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BACTERIOLOGIE GENERALE S3 PHARMACIE - S3 MEDECINE AUTEUR ZENOUAKI MOAD  INTRODUCTION A LA MICROBIOLOGIE  Différences entre bactéries et virus --- Bactéries Virus Cellules nucléés...

BACTERIOLOGIE GENERALE S3 PHARMACIE - S3 MEDECINE AUTEUR ZENOUAKI MOAD  INTRODUCTION A LA MICROBIOLOGIE  Différences entre bactéries et virus --- Bactéries Virus Cellules nucléés dépourvues de membrane Structure Eléments acellulaires nucléaire Vie autonome extra-cellulaire ; Parasitaire intra-cellulaire Mode de vie Rarement parasitaires (ex chlamydia) obligatoirement Acides ADN + ARN ADN ou ARN nucléiques Par scissiparité Par réplication du génome virale en Multiplication (Fission binaire = Mitoses) détournant la machinerie cellulaire Présence d’enzymes nécessaires à la Absence d’enzymes nécessaires à la Activité biosynthèse des métabolites et obtention biosynthèse des métabolites et obtention enzymatique d’énergie d’énergie  Classification - En général, les microorganismes sont classés en familles, en genres puis en espèces. L’espèce étant l’unité fondamentale de la classification regroupant les microorganismes ayant les mêmes caractères - Au sein d’une même espèce, on peut classer les bactéries selon le sérotype (ptés antigéniques), biotype (ptés biochimiques), ribotype et électrophorétype (ptés moléculaires), antibiotype (réponse aux ATB), lysotype (réponse aux bactériophages) - Il est possible de classer les agents infectieux selon une classification clinique (syndromes) ou pathogénique (infections) ANATOMIE ET STRUCTURES DES BACTERIES I – MOYENS D’ETUDE  Microscopie optique - Permet un grossissement de 250 à 1000 fois - Réalisée sur un produit pathologique (ex pus) ou sur une cellule bactérienne isolée - A l’état frais, elle permet d’observer des bactéries « vivantes » et d’apprécier leur présence, agencement et mobilité - Après fixation et coloration, elle permet l’observation des bactéries tuées et d’apprécier leur forme et leur groupe. Parmi les colorations utilisées, on trouve  Bleu de méthylène : Coloration simple permettant uniquement d’apprécier la présence et la forme des bactéries  Coloration de GRAM : Coloration différentielle fondamentale à la base de tout diagnostic biologique  Coloration de Ziehl-Neelsen : Coloration différentielle utilisée uniquement sur demande spéciale pour la mise en évidence des bacilles acido-alcoolo résistantes (BAAR) comme le Mycobactérium tuberculosis   Microscopie électronique - Permet d’étudier la structure bactérienne et virale avec un grossissement de 10000 fois II – MORPHOLOGIE BACTERIENNE Chez les bactéries, la paroi bactérienne conditionne 3 morphologiques fondamentales :  Forme sphérique (cocci) : Peuvent s’assemble en 2 (diplococci), en chaine (streptococci) ou en amas/groupe de raisins (staphylococci)  Forme cylindrique (bacille) : Peuvent avoir une extermités arrondies (fusiformes), renflées en massues, planes (à bout carré), incurvées en virgule (Vibrion)  Forme spiralée (spirochètes) : Constituées d’un corps cylindrique enroulé en spirale III – STRUCTURE DE LA CELLULE BACTERIENNE  Capsule bactérienne - Elément facultatif présent chez certaines bactéries - Formée par l’enchevêtrement de polysaccharides spécifiques - Assure 4 principales fonctions  Virulence : Empêche la phagocytose  Diagnostic rapide : Ses composants peuvent être retrouvés à l’état d’antigènes solubles dans les liquides biologiques  Identification : Grâce au caractère antigénique spécifique de type  Immunisation : Ses polysaccharides sont à la base des vaccins méningocoques pneumocoques  Paroi bactérienne - Elément constant chez toutes les bactéries, sauf exceptions (ex mycoplasmes) - Synthétisée dans le cytoplasme sous forme de sous-unités sous la dépendance de plusieurs enzymes (ex PLP). Cette synthèse peut être entravée sous l’action de certains ATB (ex béta-lactamines) et du lysozyme (enzyme) - Formée par une enveloppe interne commune dite peptidoglycane (polymère bactérien de polyosides reliées par des chaines peptidiques)  - Sa structure varie entre les bactéries GRAM + ou –  Chez les bactéries GRAM + : Le peptidoglycane est le constituant majeur avec une structure très dense → Coloration bleue (de Gram)  Chez les bactéries GRAM - : Le peptidoglycane (mince et peu dense) est recouvert par une membrane externe de nature glucido-lipido-protéïque correspondant à l’antigène