Activité 1 : Rechercher des informations, les exploiter et les interpréter, utiliser un instrument d’optique, faire un schéma fonctionnel pour comprendre les différentes échelles du phénotype. 1- Retrouver les différentes échelles du phénotype 2- Faire un schéma fonctionnel des liens qui les relient

On cherche à savoir si son futur enfant 7 risque d'être malade. Partie 1 : La transmission de la drépanocytose Les cellules sanguines (hématies ou globules rouges) sont constitués d’une protéine appelée hémoglobine. Il existe plusieurs allèles du gène codant la molécule d’hémoglobine : l’allèle normal noté N qui code la molécule d’hémoglobine normale  Hb A  l’allèle muté noté M qui code la molécule d’hémoglobine anormale Hb S. Dans cette famille, seule la femme 5 est malade alors que ni ses parents (qui lui ont transmis la maladie), ni ses frères (qui ont les mêmes parents) ne sont malades. On cherche à savoir si son futur enfant 7 risque d'être malade. Pour cela on réalise une électrophorèse de l'hémoglobine (ou Hb) de chacun des membres de la famille ET une observation microscopique des sangs des individus 5, 6 et 7. Suivre la fiche technique de l’électrophorèse (pendant le temps de migration, faites la suite !) Observation au microscope électronique des hématies de la mère (5) Arbre généalogique d’une famille dont certains individus sont atteints de la drépanocytose

Partie 2 : Les formes de la molécule d’hémoglobine Changement de forme de la molécule d’hémoglobine : L’HbS acquiert la possibilité de former des liaisons, des ponts entre les différentes chaînes et permettra donc une polymérisation des chaînes d’HbS. La polymérisation se fait sous la forme désoxygénée (désoxyhémoglobine). Cette polymérisation entraîne une perte de la forme arrondie au profit de la forme en faucille (falciforme). DREPANO (faucille) CYTE (cellule) OSE (maladie) La conséquence sera une vaso-occlusion. Donc, pas de circulation du sang qui n’approvisionne plus les cellules qui vont en souffrir (la principale manifestation en est la douleur). Il s’en suit une destruction rapide des globules rouges (à durée de vie courte = 20 jours au lieu des 120 jours physiologiques) Et une anémie (d’où le nom d’anémie falciforme donnée à la forme homozygote SS). La rate devient défaillante et comme c’est un organe immunitaire, on observe une sensibilité accrue aux infections microbiennes. Celle-ci se manifeste par la survenue d’infections graves (septicémies ou infections généralisées, méningites, infections du rein, infection du poumon   Pour lutter contre l’occlusion vasculaire, il est nécessaire de bien s’hydrater et de bien s’oxygéner. Remarque : La polymérisation de l’HbS est la cause majeure, mais non unique, de la vaso-occlusion. D’autres facteurs interviennent comme l’activation de la paroi des vaisseaux, des plaquettes sanguines et des lymphocytes.

Partie 2 : Les formes de la molécule d’hémoglobine Pour comprendre l’origine des 2 formes possibles de la molécule d’hémoglobine, on se propose de vérifier la séquences des acides aminés dans cette protéine à l’aide du logiciel Anagène. Lancer le logiciel Anagène Choisir dans « thème d’étude » : « Relations Génotype-Phénotype » puis « Phénotype drépanocytaire » Afficher les séquences nucléotidiques de HbA et HbS ainsi que les séquences protéiques HbA et HbS. Information : L’acide Glutamique (ou Glutamate) est chargé négativement alors que la valine est électriquement neutre, ce qui aura des conséquences sur le comportement de la molécule d’hémoglobine et de ses propriétés.

Partie 3 : les symptômes de la drépanocytose

Plusieurs facteurs favorisent les crises drépanocytaires : Partie 3 : les symptômes de la drépanocytose suite Plusieurs facteurs favorisent les crises drépanocytaires :  La déshydratation fait perdre de l'eau au globule rouge ce qui rend le sang moins fluide. Le ralentissement de la circulation sanguine : Tout ce qui ralentit la circulation peut créer une stase, c'est-à-dire que les globules rouges restent à un endroit et vont favoriser la crise. De nombreuses conditions ralentissent la circulation sanguine : l'effet que l'on appelle garrot (un vêtement trop serré par exemple); une mauvaise position; le froid (contracte les petits vaisseaux  et ralentit la circulation); la fièvre (la déshydratation et la formation de protéines inflammatoires ralentissent la circulation); les infections  (les globules blancs en excès collent aux vaisseaux et empêchent les globules rouges de circuler). Il faut donc combattre la fièvre avec des médicaments et boire beaucoup. Surveiller sa température : Une augmentation de la température corporelle entraîne une déshydratation. Tout ce qui fait consommer de l'oxygène en plus favorise la crise : Les efforts avec essoufflements, les efforts musculaires concentrés sur un muscle, comme l'haltérophilie, font consommer plus d'oxygène. Tout ce qui désature l'hémoglobine en oxygène déclenche une déformation de l’hématie. De nombreux  facteurs de l'environnement agissent sur le phénotype d'un individu atteint de drépanocytose. La vie en altitude : Au delà de 1500 m le risque augmente si on n'est pas en condition physique optimale. Mieux vaut éviter les altitudes au-delà de 2000m, contrôler les autres facteurs (froid, neige, efforts physiques). Les voyages en avion : La pressurisation des avions correspond à une altitude de 1500 à 1800 m ce qui constitue un risque certain de crise douloureuses à cause de la baisse d'oxygène. Il faut boire abondamment, éviter la station assise prolongée, le froid et les vêtements trop serrés. A la mer, à la piscine : attention aux  écarts de températures entre l'air et l'eau, sources de crises. L'alcool : qui est toxique est contre-indiqué chez les drépanocytaires. L'alcool déshydrate et peut déclencher des crises.   Le tabac : est très nocif pour le drépanocytaire dans la mesure où il diminue l'oxygène dans le sang.

- Hydratation Mesure quotidienne - Antalgiques - Antibiotiques Partie 3 : les traitements de la drépanocytose - Hydratation Mesure quotidienne - Antalgiques - Antibiotiques - Vaccins à jour - Greffe de moelle osseuse, - Transfusion de cellules sanguines HbSS est remplacée par HbAS ou HbAA     Thérapie génique : Clonage du gène. Une nouvelle stratégie de thérapie génique pour traiter les hémoglobinopathies WASHINGTON - 03/05/2000 -  Une nouvelle technique de thérapie génique évaluée avec succès chez la souris pourrait permettre de traiter les hémoglobinopathies (drépanocytose, thalassémies) en introduisant l'allèle sauvage du gène directement dans les cellules hématopoïétiques. Cette technique fait appel à une présélection des cellules transfectées avant leur greffe chez le receveur