Bac Spécialité SVT 9 juin 2021 Madrid
Exercice 2, première proposition : (8 points) Comportements et stress: vers une vision intégrée de l'organisme: rôle du microbiote dans la sensibilité au stress
Une patiente se présente à l'hôpital en raison de douleurs abdominales. Les examens médicaux pratiqués permettent de constater certains dysfonctionnements et de cerner l'origine de sa pathologie. L'équipe médicale procède alors à une intervention chirurgicale, qui aboutit à la guérison de la patiente. Son cas est décrit par les documents suivants.
A partir de l'exploitation des documents et de vos connaissances précisez si l'hypothèse d'une action du microbiote sur la sensibilité à des agents stresseurs peut être validée.
Un schéma fonctionnel est attendu en guise de bilan.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires.
document 1 : résultats d'expériences chez des Rats stressés et non stressés
Un animal axénique est un animal né et élevé en conditions stériles. Il est donc dépourvu de microbiote intestinal. Un animal conventionnel est un animal né et élevé en conditions non stériles. Il possède donc un microbiote intestinal diversifié.
L'examen neurologique fonctionnel des Rats conventionnels et axéniques à l'adolescence et à l'âge adulte n'a révélé aucune différence.
Les documents a et b présentent les résultats d'expériences menées sur des Rats conventionnels et des Rats axéniques de même lignée.
Les données sont des moyennes sur des lots de Rats. La valeur de
p traduit la significativité statistique, c'est-à-dire la probabilité que le résultat ne soit pas dû au hasard. Le seuil habituellement retenu (p < 0,05) signifie qu'il y a 5 chances sur 100 que le résultat soit dû au simple hasard.
document 1a : dosage de corticostérone sur des rats axéniques ou conventionnels soumis à des agents stresseurs ou non
La corticostérone chez les rongeurs équivaut au cortisol chez l'humain.
*** signifie p < 0,001
d'après Crumeyrolles-Arias et al. 2014.
document 1b : expression du gène codant la corticolibérine (= CRH) dans l'hypothalamus de rats axéniques ou conventionnels soumis à des agents stresseurs
** signifie p < 0,01
d'après Crumeyrolles-Arias et al. 2014.
document 2 : transfert de microbiote
Des rats axéniques soumis à des agents stresseurs, âgés de 6 semaines, transplantés avec le microbiote intestinal de rats conventionnels présentent un taux de corticostérone semblable à celui des rats conventionnels.
d'après Sudo et al.. 2004.
document 3 : dopamine et stress
document 3a : neurotransmetteurs produits par le microbiote intestinal
| Neurotransmetteurs |
Microorganismes producteurs |
| GABA |
Lactobacillus, Bifidobacterium
|
| NA (Noradrénaline) |
Escherichia, Bacillus, Saccharomyces
|
| 5HT (Sérotonine) |
Candida, Streptococcus, Escherichia, Enterococcus
|
| DA (Dopamine) |
Bacillus, Serratia
|
| Acétyl-choline |
Lactobacillus
|
En l'absence de microbiote intestinal la production de dopamine dans le cerveau est diminuée.
d'après Jaglin. 2013
document 3b : système limbique et dopamine
La destruction locale des terminaisons nerveuses libérant de la dopamine dans le cerveau [système limbique] entraine un accroissement du stress chez le rat ce qui suggère que la dopamine exerce un contrôle négatif de l'axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénallien.
d'après Espejo et al.. 1997, 1999.
document 4 : concentration de BDNF dans le système limbique
La protéine BDNF est impliquée dans la croissance et la différenciation de nouveaux neurones et la formation de synapses. Ces nouveaux neurones sont capables de libérer de la dopamine.
Autoradiographie montrant l'expression du gène de BDNF chez des rats conventionnels ou axéniques non soumis à des agents stresseurs.
c: cortex; h: hippocampe; Hy: hypothalamus;
* signifie p < 0.05.
d'après Diaz Heijtz et al.. 2010.
document 5 : corticostérone et régulation du stress
La sécrétion de CRH par l'hypothalamus stimule la production d'ACTH par l'hypophyse qui déclenche la production de corticostérone.
Mesure de la quantité d'ACTH sur des rats ayant reçu une injection de corticostérone ou une solution saline avant d'être soumis à des agents stresseurs pendant 30 minutes.
d'après Millette. 2010.