patrimoine génétique, variabilité et santé

« THEME 3 : CORPS HUMAIN ET SANTE Variation génétique et santé CHAPITRE 7 : PATRIMOINE GENETIQUE, VARIABILITE ET SANTE Comment le patrimoine génétique est impliqué dans le développement de certaines maladies ? En quoi la variation génétique bactérienne limite l’efficacité des antibiotiques ? I- le déterminisme d’une maladie : la drépanocytose. A) origine et symptômes Activité 1 : identifier la drépanocytose à toutes les échelles du phénotype en regroupant ces informations dans un tableau.

Manuel pages 242/243 cf chap 4 (échelle tissulaire à ajouter par rapport au tableau déjà constitué en classe) seulement deux cas de figures (malade ou sain) Individu sain Échelle moléculaire Échelle cellulaire Échelle tissulaire Échelle macroscopique Individu atteint de drépanocytose Échelle moléculaire Échelle cellulaire Échelle tissulaire Échelle macroscopique Individu sain Individu atteint de drépanocytose Molécules HbA solubles dans le cytoplasme (300 millions) Cellules rondes et aplaties Flux sanguin normal Pas de symtômes Molécules HbS qui forment des fibres rigides en cas de pauvreté en 𝑂2 Cellules en faucille Flux sanguin bloqué 1 cas pour 3000 naissances Essoufflement, sensation de faiblesse, pâleur, crises douloureuses abdominales ou dans les membres, risque accru d’infections Tableau des différentes échelles du phénotype dans le cas de la drépanocytose. point de cours : Certaines mutations, héritées ou nouvellement produites, sont responsables de pathologies parce qu’elles affectent l’expression de certains gènes ou altèrent leurs produits. b) prévention et traitement Activité 2: Grâce aux documents des pages 244 et 245, expliquer comment évaluer la transmission de la drépanocytose et comment soigner les personnes affectées. b) prévention et traitement Activité 5: Grâce aux documents des pages 244 et 245, expliquer comment évaluer la transmission de la drépanocytose et comment soigner les personnes affectées. Proposition de correction – étude complète. Le doc.

1 représente l’affiche d’une campagne de dépistage de la Drépanocytose au Nigeria.

Dans le doc.

2 de l’U1, il est souligné que la formation de fibres d’HbS se fait dans des conditions environnementales pauvres en dioxygène.

Ainsi, le dépistage précoce a la 72e heure de vie permet de mettre en œuvre, le plus tôt possible, les soins visant à limiter l’apparition des symptômes (doc.

5) : limiter les efforts physiques ou l’alpinisme, traiter par des antidouleurs et une oxygénothérapie, traiter les infections par vaccination et antibiothérapie.

Le dépistage et les traitements ont permis d’augmenter l’espérance de vie des patients (doc.

4).

Par ailleurs, la thérapie génique (doc.

6) qui consiste à insérer un allèle de la β-globine normal (HbA) dans des cellules souches de la moelle osseuse de patients atteints de drépanocytose, constitue un nouvel espoir de traitement de la maladie.

Le doc.

2 montre un arbre généalogique qui peut être établi dans le cadre d’un conseil génétique afin d’informer une famille touchée par la drépanocytose des risques de survenue de la maladie pour un enfant a naitre.

Les parents II1 et II2 ne sont pas drépanocytaires mais ont un enfant (III2) atteint par la maladie.

Ils attendent un nouvel enfant et grâce a l’étude théorique de la transmission d’un couple d’allèles d’un gène porte par une paire d autosomes (doc.

3), il est possible d’estimer le risque pour cet enfant d’être atteint de Drépanocytose. En effet, si les parents sont sains mais ont donné naissance à un enfant malade c’est qu’ils étaient tous les deux porteurs d’un allèle HbA et d’un allèle mute HbS et qu’au hasard de la reproduction sexuée, chacun a transmis cet allèle a l’enfant III2.

Ainsi, suivant le tableau des combinaisons d’allèles, ces parents présentent 1 risque sur 4 de donner naissance a un nouvel enfant porteur de deux allèles HbS et donc atteint de drépanocytose.

Il est attendu une brochure qui peut être réalisée sous forme papier ou numérique.

Cette brochure doit présenter : – La prise en charge de la drépanocytose (doc.

1, 5 et 6) ; – L’importance du suivi (doc.

4) ; – La façon dont on peut déterminer le risque de transmettre cette maladie dans le cas de l’étude d’un arbre généalogique (doc.

2 et 3). 4 Les informations utilisées proviennent de l’ensemble des documents – il ne manque pas d’information 3 Les informations utilisées proviennent de plusieurs documents – il manque quelques informations non essentielles J’évalue ma maîtrise de la compétence : Extraire des informations utiles de documents 2 Les informations utilisées proviennent d’un seul document 1 Les informations utilisées ne proviennent pas des documents Point de cours : L’examen des arbres généalogiques familiaux permet de connaître les modes de transmission héréditaire des déterminants génétiques responsables.