O et à l’endotoxine des BGN. Elle contient également des porines pour le passage sélectif de certaines petites molécules → Coloration rose (de Fuschine) - Assure 5 principales fonctions :  Classification des bactéries  Maintien de la morphologie bactérienne et protection des variations de Posm  Site d’action de certains ATB  Antigénicité liée à l’antigène O (BGN) et le polyoside C (streptocoque)  Virulence liée à au lipide A de la membrane externe (endotoxine des BGN)  Membrane plasmique Membrane tri-lamellaire détruite par les ATS et certains ATB  Génome bactérien - Constitué d’un seul chromosome (ADN bicaténaire) - Site d’action de certains ATB - Etudié à des fins diagnostiques ou épidémiologiques  Appendices Cils et flagelles Pilis communs Glycocalix Pilis sexuels (Fimbraes) Appendices à ptés Protéines Polymères Assurer le antigénique H fibrillaires rigides entourant la transfert du Assurer la mobilité Assurer l'adhésion bactérie en biofilm matériel sur les cellules Assurer la génétique lors de épithéliales protection ds ATB la conjugaison (ex E. coli et Assurer l'adhésion tractus urinaire) aux cellules et supports inertes  Spore - Forme de survie métaboliquement résistantes à la température, aux rayonnements, aux agents chimiques et aux antibiotiques que certaines bactéries peuvent développer lorsque les conditions sont défavorables - Lorsque les conditions redeviennent favorables, ces spores germent et redonnent une forme végétative identique à la bactérie initiale - La forme et la position de la spore est un critère d’identification des bactéries. La spore peut être centrale, subterminale ou terminale (déformante ou non déformante)  PHYSIOLOGIE BACTERIENNE I – CROISSANCE BACTERIENNE  Temps de génération - Correspond au temps nécessaire au dédoublement d’une population bactérienne - Il est généralement plus long in vivo qu’in vitro à cause de la pression du système immunitaire (exception des bactéries extrêmement virulents)  Besoins nutritifs - Eau - Aliments énergétiques - Aliments constitutifs : Source de carbone, d’azotes, d’ions et d’oligoéléments - Aliments spécifiques : Facteurs de croissance chez certaines bactéries exigeantes et dont l’apport se fait exclusivement à partir du milieu extérieur (ex facteurs X et V du sang pour le genre Haemophilus)  Etude dynamique 1) Phase de latence : Taux de croissance nul (adaptation) 2) Phase exponentielle : Taux de croissance maximale 3) Phase de ralentissement : Diminution du taux de croissance à cause de l’épuisement du milieu de culture et l’accumulation des déchets toxiques 4) Phase stationnaire : Taux de croissance nulle (Bactéries en multiplication = Bactéries qui meurent) 5) Phase de déclin : Taux de croissance négatif II – CONDITIONS PHYSICO-CHIMIQUES  Température - En fonction de la température optimale, on distingue 3 sortes de bactéries  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 - Applications :  Conservation : Grâce à des températures allant de -20 à -80°C  Stérilisation : Grâce à des températures de 121°C humide ou 180° sec  Potentiel hydrogène (pH)  Bactéries acidophiles  Bactéries neutrophiles → Les plus courantes  Bactéries alcalophiles (ex vibrio et pseudomonas)  Oxygène  Bactéries aérobies strictes : Ne peuvent vivre et se multiplier qu’en présence d’O2  Bactéries aéro-anaérobies facultatives +++ : Se multiplient avec ou sans oxygène  Bactéries anaérobies strictes (ex clostridium) : Ne peuvent vivre et se multiplier qu’en absence d’O2  Bactéries microaérophiles (ex Campylobacter): Se développent mieux lorsque PO2 < PATM III – APPLICATION AUX CULTURES BACTERIENNES - La culture bactérienne est un ensemble de techniques visant à faire croitre des bactéries in vitro - Les milieux de cultures peuvent être  Liquides (bouillon nutritif) : Croissance bactérienne = Trouble  Solides (milieu gélosé) : Croissance bactérienne = Colonies (dont l’aspect constitue un critère d’identification) - Dans le cas des bactéries exigeantes, ces milieux sont enrichis par des facteurs de croissance par addition de sang frais (gélose au sang) ou cuit (gélose au chocolat) - Ces milieux peuvent être rendus sélectifs par certaines manipulations (Ajout d’ATB, modification des conditions physico-chimiques…) - Il n’existe donc pas de conditions de cultures passe-partout. Les milieux et les conditions de cultures sont choisis sur la base d’un pari biologique - Cas particuliers :  