Want to make creations as awesome as this one?

SVT seconde

Transcript

Introduction

Un microbiote est un ensemble de microorganismes vivant chez un hôte (un être vivant).

Qu'est-ce que le microbiote humain ? Où le trouve-t-on ? Quel est son impact sur notre santé ?

Chapitre 2 : MICROBIOTE HUMAIN ET SANTE

SVT 2nde - Corps humain et santé

Organisation du chapitre

L'origine et la diversité du microbiote

Les rôles du microbiote intestinal

Les perturbations du microbiote

En cliquant sur chaque numéro, vous accédez au TP correspondant.

3

1

2

Les bilans

CONSIGNE :

A l'aide de l'ensemble des ressources disponibles, présenter dans un article scientifique le microbiote humain et sa mise en place.
On attend que l'article :
- précise la composition et la localisation du microbiote ;
- montre que la composition du microbiote est propre à chaque individu.
- explique comment le microbiote se met en place et comment il peut évoluer au cours de la vie
- comporte une photographie légendée de la préparation microscopique observée en classe.

TP1 : l'origine et la diversité du microbiote

NOTIONs

COMPETENCES

Qu'est-ce que le microbiote humain ? Quand se met-il en place ?

EVALUATION

Observation au microscope électronique à balayage d'un acarien, Demodex folliculorum qui vit sur la peau de notre visage.

Les individus mesurent en moyenne 0,3 mm de long. Les mâles vivent 3 mois et les femelles 4 mois. Ce curieux petit animal vit au niveau des follicules pileux du visage notamment et se nourrit du sébum. Il peut être présent chez tous les êtres humains à l'exception des nouveau-nés. En effet, le demodex colonise les humains par contact après la naissance.

INFO COMPLEMENTAIRE : taille moyenne cellule buccale humaine = 0,05 mm = 50 µm

Autres microorganismes du microbiote cutané :


Escherichia coli (bactérie)

Candida albicans (champignon)



Quelques espèces de notre microbiote (voir légendes sous le schéma)

Le microbiote est essentiellement constitué de bactéries (coques, bacilles etc...). On trouve également des champignons (candida) mais également des virus non pathogènes et des acariens.


Objectifs notionnels : comprendre ce qu'est le microbiote et explorer sa diversité (au sein d'un individu et entre individus), repérer le moment de sa mise en place au cours de notre vie.

Compétences mobilisées :

-Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à partir de documents en citant ses sources, à des fins de connaissance ;

-Coopérer et collaborer dans une démarche de projet ;

-Comprendre les responsabilités individuelles et collectives en matière de santé.

La diversité des bactéries du microbiote humain :

En étudiant le microbiote de 124 personnes, les chercheurs ont répertorié plus de 1000 espèces différentes appartenant aux groupes suivants : virus, champignons, acariens et bactéries. La majorité des espèces recensées toutefois sont des bactéries. Elles sont réparties en 5 groupes (voir légendes du schéma) qui sont plus ou moins représentés dans les différents sites corporels. Chacun de ces site constitue un écosystème particulier avec des caractéristiques physico-chimiques uniques.


CONSIGNE :

Observer la préparation à votre disposition pour repérer les cellules humaines et les microorganismes présents. Repérer la taille de ces derniers par rapport aux cellules humaines.

Réaliser une photographie de votre observation microscopique ou utiliser la photographie disponible sur le réseau pour mettre en évidence vos observations (titre, légendes adéquates et exactes).

COUP DE POUCE : voir fiche méthode article de presse (sur le réseau, chemin habituel).

CONSIGNES :

1. Expliquer brièvement ce qu'est une souris axénique et comment elles sont obtenues en laboratoire.
2. A l'aide du document 2, expliquer l'origine de certains des symptômes manifestés par les souris axéniques présentées dans le document 1.
3. A l'aide des documents 3, 4 et 5, montrer que le système intestin-microbiote est une symbiose.

TP2 : les rôles du microbiote intestinal

NOTIONs

COMPETENCES

Quels sont les effets du microbiote intestinal sur la digestion et sur le système immunitaire ?

