Résumé Biotechnologie - Unité 1 - Bactériologie PDF

Unité 1 : Bactériologie Bactérie bactéries = procaryotes microorganismes unicellulaires + contiennent un seul chromosome circulaire entouré d’une enveloppe nucléaire plupart des bactéries mesurent entre 0,2 et 2μm de diamètre + entre 2 à 8μm de longueur ○ petite t...

Unité 1 : Bactériologie Bactérie bactéries = procaryotes microorganismes unicellulaires + contiennent un seul chromosome circulaire entouré d’une enveloppe nucléaire plupart des bactéries mesurent entre 0,2 et 2μm de diamètre + entre 2 à 8μm de longueur ○ petite taille leur permet de croître + multiplier rapidement 1.1 Principales formes de bactéries Cocci (ou coccus au singulier): forme sphérique ○ en groupe Bacilles: forme de bâtonnet + forme de spirale ○ en chaîne, ligne Autres: formes variées ○ généralement seule **bactéries peuvent être distinguer par leur formes** Les cocci habituellement rond, peuvent être ovales, allongés ou plats sur un côté lorsqu’elles de divisent: peuvent rester attachées + former des groupements caractéristiques de l'espèce à laquelle elles appartiennent Groupements de cocci Diplocoques: en paires Streptocoques: en chaînes Tétrades: groupements de 4 cellules Sarcines: groupements de 8 cellules Staphylocoques: en grappes Les bacilles généralement en forme de bâtonnets, peuvent ressembler à des pailles + avoir des extrémités effilées certaines sont ovales + ressemblent à des cocci ○ noms: coccobacilles division des bacilles se fait sur un seul plan Groupements de bacilles  Bâtonnets simple: une seule bacille, représente la plupart des bacilles Diplobacilles: en paires Streptobacilles: en chaînes Les bactéries spiralées une ou plusieurs courbes + ne sont jamais droites Types de bactéries spiralées Vibrions: en forme d’un bâtonnet courbé (ressemblant à des virgules) Spirilles: en forme de tire-bouchon plus ou moins rigide, se déplacent à l’aide de flagelles Spirochètes: en forme d’hélices mais plus flexibles, se déplacent grâce à des filaments axiaux (qui ressemblent à des flagelles) Autres formes possibles en étoiles plates et rectangulaires triangulaires forme des bactéries = héréditaire plupart des bactéries = monomorphes ○ elles ont toujours la même forme ○ certaines conditions peuvent changer cette forme certaines bactéries = pléomorphes ○ peuvent avoir différentes formes possibles 1.2 La paroi cellulaire paroi cellulaire des bactéries → composée de peptidoglycane ○ constitué de deux monosaccharides modifiés: N-acétylglucosamine ou NAG N-acétylmuramique ou NAM ○ se répètent pour former → chaînes reliées entre elles par des polypeptides **bactéries peuvent être distingués par leur paroi cellulaire** POV médical: paroi cellulaire bactérienne = très importante ○ peut augmenter le pouvoir pathogène (capacité à causer une maladie) d’une bactérie + peut être la cible de certains antibiotiques  Gram positif Gram négatif paroi est composée de plusieurs elles ont une ou quelques couches couches de peptidoglycane de peptidoglycane seulement + ○ forment une structure membrane externe composée de homogène, épaisse et lipoprotéines rigide ○ mince couche généralement détruites par les plus résistantes en raison de leur pénicillines ou les couche de lipopolysaccharides céphalosporines Coloration de Gram l'identification de ces types de bactéries = possible grâce à la coloration de Gram ○ été élaborée en 1884 par le bactériologiste danois Hans Christian Gram un des procédées de coloration les plus importants en microbiologie médicale ○ permet de déterminer le choix d’antibiotiques à utiliser La technique + les étapes 1. recouvrir les bactéries avec le crystal violet, qui colore toutes les bactéries sans exception 2. après une minute, rincer à l’eau et ajouter de l’iode 3. après une minute, rincer avec de l’alcool a. certaines bactéries perdent alors leur coloration violet foncé 4. laver à l’eau et ajouter de la safranine (un contre-colorant) 5. après un dernier lavage, regarder au microscope  Les résultats bactéries Gram positif gardent leur couleur violette bactéries Gram négatif (qui ont perdu leur coloration avec l’alcool) sont