Bactériologie Clinique : Fondements Théoriques et Applications Pratiques PDF

Bactériologie Clinique : Fondements Théoriques et Applications Pratiques en Milieu de Santé EL KOUDI Abdessamad BEN MOUMEN Salah Eddine Bactériologie Dimensions - L’unité de mesure en bactériologie = le micromètre (µm) - Les dimensions des bactéries sont variable...

Bactériologie Clinique : Fondements Théoriques et Applications Pratiques en Milieu de Santé EL KOUDI Abdessamad BEN MOUMEN Salah Eddine Bactériologie Dimensions - L’unité de mesure en bactériologie = le micromètre (µm) - Les dimensions des bactéries sont variables - Diamètre habituel ≈ 0,5 à 1 µm - Certaines bactéries sont très longues : - Longueur ≈ 2 à 5 µm (longueur = 100 µm, diamètre = 1 à 2 µm) Les plus petites bactéries = Mycoplasmes (0,1 à 0,3 µm) Critères de classification Selon la forme et le regroupement Selon la coloration de Gram  Forme des bactéries * La forme des bactéries est un critère permettant de les classer. * Les bactéries présentent des formes variables : - Forme sphérique ou ovoïdes = coques ou cocci - Forme allongée droite ou cylindrique = Bacilles E. coli Bacille de Koch - Forme spiralée = Spirilles (rigides ou relachées) Spiroplasma melliferum - Forme incurvée (en virgule) = Vibrions Vibrio cholerae - Forme ovale (intermédiaire entre coque et bacille) = Coccobacille Brucella  Groupement Certaines espèces bactériennes présentent des modes de groupement cellulaires caractéristiques de l’espèce. Pour les cocci, on trouve: (a) = Cocci en chaînettes (Streptocoques) (b) = Diplocoques = cocci regroupés deux à deux (c) = Tétrades = division selon deux plans régulièrement (d) = Sarcines = division selon trois plans régulièrement (e) = Cocci en amas (Staphylocoques) Pour les Bacilles, on trouve : - En chaîne : ex, Lactobacillus - En palissade : ex, Corynebacterium - En Y : ex, Bifidobacterium Coloration de Gram  C'est la coloration de base en bactériologie  Cette coloration permet de différencier les bactéries selon deux critères : Leur forme, Leur affinité pour les colorants. Pour réaliser cette coloration, on doit d’abord préparer ce qu’on appelle un frottis fixé Étapes de préparation d’un frottis fixé  Coloration au cristal violet (colorant Augmentation des interactions basique) colorant-cellule à l’aide d’un Env. 30’’ mordant (iode/lugol) Lavage (eau) env. 1’ Env. 2’’ Lavage à l’eau Contrecoloration (safranine, fuschine) Décoloration env. 30-60’’ (éthanol) Lavage à l’eau env. 10-30’’ Séchage Lavage à l’eau Gram + Gram - Développée par le médecin danois Christian Gram en 1884 Étapes et résultats de la coloration de Gram sur 2 souches bactériennes Bactérie à Gram positif Bactérie à Gram négatif Staphylococcus aureus Escherichia coli Acide téichoïque Il est présent sur les Gram + mais pas sur les Gram -, ce qui explique le fait que les bactéries à Gram – possèdent beaucoup moins de peptidoglycane (5 à 20 % de la paroi). Les acides téichoïques sont composés de phosphates associés au glycérol ou au ribitol.  Les deux parois sont différentes mais comportent un polymère commun, partie la plus interne : PEPTIDOGLYCANE  L'acide téichoïque est un acide qui permet au peptidoglycane de s'attacher à la membrane des bactéries. Peptidoglycane  C’est un composant de la paroi bactérienne maintenant la forme des cellules et assurant une protection mécanique contre la pression osmotique  C’est une couche fine chez les bactéries à Gram négatif  C’est une couche épaisse chez les bactéries à Gram positif  Un élément constant et discriminant chez toutes les bactéries Structure de la cellule bactérienne Une bactérie est un micro-organisme unicellulaire "procaryote", de morphologie différente et qui se reproduit par scissiparité (division binaire). Certaines bactéries sont pathogènes pour l’Homme, d’autres sont bénéfiques. La reproduction bactérienne se fait de façon asexuée selon un mode de division cellulaire appelée fission binaire ( ou scissiparité) Ultrastructure de la cellule bactérienne L’examen de la cellule bactérienne à l’aide des techniques microscopiques modernes révèle l’existence de deux types de structures. Structures extérieurs à la paroi cellulaire (flagelles, pili, capsule…) Structures à l’intérieur de la paroi (membrane cytoplasmique, cytoplasme et structures intracytoplasmiques…) Ils peuvent être…………….. - Obligatoires (présents chez toutes les bactéries) - Facultatifs (présents uniquement chez quelques espèces) Éléments obligatoires La Paroi bactérienne La paroi se trouve entre la membrane cytoplasmique et la capsule C’est un enveloppe rigide A part les mycoplasmes, toutes les bactéries possèdent une paroi cellulaire Son épaisseur varie entre 10 et 35 nm chez la plupart des bactéries Capsule Paroi Membrane cytoplasmique Rôles de la paroi bactérienne Résistance  Elle confère à la bactérie sa forme (si on enlève la paroi, on obtient des cellules sphériques  Elle confère à la cellule sa rigidité et sa résistance aux pressions (pression osmotique interne des bactéries 5 à 20 atm)  Elle assure la protection de la membrane cytoplasmique (membrane interne)  Elle est constituée d ’un composé spécifiquement bactérien, le Peptidoglycane  Effet des pénicillines sur le peptydoglycane  Les pénicillines inhibent la dernière étape de la synthèse du peptidoglycane = transpeptidation.  