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Transcript

Rayan est malade, son médecin lui prescrit des antibiotiques pour combattre une infection bactérienne diagnostiquée.
Mais ces antibiotiques provoquent chez lui des troubles intestinaux.


Mission 1 : Déterminer l'origine de des troubles gastriques de Rayan.

Un antibiotique est une substance, d'origine naturelle ou synthétique, utilisée contre les infections causées par les bactéries.

Déterminer s' il y a une perte au niveau du microbiote de Rayan en calculant sa proportion de bactéries par rapport aux cellules humaines.

Un individu sain contient quasiment autant de cellules bactériennes que de cellules humaines dans son organisme !!!
La proportion de bactéries par rapport aux cellules humaines chez des individus en bonne santé de l'âge de Rayan est en effet égale à 1,31 en moyenne.

Réaliser les calculs qui suivent ...

L'apparition de diarrhée, d'une inflammation, de douleurs intestinales peuvent être dû à une altération du microbiote intestinal.


En effet, la quantité et la composition du microbiote peuvent être perturbées (réduction et/ou perte de diversité du microbiote) par certains facteurs. On parle alors de DYSBIOSE .

On cherche à savoir si c'est le cas pour Rayan.

START

Qu'est-ce que le microbiote intestinal ?

Le microbiote intestinal humain correspond à l’ensemble des micro-organismes qui évoluent le long de notre système digestif.
Organe à part entière, le microbiote intestinal se compose de quelques 10 000 milliards de bactéries. Chaque adulte abrite entre 800 et 1000 espèces différentes de bactéries, la majorité d’entre elles étant bénéfiques à la santé.


À l’intérieur du tube digestif, les bactéries vivent en communauté. Elles restent accrochées aux parois du tube digestif grâce au biofilm, un écran protecteur qui leur évite d’être entrainées par le transit intestinal.
Le microbiote, unique à chaque individu, ne s’étend pas de façon homogène dans l’écosystème intestinal. Sa densité est minimale dans l’estomac et maximale dans le côlon.

Calculer la quantité totale de bactéries constituant le microbiote de Rayan

E+ signifie 10 puissance, exemple 3.8E+13 = 3.8 x 1013

Info

Calculer maintenant le nombre de cellules humaines constituant le corps de Rayan

Calculer le rapport entre le nombre de bactéries présentes dans le corps de Rayan et le nombre total de cellules humaines que son corps contient.

Conclure

Déterminer s'il y a eu une perte au niveau du microbiote intestinal de Rayan.

Rappel : la proportion de bactéries par rapport aux cellules humaines chez des individus en bonne santé de l'âge de Rayan est en effet égale à 1,31 en moyenne.

Déterminer à présent si la diversité bactérienne du microbiote de Rayan a été réduite.

Le graphique ci-contre, représente la diversité des espèces de bactéries d'un groupe majoritaire du microbiote intestinal, les Bacteroïdes, chez quatre personnes saines (A à D) et actuellement chez Rayan.

Chaque rectangle coloré correspond à une espèce bactérienne du groupe.
La hauteur du rectangle correspond à son abondance.

Qu'est ce qu'une espèce ?

Analyser le document et conclure

Déterminer s'il y a eu une perte de la diversité du microbiote intestinal de Rayan.

Chez les espèces eucaryotes : Groupe d'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux (interfécondité) et dont la descendance est fertile.

L'espèce est l'entité fondamentale des classifications, qui réunit les êtres vivants présentant un ensemble de caractéristiques morphologiques, anatomiques, physiologiques, biochimiques et génétiques, communes.


Exemple : il existe plusieurs espèces de chênes, le chêne sessile, le chêne pédonculé, le chêne chevelu, le chêne tauzin ... plusieurs espèces de grenouille, grenouille verte, grenouille rousse, grenouille des champs, grenouille rieuse ...