Chlamydia et Rickettsia : Cultivés sur des systèmes cellulaires  Mycobacterium tuberculosis : Cultivé sur le milieu de Lowenstein-Jensen  Les agents de la syphilis et de la lèpre ne sont pas cultivables  GENETIQUE BACTERIENNE I – MATERIEL GENETIQUE BACTERIEN  Le chromosome - Chromosome circulaire unique de taille variable contenant environ 3000 gènes (de structure, de régulation…) - Formé par l’ADN bicaténaire (2 chaines maintenues par des liaisons hydrogène clivables par chauffage = fusion ou dénaturation) - Le nombre de relation C – G (GC%) est un critère d’identification et de classification - L’ADN peut être coupé par des enzymes de restriction (endonucléases) → Profil de restriction comme marqueur épidémiologique  Eléments génétiques mobiles  Plasmides - ADN bicaténaires extra-chromosomiques de taille variable non indispensables à la vie bactérienne - Réplication autonome et transmission naturelle d’une bactérie à une autre (par conjugaison le plus souvent) - Support de plusieurs propriétés biologiques (résistance, production de toxines et de facteurs d’adhérence, pouvoir invasif…)  Transposons (gènes sauteurs) - Séquences d’ADN capables de changer de localisation et se recombiner à une autre séquence d’ADN grâce aux séquences d’insertion sans jamais apparaître à l’état libre - Pas de réplication autonome - Portent des gènes codant pour la transposition et d’autres codant pour d’autres propriétés dont résistance aux ATB  Intégrons (gènes cassettes) - Eléments génétiques spécifiques aux bactéries, de taille variable, véhiculés par le chromosome, les plasmides ou les transposons - Pas de réplication autonome - Comporte des systèmes de capture, d’expression et de dissémination des gènes sous forme de cassettes (éléments mobiles capables d’être intégrés ou excisés grâce à une intégrase) - Codent pour des fonctions variables dont la résistance aux ATB (mais pas pour le mouvement) II – VARIATIONS GENETIQUES  Variations phénotypiques - Correspond à des modifications induites, réversibles et non héréditaires permettant l’adaptation de la population bactérienne aux conditions extérieures - Leur mécanisme est en relation avec les gènes régulateurs qui provoque une modification de l’expression des gènes sans modification du génome   Variations génotypiques  Mutations (autonomes) : Modifications rares (prob entre 2 divisions → 10-6), stables (héréditaires), spontanées (indépendantes des ATB), et spécifiques (ne touche qu’un seul caractère) le plus souvent à cause d’une substitution de nucléotides au moment de la réplication d’ADN. Elles peuvent être létales, silencieuses ou bénéfiques pour la bactérie (résistance, virulence…) Pour prévenir l’émergence de mutants résistants, on exploite le caractère rare des mutations en associant au moins 2 ATB  Transfert de matériel génétique  Transformation (MEV par l’expérience de Griffith) 1) La bactérie donatrice libère des fragments d’ADN par lyse bactérienne 2) Cet ADN se fixe sur la bactérie réceptrice en état de compétence qui va l’absorber 3) Recombinaison génétique entre les 2 ADN et acquisition de nv caractères  Transduction (Transfert indirect bactériophagique) 1) Bactériophages virulents : Accomplissent un cycle lytique au cours duquel ils se Seule mécanisme chez les staphylocoques répliquent à l’intérieur de la bactérie infectée qui finit par être lysée avec libération d’autres bactériophages et ainsi de suite 2) Bactériophages tempérés (ex lambda) : N’entrainent pas la lyse de la bactérie, mais leur matériel génétique (prophage) s'intègre au chromosome bactérien et se réplique avec lui et la bactérie est dite lysogène. De temps en temps un prophage peut se détacher du chromosome et entamer un cycle lytique (ex bacille diphtérique et le streptocoque A qui ne sont toxinogènes qu’à l’état lysogène)  Conjugaison +++ - Processus d’échange sexuel direct entre une bactérie mâle (donatrice) et une bactérie femelle (réceptrice) - La bactéries réceptrice possèdent à leur surface des structures permettant l’accolement (pili sexuels chez les Gram négatif et adhésines chez les Gram positif) III – APPLICATIONS  Identification bactérienne : Grâce à l’hybridation avec des sondes marquées spécifiques à la bactérie en question (surtout pour les bactéries à culture lente)  Diagnostic rapide : Grâce à la technique d’amplification en chaîne (PCR) basée sur l’amplification d’un segment génomique caractéristique