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Introduction à la microbiologie

• Les virus sont des éléments acellulaires, parasitaires intracellulaires, obligeant un hôte pour se multiplier.
• Les bactéries sont des cellules nucléées dépourvues de membrane nucléaire.
• Les bactéries se reproduisent par scissiparité (fission binaire), tandis que les virus se multiplient par réplication de leur génome en détournant la machinerie cellulaire de l'hôte.
• Les bactéries possèdent des enzymes nécessaires à la biosynthèse des métabolites et l'obtention d'énergie. Les virus n'ont pas ces enzymes et dépendent de l'hôte pour ces fonctions.

Classification des bactéries

• Les micro-organismes sont classés en familles, genres et espèces.
• L'espèce est l'unité fondamentale de la classification regroupant les micro-organismes ayant les mêmes caractères.
• Au sein d'une même espèce, les bactéries peuvent être classées selon le sérotype, le biotype, le ribotype, l'électrophorétype, l'antibiotype et le lysotype.
• Les agents infectieux sont également classés cliniquement selon les syndromes ou pathogéniquement selon les infections.

Anatomie et structures des bactéries

Microscopie optique

• Permet d'observer les bactéries, vivantes ou tuées, à un grossissement de 250 à 1000 fois.
• L'observation de bactéries vivantes permet d'apprécier leur présence, agencement, mobilité.
• L'observation de bactéries tuées après fixation et coloration permet d'apprécier leur forme et leur groupe.

Paroi bactérienne

• Forme l’enveloppe interne commune des bactéries, composée de peptidoglycane.
• Distingue les bactéries Gram-positives et Gram-négatives.
• Les bactéries Gram-positives ont un peptidoglycane dense et dense, ce qui leur donne une coloration bleue.
• Les bactéries Gram-négatives ont un peptidoglycane mince et moins dense recouvert d'une membrane externe (lipido-protéique), ce qui leur donne une coloration rose.

Fonctions de la paroi bactérienne

• Classification des bactéries.
• Maintien de la morphologie bactérienne et protection contre les variations de pression osmotique.
• Zone d'action de certains antibiotiques.
• Antigénicité liée à l'antigène O (BGN) et au polyoside C (streptocoque).
• Virulence liée au lipide A de la membrane externe (endotoxine des BGN).

Membrane plasmique

• Membrane tri-lamellaire.
• Susceptible d'être endommagée par les agents tensioactifs et certains antibiotiques.

Génome bactérien

• Constitué d'un seul chromosome (ADN bicaténaire).
• Zone d'action de certains antibiotiques.
• Etudié à des fins diagnostiques ou épidémiologiques.

Appendices bactériennes

• Cils et flagelles : Assurent la mobilité.
• Pilis communs (fimbraes) : Assurent l'adhésion aux cellules épithéliales.
• Glycocalix : Forme un biofilm autour de la bactérie, la protège contre les antibiotiques, et favorise l'adhésion aux cellules et supports inertes.
• Pilis sexuels : Assurent le transfert du matériel génétique lors de la conjugaison.

Spore

• Forme de résistance à la température, aux rayonnements, aux agents chimiques et aux antibiotiques.
• Se développe lorsque les conditions deviennent défavorables pour la bactérie.
• Germe lorsque les conditions redeviennent favorables pour redonner une forme végétative.
• La position de la spore est un critère d'identification des bactéries (centrale, subterminale, terminale).

Physiologie bactérienne

Croissance bactérienne

• Temps de génération : Temps nécessaire au dédoublement d'une population bactérienne.
• Besoins nutritifs
  • Eau.
  • Aliments énergétiques.
  • Aliments constitutifs : Source de carbone, d'azote, d'ions et d'oligoéléments.
  • Aliments spécifiques : Facteurs de croissance (ex : facteurs X et V du sang pour le genre Haemophilus).

