Notre corps face aux risques d'infection : biologie 5e secondaire

L'organisme est sans cesse exposé à des microorganismes : bactéries, virus, champignons. Certains sont pathogènes, beaucoup ne le sont pas. Des barrières naturelles freinent leur entrée : mécaniques (peau, muqueuses), biochimiques (sueur, sébum, larmes, salive, suc gastrique) et biologiques (flore intestinale). Des gestes simples limitent la contamination.

Au jury de la Fédération Wallonie-Bruxelles, ce chapitre fait partie de l'UAA 4 de biologie de l'examen de sciences du CESS. Entraîne-toi avec l'examen blanc de sciences corrigé, au format du jury.

Compétences visées

• Expliquer comment l'organisme réagit et se protège suite à une infection à partir de l'analyse de situations de la vie courante.

Une des trois parties de l'UAA4 de base (25 périodes en tout, dont 2 d'évaluation) ; WBE 478 en suggère 8 pour cette partie. En sciences générales, le SeGEC en fait l'UAA5, au 3e degré sans préciser l'année. Programme de sciences générales non consulté : le contenu suit le programme de base.

Microorganismes, contamination et prévention

À connaître

• $barrières naturelles : mécaniques (peau, muqueuses), biochimiques (sébum, larmes, salive avec le lysozyme, suc gastrique acide), biologiques (bactéries du tube digestif, lactobacilles du vagin)$
• $voies de contamination : digestive (salmonelles), respiratoire (virus de la grippe), sexuelle et sanguine (VIH), plaie (bacille du tétanos)$
• $antisepsie : éliminer les microbes présents sur la peau ou une plaie ; asepsie : empêcher les microbes d'arriver$

Méthodes

• Pathogène ou non pathogène. Un microorganisme pathogène provoque une maladie ; beaucoup d'autres sont inoffensifs ou utiles.
• Barrières naturelles. Peau et muqueuses, sécrétions antibactériennes et flore intestinale freinent l'entrée des microbes.
• Modes de transmission. Voie digestive, respiratoire, sexuelle, sanguine ou par une plaie, selon le pathogène.
• Se protéger. Lavage des mains, masque, préservatif, gants et antisepsie coupent la route des microbes.

Exercices types

• Pour le tétanos, la grippe et le sida, indique si l'agent pathogène est une bactérie ou un virus, et sa voie de contamination.
• Une épidémie de grippe touche ton école. Décris trois comportements qui limitent la contamination et justifie chacun.
• Explique pourquoi une brûlure étendue de la peau expose à un risque d'infection.
• Quelle est la différence entre antisepsie et asepsie ? Donne un exemple de chacune.

Défense innée : réaction inflammatoire et phagocytose

Quand un microbe franchit les barrières, une réaction inflammatoire se déclenche : rougeur, chaleur, gonflement et douleur. Les vaisseaux sanguins se dilatent et des globules blancs, notamment les macrophages, rejoignent le foyer et ingèrent les microbes par phagocytose. Cette défense innée est rapide et non spécifique. La fièvre aide à éliminer certains pathogènes.

À connaître

• $quatre signes de l'inflammation : rougeur, chaleur, gonflement et douleur$
• $phagocytose : le globule blanc entoure le microbe, l'ingère puis le digère$
• écart à une valeur normale, en % : $\frac{\text{valeur mesurée} - \text{valeur normale}}{\text{valeur normale}} \times 100$

Méthodes

• Signes de l'inflammation. La dilatation des vaisseaux et l'afflux de plasma expliquent la rougeur, la chaleur et le gonflement.
• Phagocytose. Le macrophage entoure le microbe de ses prolongements, l'ingère puis le digère.
• Rôle de la fièvre. La hausse de température gêne certains pathogènes et accélère la circulation des cellules de défense.