de l’espèce soumis par la suite à une migration électrophorétique ou à une hybridation avec des sondes marquées spécifiques  Etudes épidémiologiques : Grâce aux profils de restriction (plasmidiques et chromosomiques) utilisés comme marqueurs épidémiologique  ANTIBIOTIQUES I – GENERALITES  Définition Un ATB est une substance chimique médicamenteuse élaborée par un organisme vivant ou obtenu par synthèse ou hémisynthèse, capable d’inhiber le développement (ATB bactériostatique) ou de détruire (ATB bactéricide) les bactéries et autres micro-organismes, en agissant spécifiquement sur une étape essentielle du métabolisme  Spectre d’activité - On définit le spectre d’activité d’un ATB par l’ensemble d’espèces bactériennes sensibles à cet ATB - Un ATB est dit à spectre large, lorsque celui-ci agit sur les bactéries Gram + et – - Un ATB est dit à spectre étroit, lorsque celui-ci agit sur les bactéries Gram + ou – - Un ATB est dit à spectre limité, lorsque celui-ci n’agit que sur une espèce bactérienne  Résistance aux ATB - Résistance naturelle (innée) : Propre à l’espèce bactérienne, permet de définir le spectre théorique ou clinique d’un ATB (ex résistance des streptocoques ou aminosides) - Résistance acquise : Par modification du matériel génétique (mutation ou transfert génétique). Elle est favorisée par la pression de sélection exercée par l’antibiothérapie et + la transmission croisée dans les milieux hospitaliers - Résistance croisée : Concerne plusieurs ATB de la même famille/groupe vis-à-vis desquels la résistance fait intervenir le même mécanisme (ex résistance staphylocoques – pénicillines) - Résistance associée : Concerne plusieurs ATB de familles/groupes différents mais vis-à-vis desquels la résistance fait intervenir le même mécanisme de résistance  Mécanismes d’action et de résistance  Mécanismes d’action d’un ATB - Pénétrer dans la bactérie en traversant la capsule, la paroi puis la MP - Trouver une cible - Eviter l’inactivation enzymatique - Eviter l’efflux par une pompe  Mécanismes de résistance d’une bactérie - Imperméabilité de la paroi : Par modification des porines (ex résistance des streptocoques aux aminosides → Contournement par synergie avec les 𝛽-lactamines) - Modification de la cible : Par modification de l’affinité de la cible (ex pneumocoque et PLP) ou par substitution de la cible (ex S. aerus méticillino-résistant) - Inactivation enzymatique de l’ATB : Ex sécrétion des de 𝛽-lactamases : enzymes responsables de l’hydrolyse du cycle 𝛽-lactame des 𝛽-lactamines et dont la présence peut être détectée rapidement par un test enzymatique simple. Certaines de ces 𝛽-lactamases sont dites à spectre élargi et peuvent inactiver l’ensemble des 𝛽-lactamines sauf les carbapénèmes qui leur faut des carbapénémase - Efflux de l’ATB : Par excrétion active de l’ATB, peut être accentuée par mutation du gène régulateur II – MODE D’ACTION DES ATB  Action sur la synthèse du peptidoglycane (paroi en phase de croissance)  𝛽-lactamines (ATB bactéricides agissant sur les PLP)  Pénicillines Pénicilline M Pénicilline A Pénicilline G et V Autres types (Antistaphylococcique) (Aminopénicilline) - Actifs sur staphylocoques - Spectre élargi aux - Active sur les sécréteurs de pénicillinases bacilles – non productrices cocci +/- et qui peuvent acquérir une - Anti-pseudomonas de 𝛽-lactamases bacilles + résistance par acquisition - Carboxypénicillines - Inactives sur les - Inhibées par les d’une PLP de faible affinité - Uréidopénicillines entérobactéries qui pénicillinases pour les l’ensemble des 𝛽- sécrètent la pénicillinase lactamines  Céphalosporines - Résistant à la pénicillinase mais inactives sur les staphylocoques méticillino-R - Spectre : Pénicillines A et M combinés - Générations : 1, 2, 3, 4 et 5ème génération (CMI ↓ Demi-vie ↑ et diffusion ↑) - Inhibés par la céphalosporinase  Carbapénèmes - Spectre large - Résistants à l’ensemble des 𝛽-lactamases (dont BLSE)  Monobactams Aztreonam - Spectre étroit : BGN aérobies + P.aeruginosa  Inhibiteurs de 𝛽-lactamases - Pas d’activité anti-bactérienne propre - Utilisés en association avec une pénicilline pour la protéger des 𝛽-lactamases → Pénicillines protégées (ex acide clavulanique-amoxicilline)  Glycopeptides (Vancomycine et Teicoplanine) : Action sur les BGP  Fosfomycine   Action sur la synthèse protéique (ribosome) Tétracyclines Phénicolés Macrolides Aminosides (bactéricides) (bactériostatiques) (bactériostatiques) (bactériostatiques) - Spectre large : Staphylocoques, - Spectre large - Spectre large - Spectre limité bacilles +/- et mycobactéries - Actives sur B. - Hématotoxiques - Molécules - Inactifs sur streptocoques, B. intracellulaires mais utilisées : anaérobies et B. intracellulaires inactives sur B. Macrolides - Agissent en se fixant sur la sous- anérobies (érythromycine et unité 30s du ribosome azithromycine), - Néphrotoxiques lincosamides et - Molécules utilisées : Gentamycine, synergistines streptomycine, tobramycine et nétilmycine)  Action sur la MP  Polymyxines (ex colistine) : Spectre limité, peu utilisée du fait de sa faible diffusion tissulaire et de sa toxicité rénale  Nitrofuranes : Spectre large mais résistance acquise importante  Action sur le génome bactérien (ADN polymérase)  Rifamycine  Quinolones : Spectre étroit, faible diffusion tissulaire, action sur l’ADN gyrase (topoisomérase II), utilisés pour les infections urinaires  Fluoroquinolones : Spectre large, bonne diffusion tissulaire, utilisés en association  Action sur la synthèse des folates  Sulfamides  Trimethoprime III – METHODES D’ETUDE DE L’ACTIVITE DES ATB  Définitions - Bactériostase : Situation dans laquelle le nombre de bactéries survivantes après un contact avec un ATB est inférieur à celui observé sans contact avec l’ATB - Bactéricide : Situation dans laquelle le nombre de bactéries survivantes après un contact avec l’ATB est inférieur au temps zéro (arrêt de la croissance et mortalité quantifiable) - Concentration minimale bactéricide (CMB) : C’est la plus petite concentration d’ATB capable de tuer 99,9 % des bactéries - Concentration minimale inhibitrice (CMI) : C’est la plus petite concentration de l'ATB capable d’inhiber toute poussée visible - ATB bactériostatique : ATB ayant des rapport CMB/CMI > 2 - ATB bactéricide : ATB ayant des rapports CMB/CMI proche de 1  Méthodes quantitatives (Mesure de CMB et CMI)  Méthodes qualitatives (antibiogrammes) - Antibiogramme par diffusion : technique simple, suffisante dans 95% des cas, permet l’étude de plusieurs ATB à la fois, non applicable aux germes exigeants et de culture lente - Antibiogramme par dilution (méthode automatisée) : permet le raccourcissement du délai de réponse IV – ASSOCIATION DES ATB - L’association de 2 ATB bactériostatiques est en général additive - L’association de 2 ATB bactéricides peut être synergique (l’effet des deux > l’effet du plus actif) - L’association d’un bactéricide et d’un bactériostatique peut-être antagoniste (l’effet des deux < inférieur à l’effet du plus actif)  LES ANTISEPTIQUES I – GENERALITES  Définitions - Antiseptiques : Substances ou préparations chimiques médicamenteuses à usage externe capables d’inhiber le développement ou de tuer des germes (bactéries, virus, champignons ou spores) déjà présents sur des tissus vivants (humains ou animales). Leur efficacité est rarement totale vis-à-vis tous les agents contaminants - 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 tout apport exogène de micro- organismes - Désinfectant : Ce sont les équivalents des antiseptiques pour les milieux inertes. Ils sont utilisés pour la décontamination des matériaux et pour la prévention des infections  Mécanismes d’actions - Coagulation des organites intracellulaires - Altération de la membrane - Oxydation de dénaturation des protéines  Résistance aux ATS - L’élément majeur de la résistance aux ATS est la paroi qui doit être traversé pour assurer l’action des ATS avec la MP généralement - Ordre de résistance chez les bactéries : mycobactéries > BGN > BGP - Ordre de résistance chez les virus : virus nus > virus enveloppé - La fréquence des résistances acquises aux ATS est largement inférieure à celle des ATB  Qualités d’un ATS - Action bactéricide ou bactériostatique rapide (non instantanée) et rémanente - Large spectre bactérien - Peu affecté par les matières organiques (protéines, savons ou détergents) - Non irritant ni toxique - Stable et soluble II – PRINCIPAUX ANTISEPTIQUES  ATS majeurs  Produits iodés  Produits : Solutions alcooliques d’iodes, solutions aqueuses d’iode et lyvidone iodé (Bétadine®)  Mécanisme d’action : Agissent sur les protéines enzymatiques et membranaires grâce à leurs pouvoirs oxydant  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 (P. officinale ou hospitalière) – Dakin Cooper (spécialité pharmaceutique)  Mécanisme