Risque infectieux et protection de l’organisme CHAPITRE 5 : L’ Homme face aux micro-organismes Ce que je sais : L’Homme utilise certains micro-organismes pour fabriquer certains aliments. Votre comportement peut avoir des conséquences bénéfiques ou nocives sur votre santé. Ce que je crois savoir Qu’est-ce qu’un micro-organisme ? Citez-en un et son action. Quelles différentes sortes de micro-organismes connaissez-vous ? Quels moyens connaissez-vous pour combattre les micro-organismes ? Vous répondez en noir dans votre cours Ce que nous allons apprendre : Ce que recouvre le mot microbe et s’ils sont utiles ou dangereux. Comment notre organisme est protégé de la pénétration des éléments étrangers. Ce qui se passe si les barrières sont franchies. Quelles sont mesures que l’on peut prendre pour lutter contre les micro-organismes. I) Notre environnement contient de nombreux micro-organismes potentiellement dangereux 1) Des agresseurs variés et omniprésents: les bactéries et les virus cartable activité microscope : TP ACTIVITE: La diversité des microbes. Reporter les évaluations sur fiche 1.Observation au microscope a. Réaliser une préparation microscopique.(3f) Prélevez un échantillon se trouvant à votre disposition. Déposez sur une lame. Recouvrez d'une lamelle.(voir protocole) Placez la préparation sur le plateau du microscope. b. Utiliser un microscope. (3g) Observez la préparation au microscope. c. Réaliser un dessin d'observation (3h) 4 minutes 3 minutes 4 minutes d. Passez à la table suivante, observez e. Passez à la table suivante, observez Dernier groupe : ranger matériel (6a) Venir se laver les mains avec du savon 2 minutes 2 minutes 3 minutes 2.Exercice maison Remplissez le tableau à l’aide du site http://www.pasteur.fr/ip/easysite/go/03b-00000j0ep/presse/fiches-sur-les-maladies-infectieuses, du cartable SVT, de wikipedia… Classification : Nom du microorganisme : Animaux Protozoaires Champignons Levures Plasmodiu Paramécie Pénicillium m Bactéries Bacille lactique Virus Clostridium Staphyloc tetani oque doré Influenza V.I.H. (anglais : HIV) …1 à 4µm 1 µm … 0,08µm 0,1µm Tétanos affections purulentes Grippe S.I.D.A. Terre contaminée (plaie) Contact direct Postillons toux Relations sexuelles Schéma : ~ 100 µm Taille : ~ 100 µm Maladie provoquée : Paludisme transmission Vecteur moustique ## 1 à 4µm … … Allez sur le cartable SVT voir la vidéo : le cycle d’un virus (3ème, chap5) ainsi que le diaporama microbes, ils sont partout autour de nous. Faites en un résumé écrit.(1f ) Dans la leçon : Les micro-organismes vivent partout dans notre environnement, y compris sur notre peau et dans nos cavités internes (voies respiratoires, digestives, génitales). Flore microbienne normale de l’Homme MEB Dans la bouche Streptocoques Dans les fosses nasales Staphylocoques et pneumocoques Dans l’estomac Helicobacter Sur la peau Staphylocoques Bréal Dans le gros intestin Colibacilles Certains de ces micro-organismes causent des maladies s’ ils pénètrent l'organisme: ils sont pathogènes. Quelles sont les barrières naturelles qui empêchent la contamination par les micro-organismes ? Comment peut-on être contaminé ? EXERCICE MAISON Exercice La contamination par les microbes Objectif : tirer de documents les différents modes de contamination. La peau recouvre tout notre corps, ce qui correspond à une surface d’environ 2 m². Sa couche cornée, en contact direct avec le milieu extérieur, se renouvelle constamment. Des glandes sudoripares produisent de la sueur dont le pH, voisin de 3,5 (acide), est défavorable au développement des microorganismes. Les surfaces internes du tube digestif, des voies respiratoires et des voies uro-génitales sont tapissées de muqueuses (~400 m²). Le mucus des voies respiratoires englue les particules étrangères qui sont refoulées vers l’extérieur grâce à l’action de cils vibratiles. Par ailleurs, le pH de certaines sécrétions (salive, suc gastrique, sécretions vaginales) et les substances qu’elles contiennent (ex : enzymes) s’opposent au développement des microorganismes. Une lésion (écorchure,…) de ces barrières, augmente le risque de contamination, c’est à dire l’entrée des micro-organismes dans le corps. 