Bac Spécialité SVT 05 juin 2024 Londres
Exercice 2 : (8 points) Produire le mouvement: contraction musculaire et apport d'énergie / Comportements et stress : vers une vision intégrée de l'organisme - Virus de la COVID-19 et régulation de la glycémie par le foie
Le foie joue un rôle dans la régulation de la glycémie. Certaines infections hépatiques peuvent perturber cette régulation.
Montrez que l’infection par le virus de la COVID-19 provoque une perturbation de la régulation de la glycémie qui pourrait être traitée avec des anticorps.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances utiles.
document 1 : entrée du virus de la COVID-19 dans la cellule et molécules impliquées
ACE2 (
Angiotensin Conversion Enzyme 2) est une protéine de la membrane des hépatocytes, des cellules du foie, et spike est une protéine virale.
d'après S. Beyerstedt et al.. 2021. COVID-19: angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) expression and tissue susceptibility to SARS-CoV-2 infection. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 40(5):905-919. doi:
10.1007/s10096-020-04138-6
document 2 : suivis de patients atteints ou non de la COVID-19
|
Proportion de patients en hyperglycémie chronique après 30 jours d'hospitalisation en % |
Non-atteints de la COVID-19 |
25 |
Atteints de la COVID-19 |
52 |
a. On suit quotidiennement la glycémie de patients entrés à l’hôpital pour une infection par le virus de la COVID-19 ou pour un autre motif. Ils présentent tous une glycémie normale à leur entrée à l’hôpital. Leur glycémie est mesurée pendant trente jours puis on calcule la proportion de patients qui présente une hyperglycémie chronique.
b. Des échantillons de foie de patients décédés de la COVID-19 sont analysés au microscope. Dans ces échantillons, on recherche une protéine du virus de la COVID- 19 appelée spike, à l’aide d'un anticorps couplé à une molécule fluorescente. La fluorescence apparaît en couleur sombre sur la microphotographie (reproduite en négatif). Les flèches indiquent des zones d'intérêt.
d'après Ester Barreto et al. 2023. COVID-19-related hyperglycemia is associated with infection of hepatocytes and stimulation of gluconeogenesis. PNAS. doi:
10.1073/pnas.2217119120
document 3 : deux voies métaboliques impliquant le glucose
La glycolyse est une voie métabolique qui consomme du glucose. A l’inverse, la néoglucogénèse est une autre voie métabolique qui en produit. La PK (pyruvate kinase) et la PEPCK (phosphoénolpyruvate carboxykinase) sont deux enzymes catalysant des réactions chimiques appartenant au métabolisme du glucose.
document 4 : impact de l’infection par le virus de la COVID-19 sur les hépatocytes
a. Des hépatocytes sains, sont cultivés sans virus de la COVID-19 (S), ou cultivés avec le virus de la COVID-19 (V). Ils sont placés dans une solution de culture pauvre en glucose au début de l’expérience. La concentration en glucose de la solution est mesurée après une heure d’incubation.
* indique une différence significative entre deux valeurs
représente la dispersion des valeurs autour de la moyenne
b. Dans les mêmes hépatocytes, on mesure l’activité d’une enzyme, la phosphoénolpyruvate carboxykinase (PEPCK).
* indique une différence significative entre deux valeurs
représente la dispersion des valeurs autour de la moyenne
d'après Ester Barreto et al. 2023. COVID-19-related hyperglycemia is associated with infection of hepatocytes and stimulation of gluconeogenesis. PNAS. doi:
10.1073/pnas.2217119120
document 5 : effet d’anticorps spécifiques d'ACE2
a. Des hépatocytes sains sont placés dans trois conditions. Ils sont cultivés sans virus (S), ou cultivés avec le virus de la COVID-19 (V), ou cultivés avec le virus et traités avec un anticorps spécifique d'ACE2 (V+AC). On détermine dans les hépatocytes la quantité d’ARN messager (ARNm) codant des protéines virales.
On rappelle que les anticorps sont des protéines de grande taille, synthétisées par le système immunitaire adaptatif et qui peuvent se fixer de manière spécifique à leur cible.
* indique une différence significative entre deux valeurs
représente la dispersion des valeurs autour de la moyenne
Hépatocytes |
Concentration en glucose de la solution (µmol.L-1) |
S |
1250 |
V |
1910 * |
V+AC |
1350 |
b. Les mêmes hépatocytes sont placés dans une solution de culture pauvre en glucose. La concentration en glucose de cette solution est mesurée après une heure d'incubation.
* indique une différence significative par rapport à la concentration mesurée pour les hépatocytes S et les hépatocytes V+AC.
d'après Ester Barreto et al. 2023. COVID-19-related hyperglycemia is associated with infection of hepatocytes and stimulation of gluconeogenesis. PNAS. doi:
10.1073/pnas.2217119120