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Activité 2 - Mission

Les rôles du microbiote humain




Votre mission

Pour la Fête de la Science organisée au lycée, préparez des supports pour animer un atelier « Luttons contre les idées reçues », visant à montrer que le microbiote humain est essentiel pour notre organisme et que son étude ouvre, dans certains cas, des pistes de traitements.

Vocabulaire

Axénique : organisme né et élevé dans un environnement stérile, sans microorganismes.

Maladie de Crohn : inflammation de l’intestin et du côlon, due à une forte activité du système immunitaire, qui entraîne des diarrhées et des douleurs abdominales.

L’apport des transferts de microbiote


Variation de la masse graisseuse après 10 jours de coélevage des souris transplantées

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Variation de la masse graisseuse après 10 jours de coélevage des souris transplantées.

T : souris sans microbiote ; Mi : souris avec microbiote de personne mince ; Ob : souris avec microbiote de personne obèse.

Protocole expérimental d’étude du rôle du microbiote dans la nutrition

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Protocole expérimental d’étude du rôle du microbiote dans la nutrition.

Des souris axéniques reçoivent le microbiote d’individus soit obèses (Ob), soit minces (Mi). Les souris sont ensuite élevées en groupes, soit homogènes soit mixtes (on parle alors de coélevage). Les souris se nourrissent des excréments présents dans la cage, ce qui permet des transferts de microbiote.

Changement du microbiote des souris au cours de l’expérience de coélevage
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Changement du microbiote des souris au cours de l’expérience de coélevage.

Chaque colonne correspond à l’une des six souris étudiées. Les couleurs indiquent des proportions caractéristiques du microbiote Mi ou Ob.

Indicateurs de réussite

Mission : Pour la Fête de la Science organisée au lycée, préparez des supports pour animer un atelier « Luttons contre les idées reçues », visant à montrer que le microbiote humain est essentiel pour notre organisme et que son étude ouvre, dans certains cas, des pistes de traitements.

Avoir émis des arguments montrant des liens entre microbiote et obésité.

Avoir montré le rôle du microbiote dans l’immunité humaine.

Avoir construit des supports qui permettent d’argumenter ses propos.

Coup de pouce

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Coup de pouce activité
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Au XIXe siècle, le terme de microbe désignait les organismes microscopiques dont certains sont responsables de maladies. De nos jours, ce terme est encore fortement associé, à tort, à l’idée de maladie.

Le microbiote et la défense de l’organisme

TP

Modéliser le rôle du microbiote intestinal dans la protection de l’organisme.

Matériel :
  • Ordinateur ;
  • Logiciel Edu’modèles.

Protocole :
  • Ouvrir la modélisation du microbiote : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/edumodeles/algo/index.htm?modele=microbiote2bact
  • Cliquer sur chaque règle en bas à droite.
  • Noter ce que modélise chaque règle (ex. : les nutriments arrivent régulièrement dans le tube digestif).
  • Lancer l’animation de la modélisation.
  • Noter les résultats de cette manipulation témoin.
  • Réinitialiser l’animation (flèche circulaire à gauche de l’écran).
  • Modifier les règles en lien avec votre hypothèse (par exemple, on peut réduire le nombre initial de bactéries non pathogènes, ou réduire l’activité des cellules phagocytaires).
  • Lancer l’animation de la modélisation.
  • Noter les résultats et conclure.
  • Reproduire ces modélisations autant de fois que nécessaire pour tester l’ensemble des hypothèses formulées.
  • Identifier les éléments pertinents et les limites du modèle utilisé.

Effet des bactéries Faecalibacterium prausnitzii sur des inflammations intestinales

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Effet des bactéries Faecalibacterium prausnitzii sur des inflammations intestinales.

Des souris présentant des symptômes similaires à la maladie de Crohn reçoivent ou non une administration de bactéries intestinales présentes chez des personnes saines et absentes chez les patients atteints de la maladie de Crohn.

Effet de traitements antibiotiques et du transfert de microbiote intestinal sur une infection à C. difficile

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Effet de traitements antibiotiques et du transfert de microbiote intestinal sur une infection à C. difficile.

L’infection des souris est mesurée par le nombre de bactéries présentes dans leurs excréments. Les souris ont subi deux traitements antibiotiques par la vancomycine (van) puis une transplantation de microbiote intestinal de souris saines.

La bactérie Clostridium difficile observée au microscope électronique à balayage

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La bactérie Clostridium difficile observée au microscope électronique à balayage (image colorisée).

La bactérie Clostridium difficile est responsable de colites entraînant des douleurs abdominales et des diarrhées qui peuvent être mortelles dans 5 % des cas. Près d’un demi-million de cas ont été diagnostiqués en 2017 aux États-Unis. Cette infection survient généralement après un traitement antibiotique, surtout en milieu hospitalier, ou chez des personnes qui ont un système immunitaire affaibli. 4 % de la population sont des porteurs sains de la bactérie, c’est-à-dire qu’ils présentent la bactérie sans symptômes associés.
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