série S 2019
Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (5 points) Neurone et fibre musculaire
A partir de l'étude des documents et des connaissances, expliquez comment l'utilisation d'extrait de venin de Veuve noire peut constituer un espoir de traitement contre le botulisme.
document de référence : le mécanisme de libération de neuromédiateurs au niveau d'une synapse
d'après biochimej.univ-angers.fr
documents 1 : action de la toxine botulique A sur la jonction neuromusculaire
document 1a : effet moléculaire de la toxine botulique A
La toxine botulique de type A est produite par une bactérie du sol appelée
Clostridium botulinum. Elle agit au niveau des jonctions neuromusculaires dans la terminaison du neurone présynaptique.
Pour observer son action moléculaire, on réalise une électrophorèse de la syntaxine et de SNAP25 présents dans la terminaison axonique de la cellule présynaptique, avec ou sans contact avec la toxine botulique A.
d'après Hubbard et al. 2015. Journal of visualized experiments.
Remarque: l'électrophorèse est une technique permettant de séparer les molécules selon leur poids en les faisant migrer sur une membrane dans un champ électrique. Plus la molécule migre, plus elle est légère. Le chiffre indique un poids moléculaire exprimé en kilodalton (kda).
document 1b : effet de la toxine botulique A sur l'activité électrique de la cellule post-synaptique
d'après Hubbard et al. 2015. Journal of visualized experiments.
Remarque: Les enregistrements montrent l'activité électrique d'une cellule post synaptique. Chaque pic vers le bas représente une réponse postsynaptique.
documents 2 : action de la toxine contenue dans le venin de l'Araignée appelée Veuve noire (Latrodectus sp.)
document 2a : effet de la latrotoxine sur la terminaison axonique du neurone présynaptique
Le venin de la veuve noire contient une molécule appelée latrotoxine agissant au niveau de la terminaison de l'axone de la jonction neuromusculaire.
d'après Hostelge, Baer, Pines, Brady. 2011. Visual Diagnosis in Emergency and Critical Care Medicine.
document 2b : effet de la latrotoxine sur la terminaison axonique du neurone présynaptique
documents 3 : effet d'un essai de traitement expérimental du botulisme par des injections de toxine de Veuve noire.
document 3a : l'autocatalyse de la toxine botulique A dans la terminaison du neurone présynaptique
Il a été mis en évidence qu'une des extrémités de la toxine botulique A entraine spontanément sa propre dégradation (= autocatalyse) et son inactivation. L'importance de cette dégradation spontanée a été testée en présence de Ca
2+ ou en absence de Ca
2+ (témoin).
d'après S. Ashraf Ahmed et al. 2004. The Protein Journal.
document 3b : effet de la latrotoxine sur les protéines impliquées dans l'exocytose
Les cellules intoxiquées par la toxine botulique A sont soumises (ou non) à la présence de latrotoxine pendant 13 minutes. On réalise 48h plus tard une électrophorèse de la syntaxine et de SNAP25 de la cellule.
d'après S. Mesngon et McNutt. 2011.