Dans le cas d’une maladie monogénique à transmission autosomique récessive, seuls les homozygotes pour l’allèle muté sont atteints.

Les hétérozygotes sont des porteurs sains. Selon les cas, les traitements apportés visent à compenser par des médicaments la fonction altérée ou à contrôler les conditions de milieu. Dans certains cas, on peut envisager une thérapie génique visant à remplacer l’allèle muté dans les cellules du tissu atteint. II- La variation génétique bactérienne A) origine Activité 3 : réaliser et interpréter un antibiogramme. Activité 4 : comprendre l’origine de la résistance aux antibiotiques : comment expliquer l’apparition et la propagation de souches bactériennes résistantes ? Activité 3 : réaliser et interpréter un antibiogramme. TEMOIN NEGATIF: toutes les bactéries sont mortes sous l’effet d’un antibiotique TEMOIN POSITIF: toutes les bactéries vivantes sont colorées en rose dans la gélose. Photo des résultats au bout de 15’ Activité 3 : réaliser et interpréter un antibiogramme. TEMOIN NEGATIF: toutes les bactéries sont mortes sous l’effet d’un antibiotique TEMOIN POSITIF: toutes les bactéries vivantes sont colorées en rose dans la gélose. Après incubation, on mesure ensuite le diamètre des zones d’inhibition, c’està-dire les zones où l’antibiotique a tué les bactéries : plus la zone est grande, plus les bactéries sont sensibles et inversement, plus les zones sont petites, plus les bactéries sont résistantes. La pastille imprégnée de tétracycline ne décolore pas la gélose: les bactéries sont donc vivantes.

Elles sont résistantes à la tétracycline. Photo des résultats au bout de 15’ La pastille imprégnée de polymixines montre une décoloration d’un diamètre moyen de la gélose; les bactéries sont mortes sous l’action de l’antibiotique.

Elles sont sensibles aux polymixines. Photo des résultats au bout de 15’ La pastille imprégnée de céfotaxime montre une décoloration d’un petit diamètre de la gélose; les bactéries sont mortes sous l’action de l’antibiotique.

Elles sont sensibles à la céfotaxime. Photo des résultats au bout de 15’ La pastille imprégnée de pénicilline montre une décoloration d’un grand diamètre de la gélose; les bactéries sont mortes sous l’action de l’antibiotique.

Elles sont sensibles à la pénicilline. Photo des résultats au bout de 15’ L’antibiotique le plus efficace pour traiter notre population de bactéries est la pénicilline.

Le diamètre ayant tué les bactéries (= la plage de lyse) étant le plus important.

Plus on s’éloigne de la pastille, plus les concentrations d’antibiotique sont faibles et pourtant dans le cas de la pénicilline, même des faibles concentrations (i.e.

endroits éloignés de la pastille) permettent de tuer assez de bactéries pour décolorer la gélose. Point de cours : Un antibiogramme permet de déterminer, sur une population bactérienne particulière, une résistance ou une sensibilité à un antibiotique. La méthode de référence reste la méthode des disques : il faut mettre en contact une culture bactérienne pure et identifiée avec un panel d’antibiotiques sous forme de disques.

Selon le diamètre, la bactérie est soit : – Sensible (si le diamètre est supérieur à 13mm) : l’antibiotique est efficace. Il suffit d’une faible concentration de l’antibiotique en question pour tuer les bactéries. – Intermédiaire (si le diamètre est compris entre 12mm et 13mm) : l’antibiotique est efficace que dans certaines conditions – Résistante (si diamètre est inférieur à 10mm) : l’antibiotique est inefficace. Activité 4 : comprendre l’origine de la résistance aux antibiotiques : comment expliquer l’apparition et la propagation de souches bactériennes résistantes ? Doc 1 : origine de la résistance d’une bactérie à un antibiotique Doc 2 : sélection des bactéries résistantes à un antibiotique Doc 3 : des conséquences importantes en termes de santé publique Doc 4 : utilisation des antibiotiques et évolution des résistances bactériennes Doc 1 : la bactérie SHV-2 résistante à l’antibiotique céfotaxime a une mutation (= connaissance apportée) qui modifie la séquence d’acides aminés de la bêta – lactamase.

Un seul AA diffère.

Cela suffit à rendre la B lactamase capable de détruire l’antibiotique céfotaxime. Doc 2 : face à un antibiotique, une bactérie résistante n’est pas détruite.

Elle se multiplie et forme alors une colonie de bactéries résistantes = une nouvelle souche.

L’antibiogramme permet de voir que pour les bactéries étudiées, les antibiotiques testés ne présentent pas tous la même efficacité face à cette bactérie : + : PM – TE – C = E - les antibiotiques C et E ont permis le développement de la souche résistante : ils la sélectionnent.

Avoir recours à un antibiogramme permet de mieux cibler l’antibiotique à utiliser et de limiter le développement de souches bactériennes résistantes. Connaissances : on peut parler de sélection naturelle. Doc 3 : - Apparition de bactéries super.... »