d’action : Agissent sur les protéines chromosomiques et membranaires grâce à leurs pouvoirs oxydants  Durée de conservation : 8j (Soluté de Dakin) – 30j (Dakin Cooper) à l’abri de la lumière  Biguanidines (à base de chlorhexidine à 0,02% max) - Agissent sur la paroi bactérienne  Alcools - Alcool éthylique (60 – 70°) : Utilisé sur peau sèche sans plaies, pour la préparation préopératoire (pansements), spectre large (inactif sur les spores et faiblement fongicide), délai d’action de 2 minutes, durée d’action brève car l’alcool est volatine - Produits hydroalcooliques : Utilisés pour élargir le spectre biocide et prolonger l’action ATS  ATS mineurs  Ammoniums quaternaires - Se présentent en solutions aqueuse de 1% ou alcooliques de 5% - Action ATS sur peau, muqueuses et plaies - Pouvoir bactéricide important  Autres ATS Mercurochrome, Mercuryl lauryl, éther sulfurique, formol, sérum physiologique salé…  POUVOIR PATHOGENE ET RELATION BACTERIE – HOTE I – TYPES DE RELATIONS BACTERIE – HOTE  Bactéries saprophytes - Se développent dans l’environnement en dégradant les déchets organiques indépendamment de tout autre organisme vivant - Normalement non pathogènes → Peuvent se retrouver comme flore de passage sur les muqueuses et peau  Bactéries commensales - Se développent au détriment d’un autre organisme vivant sans lui causer de dommages - Colonisent la peau et les muqueuses et forment les flores commensales de l’organisme (flore cutanée, intestinale, vaginale, pharyngée…) - Empêchent l’installation de bactéries pathogènes (Rôle dans la défense)  Bactéries pathogènes  Bactéries pathogènes obligatoires (spécifiques) - Provoquent une maladie même chez un immunocompétent - Certaines ne font pas partie de notre flore normale (ex bactérie du cholera) - Certaines font par partie de notre flore mais dans d’autres sites (ex méningocoque peut se trouver dans la gorge sans infection, alors que sa présence dans le LCR provoque une méningite)  Bactéries pathogènes opportunistes - Provoquent une maladie chez les personnes dont l’immunité est affaiblie (ex bacille pyocyanique chez les brûlés - Ce sont généralement des bactéries saprophytes ou commensales peu ou pas virulente II – POUVOIR PATHOGENE  Définitions - Le pouvoir pathogène est un paramètre qualitatif qui conditionne le type de maladie que la bactérie provoque (ex Vibrio cholerae → Choléra ; Méningocoque → Méningite) - La virulence est un paramètre quantitatif qui correspond à la dose (nombre de bactéries) minimale pouvant provoquer une maladie. Elle peut être :  Atténuée : Par passages successifs de la bactérie sur plusieurs cultures (principe des vaccins bactériens à base de souches atténuées comme vaccin antituberculeux BCG)  Conservée : Naturellement par sporulation ou artificiellement par congélation ou lyophilisation  Facteurs de virulence (2 facteurs)  Colonisation - 1ère étape du pouvoir pathogène - Correspond à la capacité de la bactérie à s’implanter dans l’organisme hôte par adhésion aux cellules épithéliales grâce aux adhésines (sur fimbraes ou membrane externe) et à s’y multiplier   Toxicogènèse (Elaboration de substances toxiques) Endotoxines Exotoxines (Toxines protéiques) (Toxines glucido-lipido-protéiques) - Codées par des gènes chromosomiques, - Produites par les BGN plasmidiques ou bactériophagiques - Formées par le LPS (constituant de la membrane - Produites dans le cytoplasme des BGP et plus externe des BGN) rarement chez les BGN et libérées par sécrétion ou - Fraction protéique → Support de l’antigénicité par lyse bactérienne - Fraction polysaccharidique → Support de la - Diffusent à distance de la porte d’entrée spécificité antigénique - Action spécifique (cible cellulaire précise) - Fraction lipidique → Support de la toxicité - Toxicité considérablement élevé (action même à - Effet biologiques comparables quelque soit la très faible dose) bactérie dont provient le LPS - Propriétés antigéniques (stimulent la production d’anticorps ou antitoxines) - Détoxifiables par formol → anatoxines à pouvoir antigénique mais pas pathogénique (utilisées pour la vaccination)  Réceptivité de l’organisme - Malnutrition et alcoolisme - Fatigue - Température (T°↓ → Réceptivité ↑) - Conditions sociales et professionnelles  Défenses de l’organisme III – APPLICATIONS  Vaccination - Vise à stimuler artificiellement les mécanismes de l’immunité acquise (spécifique) en conférant une immunité