1. Citer les barrières naturelles qui séparent notre organisme du milieu extérieur. La peau et les muqueuses constituent la première ligne de défense de l'organisme. 2. Classer ces barrières naturelles en défenses physiques et défenses biochimiques. Défenses physiques Défenses biochimiques mucus pH acide : suc gastrique, sécrétions vaginales, sueur. couche cornée de la peau. muqueuses et cils vibratiles. pH : basique : salive enzymes 3. Citez des cas où les microbes parviennent à franchir les barrières naturelles de l'organisme (voir également activité 1). Les microbes peuvent franchir les barrières naturelles de l'organisme lorsque la peau ou les muqueuses sont lésées : écorchure, piqûre par une épine, mais aussi par une aiguille non stérile ou par un animal (l'Anophèle est le vecteur du protozoaire responsable du paludisme). D'autres micro-organismes ont développé des structures leur permettant de franchir les barrières de l'organisme (principalement les muqueuses): c'est par exemple le cas de la bactérie responsable du Choléra. 4. Recherchez à partir des documents du cartable les principaux modes de transmission des microbes. Transmission par contact direct entre deux individus: le virus du SIDA se transmet par l'intermédiaire du sang ou lors de rapports sexuels. Il est à l'origine d'une épidémie mondiale (pandémie). Transmission par la salive : toux, postillons… Transmission par la nourriture : staphylocoques, salmonelles. Transmission par l'eau de boisson : choléra… Rmq : Chaque micro-organisme semble spécialisé dans une mode de transmission. Bien connaître ces modes de transmission permet donc de lutter efficacement contre la propagation des micro-organismes A COLLER 2) La peau et les muqueuses constituent des barrières difficiles à franchir L'organisme est en permanence protégé des agents étrangers par : l'épiderme épais de la peau sans cesse renouvelé ; le mucus des muqueuses emprisonnant les micro-organismes ; les mouvements des cils et les sécrétions acides des muqueuses. Le risque de pénétration de ces microbes dans l'organisme est permanent. Version détaillée : Certains franchissent la peau ou les muqueuses lorsque ces barrières naturelles sont blessées, ou lors d'une piqûre par un insecte ou une épine, il y a alors contamination. Ils peuvent alors être responsables d'infections. Ils se transmettent d'un individu à l'autre selon diverses voies de transmission : par l'air (bactérie responsable de la coqueluche), par les eaux sales (microbe responsables du choléra), par une piqûre d'un insecte (paludisme), par le sang (échanges de seringues des toxicomanes) ou lors de rapports sexuels (Infections Sexuellement Transmissibles, IST). Version résumée : c’est votre travail d’élève que d’apprendre à résumer ! Lorsque les barrières naturelles sont franchies, les micro-organismes pénètrent dans l’organisme : c’est la contamination et peuvent passer d’un individu à un autre de différentes façons : c’est la transmission (salive, sang, voie sexuelle). Comment les micro-organismes nous infectent-ils ? II) Dès leur entrée dans l'organisme, les micro-organismes prolifèrent et contaminent le milieu intérieur, c'est l'infection. Les micro-organismes se reproduisent à des vitesses différentes. Protozoaires, champignons et bactéries sont capables de se reproduire seuls, par simple division: ils peuvent envahir rapidement un milieu. En effet, a chaque génération le nombre d’individus double. Il suit donc une progression suivant les puissances de 2 (1 - 2 - 4 - 8 - 16 - 32...). Les virus se reproduisent encore plus rapidement. Un virus pénètre dans une cellule puis va utiliser celle-ci pour fabriquer des milliers de copies de lui même. Les copies sortent ensuite de la cellule pour en infecter de nouvelles. Si un virus fabrique 1000 copies de lui même, alors à chaque génération le nombre de virus peut augmenter de façon gigantesque (1 - 1000 - 1 million – 1 milliard...). Le plus souvent, la cellule infectée par un virus meurt, mais même si elle survit elle peut se transformer en “usine à virus”, et parfois même être suffisamment perturbée pour se transformer en cellule à l’origine d’un cancer. Activité : cartable SVT / L'Homme face aux micro-organisme / chapitre5 : tracer une courbe La figure suivante montre la courbe de croissance d'une culture bactérienne pure, en milieu non renouvelé 1: 2 :, 3: 4: 5: Analyser un graphe Objectif Saisir et exprimer les données d’un graphe afin de l’exploiter dans le but de répondre au problème posé. Méthode 1) Prendre les repères Un graphe exprime la variation d’un phénomène en fonction du temps ou d’un autre paramètre. Commencer toute étude de graphe on déterminant le phénomène étudié sur l’ordonnée, et la variable sur l’abscisse. Être attentif à toutes les informations fournies (unités, légendes des axes, titre du graphe, données complémentaires...) 2) Faire l’étude préparatoire Décomposer le graphe on périodes ou secteurs, marquer les divisions sur le document lui-même. Entourer les valeurs extrêmes ou remarquables. Chercher à situer les variations observées par rapport aux connaissances. C’est là que se situera le point de départ de l’explication. 3) Ecrire le résultat Présenter, si nécessaire, les variations secteur par secteur. Ne pas écrire: «la courbe monte...» mais «le phénomène étudié augmente on fonction de... Donner les valeurs remarquables sélectionnées. L’analyse gagne à être complète mais courte. 4) Expliquer Expliquer les variations à l’aide des connaissances et/ou des indications fournies. Veiller à ne pas s’écarter du contenu des questions. Établir, s’il y a plusieurs courbes sur le même graphe et quand c’est possible, des relations entre les différentes variations. Chercher l’élément de comparaison, celui qui varie d’une courbe à l’autre. 1 : phase de latence, 2 : phase de croissance exponentielle, 3 : phase de ralentissement, 4 : phase stationnaire, 5 : phase de déclin. Phase de latence : le taux de croissance nul (µ = 0). La durée de cette phase dépend de l'âge des bactéries et de la composition du milieu. C'est le temps nécessaire à la bactérie pour synthétiser les enzymes adaptées au nouveau substrat (pas de phase de latence si repiquage sur milieu identique au précédent). Phase d'accélération : il se produit une augmentation de la vitesse de croissance.. Croissance exponentielle : le taux de croissance atteint un maximum (µ=max). Cette phase dure tant que la vitesse de croissance est constante. Le temps de doublement des bactéries est le plus court. La masse cellulaire est représentée par des cellules viables (mortalité nulle). Phase de ralentissement : la vitesse de croissance régresse. Il y a un épuisement du milieu de culture et une accumulation des déchets. Il existe un début d'autolyse des bactéries. Phase maximale stationnaire : le taux de croissance devient nu (µ = 0). Les bactéries qui se multiplient compensent celles qui meurent. Phase de déclin : le taux de croissance est négatif (µ < 0). Toutes les ressources nutritives sont épuisées. Il y a accumulation de métabolites toxiques. Il se produit une diminution d'organismes viables et une lyse cellulaire sous l'action des enzymes protéolytiques endogènes. Cependant, il persiste une croissance par libération de substances libérées lors de la lyse (croissance cryptique). Après leur pénétration dans l'organisme, par une plaie, une muqueuse, ou une piqûre, (contamination), les micro-organismes pathogènes prolifèrent et se multiplient très rapidement, c'est l'infection. Remarques : Les bactéries prolifèrent généralement dans la lymphe. Elles y trouvent en effet des conditions favorables à leur développement (présence de nutriments, température…. ). Une infection généralisée du sang par des bactéries est une septicémie. D'autres bactéries comme le bacille tétanique (responsable du tétanos), restent localisées au point de contamination, mais sécrètent des toxines qui diffusent dans l'ensemble de l'organisme et sont responsables des symptômes du tétanos (contraction généralisée de la personne atteinte entraînant sa mort). La diffusion par le sang d'une toxine dans l'ensemble de l'organisme, est une toxémie. Comment peut-on limiter le risque infectieux ? III°) L'infection et la contamination sont limitées par des pratiques médicales et préventives. Les risques de contamination et d'infection sont limités par : 1) Hors de l'organisme : a) pratiquer l'asepsie