L'immunologie

III / Les dysfonctionnements du système immunitaire

Le système immunitaire est un système de surveillance et de défense qui fonctionne en permanence pour protéger notre organisme des agressions extérieures ou intérieures. Mais parfois ce système immunitaire dysfonctionne. C’est le cas des allergies, des déficits immunitaires ou des maladies auto-immunes.

1 – Les allergies

L’allergie est un dérèglement du système immunitaire qui correspond à une perte de la tolérance vis-à-vis de substances a priori inoffensives : les allergènes. 

Parmi les exemples:

(U.S. Air Force photo by Staff Sgt. Brittany Liddon)

Asthme : est une difficulté respiratoire momentanée causée par des contractions des muscles lisses des bronchioles et à une hypersécrétion du mucus au niveau des voies respiratoires. Parmi les allergènes qui peuvent la provoquer : acariens , poussière, pollens, poils, plumes …

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:EMminor2010.JPG

Urticaire : est une éruption cutanée plus ou moins suintante. Parmi les allergènes qui peuvent la provoquer : certains aliments, des médicaments, des produits chimiques…

pixabay CC0 Creative Commons

Eczéma : est affection cutanée caractérisée par l’apparition de plaques rouges plus ou moins œdémateuses et desquamâtes sur la peau. Parmi les allergènes qui peuvent la provoquer : le caoutchouc, les métaux (nickel et chrome surtout), l’eau de Javel, les colorants capillaires, les résines plastiques, etc.

Quels sont les mécanismes de la réaction allergique ?
Comment peut-on prévenir et traiter les allergies ?

     1 – 1 – Mise en évidence de la réaction allergique.

Pour la mise en évidence de la réaction allergique, on propose d’étudier les données expérimentales suivantes :

Expérience 1 : En 1902, Richet et Portier ont procédé à une injection d’extraits d’anémone de mer sur un chien, cette première injection a été sans conséquences, mais  trois semaines après, ils ont réinjecté les mêmes extraits, cette fois ci le chien meurt suite à une baisse de sa pression artérielle et asphyxie. Ils baptisent choc anaphylactique (ana- : contre; -phylaxie : protection).

Expérience 2 : On injecte des extraits d’anémone de mer sur un chien A. Après quelques jours, on injecte le sérum du chien A à un chien B. Quelques jours plus tard, on injecte des extraits d’anémone de mer sur le chien B. Ce dernier montre les signes d’une réponse anaphylactique. L’analyse du sérum du chien A montre la présence d’une grande quantité d’anticorps IgE.

Expérience 3 : Pour étudier le rôle des mastocytes ( des leucocytes riches en granules contenant des médiateurs chimiques comme l’histamine), on propose les données suivantes. Lorsqu’on culture des mastocytes dans un milieu en présence des anticorps IgE, ces anticorps se fixent sur les mastocytes, et leur aspect apparait comme le montre la figure A. Mais lorsqu’on culture ces mastocytes dans un autre milieu en présence de l’allergène et ses anticorps IgE spécifiques, leur aspect apparait comme le montre la figure B.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Degranula%C3%A7%C3%A3o_de_um_Mast%C3%B3cito.jpg

L’injection d’histamine chez un chien normal provoque un choc anaphylactique.

1 – En se basant sur l’expérience 1,  justifier l’appellation du choc anaphylactique.

2 – A partir de l’expérience 2, interpréter les résultats obtenus.

3 – En exploitant l’expérience 3, déduire le rôle des mastocytes dans l’allergie.

1 – Ces signes sont qualifiés de choc anaphylactique, car au lieu de protéger et immuniser l’animal, c’est l’inverse qui s’est produit, cette réponse est opposée aux réactions immunitaires classiques.

2 – L’injection des extraits d’anémone de mer sur le chien A a sensibilisé ce dernier, d’où la production d’une grande quantité d’anticorps IgE. L’injection du chien B par le sérum du chien A a transféré les IgE spécifiques aux extraits d’anémone de mer au chien B ce qui l’a rendu hypersensible à l’allergène.

3 – Après l’activation des mastocytes, on observe une dégranulation et libération des médiateurs chimiques (histamine), qui sont responsables des signes du choc anaphylactique. 

     1 – 2 – Les étapes de la réaction allergique.

Le schéma suivant montre les étapes de la réponse allergique :

1 – En se basant sur le schéma, décrire les étapes de la réponse allergique.

