sérum de la souris témoin, on injecte de la toxine tétanique. TC + DD Propositions TI Prise de note TC + DD Présentation expérience Expérience 3 : On injecte du bacille de Koch (BK) à un cobaye B1 ayant reçu du sérum d’un cobaye A immunisé. Et à un cobaye B2 ayant reçu des lymphocytes vivants du cobaye A immunisé, on injecte du bacille de Koch (BK). 1- Résultats TI Prise de note Figure 4 et 5 10 TC + DD TI Propositions 2- Analyze des Résultats Prise de notes Expérience 1 : La souris non traitée et la souris traitée à l’anatoxine tétanique meurt après avoir reçu 15 jours plus tard la toxine tétanique ou la toxine diphtérique mais la souris traitée à l’anatoxine tétanique survit à la toxine tétanique. Expérience 2 : La souris ayant reçu la toxine tétanique après avoir reçu le sérum de la souris non traitée, meurt alors que celle TC + DD TI TC + DD TI TC + DD TI Résultats qui a reçu avant le sérum de la souris traitée à l’anatoxine survit à la toxine tétanique. Prise de notes Expérience 3 : Le cobaye ayant reçu le sérum du cobaye Analyse des résultats Prise de notes immunisé contre le bacille de Koch meurt après avoir reçu le bacille de Koch, alors que celui qui a reçu les lymphocytes vivants du cobaye immunisé contre le bacille de Koch survit au contact du bacille de Koch. Propositions Prise de notes 4- Interprétation des résultats. 11 On appelle anatoxine, une toxine microbienne atténuée c'est-àdire qui a perdu son pouvoir pathogène tout en conservant son pouvoir antigénique (capacité de reconnaissance, capacité de reconnaître et d’être reconnu). Dans l’expérience 1, l’anatoxine tétanique protège l’animal TC + DD Interprétation des résultats TI Prise de notes TC + DD TI TC + DD TI A1 contre la toxine tétanique par contre elle ne protège pas l’animal A2 contre la toxine diphtérique : il s’agit de la défense spécifique (ou acquise) ou de l’immunité spécifique (ou acquise). Propositions Reformulez la deuxième hypothèse sous la forme interrogative Bien notez dans votre cahier Proposez une activité pour vérifier cette hypothèse Prise de notes Dans l’expérience 2, le sérum de l’animal S1 traité à l’anatoxine tétanique protège l’animal B1 contre la toxine Propositions tétanique mais le sérum d’un animal témoin (non traitée) ne protège pas l’animal B2 contre la toxine tétanique d’où la mort Prise de notes 12 de l’animal. TC + DD Bien notez dans votre cahier Dites a quoi consiste les expériences Propositions On peut protéger immédiatement et momentanément un animal contre la toxine tétanique en lui injectant le sérum d’un animal de la même espèce préalablement immunisé.

Cette protection est Bien notez TI Prise de notes due à une substance circulant dans les « humeurs » de l’animal c'est-à-dire le milieu intérieur et qui s’est formée après l’injection d’anatoxine. Il s’agit de la TC + DD Propositions réponse immunitaire humorale ou de réponse immunitaire à médiation humorale. Les molécules de cette immunité sont les anticorps (voir Document 9). TI Donnez la partie qui suit Prise de notre Bien notez dans votre cahier Les Donnez la partie qui suit d’Immunoglobuline : IgA, IgE, IgD, IgG et IgM (voir Bien notez dans votre cahier Les anticorps jouent un rôle dans la phagocytose des Analysez les résultats de chaque expérience (cellule K) et dans la lyse des bactéries par activation du anticorps immunoglobulines sont des (Ig). protéines On du distingue groupe 5 des classes document 10). bactéries, dans la lyse des bactéries par les cellules tueuses complément (voir Document 11).

C’est les IgG qui provoquent l’activation du complément.

Le complément est un ensemble de 13 TC + DD Bien notez dans votre cahier Propositions protéines du sérum, présentes hors de toute immunisation et inactives. Le complexe antigène- anticorps active les fractions du complément (fixation), et entraîne ainsi la lyse des TI Prise de notes bactéries et autres antigènes particulaires (Document 12). Ainsi les anticorps sont les véritables effecteurs de l’immunité humorale. - Dans l’expérience 3, les lymphocytes vivants de l’animal A immunisé protègent l’animal B2 contre le bacille de Koch par contre le sérum de l’animal A immunisé ne protège pas l’animal B1 d’où la mort de l’animal. Donnez la partie qui suit L’élément protecteur n’est pas un constituant du sérum. L’injection de lymphocytes vivants de l’animal immunisé à TC + DD TI TC + DD Bien notez dans votre cahier l’animal B2 transfert à ce dernier la protection contre le bacille Donnez la définition d’une anatoxine protection. de Koch.

Les lymphocytes transférés sont donc le support de la Il s ’ a g i t d e la réponse immunitaire à médiation cellulaire. Propositions Bien notez dans votre cahier Prise de notes Dans l’expérience 1 donnez le rôle de Les cellules de l’immunité (Lymphocytes) prennent naissance dans la moelle osseuse et acquièrent leur maturité dans des lieux 14 TC + DD l’anatoxine tétanique Bien notez dans.... »