Causes d’une maladie de la thyroïde

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Quelques aspects de la réaction immunitaire
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2016 | Académie : France métropolitaine

 

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France métropolitaine • Juin 2016

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 spécifique • 5 points

Causes d’une maladie de la thyroïde

Mme T présente une grosseur au niveau du cou et souffre de nombreux maux d’origine métabolique : fatigue, cheveux et ongles cassants, peau sèche, frilosité, rythme cardiaque ralenti. Son médecin lui prescrit des examens approfondis.

 À partir de l’exploitation des données et de l’utilisation des connaissances, expliquez les causes de l’affection de Mme T.

Document 1 Analyse sanguine de Mme T

Mme T manifeste un œdème (gonflement) de la glande thyroïde.

La thyroïde est une glande hormonale située à la base du cou. Elle sécrète des hormones thyroïdiennes dont les actions sont multiples (croissance, métabolisme, température interne…).

Résultats de dosages hormonaux

Hormones thyroïdiennes

Individu sain

Mme T

Triiodothyronine

0,8 à 2,7 ⋅ 10–9 mol ⋅ l–1

0,6 ⋅ 10–9 mol ⋅ l–1

Thyroxine

11 à 27 ⋅ 10–12 mol ⋅ l–1

8 ⋅ 10–12 mol ⋅ l–1

D’après www.medecine.unige.ch/TestsThyroidiens

Document 2 Structure histologique d’une glande thyroïde normale (en A) et de la glande thyroïde de Mme T (en B)

L’observation au microscope de la glande thyroïde montre des cellules sécrétrices, ou thyrocytes, organisées en vésicules et qui, en coupe, apparaissent circulaires.

svtT_1606_07_02C_01

svtT_1606_07_02C_02

D’après Biologie TD, Collection Tavernier, 1989

Document 3 Résultats de cultures cellulaires

On prélève, dans la thyroïde de Mme T, diverses cellules avec lesquelles sont réalisées des cultures. On recherche la présence de plasmocytes, cellules sécrétrices d’immunoglobulines (tableau ci-après).

 

Cellules cultivées en présence de thyrocytes

Plasmocytes présents

Immunoglobulines ou gammaglobulines

Culture 1

Lymphocytes B

Aucun

Pas de gammaglobulines « anti-thyroglobuline »

Culture 2

Lymphocytes B

+ Macrophages

Aucun

Pas de gammaglobulines

« anti-thyroglobuline »

Culture 3

Lymphocytes B

+ Macrophages

+ Lymphocytes T CD4

Nombreux

Gammaglobulines « anti-thyroglobuline » nombreuses

D’après www.lvs.fr

Document 4 Biosynthèse des hormones thyroïdiennes

svtT_1606_07_02C_03

Étape 1 : le thyrocyte fabrique une protéine, la thyroglobuline (molécule précurseur), qui est expulsée par exocytose vers la lumière de la vésicule où elle s’accumule. Le thyrocyte prélève l’iode (I) apporté par l’alimentation dans le sang et le transfère dans la lumière de la vésicule.

Étape 2 : il y a ioduration de la thyroglobuline. Le couplage de la thyroglobuline et de l’iode (I) conduit à la thyroxine et la triiodothyronine, hormones thyroïdiennes.

Étape 3 : il y a endocytose de la thyroxine et de la triiodothyronine au niveau des thyrocytes.

Étape 4 : les hormones thyroïdiennes sont libérées dans le sang.

D’après Alain Hamon, université d’Angers, http://slideplayer.fr/slide/1324104/

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

L’étude du fonctionnement de la thyroïde n’est pas au programme, mais la lecture des documents vous indique que le sujet est en rapport avec l’immunité. Il s’agit donc d’une affection de la thyroïde impliquant des réactions immunitaires. Les données sur la thyroïde fournies par les documents sont là pour vous aider à préciser le dérèglement du système immunitaire qui est en jeu.

Dans un premier temps, il faut préciser la nature du dérèglement de la thyroïde de Mme T : hypo- ou hyperthyroïdie. Il faut ensuite dégager les caractéristiques de la structure de la thyroïde de Mme T pour expliquer ce dérèglement. Enfin, il faut envisager comment un dysfonctionnement du système immunitaire de Mme T est à l’origine de l’anomalie de sa thyroïde.

Attention à ne pas confondre gammaglobuline et thyroglobuline. Vous n’avez peut-être pas utilisé en classe le terme de « gammaglobuline », qui ici est synonyme d’« immunoglobuline » ou, plus simplement, d’« anticorps ».

Mobiliser ses connaissances

Le système immunitaire, normalement, ne se déclenche pas contre les molécules de l’organisme. Cela est vrai notamment pour la réponse adaptative.

Cette réponse immunitaire adaptative fait intervenir plusieurs populations cellulaires : CPA (cellules dendritiques et macrophages), lymphocytes B et T (T CD4 et T CD8).

Corrigé

Corrigé

Introduction

Mme T présente des symptômes, notamment une grosseur au niveau du cou due à un gonflement de la glande thyroïde, qui suggèrent un dysfonctionnement de cette glande hormonale. En exploitant les résultats des examens complémentaires réalisés, nous allons préciser la nature de cette anomalie ainsi que ses causes.

