1èreS - Thème 2 - II C Santé humaine

C - Des maladies qui peuvent avoir une double origine : Les cancers

1) Définition du cancer

Définition : prolifération incontrôlée des cellules formant des tumeurs dites malignes qui ont tendance à conquérir de nouveaux territoires (métastases). Les tumeurs sont généralement mal délimitées.

Evaluation diagnostique :

• Poser une ou plusieurs hypothèses sur la pousse des racines d’une plante et mettre en place un protocole expérimental pour tester les hypothèses.
• Schéma de division cellulaire

2) Une défaillance dans le cycle cellulaire

TP 1 mitose/cycle cellulaire

Animations

   

Bilan:

En dehors de la division cellulaire (interphase), les molécules d’ADN sont décondensées en chromatine diffuse. En début de division cellulaire (mitose), les molécules d’ADN sont condensées en chromosomes à deux chromatides. Chaque chromatide est constituée d’une molécule d’ADN.

TP 2 Réplication

Lien expérience de Meselson et Stahl 

A retenir 

L’ADN se réplique selon un mode semi-conservatif. Les deux brins de la molécule d’ADN s’écartent par rupture des liaisons chimiques qui unissent les bases complémentaires. Des nucléotides libres fournis par les nutriments se positionnent en face de leurs bases complémentaires et se lient entre eux pour former un nouveau brin d’ADN. Ainsi les molécules d’ADN filles identiques entre elles et à la molécule mère contiennent chacune un brin de la molécule mère et un brin néoformé. Cette synthèse nécessite aussi un complexe enzymatique (ADN polymérase) et de l’énergie fournie par les nutriments.

Après la réplication, les deux molécules d’ADN identiques nouvellement formées constitueront en se condensant les deux chromatides d’un chromosome unies par un centromère.

Deux mécanismes fondamentaux assurent la transmission de l’intégralité de l’information génétique au cours d’un cycle cellulaire :

- La réplication semi-conservative de l’ADN au cours de l’interphase. Elle permet à une cellule d’avoir des chromosomes à deux chromatides dont l’information génétique est rigoureusement identique.

- La mitose qui suit l’interphase. Elle permet la répartition des chromosomes en deux lots identiques. En effet, les deux cellules fi lles issues de la mitose héritent de la totalité de l’information génétique de la cellule mère sous la forme d’un lot complet de chromosomes à une chromatide.

La réplication de l’ADN assure donc une stabilité qualitative de l’information génétique et la mitose assure sa stabilité quantitative.

Pendant la réplication de l’ADN surviennent des erreurs spontanées et rares, dont la fréquence est augmentée par l’action d’agents mutagènes. L’ADN peut aussi être endommagé en dehors de la réplication.

Le plus souvent l’erreur est réparée par des systèmes enzymatiques. Quand elle ne l’est pas, si les modifications n’empêchent pas la survie de la cellule, il apparaît une mutation, qui sera transmise si la cellule se divise.

Une mutation survient soit dans une cellule somatique (elle est ensuite présente dans le clone issu de cette cellule) soit dans une cellule germinale (elle devient alors héréditaire).

Les mutations sont la source aléatoire de la diversité des allèles, fondement de la biodiversité.

3) Des mutations du génome et des infections virales à l’origine de cancers

Caractéristiques d’un cancer

Le développement d’un cancer implique plusieurs étapes:

- au sein d’un tissu, certaines cellules acquièrent progressivement la capacité de proliférer de façon indéfinie et incontrôlée. Elles deviennent cancéreuses. Leur multiplication conduit à la formation d’un amas de cellules appelé tumeur.

- Certaines cellules cancéreuses envahissent les tissus voisins. Le cancer devient invasif

- Certaines cellules gagnent la circulation sanguine et migrent dans tout l’organisme. Elles forment alors de nouvelles tumeurs appelées métastases

Plus un cancer est avancé, plus les chances de survie sont faibles. Le dépistage semble donc très important dans la lutte contre le cancer.

Bases génétiques d’un cancer

Une cellule devient cancéreuse suite à une accumulation de mutations qui augmentent à la fois ses capacités de prolifération, l’instabilité de son génome et son aptitude à échapper aux systèmes qui élimines les cellules proliférant de façon anormale. Les cellules mutées transmettent leur mutation à leurs descendantes, qui forment un clone cellulaire.

Ces mutations sont nombreuses et variées. Par exemple :

- Certaines mutations augmentent la sensibilité des cellules aux facteurs qui stimulent la prolifération cellulaire.

