bac S 2018 Pondichery

Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (5 points) Maintien de l'intégrité de l'organisme (Quelques aspects de la réaction immunitaire): une molécule anti-inflamatoire 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'un anti-inflammatoire 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 globalement mieux tolérées par les patients.

document de référence : le modèle de la réaction enzymatique

La réaction enzymatique permet la transformation d'un substrat en produit.
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.
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-dessous présente les résultats obtenus le 1er jour et le 8eme jour de traitement.
L'activité de la Cox-2 est estimée pendant 6h à partir de la prise du traitement (t=0h).

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 %.

Résultats obtenus:
	Molécule anti-inflammatoire:
	Ibuprofène	Célécoxib
Cl50 Cox-1 (μM)	9	9
Cl50 Cox-2 (μM)	10	0,9

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 %.