I. L’anomalie de fonctionnement de la thyroïde de Mme T

Les résultats de l’analyse sanguine de Mme T indiquent que les concentrations plasmatiques des deux hormones thyroïdiennes ne se trouvent pas dans les intervalles de valeurs considérées comme normales : elles sont inférieures aux valeurs minimales. Cela explique les symptômes cliniques de Mme T puisque ces hormones ont des actions multiples, notamment sur le métabolisme. On peut donc penser que la sécrétion d’hormones par la thyroïde de Mme T est déficiente. Elle souffre d’hypothyroïdie.

Notez bien

On a introduit dans ce premier paragraphe l’exploitation du document 4 car il fournit des données, notamment celles relatives à la thyroglobuline, qui sont utiles pour l’exploitation des documents 2 et 3.

Le document 4 indique que la sécrétion d’hormones thyroïdiennes résulte d’un processus complexe commençant par la synthèse d’une protéine, la thyroglobuline, par les cellules thyroïdiennes. Il se poursuit par l’ioduration de cette thyroglobuline, étape indispensable à la formation des hormones thyroïdiennes à partir de cette protéine. On peut donc faire l’hypothèse qu’une ou plusieurs étapes de ce processus sont déficientes chez Mme T.

II. L’examen de la structure de la thyroïde de Mme T

Par rapport à une thyroïde normale, les vésicules de la thyroïde de Mme T semblent plus ou moins atrophiées. Surtout l’une des vésicules situées à gauche sur le cliché B du document 2, dont la lumière est envahie par des cellules du système immunitaire (lymphocytes, plasmocytes et macrophages) au lieu d’être pleine de thyroglobuline. Ces cellules immunitaires affectent aussi les thyrocytes, de sorte que la structure d’une zone de la thyroïde est lésée. Comme les différentes étapes de la synthèse des hormones thyroïdiennes dépendent des thyrocytes qui limitent les vésicules, la dégradation partielle de la structure de la thyroïde peut expliquer la déficience de sécrétion hormonale.

Parmi les cellules immunitaires qui envahissent le tissu thyroïdien de Mme T, on trouve des plasmocytes. Ce sont des cellules effectrices de l’immunité adaptative qui sécrètent des anticorps. La thyroïde de Mme T a donc été le siège de réactions immunitaires humorales, et on peut penser qu’elles sont à l’origine de l’anomalie de sa structure.

III. La nature des antigènes ayant déclenché une réaction immunitaire dans la thyroïde de Mme T

Le document 2 ne précise pas la nature des lymphocytes envahissant le tissu thyroïdien de Mme T. Le document 3 indique qu’on y trouve des lymphocytes T CD4 et des lymphocytes B. Les expériences réalisées indiquent que les trois types de cellules immunitaires sont nécessaires pour qu’apparaissent dans le milieu de culture des plasmocytes sécréteurs d’anticorps.

Attention !

Ici, on a résumé des connaissances sur un aspect des réactions immunitaires parce qu’elles sont explicatives des résultats expérimentaux fournis. Sans ces connaissances, on ne peut que paraphraser le document, d’autant plus qu’il manque des résultats expérimentaux (macrophages et lymphocytes T CD4 seuls, sans lymphocytes).

Le document 3 fournit une autre donnée très importante : celle de la nature des anticorps (immunoglobulines) produits par les plasmocytes ; ce sont des anticorps « anti-thyroglobuline ». Puisque les cellules immunitaires ont été cultivées en présence de thyrocytes, ce sont les molécules de thyroglobuline contenues ou sécrétées par ces thyrocytes qui sont les antigènes ayant déclenché une réaction immunitaire. Les macrophages se comportent comme des cellules présentatrices d’antigènes présentant des motifs antigéniques de la thyroglobuline à des lymphocytes T CD4 spécifiques : ceux-ci sont alors activés, se multiplient et sécrètent des interleukines qui activent des lymphocytes B ayant reconnu des motifs antigéniques de la thyroglobuline. Ces lymphocytes B se multiplient et se différencient en plasmocytes. On peut penser que c’est ce type de réactions immunitaires qui ont eu lieu dans la thyroïde de Mme T.

Bilan

L’affection de Mme T est due à une insuffisance de la sécrétion des hormones thyroïdiennes. Celle-ci est la conséquence d’une atteinte du tissu thyroïdien, envahi par des cellules immunitaires : macrophages, lymphocytes B et T CD4. Ces cellules immunitaires sont à l’origine de réactions immunitaires contre la thyroglobuline, protéine précurseur synthétisée par les cellules thyroïdiennes et cruciale pour la production d’hormones thyroïdiennes. Les anticorps antithyroglobuline produits entraînent alors une destruction des molécules de thyroglobuline contenues dans les cellules thyroïdiennes et dans les vésicules.

L’antigène qui a déclenché ces réactions immunitaires est produit par les cellules thyroïdiennes et est donc un constituant du soi. Normalement, le système immunitaire ne réagit pas contre les constituants de l’organisme. C’est donc un dérèglement du système immunitaire qui est à l’origine de l’affection de Mme T, affection qui est une maladie auto-immune.