1

2

Exercice pour faire le lien avec la suite :

Maladies et microbiote

3

4

Objectifs notionnels : comprendre le rôle indispensable du microbiote intestinal dans notre digestion et dans le maintien de notre bonne santé.

Compétences mobilisées :

-Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à partir de documents en citant ses sources, à des fins de connaissance ;

-Comprendre les responsabilités individuelles et collectives en matière de santé.

Doc 1 : Les souris axéniques

Pour étudier le rôle du microbiote intestinal, on utilise des animaux proches de nous dans l'arbre du vivant : rats, souris, porcs par exemple.

Les souris axéniques naissent par césarienne, sont ensuite élevées "sous bulle" dans des conditions stériles. Ce faisant, elles ne rencontrent aucun microorganisme et sont donc dépourvues de microbiote. Elles constituent des modèles intéressants pour déterminer les rôles des microorganismes hébergés dans nos intestins par comparaison avec des souris témoins vivant dans des conditions non stériles depuis leur naissance.

Les souris axéniques présentent des troubles divers :

- elles sont hyperactives et moins prudentes ;

- elles mangent plus et mettent plus de temps à digérer (car leurs enzymes digestives sont moins efficaces) ;

elles ont un intestin peu développé, peu vascularisé et dont la muqueuse se renouvelle moins vite ;

- elles sont plus sensibles aux infections.

CONSIGNE : à l'aide des documents ci-dessous, montrer que certaines maladies comme l'obésité et la maladie de Crohn sont liées à un déséquilibre des communautés bactériennes du microbiote.

Source docs : Bordas Seconde, p279


TP3 : les perturbations du microbiote

Par équipe de 2 à 3 élèves, relever le défi 1 et un autre défi au choix afin d'étudier le lien entre l'équilibre du microbiote et l'inflammation de l'intestin.

CONSIGNE :

Quels sont les effets de certains facteurs de l'environnement sur l'équilibre de notre microbiote intestinal ?

Production :

Présenter le 2ème modèle choisi (hypothèse testée, agents et règles ajoutés, résultats) dans un compte-rendu numérique comportant des captures d'écran judicieuses.

Pour conclure le chapitre...

INTRO

Les défis à relever

3

EVALUATION

1

NOTIONs

2

COMPETENCES

1- Complétez le pré-modèle 2 si vous n'avez pas relevé le défi n°1) pour modéliser l’effet d’un antibiotique sur les bactéries du microbiote intestinal (information scientifique n°2) en rajoutant les agents et règles nécessaires.


2- Utilisez votre modèle pour montrer que la prise d’un antibiotique peut effectivement expliquer l’apparition de diarrhées suite à un déséquilibre transitoire du microbiote.


Lien vers Edu'modele

Objectifs notionnels : comprendre la corrélation entre la composition du microbiote et certaines pathologies et explorer les pistes de recherche sur l'utilisation du microbiote pour la santé humaine.

Compétences mobilisées :

-Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à partir de documents en citant ses sources, à des fins de connaissance ;

-Coopérer et collaborer dans une démarche de projet ;

-Modéliser ;

-Comprendre les responsabilités individuelles et collectives en matière de santé.

De nombreuses pathologies sont liées à une inflammation des intestins et semblent provoquées par un déséquilibre du microbiote (on parle de dysbiose) entre bactéries pro-inflammatoires et bactéries anti-inflammatoires. Par exemple, certaines crises de diarrhées aiguës sont le résultat d'une inflammation transitoire de la paroi intestinale tandis que la maladie de Crohn elle, est une maladie inflammatoire chronique.

Grâce à un modèle numérique, nous allons étudier l'influence de certains facteurs environnementaux sur l'équilibre du microbiote intestinal.

1- Complétez le pré modèle 2 si vous n'avez pas le défi n°2) pour modéliser l’effet de la consommation de fibres sur les différentes bactéries du microbiote intestinal (information scientifique n°4), en rajoutant les agents et règles nécessaires.

2- Utilisez votre modèle pour montrer que la consommation de fibres participe à réduire une inflammation chronique de l’intestin (dans une certaine mesure !).