de couleur rose (grâce au contre-colorant) Exemples de bactéries Gram négatif pathogènes Bordetella pertussis: bacille Gram négatif, aérobie, non motile, responsable de la coqueluche Neisseria gonorrhoeae: diplocoque responsable de la gonorrhée ○ transmise sexuellement Moraxella lacunata: coccobacille, aérobie strict, responsable de la conjonctivite ○ pink eye Vibrio cholerae: bacille légèrement incurvée, responsable du choléra Escherichia coli et Salmonella ○ salmonella = provient de la viande cru, etc. Helicobacter pylori: bacille incurvé (ulcère gastrique) microaérophile, qui a plusieurs flagelles, responsable de l’ulcère gastroduodénal + une des causes du cancer de l’estomac Exemples de bactéries Gram positif pathogènes Clostridium difficile: bacilles Gram positif, anaérobies stricts, contiennent des endospores → provoquent leur déformation les rendant résistants Staphylococcus aureus: produit une entérotoxine, une des causes les plus fréquentes d’intoxication alimentaire, peut causer des infections aux plaies Coloration acido-alcoolo-résistante une autre coloration différentielle importante → permet d’identifier les bactéries dont la paroi cellulaire contient des cires (lipides) permet d’identifier les bactéries du genre mycobacterium ○ incluent les pathogènes responsables de la tuberculose + de la lèpre  Les étapes 1. recouvrir la lame avec un colorant rouge, la fuchsine basique 2. chauffer légèrement quelques minutes pour permettre au colorant de mieux pénétrer 3. laisser refroidir et rincer à l’eau 4. décolorer avec une solution d’acide et d'alcool 5. rincer à l’eau et ajouter de bleu de méthylène (un contre-colorant) 6. rincer à nouveau et observer au microscope Les résultats bactéries acido-alcoolo-résistantes = colorées en roses ou rouges ○ a une couche qui contient de l'acide mycoliques (couche de lipide) = barrière protectrice les autres qui ont facilement perdu leur colorant avec la solution acide et alcool = colorées en bleu ○ a une couche qui contient pas de l’Acide mycoliques (couche de lipide 1.3 Les maladies infectieuses et épidémiologie microorganismes sont présents partout ○ possible pour eux de cohabiter avec l’organisme humain de façon harmonieuse = homéostasie lorsque défenses de l’organisme (qui gardent cet équilibre) sont inadéquates: ○ l’infection s’installe + peut entraîner la maladie (qui se manifeste par des signes et symptômes) Pathologie: la science qui étudie les maladies ○ Étiologie: étude des causes des maladies ○ Pathogenèse ou pathogénie: étude du développement d’une maladie Infection: pénétration d’un organisme par un agent pathogène capable de s’y multiplier et d’y causer du dommage ○ Asymptomatique: absence de toute maladie observable (aucun symptôme) ○ Symptomatique: présente des manifestations plus ou moins typiques. on parle alors d’une maladie infectieuse Les postulats de Koch travaux de Robert Koch servent: ○ références pour déterminer l’étiologie des maladies infectieuses + des traitements appropriés ○ l’élaboration de mesures de prévention Résumé des postulats de Koch 1. un même agent pathogène doit être présent chez chacun des individus atteints de la maladie 2. doit pouvoir isoler l’agent pathogène chez l’hôte malade ou mort + obtenir une culture pure 3. agent pathogène extrait de la culture pure → provoquer même maladie si injecte à un animal de laboratoire sain et réceptif 4. doit pouvoir isoler culture pure de l’agent pathogène de l’animal inoculé + démontrer: s’agit bien du microorganisme originel Koch = travaillé avec du bétail (vache) atteint d’anthrax (causé par la bactérie Bacillus anthracis) ○ symptômes observés sont: déséquilibres, tremblements, convulsions, saignements au niveau du nez, de la bouche… et mort rapide propager chez les humains aussi ○ Bacillus anthracis = survivre milieux hostiles en formant de spores spores se retrouvent sur l’herbe + le blé que les vaches consomment dans la vache: spores sortent de leur état de dormance + commencent à se répliquer très rapidement → vache malade manger = ingère la bactérie ○ pour prouver sa théorie: isolé deux autres bactéries: Mycobacterium tuberculosis (cause la tuberculose) et Vibrio cholerae (cause le choléra) Savoir si quelqu’un est malade 1. Il a des symptômes 2. Il a des microorganismes vivant (c’est un microorganisme vivant) 3. Le microorganismes se répliquent rapidement Les postulats de plus près 1. microbe doit être présent dans les animaux malades, mais pas chez ceux sains a. preuve: Koch confirme que toutes les personnes atteintes du choléra avaient de la diarrhée (hautes concentrations de bactéries se retrouvaient dans leurs selles b. (question) il y a des maladies ou ceci n’applique pas i. très commun que certaines personnes infectées n’ont pas de symptômes 1. ex: Tuberculose (environ 90% des personnes infectées → forme latente = aucun symptôme) 2. pathogène doit être isolé de l’animal malade pour faire une culture pure a. preuve: peut facilement isoler les bactéries causant le choléra dans les selles d’une personne infectée i. une goutte → grande quantité de bactéries, environ 100 000 000 bactéries/ml = facile à détecter au microscope b. peut identifier la bactérie V. cholerae en utilisant des anticorps spécifiques → empêchent la flagelle de celles-ci de fonctionner + bactérie de se déplacer c. (question) problèmes qu'on pourrait avoir lors de l'isolation de la bactérie chez un individu malade: i. difficulté à repérer les microbes: certaines bactéries (Neisseria meningitidis) seulement besoin de quelques milliers de bactéries → produire suffisamment de toxines = causer une maladie sérieuse ii. bactérie peut parfois se retrouver dans un endroit difficile d’accès 1. p.ex: Borrelia burgdorferi - bactérie qui cause la maladie de Lyme → retrouvé dans jointures + tissus cardiaques d. si veut maximiser chances d’isoler bactérie: doit prendre un échantillon de l’organe ou le lieu de l’infection i. p.ex: méningite, peut recueillir le liquide céphalorachidien e. (question) si on ne peut pas faire croître la bactérie dans une culture pure: i. majorité (99% des bactéries) ne peuvent pas croître dans des conditions artificielles en laboratoire 1. p.ex: bactéries qui causent la lèpre + la syphilis → jamais produit une culture pure 2. heureusement, on arrive à trouver un milieu propice pour la culture de la plupart des bactéries pathogènes 3. culture pure du microbe doit ensuite causer la maladie chez les individues sains a. raison éthique, vérifie ceci en injectant des souris avec la bactérie → développe ensuite des signes et symptômes de la maladie i. ne peut pas l'injecter chez les humains pour des raisons de sécurités b. (question) pourrait avoir des problèmes lorsqu’on l’utilise des modèles animaux: i. certains microbes: causent pas de maladie chez les animaux en raison de… 1. la grippe saisonnière + du SIDA 2. le temps requis pour que la maladie se développe a. certaines maladies (cancer causé par le VPH) peuvent prendre plus de 10 ans à se développer b. pourrait conclure: ce n’est pas le bon agent pathogène 4. lorsque l’on isole le microbe à nouveau, devrait s'agir du même agent pathogène qu’au début du processus expérimental  a. (question) on ne va pas toujours avoir exactement le même microbe puisque: i. microbes sont en constante évolution + peuvent le faire très rapidement également ii. peut s’être adapté au modèle animal + ne plus être infectieux pour l’humain (ou au contraire, être encore plus infectieux) Exceptions aux postulats de Koch certaine microorganismes ont des exigences de croissance très particulières existe des bactéries qui ne peuvent pas croître sur des milieux de culture artificielle (2.) beaucoup de rickettsies (bactéries Gram négatif) + tous les virus reproduisent qu’à l’intérieur de cellules vivantes 1.4 Provenance des agents pathogènes Endogène: microorganismes déjà présents à l’état inoffensif (fait partie du microbiote normal) agressent le corps ○ ex: contamination de plaies cutanées Exogène: microorganismes provenant de l’extérieur (personne malade, porteur sain ou asymptomatique, environnement) agressent l’organisme Les manifestations cliniques patient reçoit symptômes (changements subjectifs, non observables), qui sont des modifications des fonctions de l’organisme ○ ex: la douleur ou un malaise les signes = modifications objectives, observables + mesurables ensemble spécifique de symptômes + de signes accompagne certaines maladies = syndrome Transmissibilité de l’infection maladie transmissible: maladie où une personne infectée transmet un agent infectieux directement/indirectement à une autre personne = devient infectée → maladie contagieuse lorsqu'elles se transmet facilement maladie non transmissible: ne se transmet pas d’une personne à une autre ○ causée par (…) qui provoque une maladie seulement lorsqu’il pénètre dans le corps microorganismes normalement sur un corps microorganismes dans l’environnement ex: le tétanos La fréquence d’une maladie comprendre l’importance d’une maladie:  ○ connaître fréquence pour déterminer le risque qu’un groupe de personnes doit affecté détermine fréquence à l’aide de… ○ l’incidence: nombre de personnes qui contractent la maladie à un moment donné ○ la prévalence: nombre de cas - nouveaux et anciens - à un moment donné nombre de cas/montant d’habitant incidence/prévalence Exercice: Calcul du taux d’incidence Le taux d’incidence annuel déclaré de cryptosporidiose dans la province que vous habitez est de 7,5 cas par 100 000 habitants. C’est la fin de décembre et, cette année, vous avez constaté 65 cas de cryptosporidiose dans votre région, qui compte 430 000 habitants. ○ 7,5 cas/100 000 habitants ○ 65 cas/430 000 habitants calculez: taux d’incidence déclaré dans votre région à l’aide de la formule suivante: ○ Incidence = Nombre de cas x 100 000 Population totale réponse: 65/430 000 x 100 000 = 15,1 comparez le taux avec celui de la province: deux fois plus élevé supposez que seulement un individu sur dix qui souffre de diarrhée due à la cryptosporidies reçoit un diagnostic + un traitement dans cette situation, quelle est l’incidence réelle de votre région? ○ si une personne malade sur dix reçoit un traitement (donc que la maladie est déclarée), l’incidence réelle est 10 fois le nombre déclaré, soit 151 15,1 x 10 = 151 Classification des maladies selon leur fréquence Maladie sporadique: occasionnelle, se manifeste par des cas isolés ○ ex: fièvre typhoïde au Canada Maladie endémique: constance au sein d’une population ○ ex: rhume Maladie épidémique: augmentation du nombre de cas/nombre de cas attendus dans une région + une période donnée, par une propagation très rapide  ○ parle aussi d’éclosion ○ ex: grippe, gonorrhée La gravité et la durée d’une maladie Maladie aiguë: évolue rapidement mais ne dure pas longtemps ○ dure quelque jours - une semaine ou deux ○ ex: grippe Maladie chronique: évolue plus lentements + réaction de l’organisme peuvent être moins grave, mais = maladie constamment présente ou revient périodiquement ○ ex: hépatite B, mononucléose infectieuse Maladie latente: l’agent pathogène = inactif pendant un certain intervalle de temps, après quoi il devient actif + provoque signes et symptômes de la maladie ○ activé par quelque chose qui l’active (bactéries, virus, etc.) ○ au début = dormante (agit après un moment) ○ ex: zona La types d’infections Infection locale: microorganismes sont dans zone relativement petite de l’organisme (ex: gorge, dent…) Infection généralisée: microorganismes ou substances qu’ils produisent se répandent dans tout l’organisme par sang ou lymphe ○ il faut éviter que le microorganisme circulent tout partout dans l’organisme peut empoisonner (empoisonnement sanguin) = vas à la mort Infection focale: l’agent responsable de l’infection locale passe par vaisseaux sanguins/lymphatiques → atteindre d’autres organes Septicémie (ou empoisonnement de sang): infection généralisée due à la multiplication de pathogènes dans le sang ○ causes courantes de sepsis (réaction inflammatoire généralisée) Infection primaire (ou primo-infection): infection aiguë → cause l’apparition de la maladie initiale (première fois que le microorganisme est présent) Infection secondaire (ou surinfection): infection provoquée par un pathogène opportuniste lorsque défenses de l’organisme = affaiblies par infection primaire ○ pas sauser par le même organisme (corps occupé par la première, alors