Bactériologie - 2ème Année de Médecine - 2024-2025 PDF

BACTERIOLOGIE 2ème Année de Médecine Pr. ABI Rachid 2024 - 2025 M U LT I PL I C ATI O N BA C TE R I E N N E & R E L ATI O N S H OT E / BA C TE R I E S  Objectifs ▪ Comprendre la division bactérienne ▪ Connait...

BACTERIOLOGIE 2ème Année de Médecine Pr. ABI Rachid 2024 - 2025 M U LT I PL I C ATI O N BA C TE R I E N N E & R E L ATI O N S H OT E / BA C TE R I E S  Objectifs ▪ Comprendre la division bactérienne ▪ Connaitre les conditions de la croissance bactérienne ▪ Décrire les principales relations hôte-bactérie 3  Plan I-Introduction II- Multiplication bactérienne III- Conditions et facteurs de croissance IV-Applications en diagnostic bactériologique V- Relations hôte-bactérie VI- Conclusion 4  I-Introduction La cellule bactérienne est comme tout été vivant cherche à préserver sa vie et à se multiplier La multiplication bactérienne a été l’objet de plusieurs études et recherches pour comprendre la physiologie bactérienne et la dynamique de la croissance des différentes bactéries à fin de : Pouvoir les cultiver in vitro Prédire la vitesse de reproduction bactérienne Prévoir le moment de secretion d’une toxine bactérienne Evaluer l’efficacité d’une substance antimicrobienne 5  II- Multiplication bactérienne Principales fonctions vitales de la bactérie: Mobilité, Division cellulaire Echanges transmembranaires Comment se multiplie une bactérie? Lorsqu'une cellule bactérienne est placée dans un milieu de culture convenable, elle va augmenter sa taille puis se divise, par fission binaire , en deux cellules filles séparées par un septum de division formé par la paroi cellulaire 6  II- Multiplication bactérienne Sur milieu liquide (trouble) Comment observer la multiplication bactérienne??? Sur milieu solide (colonie) 7  Nombre de Nombre de II- Multiplication bactérienne divisions 0 bactéries 1 1 2 2 4 3 8 Dynamique de la multiplication bactérienne: est 4 16 défini comme le nombre de divisions que subit une 5 32 bactérie par unité de temps 6 64 7 128 Elle est dite exponentielle 2n 8 9 256 512 (n: nombre de divisions) 10 1024 Exp: Escherichia coli Après 25 générations (8h): 33 millions 8  II- Multiplication bactérienne Comment mesurer la multiplication bactérienne - Le Temps de génération: temps que met une bactérie mère pour se dédoubler en 2 bactéries filles -Le taux de croissance bactérienne c’est le nombre de divisions par heure 9  II- Multiplication bactérienne Au laboratoire de Microbiologie (In vitro) Dans un milieu de culture qui contient des quantités limités d’élements nutritifs la courbe de croissance bactérienne selon le temps se fait en quatre phases: ph. de latence Ph.de croissance PH. stationnaire Ph.de décroissance Courbe de croissance d'une culture bactérienne 10  Plan I-Introduction II- Multiplication bactérienne III- Conditions et facteurs de croissance IV-Applications en diagnostic bactériologique V- Relations hôte-bactérie VI- Conclusion 11  III- Conditions et facteurs de croissance Quels sont les Besoins nutritifs des bactéries ? 1- Besoins élémentaires Source d'Energie: représenté par le métabolisme respiratoire et fermentaire Source de Carbone: le dioxyde de carbone (CO2 moléculaire) Source d'Azote: composés organiques ou inorganiques (ammoniac , sels d'ammonium , nitrites ) Le phosphore(P), qui est un élément constitutif des acides nucléiques, de coenzymes et de l'ATP Oligoéléments présents dans le milieu: fer (Fe), zinc (Zn), manganèse (Mn), calcium(Ca), 2- Facteurs de croissance Obligatoirement fourni par le milieu extérieur car la bactérie est incapable de les synthétiser(bases puriques ou pyrimidiques, acides gras, acides aminés et des vitamines ) 12  III- Conditions et facteurs de croissance Paramètres physico-chimiques intervenant dans la croissance bactérienne 1-Température d’incubation optimale: 37°C pour la plupart des bactéries pathogènes Les bactéries psychrophiles (du grec psychro qui signifie froid) : T° optimale de 10°C. Les bactéries mésophiles (du grec méso qui signifie moyen): la T° optimale de 30°C à 37°C. Les bactéries thermophiles (du grec thermo qui signifie chaud) la T° optimale s'étend de 42°C à 46°C. 2-pH: pH neutre est optimal pour la croissance de la plus part des bactéries 3- Pression osmotique: croissance bactérienne inhibée par des concentrations élevées de Nacl ou de sucre 13  III- Conditions et facteurs de croissance Paramètres physico-chimiques intervenant dans la croissance bactérienne 4-Teneur en Oxygène ▪ Bactéries aérobies strictes: nécessitant une teneur en oxygène moléculaire suffisante pour pouvoir se multiplier (Exp: Pseudomonas , Acinetobacter ). ▪ Bactéries Anaérobies strictes: ne se développant qu’en absence d’oxygène ( Exp: Clostridium) ▪ Bactéries Aéro-anaérobie facultative: la croissance n’est pas affectée par la concentration en oxygène moléculaire, (Exp: Entérobactéries) ▪ Micro-aérophiles se développant si lorsque la teneur en oxygène moléculaire est réduite (5%) (exemple : Campylobacter). 14  Plan I-Introduction II- Multiplication bactérienne III- Conditions et facteurs de croissance IV-Applications en diagnostic bactériologique V- Relations hôte-bactérie VI- Conclusion 15 IV-Applications en diagnostic bactériologique Applications lors de l’examen bactériologique Choix des milieux de culture Choix de la température de culture Choix de l’atmosphère d’incubation Délais des résultats d’une culture bactérienne Dénombrement, identification et antibiogramme Exp: délais d’obtention des résultats de l’analyse cytobactériologique ▪Diagnostic d’une infection urinaire par Examen cytobactériologique des urines : 48 h ▪Diagnostic d’un cas de tuberculose : 4 à 5 semaines 16  Application en diagnostic bactériologique Culture des bactéries (choix du milieu) ▪ milieu de culture: opréparation au sein de laquelle des micro-organismes peuvent se multiplier odoit satisfaire les exigences nutritives du micro-organisme: oprésenter un pH voisin du pH optimal 17 Culture des bactéries (choix du milieu) Milieux gélosés (solide) pour Milieux liquides pour culture bactérienne culture bactérienne Les milieux de culture peuvent être: Simple ou Ordinaires pour les bactéries non exigeantes Enrichis non sélectifs pour les bactéries exigeantes Enrichis sélectifs pour sélectionner une bactérie et inhiber la culture des autres espèces 18  gélose chocolat. géloses au sang frais Milieux Enrichis sélectifs Milieu Simple Milieux Enrichis non sélectifs 19  Application en bactériologie: Ensemencement Procédé consistant à introduire, dans un milieu de culture un produit organique suspecté de contenir des bactéries pathogènes afin de les mettre en évidence. Le but de cette méthode est d'isoler facilement les bactéries pour l'identification et étudier leur sensibilité aux antibiotiques (Antibiogramme) 20 21 Application au diagnostic bactériologique ▪ Choix de la température et de l’atmosphère d’incubation des milieux de culture: Incubation dans des étuves à 37°C 22  IV- Application en diagnostic bactériologique ▪ Systèmes permettant la création de l’anaerobiose: les jarres 23 Teneur en Oxygène : 24  Application au diagnostic bactériologique Milieux solides Culture bactérienne: isolement de la bactérie Milieu solide (gélose): formation d’une colonie Milieu liquide: changement de l’aspect du milieu Milieux liquides (aspect trouble) 25  IV- Application au diagnostic bactériologique Identification bactériologique d’une colonie Macroscopique: aspect de la colonie Biochimique: recherche des caractères enzymatiques Antigéniques: utilisant des Anticorps Protéomique: étude des protéines bactériennes 26  Streptocoques selon les differents types de l’hemolyse Staphylocoque doré sur (alpha –beta et Gamma) milieu chapman Caractères macroscopiques (S.aureus) d’une colonie bactérienne Aspect –taille - couleur Identification biochimique Streptocoque sensible Utilisant une galerie de à l’optochine tests biochimiques (S.pneumoniae) 27  IV- Application au diagnostic bactériologique Détermination de la sensibilité et de la résistance bactérienne aux antibiotiques (Antibiogramme) milieu de culture gélosé (Mueller Hinton) 28  Plan I-Introduction II- Multiplication bactérienne III- Conditions