Lien vers Edu'modele

DEFI 1 :


Complétez le pré-modèle 1 pour montrer l’action des bactéries anti-inflammatoires présentes naturellement dans notre microbiote sur Clostridium difficile (information scientifique n°3) en rajoutant les agents et règles nécessaires.

Utilisez votre modèle pour valider l'hypothèse des microbiologistes.

ATTENTION, bien lire les informations scientifiques 1, 2 et 3 avant de commencer !


Lien vers Edu'modele


Quelques infos sur Edu'modèles :





Les bilans

Bilan du TP1

Bilan des TP2 et 3

Bilan 1 :

Le microbiote désigne l’ensemble des microorganismes (bactéries, champignons, virus…) qui vivent en symbiose avec le corps humain (symbiose = association durable bénéfique pour les différents partenaires). On distingue plusieurs microbiotes chez l’humain en fonction de leur localisation : microbiote cutané, intestinal, vaginal… Chacun de ces milieux a des conditions spécifiques (pH, sébum, mucus, présence/absence de dioxygène) et cela explique en partie la diversité des microorganismes qu’on y trouve. Par ailleurs, on trouve les mêmes microorganismes chez tous les humains mais leurs proportions varient : chaque individu a son propre microbiote !

La colonisation microbienne de notre corps se fait dès notre naissance : le mode d’accouchement (voie basse/césarienne) et le type d’alimentation du nourrisson (allaitement ou lait artificiel) influencent la composition du microbiote du bébé. Par ailleurs, le microbiote évolue au cours de notre vie et il est en partie dicté par nos habitudes de vie (par exemple, notre régime alimentaire a une influence sur la composition du microbiote. Ainsi, un enfant du Burkina Faso a un microbiote différent d’un enfant européen car leurs régimes alimentaires sont différents).

Bilans 2 et 3 :

La composition et la diversité du microbiote sont des indicateurs de santé.

Le microbiote intestinal est le plus important en nombre. Il se met en place dès la naissance (à partir des microbiotes de la mère) pour se stabiliser vers l’âge de 3 ans. Sa composition dépend notamment de notre alimentation : ainsi, une alimentation riche en fibres permet d’avoir un microbiote présentant une grande diversité d’espèces.

Le microbiote intestinal a deux rôles indispensables pour notre corps :

  • Il intervient dans la digestion. En effet, le microbiote transforme des aliments que l’être humain ne serait pas capable de digérer seul. Il produit aussi des substances qui régulent la sensation de faim et le stockage des graisses corporelles.
  • Il a un rôle également dans notre immunité. En effet, le microbiote intestinal constitue une barrière à l’installation de microorganismes pathogènes en entrant en compétition pour les ressources nutritives et en produisant des substances toxiques. Par ailleurs, le microbiote stimule la formation et la maturation de nos cellules immunitaires. Enfin, certaines bactéries du microbiote possèdent des propriétés anti-inflammatoires (elles « calment » l’inflammation qui est une réponse défensive de notre corps à une infection nécessaire pour la bonne santé de notre corps mais qui peut provoquer des dommages sur nos organes si elle dure trop longtemps).

Certaines actions déséquilibrent notre microbiote (=diminuent sa diversité spécifique) : prise d’antibiotiques (qui tuent aussi nos « bonnes bactéries », alimentation pauvre en fibres… Cela a des conséquences négatives sur notre santé (en provoquant une inflammation chronique de la paroi intestinale par exemple). On a également établi un lien entre certaines pathologies et un déséquilibre du microbiote intestinal (par exemple, un microbiote pauvre est remarqué chez les patients souffrant d’obésité). Ainsi, des pistes thérapeutiques visant à restaurer l’équilibre du microbiote intestinal sont aujourd’hui étudiées pour traiter certaines pathologies (exemple : transplantation de microbiote équilibré chez des patients ayant un microbiote très appauvri…).

E. Laporte Capou
N. Clerc

Sources :
-Manuels de SVT 2nde : Bordas, Le livre scolaire
-Site SVT de l'académie de Versailles : modéliser le microbiote pour étudier l'inflammation de l'intestin