1 – La réponse allergique se fait selon les étapes suivantes:

– Phase de sensibilisation : Après le premier contact avec l’allergène, apparait une réponse immunitaire humorale avec production des anticorps IgE, qui se fixent sur les mastocytes. Cette phase ne manifeste aucun signe d’allergie.
– Phase de réaction (hypersensibilité immédiate) : Après le deuxième contact avec l’allergène, celui ci se fixe sur les IgE liés aux mastocytes, ce qui provoque leur dégranulation et libération des médiateurs chimiques comme l’histamine, responsable des manifestations cliniques de l’allergie.

     1 – 3 – Prévenir et traiter les allergies.

Pour prévenir les allergies, il faut déterminer l’allergène par des tests cutanés, qui consistent à introduire sous la peau différents allergènes à des concentrations très faibles : si l’organisme est sensible à l’un d’eux une réaction locale positive se traduit par une rougeur, un bouton. Ces tests permettent d’obtenir un aperçu correct des réactions du corps aux allergènes.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d7/Allergy_skin_testing.JPG

Un traitement médicamenteux symptomatique peut être prescrit pour calmer les symptômes de l’allergie

  • Les antihistaminiques sont les plus utilisés pour inhiber l’action de l’histamine.
  • Les corticoïdes: leur action anti-inflammatoire calme les symptômes d’allergie.
  • L’adrénaline par voie injectable : c’est le traitement d’urgence du choc anaphylactique.

La suppression de l’exposition à l’allergène en cause est nécessaire pour éviter la récidive des manifestations allergiques.

2 – Les déficits immunitaires : SIDA

Le sida, ou syndrome d’immunodéficience acquise, est le dernier stade de l’infection due au VIH, le virus de l’immunodéficience humaine (rétrovirus).

     2 – 1 – Structure du VIH 

Le document suivant montre un schéma du VIH

1 – En se basant sur le schéma, décrire la structure du VIH.

1 – La structure du VIH comporte :

– Une enveloppe virale constituée d’une double bicouche lipidique et de deux sortes de glycoprotéines : gp120 et gp 41. La molécule gp 41 traverse la bicouche lipidique tandis que la molécule gp120 occupe une position plus périphérique.

– Un nucléocapside, qui inclut une couche de protéine p17 et une couche plus profonde de protéines p24.

– Un génome constitué de deux copies d’ ARN simple brin associées à deux molécules de transcriptase inverse (p64) et à d’autres protéines enzymatiques ( protéase p10 et intégrase p32)

     2 – 2 – Le mode d’action du VIH 

Le VIH colonise les cellules porteuses à leur surface de la molécule CD4, nécessaire à l’entrée du virus dans la cellule, et en particulier une catégorie de lymphocytes appelée lymphocytes T4. Ces cellules ont pour rôle de coordonner la réponse immunitaire en cas d’infection.

     2 – 3 – Cycle de vie du VIH 

Pour connaître les étapes du cycle de vie du VIH, on propose d’étudier le schéma et la vidéo suivante :

By Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=33618408

1 – En se basant sur les documents, décrire le cycle de vie du VIH.

1 – Les étapes du cycle de vie du VIH :

  • Fixation : lorsqu’un virus va entrer en contact avec un lymphocyte Ta, la protéine gp 120 du virus va se fixer sur la protéine CD4 du lymphocyte et ensuite elle se fixe sur le corécepteur.
  • Pénétration : La protéine virale gp41 s’insère dans la membrane du lymphocyte et permet ainsi la fusion du virus et de la cellule.
  • Décapsidation : Le virus se sépare de sa capside protéique et libère l’ARN viral dans le cytoplasme de la cellule.
  • Transcription inverse de l’ARN viral en ADN viral par la transcriptase inverse.
  • L’intégration de ADN viral dans l’ADN de la cellule hôte grâce à l’enzyme intégrase.
  • La synthèse des protéines virales grâce à la transcription de l’ADN viral en ARNm par l’ARN polymérase du lymphocyte et leur la traduction en protéines.
  • L’assemblage des différents constituants du virus pour former le VIH.
  • Le bourgeonnement d’un nouveau virus a partir de la membrane cellulaire.

     2 – 4 – L’action du VIH sur le système immunitaire

Pour connaître l’action du VIH sur le système immunitaire, on propose d’étudier le document suivant :

1 – En se basant sur le document, dégager les mécanismes de destruction des LT4.

1 –

     2 – 5 – Le VIH et les phases de l’infection 

Le document suivant montre l’évolution de l’infection par le VIH :

1 – En exploitant le document, décrire l’évolution de l’infection par le VIH.

