Exercice 2 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Métropole 1 remplacement 2024

EXERCICE 2: Traitement de la sclérose en plaques (8 POINTS)

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie évolutive du système nerveux central qui touche plus de 120 000 personnes en France. Elle est le plus souvent diagnostiquée entre 25 et 35 ans. C'est la première cause de handicap sévère non traumatique chez les jeunes adultes. Depuis 15 ans, de nombreux progrès ont été réalisés et de nouveaux traitements permettent de ralentir l'évolution de la maladie.

QUESTION: Expliquer le mode d'action de la clémastine pour traiter les patients atteints de sclérose en plaques.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances utiles.

Document 1: la SEP une maladie d'origine immunitaire

Document 1a: diagnostiquer la SEP

Au début de la maladie, les symptômes de la SEP sont peu visibles (fatigue, problème de concentration et de mémoire…), puis s'installent des troubles moteurs et/ou visuels. Des examens complémentaires sont donc nécessaires pour diagnostiquer la maladie. L'un des outils les plus utilisés est l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Le cliché ci-dessous montre les résultats de l'IRM d'un patient souffrant de la SEP au niveau d'une coupe axiale du cerveau (a) et de la moelle épinière (b).

Document 1b: l'origine des lésions du système nerveux central

Les plaques observées sur les IRM correspondent à des zones d'inflammation du système nerveux central. Ces plaques se caractérisent par la présence de nombreux globules blancs et la production d'anticorps dirigés spécifiquement contre une structure particulière du système nerveux: la myéline. L'inflammation provoquée entraîne alors une dégradation de la myéline qui peut aboutir dans certains cas à une dégénérescence des neurones.

Document 2: synthèse de la myéline

La myéline est une structure protectrice du neurone, qui participe à la bonne conduction du message nerveux le long de l'axone. Au niveau du système nerveux central, elle est synthétisée par les oligodendrocytes.

Les oligodendrocytes sont des cellules gliales issues de la différenciation de certaines cellules souches du système nerveux central: les cellules précurseurs des oligodendrocytes (OPC). Les OPC et les oligodendrocytes se distinguent:

par leur capacité à se multiplier; en effet, les OPC peuvent réaliser la mitose contrairement aux oligodendrocytes.

par des marqueurs moléculaires spécifiques qui permettent de les différencier.

Tableau présentant quelques marqueurs moléculaires spécifiques exprimés par les OPC et les oligodendrocytes

Marqueurs moléculaires spécifiques

OPC

NG2: Neural/Glial antigen 2 proteoglycan

PDGFRα: Platelet-Derived Growth Factor Receptor alpha

Oligodendrocyte

PLP: Proteolipid Protein

MOG: Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein

Document 3: les effets de la clémastine, une molécule utilisée en pharmacologie, dans les zones démyélinisées

Pour pouvoir tester les effets de la clémastine sur la remyélinisation des fibres nerveuses, les chercheurs avaient besoin d'un modèle vivant présentant des fibres démyélinisées. Ils ont utilisé des souris et leur ont injecté de la lysolécithine au niveau de la moelle épinière. Ce traitement cause la démyélinisation des axones.

Ils ont ensuite réparti ces souris en deux lots. Dans le lot « clémastine », ils ont administré par voie orale de la clémastine quelques jours avant l'injection de lysolécithine et pendant les 14 jours qui ont suivi l'injection. Dans le lot « témoin », les souris n'ont pas reçu de clémastine.

Document 3a: les effets de la clémastine sur le g-ratio de la myéline

Le g-ratio de la myéline correspond au rapport entre le diamètre de l'axone sans la myéline et le diamètre de l'axone avec la gaine de myéline. Ce ratio a été mesuré dans les zones lésées de la moelle épinière 14 jours après l'injection de lysolécithine dans les 2 lots de souris.

Comparaison du g-ratio entre les 2 lots de souris 14 jours après l'injection de lysolécithine

Lot « témoin »

Lot « clémastine »

Pourcentage d'axones ayant un g-ratio égal à 1

29

9

Moyenne des g-ratios pour des axones de 2 µm de diamètre

0,93

0,89

Moyenne des g-ratios pour des axones de 3 µm de diamètre

0,96

0,94

Document 3b: les effets de la clémastine sur la différenciation des OPC

Pour déterminer les effets de la clémastine sur la différenciation des OPC, les chercheurs ont utilisé la technique d'hybridation in situ pour détecter la présence de molécules d'ARN messager à l'origine du marqueur moléculaire PLP. Cette technique utilise des sondes marquées radioactivement qui apparaissent en noir sur les photographies ci-dessous et qui sont complémentaires de l'ARN messager cible. La zone délimitée par des pointillés correspond à la région lésée de la substance blanche de la moelle épinière.

Les résultats observés dans les documents 3a et 3b sont transposables aux humains.

Document 4: les effets de la clémastine sur la conduction du message nerveux du nerf optique

Les patients souffrant de la SEP présentent souvent des troubles visuels causés par l'altération de la gaine de myéline au niveau du nerf optique.

Pour tester le bon fonctionnement du nerf optique, les médecins enregistrent les potentiels évoqués visuels à l'aide d'électrodes placées au niveau des aires visuelles du cortex occipital. Un potentiel évoqué visuel se définit comme la modification de l'activité électrique des voies visuelles en réponse à une stimulation extérieure. Dans les faits, on demande au patient de fixer un écran sur lequel apparaît un damier dont les carrés blancs et noirs s'inversent périodiquement. On mesure alors le temps de latence entre la stimulation et l'enregistrement du potentiel électrique le plus élevé noté PE sur le graphique ci-dessous.

Des chercheurs ont voulu tester si la clémastine avait un effet sur ce temps de latence chez des patients atteints de la SEP. Ils ont réparti aléatoirement 50 patients en deux groupes de 25. Dans le groupe « clémastine » (groupe 1), ils ont administré par voie orale de la clémastine deux fois par jour pendant 60 jours. Dans le groupe témoin (groupe 2 traité par un placebo), les patients n'ont pas reçu de clémastine. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous.

Évolution moyenne du temps de latence du signal PE entre le premier et le dernier jour de traitement

Évolution moyenne du temps de latence du signal PE entre le premier et le dernier jour de traitement

Groupe 1 (traitement clémastine)

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Groupe 2 (traitement placebo)

0 ms