La transpeptidation est le raccordement du peptidoglycane nouvellement formé avec l'ancien.  Cette synthèse étant inhibée  Des mécanismes de lyse cellulaire (encore non totalement expliqués) se déclenchent  Les pénicillines ont donc un effet bactéricide, comme les autres antibiotiques de la famille des bêta-lactamines.  Echanges  Elle contrôle la diffusion des molécules en fonction de leur taille, degré d'hydrophobicité... : rôle de membrane semi-perméable  Elle assure le captage des nutriments importants : récepteurs et transporteurs membranaires spécifiques  Elle effectue le rejet des composés nocifs dans le milieu extérieur : pompes d'efflux  Adaptation Elle se modifie pour permettre la croissance et la division cellulaire Classification Elle est colorable par la méthode de Gram (1884)  Autres rôles de la paroi - Fixation des bactériophages - Un bactériophage, ou phage, est un virus qui infecte des bactéries -Certains constituants de la paroi sont des sites privilégiés de fixation des bactériophages (ex : acides teichoïques)  La membrane cytoplasmique Membrane ayant un aspect trilamellaire (3 couches) Située sous la paroi, interface entre cytoplasme et structures externes Composition:  Lipides (30 à 40 %)  Protéines (60 à 70 %)  Glucides (constituants mineurs, glucose, glucosamine) Absence de cholestérol = différence avec la cellule eucaryote Les protéines Les protéines sont associées à la membrane de manières variées et ont de nombreuses fonctions, dont voici une liste non exhaustive :  Transport de molécules à travers la membrane ;  Adhésion sur les surfaces ;  Réception de signaux de l'environnement ;  Signalisation dans la cellule ; Les protéines Protéines intrinsèques forment des canaux à travers la membrane du transport passif Protéines extrinsèques: Rôle enzymatique Les glucides Ils sont accrochés à la membrane par deux moyens : ils sont fixés à la surface des protéines intramembranaires (les glycoprotéines) ou aux lipides membraines (les glycolipides). Ces glucides ont plusieurs rôles : Reconnaissance : les motifs glucidiques sont très antigéniques (par exemple les groupes sanguins) Participation à l'environnement local, les glucides sont des molécules très polaires  Renforcement de la membrane Fonctions de la membrane cytoplasmique - Transfert de substances : Diffusion simple Transport actif (perméases) - Synthèse des lipides membranaires et lipopolysaccharides - Synthèse du peptidoglycane - Assemblage et excrétion des proteines extracytoplasmiques - Perception des caractéristiques physiques de l’environnement (température, pH, aw…) Transfert de substances: Diffusion simple  La diffusion simple = diffusion à travers la membrane plasmique  La diffusion libre est un phénomène physique passif  La molécule doit être « soluble » dans la membrane phospholipidique, c'est-à-dire qu'elle peut traverser directement la bicouche de phospholipides Transfert de substances: Diffusion facilitée  Certaines protéines, les perméases, ont un rôle important dans les échanges Les perméases (multi-classe de protéines transmembranaires) impliquées dans la diffusion facilitée (type de transport membranaire) En résumé Les membranes sont des structures fluides, interface entre le milieu extracellulaire et intracellulaire que la cellule peut ajuster de façon très spécifique pour répondre à ses besoins.  Elle joue à la fois un rôle de communication avec l'extérieur et un rôle de tri des molécules d'intérêt pour la cellule. Ces propriétés font de la membrane l'un des organites les plus important de la cellule, le seul dont aucune cellule ne peut se passer, même temporairement.  Enveloppe bactérienne  Ensemble de structures qui délimite et protège l'extérieur des bactéries  Ces enveloppes peuvent donc présenter des structures variées et ceci en fonction des milieux de vie:  Structure minimale: Membrane cytoplasmique  Seconde structure: Paroi G(+) et G(-) Troisième structure: Couche externe, notamment capsule, couche protéique et exopolymère.