Etude dynamique de la croissance bactérienne

• Phase de latence : Taux de croissance nul.
• Phase exponentielle : Taux de croissance maximal.
• Phase de ralentissement : Diminution du taux de croissance.
• Phase stationnaire : Taux de croissance nul, nombre de bactéries en multiplication égal au nombre de bactéries mortes.
• Phase de déclin : Taux de croissance négatif.

Conditions physico-chimiques de croissance des bactéries

• Température :
  • Bactéries mésophiles (37°C) : La plupart des bactéries pathogènes (ex: E. coli).
  • Bactéries thermophiles (> 42°C) : (ex: P. aeruginosa).
  • Bactéries psychrophiles (10 – 15°C) : (ex: Listeria).
• pH :
  • Bactéries acidophiles.
  • Bactéries neutrophiles : Les plus courantes.
  • Bactéries alcalophiles : (ex: vibrio et pseudomonas).
• Oxygène :
  • Bactéries aérobies strictes : Vivent et se multiplient uniquement en présence d'O2.
  • Bactéries aérobies-anaérobies facultatives +++ : Se multiplient avec ou sans oxygène.
  • Bactéries anaérobies strictes : Vivent et se multiplient uniquement en absence d'O2.
  • Bactéries microaérophiles : Se développent mieux lorsque la pression partielle d'O2 est inférieure à la pression atmosphérique.

Cultures bactériennes

• Ensemble de techniques visant à faire croître des bactéries in vitro.
• Milieux de cultures :
  • Liquides (bouillon nutritif) : Croissance bactérienne visible par un trouble.
  • Solides (milieu gélosé) : Croissance bactérienne visible par des colonies (l'aspect est un critère d'identification).
• Milieux enrichis :
  • Ajout de sang frais (gélose au sang) ou cuit (gélose au chocolat) pour les bactéries exigeantes.
• Milieux sélectifs :
  • Ajout d'antibiotiques ou modification des conditions physico-chimiques pour favoriser la croissance de certaines bactéries et inhiber la croissance d'autres.
• Conditions de culture :
  • Efficacité rarement totale vis-à-vis de tous les agents contaminants.

Antisepsie et Asepsie

• Antisepsie : Résultat momentané de l'application d'un antiseptique sur des tissus vivants. Elle ne concerne que les micro-organismes présents au moment de l'application et est destinée au traitement d'infections constituées.
• Asepsie : Ensemble de mesures destinées à empêcher toute contamination exogène de micro-organismes.
• Désinfectant : Equvalent des antiseptiques pour les milieux inertes. Utilisés pour la décontamination des matériaux et la prévention des infections.

Agents tensioactifs (ATS)

• Mécanismes d'action :
  • Coagulation des organites intracellulaires.
  • Altération de la membrane cellulaire.
  • Oxydation et dénaturation des protéines.

Résistance aux ATS

• Facteur majeur de résistance : La paroi bactérienne, qui doit être traversée pour que l'ATS atteigne la membrane plasmique.
• Ordre de résistance chez les bactéries : Mycobactéries > BGN > BGP.
• Ordre de résistance chez les virus : Virus nus > virus enveloppé.
• Fréquence de résistance : Les résistances acquises aux ATS sont moins fréquentes qu'aux antibiotiques.

Qualités d'un ATS

• Action bactéricide ou bactériostatique rapide et rémanente.
• Large spectre bactérien.
• Peu affecté par les matières organiques.
• Non irritant ni toxique.
• Stable et soluble.

Principaux antiseptiques

Produits iodés

• Produits : Solutions alcooliques d'iodes, solutions aqueuses d'iode, lyvidone iodé (Bétadine®).
• Mécanisme d'action : Oxydation des protéines enzymatiques et membranaires.
• Délai d'action : 30 secondes (1 minute recommandée).
• Durée de conservation : 1 mois après ouverture.

Produits chlorés (jusqu'à 5° chlorométriques)

• Produits : ClO de sodium, soluté de Dakin.
• Mécanisme d'action : Action oxydante.
• Délai d'action : Dépend de la concentration.
• Durée de conservation : Dépend de la formulation.