et facteurs de croissance IV-Applications en diagnostic bactériologique V- Relations hôte-bactérie VI- Conclusion 29  V- Relations hôte-bactérie Symbiose Saprophytisme Commensalisme Portage Infection 30  V- Relations hôte-bactérie 1-Symbiose Association bénéfique aussi bien pour la bactérie que pour l’hote Exp: flore bactérienne intestinale (absorbe ses besoins nutritifs de l’intéstion en même temps elle représente une barrière contre les bactéries pathogènes Exp: Entérobactéries 31  V- Relations hôte-bactérie 2-Saprophytisme La bactérie utilise les matières organiques en décomposition sans nuire à l’hote. Une bactérie saprophyte est celle qui se nourrit dans l’envirronement (sol – eau – surface) Exp: Pseudomonas -Acinetobacter 32  V- Relations hôte-bactérie 3-Commensalisme désigne une association dans laquelle la bactérie tir un avantage, mais sans causer pour autant de dommage à l'hôte qui l'abrite. Exemple flore cutanée commensale Exp: Staphylocoques à coagulase négative 33  3-Commensalisme A la naissance, le nouveau-né est stérile. Il acquiert, en quelques heures, une flore microbienne constituée surtout par les bactéries transmises lors de l’accouchement, puis par celles provenant de son alimentation. Cette flore bactérienne joue un rôle important dans l’équilibre physiologique. Elle est quantitativement très importante mais varie qualitativement en fonction de l’état physiologique de l’hôte et de son environnement. La flore bactérienne installée peut être soit de transit ou de colonisation 34  3-Commensalisme La flore cutanée : o Les germes établis sur la peau vivent sur/ l’épiderme follicules pileux glandes sébacées. o La flore résidente est formée de germes Gram+ potentiellement peu pathogènes Staphylocoques à coagulase négative Corynébactéries o La flore transitoire est plus polymorphe et peut comporter des germes potentiellement pathogènes, provenant du tube digestif ou du rhinopharynx : - Entérobactéries - Staphylocoque doré o Les mains portent souvent une flore transitoire abondante (rôle dans la transmission croisée). 35  3-Commensalisme La flore digestive Flore buccale ❑ muqueuse buccale : Streptocoques qui adhèrent aux cellules de l’épithélium (Streptococcus salivarius, Streptococcus mitor, Streptococcus milleri …). D’autres espèces anaérobies leur sont associées.La salive contient (10 5à 106 bactéries/ml) de S. salivarius. ❑ plaque dentaire : Les bactéries retrouvées sont les streptocoques et des bactéries anaérobies dans la genèse des caries dentaires. ❑ sillon gingival : flore est très abondante (1011/g) constituée de germes anaérobies stricts (80%) 36  3-Commensalisme La flore gastrique Helicobacter pylori (en cause de l’ulcère gastro –duodénal). En dehors des germes de transit apportés par les aliments, il n y a pas de bactéries dans l’estomac (pH acide). La flore de l’intestin grêle Il possède une flore pauvre en raison du péristaltisme et de l’abondance des sécrétions. Les germes présents sont essentiellement des streptocoques, staphylocoques et lactobacilles. La flore colique Elle est extrêmement variée et abondante 1011 à 1012 bactéries/g prédominance des anaérobies stricts (99,9 %), surtout Bacteroides, Bifidobacterium et Clostridium. Les aérobies sont les Entérobactéries (Escherichia coli), Entérocoques et Staphylocoques. Elle peut varier avec le type d’aliments, l’âge, l’environnement et l’antibiothérapie. Cette flore est habituellement stable et limite l’implantation d’espèces pathogènes 37  3-Commensalisme Flore des voies respiratoires (VR) : VR supérieures : La flore est variable et abondante au niveau du Rhinopharynx (108/ml de sécrétion pharyngée). Elle contient de nombreux opportunistes majeurs : Staphylocoque doré (orifices narinaires) Streptocoques (groupables ou non) Haemophilus Neisseria (éventuellement N. meningitidis dont le portage est transitoire) Branhamella catarrhalis Anaérobies, Corynébactéries, lactobacilles. VR inférieures : L’arbre respiratoire inférieur est normalement stérile 38  3-Commensalisme Flore des voies génitales Flore de l’urètre Elle est retrouvée à l’extrémité du canal urétral chez l’homme et chez la femme, sur une zone peu étendue. Elle est composée de Staphylocoques, Microcoques, entérobactéries, Corynébactéries et Streptocoques non groupables. Flore vaginale Elle joue un rôle de protection essentiel chez la femme. Les Lactobacilles acidophiles ou bacilles de Doderlein, par leur sécrétion d’acide lactique, entretiennent un pH bas qui limite la flore commensale. Cette flore commensale est réduite à : Streptocoques (Streptocoque B essentiellement) Corynébactéries Bifidobacterium Après la ménopause, les anaérobies et Entérobactéries sont plus abondants. 