identique ou supérieure à celle de la maladie elle-même - Les vaccins sont réalisées sur la base d’anatoxines (tétanos), de bactéries tuées (coqueluche) ou de bactéries vivantes atténuées (BCG)  Sérothérapie - Vise à injecter un sérum riche en anticorps à un sujet non immunisé qui se trouve protégé passivement pendant 10 à 15 jours (ex sérothérapie diphtérique et antitétanique) - Cas particulier : Le NN est protégé pendant les 1er 4 – 6 mois grâce aux IgG de la mère transmis passivement par passage transplacentaires  ELEMENTS D’EPIDEMIOLOGIE DES INFECTIONS BACTERIENNES I – TYPES D’INFECTIONS  Infections communautaires - Infection acquises dans les communautés loin de tout soin ou investigation diagnostique - Généralement bénignes, mais certaines sont à déclaration obligatoire aux instances responsables pour que la liste de ces infections soit connue  Infections nosocomiales - Infections associées aux soins (IAS), acquises dans les milieux hospitaliers et apparues après 48h d’hospitalisation - Touchent 5 à 10% des patients (selon les services notamment réa et chirurgie) et visent principalement les voies urinaires, les voies respiratoires, les sites opératoires et les cathéters intravasculaires - Causées, le plus souvent, par des bactéries multirésistances aux ATB (pression de sélection) - Favorisées par 4 facteurs  Gestes invasifs à visée diagnostique ou curatives (prélèvements, injections, sondes…)  Terrain qui peut diminuer les mécanismes de défense  Non-respect des mesures d’hygiène (lavage des mains surtout)  Proximité des malades infectés II – RESERVOIR DES GERMES  Infections endogènes (Auto-infections) - Provoquées par des germes provenant de la flore commensale dans certaines conditions (ex infections urinaires à l’E.coli) - Favorisées par l’altération des défenses locales (blessures, interventions chirurgicales…) ou générales (déficit immunitaire)  Infections acquises (croisée) - Provoquées par des germes provenant d’/de  Un être humain : Malade (contagiosité maximale à l’invasion) ou porteur sain (ex salmonella typhi)  Un être animal (zoonoses) : Cas de la salmonelle et de la rage  Environnement : Sol (germes telluriques ex Clostridium tetani), eau (ex Legionella) III – MODES DE TRANSMISSION  Transmission horizontale  Transmission directe - Transmission aérienne (ex tuberculose) - Transmission manuportée/féco-orale - Transmission sexuelle (ex syphilis) - Transmission sanguine (ex hépatite B,C et VIH) - Transmission à partir d’un animale contagieux par voie aérienne ou cutanée (ex rage)   Transmission indirecte - Vecteurs inertes : Eau et aliments contaminées (ex choléra et salmonelle) - Vecteurs animés (arthropodes) : Puces et tiques (ex Rickettsia), moustiques (ex fièvre jaune)  Transmission verticale Correspond à la transmission mère-enfant par voie trans-placentataire ou lors de l’accouchement (ex VIH) IV – MODES DE PROPRAGATION  Mode endémique Mode caractérisé par la survenue de cas sporadique à faible fréquence dans le temps et dans l’espace  Mode épidémique - Mode caractérisé par la survenue de cas groupés dans le temps et dans l’espace - Une épidémie d’envergure mondiale est appelée pandémie - Sur un fond endémique peut survenir des pics épidémiques V – MARQUEURES EPIDEMIOLOGIQUES  Définition - Caractère phénotypique ou génotypique permettant une distinction fine entre les bactéries d’une même espèce, - Permet d’associer un germe donné à un clone et de remonter jusqu’à son réservoir  Marqueurs phénotypiques - Caractère métaboliques : Biotype - Caractères antigéniques : Sérotype - Profil de résistance aux ATB : Antibiotype - Profil de sensibilité aux bactériophages : Lysotype  Marqueurs génotypiques (Bon marqueurs) - Profil plasmidique : Nombre et taille des plasmides contenue dans une bactérie - Profil de restriction : Analyse du chromosome après digestion chromosomique - Techniques d’amplifications géniques (PCR) et migration électrophorétique de l’ADN  DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE D’UNE INFECTION BACTERIENNE I – GENERALITES - Dans un grand nombre de situations (notamment extrahospitalières), le recours aux laboratoires biologiques n’est pas nécessaire car l’identification du germe peut se faire uniquement sur la base de l’examen clinique et des données épidémiologiques - En revanche, le recours aux laboratoires biologiques est recommandé voire indispensable lorsqu’il s’agit d’une maladie à déclaration obligatoire (ex choléra) - On distingue 2 sortes de diagnostics bactériologiques  Diagnostic direct : Mise en évidence du germe lui-même par isolement et identification, détection des antigènes spécifiques ou par détection du génome (PCR) → Certitude absol.  