Exercices types

• Tu te plantes une écharde dans le doigt. Le lendemain, la zone est rouge, chaude, gonflée et douloureuse. Explique chacun de ces signes.
• Décris les étapes de la phagocytose d'une bactérie par un macrophage.
• Une prise de sang indique 15 000 globules blancs par mm³ alors que les valeurs normales vont de 4 000 à 10 000. Calcule de combien de pour cent la limite haute est dépassée et interprète.
• Explique le rôle de la fièvre dans la lutte contre une infection.

Défense acquise, anticorps et vaccination

La défense acquise vise un antigène précis. Les lymphocytes B produisent des anticorps qui s'y fixent : le complexe immun neutralise l'antigène et aide les macrophages. Certains lymphocytes T deviennent des cellules tueuses qui détruisent les cellules porteuses de l'antigène. Des cellules mémoire rendent la réponse suivante plus rapide et plus forte ; les vaccins s'en servent.

À connaître

• $anticorps : protéine de forme complémentaire d'un antigène précis ; antigène et anticorps forment un complexe immun$
• $premier contact : anticorps après environ une semaine ; second contact : réponse plus rapide et plus forte grâce à la mémoire immunitaire$
• $vaccin : microbes tués ou atténués, extraits de microbes ou toxines rendues inoffensives ; les rappels maintiennent un taux d'anticorps protecteur$

Méthodes

• Lymphocytes B et T. Les lymphocytes B produisent les anticorps ; certains lymphocytes T deviennent des cellules tueuses.
• Antigène et anticorps. L'anticorps se fixe sur l'antigène qui lui correspond et forme un complexe immun.
• Mémoire immunitaire. Au second contact, les cellules mémoire donnent une réponse plus rapide et plus intense.
• Vaccins et rappels. Le vaccin prépare la mémoire sans la maladie ; le rappel relève un taux d'anticorps qui baisse avec le temps.

Exercices types

• Un graphique montre le taux d'anticorps après une première injection de vaccin, puis après un rappel. Décris les deux courbes et explique pourquoi les rappels sont nécessaires.
• Explique comment l'organisme se débarrasse du virus de la grippe, en citant les rôles des lymphocytes B et T.
• Après un vaccin, le taux d'anticorps d'une personne est divisé par deux tous les 5 ans. Il vaut 8 unités par mL après le rappel et le seuil de protection est de 1 unité par mL. Après combien d'années atteint-il ce seuil ?

Greffes, soi et non-soi

Le soi est l'ensemble des cellules et molécules propres à l'organisme ; microbes, toxines et cellules étrangères sont du non-soi. Les cellules portent des marqueurs, le CMH, appelé HLA chez l'Homme. Si les lymphocytes T du receveur reconnaissent ceux du greffon comme non-soi, ils déclenchent le rejet. On choisit un donneur compatible et on donne des immunosuppresseurs.

À connaître

• $autogreffe (même individu) et isogreffe (vrais jumeaux, même génotype) : acceptées ; allogreffe (même espèce) et xénogreffe (autre espèce) : rejetées sans traitement$
• $plus les marqueurs HLA du donneur et du receveur se ressemblent, plus le risque de rejet est faible$

Méthodes

• Soi et non-soi. L'organisme reconnaît ses propres marqueurs et réagit contre ce qui ne les porte pas.
• Mécanisme du rejet. Les lymphocytes T du receveur reconnaissent les marqueurs du greffon comme étrangers et le détruisent.
• Types de greffes. Autogreffe et isogreffe sont acceptées ; allogreffe et xénogreffe sont rejetées sans traitement.

Exercices types

• On greffe de la peau chez la souris : sur la même souris, entre souris de même génotype, entre souris de génotypes différents, et d'un rat à une souris. Prévois le résultat de chaque greffe et justifie.
• Pourquoi une personne greffée d'un rein prend-elle des immunosuppresseurs toute sa vie ? Quel risque ce traitement entraîne-t-il ?
• Explique pourquoi on cherche souvent un donneur de moelle osseuse parmi les frères et sœurs du malade.

Autres chapitres de 5e

• Rappels du 2e degré : cellule, hérédité et écosystèmes
• Hygiène du système nerveux
• Vivre sa sexualité de façon responsable

Les chapitres de 6e secondaire