L’asepsie (a : absence, septos : microbes) consiste en un ensemble de mesures visant à empêcher tout apport de microbes sur des milieux inertes ou des tissus vivants. Il s'agit d'une méthode préventive. (La pratique de l’asepsie limite les risques de contamination. ) L’ hygiène permet d'éviter des infections. Les produits tensioactifs (les savons et apparentés) « éliminent » les micro-organismes.. Leur usage fréquent permet de maintenir la peau en bon état et évite de nombreuses contaminations par les mains depuis la nourriture (source de la plupart des gastro-entérites). Au niveau individuel, l'usage de produits désinfectants (eau de Javel…) permet d'éviter de très nombreuses contaminations. Collectivement, les mesures prises pour éviter une infection (information, quarantaine, isolement, protections...) constituent la prophylaxie. b) Eviter les infections en évitant le contact avec l'agent infectieux. Dans des milieux très contaminés (égouts, stations d'épuration, services d'urgence...), le port de gants, de masques… isole des agents contaminant. De même, les préservatifs isolent des agents pathogènes transmis par le sperme et les sécrétions vaginales (Virus du SIDA mais aussi des bactéries comme le gonocoque ou les neisseria ) c) utiliser des produits antiseptiques Ils permettent de détruire les micro-organismes pathogènes des plaies : c'est l'antisepsie (anti : contre, septos : microbes) ex :Eau oxygénée , . la polyvidone iodée. EXERCICE a. Le lavage des mains avec du savon entraîne l’élimination des microorganismes présents sur la peau. b. Sans le lavage des mains (A), le trouble du jus de pomme indique la présence de microorganismes : ceux présents sur le doigt non lavé ont contaminés le jus de pomme. Après le lavage des mains au savon,(B), le jus de pomme reste limpide, ce qui indique une absence de contamination suite au trempage des doigts lavés. L’hypothèse paraît validée : Le lavage des mains avec du savon entraîne l’élimination des microorganismes présents sur la peau 2. Dans l'organisme : cartable SVT / L'Homme face aux micro-organisme / chapitre5 : les antibiotiques (histoire des sciences) re-découverte fortuite par A Flemming en 1928. La pénicilline fut disponible en pharmacie en 1946 Les antibiotiques ne « détruisent » que les bactéries Comme les antibiotiques ne « détruisent » que les bactéries, alors il est inutile d’en prescrire contre une maladie virale. A colonie bactérienne ne s’est pas développée près de la pastilles D et surtout près de la pastille A. L’antibiotique D est le plus efficace L'utilisation d'Antibiotiques appropriés et spécifiques,. permet d'empêcher le développement des bactéries pathogènes et de les éliminer. Pour connaître l'antibiotique le plus approprié il faut faire un antibiogramme. Exercice : faire un travail de recherche sur Ernest Duchesne COMPLÉMENT 1. La résistance : un problème collectif Didier Guillemot, épidémiologiste à l’Institut national de la Recherche médicale ne cesse d’insister sur ce point : « Les antibiotiques ne sont pas des médicaments comme les autres, ils n’agissent pas sur le patient mais sur d’autres organismes, les bactéries (et pas sur les virus), infectieuses ou simples commensales ». Exposées trop souvent aux antibiotiques destinés à les combattre, les bactéries s'adaptent et construisent une sorte de rempart contre leur action. Elles savent faire muter leur patrimoine génétique pour survivre en présence d'antibiotiques. Ces gènes de résistance peuvent aussi se transmettre entre bactéries, ce qui crée un réservoir de résistance. Les infections ORL sont aujourd'hui les plus touchées par les résistances bactériennes. Arrêter un traitement en cours, sur-doser ou sous-doser, prendre des antibiotiques sans avis médical … ces mésusages aident les bactéries à renforcer leurs résistances. A terme, si nous ne changeons pas nos comportements, les antibiotiques perdront toute efficacité Le problème des résistances n’est donc pas un problème individuel, mais un problème collectif d’ordre écologique, épidémiologique et même sociologique. Science et vie, n° 991, avril 2000. 2. Diffusion de la résistance en France en 1996 recherche sur RENE DUBOS et A FLEMING BILAN :
