PARTIE I : Respiration Chapitre 3 : Pathologies respiratoires EXERCICE : L’ANTIBIOTHÉRAPIE Objectifs : •Définir les antibiotiques •Comprendre leur rôle dans une infection bactérienne •Comprendre l’importance des phénomènes de résistance •Comprendre le principe et l’intérêt d’un antibiogramme 1. Observez le document de la figure 10 page 35 et justifiez l’hypothèse émise par Flemming. « La pénicilline peut constituer, par application ou par injection, un antiseptique efficace contre les microbes » Penicillium Tapis bactérien Absence de bactéries Autour du Penicillium, qui sécrète de la pénicilline, les bactéries ne se sont pas développées alors qu’en s’éloignant de cette substance, un tapis bactérien existe. Lorsque les bactéries sont en contact avec la pénicilline, elles ne peuvent donc se développer : elles ont été tuées. La pénicilline est donc bien une substance luttant contre les bactéries. 2. Recherchez la signification du terme antiseptique utilisé par le scientifique. Ce terme peut-il être assimilé à antibiotique ? Un antiseptique est une substance qui tue ou prévient la croissance des bactéries et des virus sur les surfaces externes de l’organisme. Un antibiotique est une substance qui tue ou prévient la croissance des bactéries et de certains champignons aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur de l’organisme. Un antiseptique a donc un rôle antibiotique mais un antibiotique n’est pas un antiseptique (n’a aucun effet sur les virus !) I-LE RÔLE DES ANTIBIOTIQUES 1- Action sur la synthèse de la paroi : le métabolisme de la bactérie n’est pas touché ; mais sans la paroi, la bactérie éclate. Ex : pénicillines, céphalosporines 2- Action sur la membrane plasmique : l’intégrité de la membrane n’est pas maintenue et il y a fuite de cytoplasme et des ribosomes… Ex : tyrocidine 3- Action sur les acides nucléiques : certains antibiotiques inhibent la division cellulaire en soudant entre elles les 2 hélices de l’ADN. Ex : mitonycine 4- Certains antibiotiques interdisent la lecture de l’ADN : il n’y a donc pas transcription. Ex : l’actinomycine 5- Les liaisons peptidiques sont interdites ou certains acides aminés sont oubliés : pas de traduction donc pas de protéines fonctionnelles. Ex : tétracyclines, aminosides, macrodides Parmi les 5 modes d’action possibles des antibiotiques sur les bactéries : 1. Indiquez le(s) mode(s) d’action à l’origine de la mort des bactéries. La mort bactérienne peut être entraînée par des antibiotiques : -Qui inhibent la synthèse de la paroi bactérienne -Qui désorganisent la membrane plasmique bactérienne -Qui inhibent la synthèse des ARNm bactériens (= transcription) -Qui inhibent la synthèse des protéines bactériennes (= traduction) 2. Indiquez le(s) mode(s) d’action à l’origine de l’arrêt de la multiplication des bactéries. La multiplication bactérienne peut être stoppée par des antibiotiques qui inhibent la division cellulaire bactérienne. 3. Précisez les termes correspondant à ces deux modes d’action en utilisant vos connaissances en terminologie. Bactéricide : Substance qui tue les bactéries Bactériostatique : Substance qui inhibe la croissance des bactéries II-LE PRINCIPE ET L’INTÉRÊT D’UN ANTIBIOGRAMME 1. Donnez les termes médicaux correspondant aux expressions soulignées dans le texte. 2. Définissez les termes indiqués en gras dans le texte. Difficultés respiratoires : Dyspnée Respiration rapide : Tachypnée Augmentation de la fréquence cardiaque : Tachycardie Traitement par antibiotique : Antibiothérapie Fièvre : Pyrexie Pyrétique : Individu qui est atteint de fièvre NFS (Numération Formule Sanguine) = Hémogramme : Examen permettant de mesurer les éléments figurés du sang (érythrocytes, leucocytes et thrombocytes) Hyperleucocytose sanguins : Augmentation anormale Polynucléose : Augmentation anormale (granulocytes) sanguins du nombre du nombre de de leucocytes polynucléaires Expectorations : Matières expulsées pendant la toux en provenance des voies respiratoires Asthénie : Fatigue (intense) 3. Analysez les résultats de l’antibiogramme afin de conclure quant à la sensibilité ou la résistance des bactéries qui ont contaminé Albert vis-à-vis de chaque antibiotique testé. Nom de l’antibiotique Diamètre de référence (en mm) d D Diamètre d’inhibition mesuré Expérimentalement (en mm) Acide fusidique 15 22 10 Ampicilline 16 18 17 Érythromycine 17 21 15 Pénicilline 8 29 7 Rifampicine 14 19 22 Résistance / Sensibilité Résistante Intermédiaire Résistante Résistante Sensible 4. Déduisez la cause de la non-efficacité du premier antibiotique administré à Albert. Le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) est une bactérie résistante à l’érythromycine. Un traitement de cette infection avec cet antibiotique sera donc inefficace, d’où la nécessité de choisir un autre ATB. Sans antibiogramme, il n’aurait pas été possible de déterminer cette résistance. La sensibilité d’une bactérie à un antibiotique Pour déterminer la concentration d’ampicilline efficace sur la croissance d’un staphylocoque, on réalise une série de dilutions de l’antibiotique dans des tubes d’eau stérile, puis on ajoute un même volume d’inoculum bactérien, à chaque tube avant d’incuber pendant 18h à 37°C. 5. Expliquez l’intérêt de cette expérience. Le staphylocoque doré ayant une sensibilité intermédiaire à l’ampicilline, le médecin d’Albert doit d’abord déterminer la dose optimale à prescrire pour lutter efficacement contre l’infection bactérienne. 6. Analysez les résultats obtenus afin de déduire la concentration minimale de l’antibiotique inhibant la croissance du staphylocoque (CMI) Un aspect trouble des tubes indique la présence de staphylocoques alors qu’un aspect limpide met en évidence une action bactéricide de l’ATB utilisé, ici l’ampicilline. La 1ère concentration ATB (la plus BASSE) à laquelle le tube devient limpide correspond donc à la Concentration Minimale d’Inhibition du staphylocoque, ici 16 g.mL-1 III-LES RÉSISTANCES BACTÉRIENNES AUX ANTIBIOTIQUES 1. Indiquez l’effet de la prescription de pénicilline pour traiter une infection due à un staphylocoque doré producteur de pénicillinase. Le staphylocoque doré sécrète une pénicillinase qui détruit la pénicilline. Ainsi, l’ATB étant détruit il ne peut avoir aucune action sur la bactérie qui continue donc à se multiplier : l’infection bactérienne se poursuit et devient de plus en plus intense. 2. Déduisez-en la conséquence de l’utilisation d’un seul antibiotique à grande échelle sur une période donnée, comme se fut le cas de la pénicilline pendant la Seconde Guerre mondiale. Lorsqu’un seul ATB est utilisé pour traiter toutes les infections d’origine bactérienne pendant de nombreuses années, de nombreuses souches bactériennes développent des résistances nécessitant de trouver de nouveaux ATB capables de lutter efficacement contre les infections en remplacement de ceux devenus inefficaces.