39  3-Commensalisme Rôles de la flore commensale Résistance à l’infection Un des rôles majeurs de la flore commensale est de créer un état de résistance contre l’implantation de bactéries pathogènes sur la peau et les muqueuses. La présence d’une énorme quantité de bactéries au contact des muqueuses stimule en permanence le système immunitaire disséminé le long de ces muqueuses en particulier digestive et respiratoire. En plus, cette flore, par l’effet barrière qu’elle oppose, empêche l’implantation des bactéries exogènes. Contribution nutritionnelle La flore du tube digestif contribue en partie à la digestion en détruisant les déchets ou en hydrolysant certaines substances qui ont résisté à la digestion par les sucs intestinaux De plus, cette flore est capable de synthétiser des vitamines (vit K, B12) qui seront utilisées par l’hôte en appoint à l’apport alimentaire. 40  V- Relations hôte-bactérie Symbiose Saprophytisme Commensalisme Portage Infection 41  V- Relations hôte-bactérie 4-Portage Colonisation par une bactérie pathogène En l’absence de la maladie on parle du portage asymptomatique Le passage du portage à l’infection (symptomatique) est favorisé par une baisse des moyens de défense de l’hote 42  V- Relations hôte-bactérie 5- Infection C’est le résultat de l’interaction entre l’hôte et une bactérie Aboutissant à l’apparition d’une ou plusieurs lésions chez l’hôte infecté (maladie). L’infection est provoquée souvent par une bactérie pathogène Parfois une bactérie non pathogène (commensale ou saprophyte) peut causer une infection lorsque les moyens de défenses de l’hôte sont affaiblies 43  5- Infection Les voies d’une contamination bactérienne Voie digestive: consommation d’une eau ou d’un aliment contaminé (fièvre typhoïde – cholera…) Voie respiratoire: inhalation des aérosols contaminées (tuberculose – coqueluche….) Voie sexuelle: ce sont les infections sexuellement transmissible lors d’un rapport sexuel (syphilis…) Voie cutanéo-muqueuse: pénétration de la bactérie via la peau ou la muqueuse (exp: tétanos..) 44 5- Infection Les étapes d’une infection bactérienne Colonisation bactérienne Invasion bactérienne Multiplication Dissémination bactérienne 45 5- Infection Facteurs influençant le passage de la colonisation bactérienne à l’ invasion bactérienne: 46 5- Infection L’invasion bactérienne correspond au franchissement de la barrière cutanéo-muqeuse, ceci est accompagnée d’une réponse inflammatoire locale (infection localisée) L’étape suivante est la dissémination de la bactérie à partir du site de l’infection localisée, cette désamination se fait par voie sanguine (bactériémie) ou lymphatique. La dissémination correspond à une migration bactérienne pouvant donner une infection secondaire dans un autre organe (métastase septique) ou (embole septique). 47 5- Infection Les facteurs de virulence bactérienne Facteurs de colonisation Facteurs d’échappement Facteurs endommageant et d’invasion aux défenses de l’hôte l’hôte Adésines: protéines de surface pour Capsule bactérienne protège contre adhésion bactérienne à la cellule la phagocytose Enzymes hydrolytiques Toxines Flagelles: facilitant la mobilité et Facteurs d’échappement aux pénétration cellules immunitaires et aux Protéines de la paroi (Lps + acide compléments teiquoique) 48 49  VI- Conclusion Même si les infections bactériennes sont fréquentes et parfois mortelles L’homme ne peut pas survivre sans bactéries Ceci explique la complexité des relations avec les bactéries 50