Chez les procaryotes, il n'y a pas de notion d'inter fécondité, et l'espèce n'est pas définie de cette manière mais à partir de critères d'identité ou de proximité des génomes ou de certaines séquences d'ADN.

Faites une conclusion de votre étude :

le microbiote de Rayan est-il perturbé ?

Avez-vous déterminé l'origine des troubles gastriques de Rayan ?

Info

Info

Mission 2: Identifier le facteur ayant perturbé le microbiote de Rayan


On rappelle que ces perturbations gastriques sont survenues suite à la prise d'un traitement antibiotique. Un traitement antibiotique a pour but de détruire les bactéries causant une pathologie.

Regarder si l'antibiotique utilisé par Rayan détruit aussi les bactéries de son microbiote et donc le perturbe.

START

Observons les effets de l'antibiotique polymyxine pris par Rayan sur les bactéries non pathogènes de son microbiote intestinal en réalisant un antibiogramme.

Antibiogramme des bactéries du microbiote de Rayan

A : polymyxine
B : eau distillée (témoin)
C : Amoxicilline
D : trétacycline
E : Céfotaxine
F : Pénicilline

Analyser les résultats de l'antibiogramme afin de déterminer quel est l'effet des antibiotiques prescrits à Rayan. (j'observe ... j'en déduis ...)

Info

Pour réaliser un antibiogramme on dépose une culture de bactéries dans une boite de Pétri (boite de culture), sur un gel nutritif qui va permettre le développement des bactéries qui y sont déposées.

La présence de bactéries se matérialisera par la présence d'un voile gris clair à la surface du gel.

Une fois que la culture a recouvert tout le gel on dépose à sa surface des petits cercles de papier imbibés d'antibiotiques divers et un cercle témoin (imbibé d'eau seulement).

On observe ensuite l'effet des différents antibiotiques déposées sur la culture bactérienne.



Le médecin de Rayan lui a conseillé, pour éviter les troubles intestinaux associés au traitement antibiotique, de consommer des yaourts, du lait fermenté.

Les bienfaits du kéfir La fermentation du lait s’est répandue dans les populations de façon concomitante à l’agriculture, environ 8000 ans avant notre ère, pour conserver ce lait, devenu plus abondant avec l’élevage. Le lait fermenté était alors un produit à haute valeur nutritionnelle puisqu’il est riche en protéines, en calcium, en vitamines et en autres micronutriments. (…) La diversité des produits fermentés à travers le monde est incroyable : on en compte plus de 3500 ! Dans les pays occidentaux ce sont les yaourts, les fromages, le pain, la choucroute, … Dans d’autres régions du monde, c’est par exemple le kéfir, un lait fermenté originaire du Caucase. Deux études menées aux Etats-Unis et aux Pays-Bas ont mis en évidence des associations positives entre la richesse du microbiote et la consommation régulière de produits fermentés. Ces études intéressent beaucoup la communauté scientifique car elles suggèrent que la consommation régulière de produits fermentés pourrait stimuler la diversité microbienne. (D’après « Dossier spécial, Pour la science avril-juin 2017)

Mission 3 : Observer un frottis de yaourt au microscope optique pour en déterminer la composition.

D'après vos observations, expliquer cette recommandation du médecin.

A l'aide de la fiche d'identification des principaux microorganismes, légender et titrer la photographie obtenue.

fiche d'identification

Une autre solution pour aider Rayan à rétablir son microbiote

La transplantation fécale

Fin de l'activité, tu l'as réussi si :

1. Tu sais définir le "microbiote humain"

2. Tu as compris où on pouvait le trouver dans notre corps
3. Tu as compris les différents rôles assurés par le microbiote
3. Tu as identifié le rôle des antibiotiques et leurs effets sur le microbiote
4. Tu as compris pourquoi les antibiotiques pouvaient être responsables de troubles digestifs
5. Tu as compris pourquoi certains aliments peuvent aider notre microbiote à remplir ses fonctions lorsqu'on doit suivre un traitement antibiotique

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