L'organisme humain dispose de moyens de défense vis-à-vis des agresseurs extérieurs. Le système immunitaire assure cette défense, qui permet de combattre les éléments étrangers pouvant être pathogènes : virus, bactéries, etc. Il existe deux grands types de défense :
- l'une, non adaptative, est très rapide mais n'est pas spécifique ni mémorisée ;
- l'autre, dite adaptative, est spécifique à chaque élément étranger, mémorisée, mais plus lente à se mettre en place.
À partir de l'étude des documents, expliquer quelles sont les cellules et les molécules du système immunitaire qui participent à la défense dite adaptative. La réponse comprendra un schéma-bilan.
Diverses expériences effectuées sur les lapins.
Des expérimentations sont menées sur des lapins :
- Lapin 1 : il reçoit une injection de toxine tétanique (isolée du bacille qui provoque le tétanos). Quelques jours plus tard, le lapin meurt.
- Lapin 2 : il reçoit une injection d'anatoxine tétanique (toxine tétanique traitée de manière à ne plus être mortelle) : il survit. Il reçoit alors une injection de toxine tétanique. Il survit.
Du sang du lapin 2 est prélevé à la suite de ces différents traitements. Une séparation est alors faite. Le sérum (partie liquide, eau et substances dissoutes) est séparé des cellules sanguines.
Un lapin 3 reçoit le sérum du lapin 2, ainsi qu'une de la toxine tétanique. Il survit.
Un lapin 4 reçoit les cellules sanguines du lapin 2 ainsi que de la toxine tétanique. Il meurt en quelques jours.
Un lapin 5 est traité de la même façon que le lapin 2 (injection d'anatoxine tétanique). Il reçoit ensuite une injection de toxine diphtérique (sécrétée par le bacille responsable de la diphtérie). Il meurt en quelques jours.
Étude par électrophorèse des protéines du lapin 2 avant et après injection d'anatoxine
Une étude est menée sur les protéines sanguines du lapin 2 par électrophorèse : un mélange contenant les protéines sanguines de ce lapin est déposé sur une bande de papier. Un champ électrique permet alors de séparer les diverses protéines.
Les résultats obtenus sont les suivants :
Étude de la sécrétion des immunoglobulines in vitro
Diverses observations montrent qu'à la suite d'une injection d'anatoxine tétanique, chez un lapin tel que le lapin 2, une élévation du nombre de cellules sécrétrices d'immunoglobulines (ou gamma-globulines) se produit. Ces cellules, les plasmocytes, sont le résultat de la différenciation de lymphocytes B de l'organisme.
Expérimentalement, l'efficacité de cette transformation des lymphocytes B en plasmocytes peut être mesurée dans diverses situations.
Que montre l'expérience 2 du document 1, en considérant l'expérience 1 comme un témoin ?
En considérant l'expérience 1 comme un témoin, l'expérience 2 du document 1 montre qu'une réponse peut être acquise suite au premier contact avec un antigène. La spécificité de cette réponse ne peut être montrée qu'en prenant compte de l'expérience 5.
Que montrent les expériences 3 et 4 du document 1, en considérant les expériences 1 et 2 comme témoins ?
Seule l'injection de sérum d'un animal immunisé a un effet protecteur vis-à-vis de l'élément étranger (la toxine tétanique). Ces expériences montrent que la réponse immunitaire acquise par le lapin 2 est directement assurée par des molécules présentes dans le sérum.
Quelle est l'affirmation la plus complète qui puisse être faite au terme de l'analyse de l'intégralité du document 1 ?
Il existe une défense acquise qui se met en place à la suite du premier contact avec un antigène (lapins 2 et 1). Cette défense est mémorisée et spécifique (lapin 5). Elle est directement assurée par des molécules présentes dans le sérum des animaux immunisés (lapins 3 et 4).
Que montre le graphique du document 2 à propos de la défense acquise suite au contact avec un antigène ?
Suite à l'immunisation, le taux de gamma-globulines (= anticorps = immunoglobulines) augmente. Il doit donc s'agir des molécules assurant la défense immunitaire dont l'intervention a été montrée avec l'analyse du document 1.
Qu'apporte le document 3 à propos des cellules sécrétrices des anticorps ?
Le document 3 indique très clairement que les cellules sécrétrices des immunoglobulines sont les plasmocytes, issus de la transformation des lymphocytes B.
Le document 3 permet d'ajouter une précision à propos des cellules participant à la défense adaptative et de la nécessaire coopération entre ces cellules.
Quelle est cette précision ?
L'apparition des plasmocytes est assurée par la transformation des lymphocytes B. S'ils sont seuls, ils ne se transforment pas massivement en plasmocytes (expérience 1). Pour stimuler cette différenciation, il est nécessaire que les lymphocytes T4 soient présents.
Quel est le nom des substances sécrétées par les lymphocytes T4 (devenus LT auxiliaires) qui stimulent la différenciation des LB en plasmocytes ?
Ce sont les interleukines qui sont sécrétées par les lymphocytes T auxiliaires et qui stimulent l'ensemble de la défense immunitaire.
Face à un élément étranger, l'organisme réagit via un système de défense efficace : le système immunitaire. C'est, dans un premier temps, une défense innée, non adaptative qui agit (réaction inflammatoire, phagocytose, etc.). Un peu plus tardivement, une défense adaptative intervient.
Les expériences présentées dans le document 1 montrent qu'il existe une défense acquise se mettant en place suite au premier contact avec un antigène (lapins 2 et 1). Cette défense est mémorisée et spécifique (lapin 5). Elle est directement assurée par des molécules présentes dans le sérum des animaux immunisés (lapins 3 et 4).
Le document 2 apporte une réponse sur les molécules qui interviennent. Suite à l'immunisation, le taux de gamma-globulines (= anticorps = immunoglobulines) augmente. Il doit donc s'agir des molécules assurant la défense immunitaire dont l'intervention a été montrée avec l'analyse du document 1.
Le document 3 indique que les cellules assurant la sécrétion des molécules au contact avec un antigène sont des plasmocytes. L'apparition des plasmocytes est assurée par la transformation des lymphocytes B. Si les lymphocytes sont seuls, ils ne se transforment pas massivement en plasmocytes (expérience 1). Pour stimuler cette différenciation, il est nécessaire que les lymphocytes T4 soient présents.
Les lymphocytes T4 stimulent la différenciation des lymphocytes B en plasmocytes grâce à des molécules qui activent l'ensemble de la défense immunitaire : les interleukines. Par l'action combinée de ces cellules (reconnaissance spécifique des antigènes, prolifération et différenciation des cellules sélectionnées, différenciation en cellules sécrétrices d'anticorps) et de ces molécules (interleukines stimulant la défense immunitaire, anticorps neutralisant les antigènes, etc.), une défense efficace, spécifique et mémorisée est mise en place.
L'ensemble de ces actions peut être schématisé de la façon suivante :
