Le corps humain et la santé

Exercice 1 — Immunité innée et adaptative
Corrigé :
1. L'immunité innée est non spécifique (réaction identique quelle que soit l'origine du pathogène), immédiate (minutes à heures) et sans mémoire. L'immunité adaptative est spécifique d'un antigène précis, plus lente à se mettre en place (plusieurs jours pour la réponse primaire) mais dotée d'une mémoire immunologique permettant une réponse secondaire plus efficace.
2. Les CPA (macrophages, cellules dendritiques) phagocytent le pathogène, le dégradent et présentent les fragments antigéniques (peptides) via le CMH de classe II à la surface cellulaire. Ces complexes CMH II-peptide sont reconnus par les lymphocytes T CD4+ portant le TCR correspondant, déclenchant leur activation.
3. Après sélection clonale, le lymphocyte activé se multiplie intensément (prolifération clonale) pour former un grand nombre de cellules identiques effectrices (plasmocytes, LT cytotoxiques). Cette amplification est indispensable pour produire en quantité suffisante les effecteurs immunologiques capables d'éliminer le pathogène.

Exercice 2 — Vaccination et immunité collective
Corrigé :
1. Immunité active : l'organisme produit lui-même ses anticorps après contact avec un antigène (naturel ou vaccinal). Exemple : vaccination contre la grippe → production d'anticorps anti-hémagglutinine. Immunité passive : transfert d'anticorps préformés, sans stimulation du système immunitaire du receveur. Exemple : sérothérapie antitétanique (injection d'antitoxines) ou anticorps maternels transmis via le lait maternel. L'immunité passive est immédiate mais non durable.
2. $p_c = 1 - \frac{1}{R_0} = 1 - \frac{1}{15} \approx 0{,}933 = 93{,}3\%$. Cela signifie qu'au moins 93 % de la population doit être immunisée pour stopper la circulation du virus et protéger l'ensemble de la communauté. C'est pourquoi la couverture vaccinale contre la rougeole doit être très élevée (deux doses obligatoires en France).

Exercice 3 — Microbiote et santé
Corrigé :
1. Rôle métabolique : les bactéries fermentent les fibres alimentaires non digérées et produisent des acides gras à chaîne courte (butyrate, propionate) nourrissant les colonocytes ; elles synthétisent aussi les vitamines K et B12. Rôle protecteur : le microbiote occupe les niches écologiques et produit des bactériocines, empêchant les pathogènes de coloniser l'intestin (effet barrière). Rôle immunitaire : il stimule la maturation du système immunitaire intestinal (MALT), favorise la tolérance et régule l'équilibre Th1/Th2.
2. La dysbiose est un déséquilibre de la composition ou du fonctionnement normal du microbiote. Exemple 1 : dans les MICI (Crohn, rectocolite), une dysbiose provoque une réponse inflammatoire excessive de la muqueuse intestinale. Exemple 2 : dans l'obésité, certaines bactéries favorisent une extraction énergétique plus importante des aliments, contribuant à la prise de poids.

Exercice 4 — Neurone, synapse et drogues
Corrigé :
1. Le potentiel d'action atteint le bouton présynaptique → l'entrée de Ca²⁺ (par canaux voltage-dépendants) déclenche la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane présynaptique → les neurotransmetteurs (ex. dopamine) sont libérés par exocytose dans la fente synaptique → ils se fixent sur les récepteurs spécifiques de la membrane postsynaptique → selon le neurotransmetteur et le récepteur, il y a dépolarisation (PPSE, excitation) ou hyperpolarisation (PPSI, inhibition) → les neurotransmetteurs sont ensuite dégradés ou recaptés dans le bouton présynaptique.
2. La cocaïne bloque les transporteurs de recapture de la dopamine dans la fente synaptique : la dopamine s'y accumule et stimule en excès les récepteurs du noyau accumbens (circuit de la récompense), provoquant une euphorie intense. Avec la répétition, les récepteurs dopaminergiques se désensibilisent (downregulation) : pour atteindre le même effet, des doses croissantes sont nécessaires (tolérance). Parallèlement, les circuits naturels de récompense (nourriture, liens sociaux) deviennent peu stimulants comparés à la drogue, créant une dépendance psychologique et physique.

Exercice 5 — Plasticité cérébrale
Corrigé :
1. La plasticité synaptique est la capacité du cerveau à modifier durablement l'efficacité de ses connexions synaptiques en réponse à l'expérience, à l'apprentissage ou à des lésions. Exemple : chez les musiciens qui pratiquent intensivement la musique depuis l'enfance, les études d'IRMf montrent une zone corticale somatosensorielle représentant la main gauche significativement plus étendue que chez des non-musiciens. La stimulation répétée des neurones correspondants a renforcé (PLT) et étendu les connexions synaptiques de cette zone.
2. Pendant le sommeil profond (et en phase REM), les informations acquises en état d'éveil sont transférées et consolidées de l'hippocampe vers le cortex cérébral (mémoire à long terme). De plus, le système glymphatique élimine les déchets métaboliques accumulés. La privation de sommeil altère donc directement la mémorisation des apprentissages.