Une molécule anti-inflammatoire de nouvelle génération

Merci !

Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Quelques aspects de la réaction immunitaire
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2018 | Académie : Pondichéry


Pondichéry • Mai 2018

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

Une molécule anti-inflammatoire de nouvelle génération

Le traitement d’affections chroniques comme l’arthrose ou la polyarthrite rhumatoïde conduit souvent à la prescription de médicaments anti-inflammatoires.

Cependant, la prise régulière d’anti-inflammatoires n’est pas sans conséquence : elle peut conduire à des douleurs gastriques, voire à des lésions sévères telles que des ulcérations ou des perforations de la muqueuse de l’estomac.

Des molécules anti-inflammatoires de deuxième génération comme le célécoxib sont utilisées depuis plusieurs années. L’usage de ces molécules n’exclut pas le risque de complication, mais elles semblent être globalement mieux tolérées par les patients.

 À partir de la mise en relation des informations dégagées des documents et de vos connaissances, expliquez comment le célécoxib présente une action anti-inflammatoire tout en préservant les patients traités de douleurs gastriques.

document
de référence
Le modèle de la réaction enzymatique

svtT_1805_12_00C_01

Pour réaliser cette réaction, l’enzyme s’associe avec son substrat au niveau de son site actif. Il se forme alors un complexe « enzyme-substrat ». Cette association permet la transformation du substrat en produit. Ce dernier est libéré, tout comme l’enzyme qui est régénérée.

document 1 Les enzymes Cox-1 et Cox-2 et la production de prostaglandines

Les prostaglandines sont des molécules produites lors d’une réaction inflammatoire.

On distingue deux types de prostaglandines qui ont deux types d’effets.

svtT_1805_12_00C_02

La production de ces molécules implique l’activité de deux enzymes différentes : la Cox-1 et la Cox-2. Ces deux enzymes ont pour substrat la molécule d’acide arachidonique, mais elles sont à l’origine de deux voies de synthèse différentes.

Chaque voie de synthèse conduit à la production d’un type de prostaglandine.

document 2 Effets de la prise de célécoxib sur l’activité de la Cox-2

On évalue, par le suivi d’un groupe de sujets volontaires, les effets de la prise quotidienne de célécoxib sur l’activité de l’enzyme Cox-2. Le document ci-après présente les résultats obtenus le 1er jour et le 8e jour de traitement. L’activité de la Cox-2 est estimée pendant 6 h à partir de la prise du traitement (t = 0 h).

svtT_1805_12_00C_03

D'après Burkhard Heinz, Harald Dormant, Kay Brune, Arthritis and rheumatology, 2005

document 3 Les interactions moléculaires entre le site actif des enzymes Cox-1 et Cox-2, leur substrat et la molécule de célécoxib

L’acide arachidonique est capable de se fixer sur les sites actifs des enzymes Cox-1 et Cox-2. Cette interaction rend possible sa transformation.

Les études montrent que le célécoxib est également susceptible de se fixer durablement sur le site actif de l’enzyme Cox-2.

En revanche, cette molécule s’associe très difficilement avec le site actif de l’enzyme Cox-1.

document 4 Comparaison des effets de l’ibuprofène et du célécoxib sur l’activité des enzymes Cox-1 et Cox-2

Tout comme le célécoxib, l’ibuprofène est une molécule à effet anti-inflammatoire. Mais l’ibuprofène est un anti-inflammatoire de première génération : son utilisation prolongée peut être à l’origine de troubles gastriques.

On détermine en laboratoire la concentration de molécules anti-inflammatoires nécessaire pour diminuer l’activité des enzymes Cox-1 et Cox-2 de 50 %.

On définit :

CI50 Cox-1, la concentration de molécule anti-inflammatoire permettant de réduire l’activité de l’enzyme Cox-1 de 50 %.

CI50 Cox-2, la concentration de molécule anti-inflammatoire permettant de réduire l’activité de l’enzyme Cox-2 de 50 %.

Résultats obtenus

Molécule anti-inflammatoire

Ibuprofène

Célécoxib

Cl50 Cox-1 (μM)

9

9

Cl50 Cox-2 (μM)

10

0,9

D’après Patrignani, 2015

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

Le libellé du sujet est sans ambiguïté grâce aux informations qui le précèdent. L’ensemble des documents indique que l’effet anti-inflammatoire du célécoxib est lié à son action réductrice sur la production de prostaglandines de type 2, et son peu d’effets indésirables sur la muqueuse gastrique est lié à son faible effet sur la production de prostaglandines de type 1.

Mais l’action du célécoxib sur les prostaglandines n’est pas directe. Elle s’exerce à travers son impact sur l’activité des enzymes Cox-2 et Cox-1 intervenant dans les voies de synthèse des prostaglandines.

Le document de référence n’est pas à analyser pour lui-même. Mais les informations qu’il fournit sur les mécanismes d’action des enzymes sont à utiliser pour exploiter les informations du document 3.

Le document 4 permet de dégager l’originalité de l’action du célécoxib par rapport à celle d’un anti-inflammatoire de première génération comme l’ibuprofène et, par là, d’expliquer en conclusion son action thérapeutique.

Mobiliser ses connaissances

La réaction inflammatoire est un mécanisme de l’immunité innée. Elle fait suite à l’infection (ou la lésion) d’un tissu et active des molécules à l’origine des symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur).

Contre une réaction inflammatoire chronique, on utilise des médicaments anti-inflammatoires.