- L’un des gènes les plus fréquemment mutés dans les cancers humains (p53) code pour une protéine qui bloque la cellule en phase G1 ou induit sa mort si son ADN est endommagé. La réplication d’un ADN endommagé entrainant l’introduction de mutations, p53 exerce donc une effet anti-oncogène.

Origines possibles des cancers : agents mutagènes et virus

- Le tabagisme est le principal agent responsable des cancers du poumon. L’effet est proportionnel à la quantité de cigarettes fumées quotidiennement. Dans une population, la mortalité par cancer du poumon s’accroit 30 à 40 ans après l’augmentation de la consommation de tabac.

- La fumée de cigarette contient des agents mutagènes (benzopyrène) qui se fixe sur l’ADN et entraine la transformation d’une paire de bases G-C en une paire A-T. Le benzopyrène est donc un agent cancérigène.

- Les cancers du col de l’utérus sont presque toujours associés à des infections par les papillomavirus HPV16 et 18. L’infection à généralement lieu dès le début de la vie sexuelle des individus. La plupart de l’individu élimine le virus mais dans 3 à 10% des cas, une infection chronique s’installe. Le génome du virus s’intègre dans les cellules infectées et perturbe leur expression génétique. La protéine P53 est dégradée par une protéine du virus HPV.

4) L’Homme peut, dans une certaine mesure se protéger contre les cancers (limiter les expositions aux agents mutagènes ou vaccins)

Dépistage et prévention

- Réalisation régulière de frottis du col de l’utérus pour mettre en évidence des lésions précancéreuses. (dépistage)

- Vaccination pour protéger contre l’infection par les papillomavirus. On pense qu’une vaccination massive des jeunes filles n’ayant pas eu de rapports sexuels et avant l’Age de 17 ans réduira fortement la mortalité par cancer du col de l’utérus. (prévention)

Lien à consulter sur la thérapie génique & cancer

Ligue cancer

pdf Université Montpellier

INSERM

D - Les maladies infectieuses

1) Utilisation des antibiotiques

Les antibiotiques sont des substances chimiques élaborées par des micro-organismes capables d'empêcher la multiplication ou tuer d'autres micro-organismes. Ils sont utilisés pour lutter contre ou prévenir (avant et/ou après une intervention chirurgicale, chez les personnes immunodéprimées) les infections par des bactéries uniquement.

Un antibiotique est défini par son spectre d'action qui correspond à l'ensemble des bactéries sensibles à son action. Lorsque l'isolement de la bactérie est réalisable, le choix de l'antibiotique se fondera alors sur les données fournies par un antibiogramme. C'est une technique de laboratoire visant à tester la sensibilité d'une souche bactérienne vis-à-vis d'un ou plusieurs antibiotiques. Le principe consiste à placer la culture de bactéries en présence du ou des antibiotiques et à observer les conséquences sur le développement et la survie de celle-ci.

Dans certaines situations, l'association de deux antibiotiques ayant des modes d'action distincts permet d'obtenir une meilleure efficacité.

Chaque type d'antibiotique agit à un niveau précis des structures bactériennes: l'inhibition de la synthèse de la paroi bactérienne, des protéines bactériennes, de la réplication de l'ADN bactérien etc.

2) Des bactéries mutantes et résistantes

Depuis l'introduction des antibiotiques en thérapeutique, on assite à l'émergence très rapide de nombreuses souches bactériennes devenues insensibles ou résistantes à un ou plusieurs antibiotiques.

La résistance naturelle est programmée dans le matériel génétique bactérien. Mais il existe une résistance acquise par mutation ou transfert de matériel génétique. Si une mutation se fait dans le chromosome bactérien, elle n'est transmise qu'aux cellules filles de la bactérie mutée. Ces mutations ont souvent lieu dans les plasmides. Ces plasmides se transmettent de souches en souches.

3)   L’Homme peut limiter le développement des bactéries résistantes par une utilisation raisonnée des antibiotiques.

L'utilisation abusive d'antibiotiques tue la plupart des bactéries, mais sélectionne celles qui résistent et qui deviennent de plus en plus nombreuses. Ce phénomène de sélection des individus par le milieu de vie se nomme sélection naturelle. A l'hopital, le problème est devenu très important, c'est un problème de santé publique (infection nosocomiales).

QCM pour réviser (cliquez-ici pour voir la procédure d'inscrition et réaliser le test)

Devoir maison 1ère S

III - La vision (nouvelle page)

lien prezi