Bac Spécialité SVT Nouméa (Nouvelle Calédonie), 20 novembre 2025
Exercice 2 : (8 points) Comportements et stress: vers une vision intégrée de l'organisme - Maladie d’Alzheimer et métabolisme de la sérine
La maladie d’Alzheimer est une maladie neurodégénérative qui affecte certaines fonctions cognitives. Elle est associée à une lente dégénérescence des neurones, notamment au niveau de l’hippocampe (structure cérébrale importante pour la mémorisation).
Des recherches portent actuellement sur le métabolisme de la sérine, un acide aminé présent dans le cerveau.
Expliquez en quoi l’administration de sérine pourrait être un traitement de la maladie d’Alzheimer chez l'être humain.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances complémentaires utiles.
document 1 : métabolisme de la sérine dans le cerveau
Les astrocytes sont des cellules gliales assurant un rôle nutritif pour les neurones cérébraux. Dans ces cellules, la sérine est produite à partir de la voie de la glycolyse grâce à l’action d’une enzyme, la PHGDH. Elle est ensuite exportée vers les neurones puis libérée dans la fente synaptique où elle agit sur le neurone post-synaptique.
d’après Newington et al. 2013. Journal of neurodegenerative diseases, Vol. 5 et Le Douce et al. 2020. Cell Metabolism, 31(3).
document 2 : expression de l’enzyme PHGDH dans l’hippocampe de patients humains atteints de la maladie d’Alzheimer
d'après Le Douce et al. 2020. Cell Metabolism, 31(3).
document 3 : taux de sérine mesurés pendant 24 heures dans l’hippocampe de Souris sauvages saines et de Souris mutantes 3xTg-AD
La souche de Souris mutante utilisée, appelée 3xTg-AD, présente les troubles caractéristiques de la maladie d’Alzheimer chez l’être humain.
d’après Le Douce et al. 2020. Cell Metabolism, 31(3).
document 4 : impact de l’administration de sérine sur l’activité des neurones de l’hippocampe
Dans cette expérience, on mesure la fréquence des potentiels post-synaptiques dans l’hippocampe chez des Souris sauvages saines et des Souris mutantes 3xTg-AD, après administration de sérine.
La fréquence des potentiels post-synaptiques est proportionnelle à l’activité des neurones de l’hippocampe et aux capacités de mémorisation.
Les résultats obtenus sont exprimés en comparaison d’une valeur de référence (obtenue chez des Souris sauvages saines sans ajout de sérine: 100%).
d’après Le Douce et al. 2020. Cell Metabolism, 31(3).
document 5 : évaluation de la mémoire spatiale chez les Souris avec le test de Morris
Le test de Morris permet d’évaluer la mémoire spatiale chez les Souris, grâce au repérage d’une plate-forme immergée à un endroit fixe dans une petite piscine ronde.
document 5a : description du dispositif
La Souris est déposée toujours au même endroit dans la piscine et apprend à trouver la plate-forme immergée et non visible, grâce à des repères présents dans la salle où est réalisée l’expérience.
La piscine est virtuellement subdivisée en 4 zones (nommées 1, 2a, 2b, 3) en fonction des objets fixes de la pièce. La plate-forme immergée est placée dans la zone 1
Exemple des trajets suivis par une Souris sauvage saine, au premier un essai (A) et après plusieurs essais (B)
d'après Purves et al.. 1999. Neurosciences. de Boeck.
document 5b : réalisation de l'expérience
On mesure le temps passé dans chaque zone, sachant que la plate-forme est placée dans le secteur 1, chez 3 lots de Souris:
– Souris sauvages saines,
– Souris mutantes,
– Souris mutantes ayant reçu une supplémentation en sérine.
d’après Le Douce et al. 2020. Cell Metabolism, 31(3).
document 6 : évaluation de la mémoire visuo-spatiale chez les humains
Les capacités de mémorisation sont évaluées chez des sujets sains et des patients atteints de la maladie d’Alzheimer à l’aide du test
T5D.
Ce test repose sur la mémorisation de cinq dessins abstraits. Chaque apprentissage d’un dessin est suivi de sa reconnaissance, immédiatement (reconnaissance immédiate) ou 10 minutes plus tard (reconnaissance différée), parmi trois autres dessins assez semblables.
|
Témoins
(sujets sains) |
Patients atteints
de la maladie
d’Alzheimer |
| Nombre de sujets |
73 |
75 |
| Moyenne des scores de reconnaissance immédiate (sur 5) |
4,9 ± 0,4 |
4,3 ± 0,9 |
| Moyenne des scores de reconnaissance différée (sur 5) |
4,8 ± 0,5 |
2,6 ± 1,3 |
| Score total (sur 10) |
9,7 ± 0,6 |
6,9 ± 1,8 |
Les résultats sont traduits par des scores, les valeurs les plus élevées étant représentatives d’une très bonne mémorisation.
d’après Croisile et al. 2009. La Revue de Gériatrie, Tome 34, 6.