Diagnostic indirect : Mise en évidence de la réponse immunitaire de l’organisme (anticorps sériques ou à médiation cellulaire) vis-à-vis l’infection II – DIAGNOSTIC DIRECT  Prélèvement - Doit être réalisé avant toute antibiothérapie (sinon faux-négatif) - Nécessite la connaissance de l’histoire naturelle de la maladie pour choisir le mode adéquat (ex rhinopharyngé pour la diphtérie, hémoculture pour la fièvre typhoïde) - Réalisé à un moment de la journée choisi avec soin  Hémocultures : Lors des pics fébriles  Crachats : Matin au réveil à jeun  Tubage gastrique : Matin au réveil avant de se lever  Urines : Matin au réveil ou urines ayant stagné au min 4h - Doit être le moins contaminé que possible par la flore commensale  Urines : Toilette minutieuse et urine en milieu de jet  Expectoration : Rinçage de la bouche  Prélèvements par ponction (ex hémoculture et ponction lombaire) : Nettoyage et désinfection - Doit être recueilli en quantités suffisantes pour  Permettre l’examen cytologique, le Gram, la culture, la recherche d’antigènes, la PCR…  Augmenter les chances de mise en évidence du germe dans le prélèvement sanguin (1-2mL chez nourrisson, 5mL chez l’enfant et 10mL chez l’adulte) - Doit être conditionné dans un récipient stérile, hermétiquement fermé et adapté au produit pathologique à recueillir (privilégier le tube stérile à l’écouvillon qui se dessèche rapidement et la seringue pour la recherche d’anaérobie) - Doit être acheminé rapidement pour empêcher la pullulation de la flore commensale  Prescription - Intitulée « Examen cytobactériologique de … » - Doit obligatoirement comporter  Identité et âge du patient  Antécédents du patient (ex hospitalisation, antibiothérapie…)  Hypothèse diagnostique  Nature du prélèvement et date de réalisation  Signature et identité du médecine prescripteur - Ces données permettront de choisir la bonne méthode bactériologique, de prendre des initiatives (ex réalisation d’un antibiogramme) et d’interpréter correctement les résultats  Examen  Examen macroscopique - Première étape de l’examen bactériologique - Basé sur le fait que les modifications biologiques accompagnant toute infection entraînent une modification de l’aspect macroscopique du prélèvement (ex LCR trouble, urines hématiques, selles glaireuses ou liquidiennes…)  Examen microscopique (direct) - A l’état frais, il permet de rechercher les éléments de la réaction inflammatoire et d’apprécier la présence, l’agencement et la mobilité des germes - Après coloration (simple, différentielle ou spéciale), il permet d’apporter plus de précision sur le germe en question (morphologie, groupement, affinité…) - Limité par la sensibilité de détection (103 – 106 bactéries/mL)  Culture et identification (Gold standard) - Consistent à l’isolement du germe à l’état vivant permettant  Enumérer les bactéries (1 colonie = 1 bactérie)  Distinction entre les bactéries d’une infection polybactériennes  Identification grâce à ces caractères morphologiques, culturaux, métaboliques, géniques et antigéniques (parfois après tests rapides à catalase ou oxydase) - Dans certaines situations, les cultures sont quantitatives pour faciliter l'interprétation, par rapport à un taux significatif (cas des urines)  Autres méthodes - Recherche d’antigènes solubles dans le sang ou dans les urines grâce aux techniques d’agglutination passives (Latex), ELISA et immunochromatographie - Techniques d’immunofluorescence directe - Amplification génique (PCR) → Surtout pour les bactéries de culture lente et/ou difficile (chlamydia, BK…) III – DIAGNOSTIC INDIRECT - Diagnostic le plus souvent rétrospectif visant à mettre en évidence la réponse immunitaire, relativement spécifique (réactions croisées), développé après un délai de 8 à 10j - Le diagnostic sérologique (sérodiagnostic) fait appel à 2 sérums : l’un au début de la maladie (précoce) et l’autre 3 semaines plus tard (tardif) → Séroconversion = Taux d’anticorps x4 - La détection d’IgM est souvent en faveur d’une infection récente ou d’une primo-infection - Techniques : Latex, ELISA, immunochromatographie, immunofluorescence indirecte et recherche par IDR