la deuxième attaque Hôte réceptif: ses facteurs prédisposants Facteur prédisposant (ou de risque): rend l’organisme plus susceptible de contracter la maladie + peut modifier l’évolution de la maladie ○ EX: facteur génétiques, âge, mauvaise alimentation, affaiblissement des défenses immunitaires, présence de maladies chroniques d’origine hormonale ou métabolique, tabagisme, alcoolisme, conditions environnementales inadéquates L’évolution d’une maladie infectieuse 1. Période d’incubation (phase silencieuse): intervalle de temps entre l’infection initiale et l’apparition des premiers signes + symptômes 2. Période prodromique: apparition des premiers signes + symptômes 3. Période d’état de la maladie: tous les signes + symptômes sont visibles → atteignent leur intensité maximale 4. Période de déclin: signes + symptômes s’estompent. souvent quelques heures après l’administration d’un traitement efficace 5. Période de convalescence: l’organisme revient à son état initiale (homéostasie) Période ou la maladie peut être transmise: dépend du pathogène La propagation d’une infection voie d’entrée: doit entrer au bon endroit, sinon, éliminer sans savoir Les réservoir d’infection source continuelle de microorganismes qui cause une maladie (3 réservoir possible) ○ Réservoir humain: pathogène vivant sur ou dans le corps humain porteur de germes quand les pathogènes sont présents de façon transitoire ou en faible quantité sur la peau ou les muqueuses ○ Réservoir animal: zoonoses (maladies qui touchent principalement les animaux → peuvent être transmises aux êtres humains) ○ Réservoir inanimé: agents pathogènes retrouvés dans le sol, l’eau, sur les objets ou les aliments Les portes de sorties agents pathogènes sortent par: ○ voies respiratoires, voies gastro-intestinales, voies urogénitales, voie cutanée, voie sanguine La transmission des maladies infectieuses Par contact direct: une personne infectée/colonisée à une autre personne réceptif (par le toucher, le baiser ou les relations sexuelles) Par contact indirect: l’intermédiaire d’un objet qui se trouve dans l’environnement immédiat de la personne contaminée (object contaminée) Par gouttelettes: ○ à partir de gouttelettes (égale ou supérieur à 10μm) expulsées dans l’air lorsque la personne tousse, éternue, rit ou parle ○ voyage sur courte distance + dépose sur muqueuses des yeux, nez ou bouche d’un nouvel hôte Par voie aérienne: ○ microgouttelettes transportées (~) loin par aérosols ou particules de poussière = restent en suspension dans l’air + répandent dans l’environnement ○ transmission faite par inhalation Différence entre la transmission par voie aérienne et la transmission par gouttelettes Transmission par voie aérienne Transmission par gouttelettes plus gros plus petite courte distance longue distance Moyens utilisés dans l’image pour prévenir la transmission d’infection par contact direct, par contact indirect et par gouttelettes contact direct: gants et jaquettes contact indirect: instruments stériles gouttelettes: masques La transmission des maladies infectieuses (2) Par un véhicule commun: propagation d’une infection à partir d’une unique source contaminée à de nombreux hôtes ○ ex: l’eau, la nourriture, le sang et les liquides intraveineux Par un vecteur: animal → transporte agents pathogènes d’un hôte à un autre ○ Transmission mécanique: transport passif par les pattes ou une autre partie du corps d’un insecte ○ Transmission biologique: processus actif + exe mordant ou piquant un organisme infecté, l’insecte ingère pathogène qui se reproduit → contamine un autre organisme en pénétrant la blessure si l’insecte vomit ou défèque lorsqu’il mord ou pique la nouvelle victime Les portes d’entrée agents pathogènes entrent par: ○ muqueuses, peau, placenta indirect: ○ peau, nez, voie aérienne, parties sexuelles Les infections nosocomiales infection contractée dans un établissement de santé qui implique trois facteurs ○ présence de microorganismes dans le milieu hospitalier (réservoir) ○ état d’affaiblissement de l’hôte ○ présence d’une chaîne de transmission dans le milieu hospitalier dans l'hôpital (direct ou indirect)