1 – On distingue 3 phases lors d’une infection par le VIH :

  • La primo-infection : juste après la contamination par le VIH, le nombre de virus présents (= charge virale) augmente fortement, avec diminution du nombre des LT4 puis apparaît la réponse immunitaire ( augmentation des LTc et des anticorps anti-VIH) d’où la diminution rapide du VIH ;
  • La phase asymptomatique : l’individu atteint ne présente aucun symptôme de la maladie, et le nombre de virus n’augmente que très légèrement. Malgré le contrôle de la maladie par le système immunitaire, les LT4 sont progressivement détruits par le virus ;
  • Le sida déclaré : le système immunitaire est débordé ; la diminution des anticorps et du nombre des LT4 et des LTc, alors que le nombre de virus augmente fortement; les symptômes apparaissent.

     2 – 6 – Des méthodes pour détecter l’infection

L’apparition d’anticorps anti-VIH est utilisée pour diagnostiquer une infection par le virus du sida. On recherche ainsi leur présence, par deux tests de dépistage ELISA (fixation des anticorps), puis par un test de confirmation par Western blot (séparation de protéines sur gel).
En cas de résultat positif, on dit que l’individu est séropositif : il possède des anticorps anti-VIH dans son sérum.

            a – Test ELISA (Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay)

Dans ce cas, on cherche la présence ou l’absence des anticorps anti-VIH dans le sang de l’individu.

Le test comporte quatre étapes principales :

  • Fixation de l’antigène : L’antigène connu, spécifique à l’anticorps recherché, est incubé sur une plaque de microtitration. L’antigène va se fixer de manière électrostatique au fond des puits. Ils sont ensuite lavés pour enlever les antigènes non fixés.

  • Fixation de l’anticorps à doser : On incube notre échantillon à doser (sérum contenant l’anticorps), ainsi que nos standards (solution contenant des concentrations connues d’anticorps). Les anticorps spécifiques vont se fixer aux antigènes. Un lavage des puits est nécessaire pour enlever les anticorps non fixés.

  • Fixation de l’anticorps de détection : On incube ensuite un anticorps secondaire couplé à une enzyme.  C’est un anti IgG qui va donc reconnaître l’anticorps primaire. Un lavage des puits est nécessaire pour enlever les anticorps secondaires non fixés.

  • Révélation : On incube un substrat spécifique à l’enzyme qui, si la réaction est positive (présence de l’anticorps recherché), va être transformé et induire une coloration bleue.

            b – Test Western Blot 

Ce test est utilisé pour confirmer un premier test HIV positif en ELISA, pour vérifier que les anticorps identifiés sont effectivement spécifiques d’antigènes de ce virus. Dans ce test les différentes protéines virales sont séparées par électrophorèse (pas dans le test ELISA) et les anticorps fixés sont donc révélés séparément et identifiés par les bandes obtenues. Ce test de confirmation de la séropositivité permet aussi de définir la souche virale.

http://georges.dolisi.free.fr

     2 – 7 – La transmission de l’infection et la prévention 

                   a- La transmission

La transmission du VIH d’un sujet porteur et séropositif à un sujet sain est possible par :

  • Les rapports sexuels non contrôlés.
  • La transfusion sanguine.
  • Le partage ou la réutilisation de matériel d’injection (aiguilles ou d’autres instruments).
  • La transmission de la mère à l’enfant pendant la grossesse ou l’accouchement ou l’allaitement. 

                   b – La prévention

  • Eviter les relations sexuelles non contrôlées et utiliser des préservatifs.
  • Contrôler le sang du donneur avant la transfusion sanguine.
  • Eviter la grossesse d’une femme séropositive.
  • Eviter l’utilisation de matériel d’injection non stérilisé.
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1 / 11

La majorité des allergies sont causées par les anticorps :

2 / 11

La dégranulation des mastocytes :

 

3 / 11

Au cours de la réaction allergique les IgE sont libérés par :

4 / 11

Le VIH infecte :

5 / 11

Le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) n'affecte pas :

6 / 11

La transcriptase inverse :

7 / 11

Lors d'une infection par le VIH du SIDA, on observe :

8 / 11

Les maladies opportunistes liées au VIH apparaissent car :

9 / 11

Le VIH ne se transmet pas par :

10 / 11

Le VIH est un rétrovirus, ce qui signifie

11 / 11

Le SIDA

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