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Vous êtes ici : Accueil / Thématiques / Immunité et vaccination / Outils numériques / Netbiodyn - Nouveau programme TS (2012) / L'immunité adaptative à médiation cellulaire

ACCUEIL - La réponse adaptative à médiation cellulaire

Démarche pédagogique basée sur des modélisations pour construire la notion d'immunité à médiation cellulaire dans le cadre du programme de Terminale S de 2012

 

Point de départ et problématique

Expérience référente pour la modélisation in vitro

Description des modèles

Suggestions de directives de travail pour les élèves

Pour aller plus loin...

 
 

  Point de départ

Les lymphocytes T cytotoxiques (LTc) sont des cellules effectrices de l'immunité adaptative. Leur présence en nombre important lors d’une infection virale, par exemple une grippe, est un indice de leur rôle dans la réponse immunitaire.
Le programme de Terminale S demande d'insister sur l'immunité adaptative à médiation humorale ; cependant, les acteurs cellulaires que sont les lymphocytes T CD8 différenciés en lymphocytes T cytotoxiques doivent être abordés puisqu'ils font partie des mots clefs du thème 3A-2. De plus, ils permettent d'illustrer la notion de sélection clonale et de revenir sur la présentation des antigènes par le CMH.

 

Problématique

On recherche de quelle manière les LTc interviennent dans l’élimination d’un agent pathogène présent dans l’organisme. On s’appuiera sur l’exemple du virus de la grippe ainsi que le suggère le programme.

 

  Expérience de référence pour le modèle in vitro

Protocole d'évaluation de l’activité cytotoxique de LTc d’une souris infectée par le virus de la grippe (d’après « Influenza nucleoprotein-specific cytotoxic T-cell clones are protective in vivo », P. M. Taylor, B. Askonas, Immunology 1986 58 417-420)

 

  1. Chez des souris infectées par la souche H3N2 du virus Influenza A, on prélève des lymphocytes T cytotoxiques au bout de 7 à 10 jours.
  2. Parallèlement on prépare des cultures in vitro de cellules pulmonaires de souris. Ces cellules sont incubées ou non avec des virus pendant 1 heure à 37°C, puis lavées pour éliminer les virus qui ne sont pas entrés dans les cellules. Ensuite, ces cellules infectées sont marquées au chrome radioactif 51Cr. L’isotope radioactif reste dans les cellules tant qu’elles sont vivantes.

Trois types de virus sont utilisés pour l'infection in vitro des cellules :

  • Le virus H3N2 utilisé dans le point 1 pour infecter les souris
  • Deux virus recombinants non pathogènes exprimant un seul antigène du virus Influenza A : NP-Vac (exprimant la nucléoprotéine NP) et H1-Vac (exprimant l'hémagglutinine de type H1).
  1. Pour finir, les cellules infectées in vitro sont utilisées comme cellules cibles des LTc prélevés in vivo. Elles sont mises en présence des LTc pendant 5 heures à 37°C. Il s'agit alors d'évaluer la présence ou non de chrome radioactif dans le milieu de culture, révélant la lyse ou non des cellules par les LTc : on parle de test de cytotoxicité.

protocole_cytotoxicité

 Représentation schématique du protocole

 

 lire l'article référent utilisé pour construire la démarche

 

  Les modèles utilisés

 Télécharger les modèles

Après avoir ouvert le logiciel netBioDyn, ouvrir le fichier .nbd pour lancer un modèle. 

 

  • modelexp.nbd

Modélisation du comportement in vitro des LTc de souris infectées par le virus Influenza A H3N2, en présence de cellules pulmonaires de souris marquées au chrome radioactif ; les cellules pulmonaires ont été préalablement infectées ou non par le virus Influenza A natif ou recombinant. Le virus recombinant est un virus modifié de telle sorte qu’il ne soit plus pathogène et qu’il n'exprime qu'une seule protéine antigénique virale : la nucléoprotéine NP ou l’hémagglutinine de type H1. 

in vitro_grippe_init.JPG           voir une situation initiale

 Description des entités composant ce modèle :

Nom

Description

LTc

Lymphocyte T cytotoxique prélevé chez une souris 7 à 10 jours après infection par le virus Influenza A (souche H3N2)

Cellsaines

Cellule pulmonaire saine (= non infectée)

Cellinfvirus

Cellule pulmonaire infectée par le virus H3N2

CellinfvacNP

Cellule pulmonaire infectée par le virus recombinant NP-Vac

CellinfvacH1

Cellule pulmonaire infectée par le virus recombinant H1-Vac

Cr51

Chrome 51 radioactif

 

 

  •  modelinvivo.nbd

Modélisation du comportement in vivo de LTc chez des souris infectées par le virus Influenza A, vis-à-vis de cellules pulmonaires infectées ou non infectées par le virus.

in vivo_grippe_init.JPG         voir une situation initiale

 Description des entités composant ce modèle :

Nom

Description

Entités visibles dans le panel

 

LTc

Lymphocyte T cytotoxique spécifique du virus Influenza A

 cellpulmsaine

Cellule pulmonaire non infectée d'une souris infectée par le virus Influenza A

cellpulminfectée

Cellule pulmonaire infectée par le virus. Ce type de cellules exprime à sa surface des fragments peptidiques issus de protéines du virus

Entités non visibles dans le panel (l'identification sera possible à l'aide du clic droit lors de la simulation)

 

debriscellulaires

Débris cellulaires issus de la lyse par les LTc

perforine

Molécules de perforine sécrétées par les LTc au contact des cellules pulmonaires infectées

 

    Les directives de travail données aux élèves

 

Modèle à utiliser

Consigne

"modelexp.nbd"

À partir de simulations mettant en présence in vitro les LTc de souris infectées par le virus Influenza A H3N2 avec différentes populations cellulaires, recherchez les conditions nécessaires à l'action des LTc et le résultat de cette action.

"modelinvivo.nbd"

À partir de la modélisation de l'action des LTc in vivo, précisez les modalités de l'action des LTc sur les cellules infectées.

 

Télécharger les modèles

 Voir l'exploitation attendue de la part des élèves

  

  Pour aller plus loin... voir également :

  

                     -   Modelinvivoplus.nbd : modélisation du mode d'action de LTc déficients en certaines voies de fonctionnement

                      -   Modelcellulaire : modèle descriptif plus précis à l'échelle cellulaire

 

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