Le sujet proposé a un caractère pluridisciplinaire

JUIN 2010
MICROBIOLOGIE
BTS ABM – 1e année – BTS Blanc
AFBB
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BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR
ANALYSES DE BIOLOGIE MEDICALE
Epreuve E4 – Unité U42
Microbiologie
Documents et calculatrice interdits
DUREE DE L’EPREUVE : 2h00
Les Pseudomonas sont des bactéries saprophytes que l'on rencontre dans les sols, sur les végétaux et
surtout dans les eaux douces. Pseudomonas aeruginosa ou bacille pyocyanique est de loin, dans le
genre Pseudomonas, l'espèce la plus fréquemment isolée en bactériologie médicale. Peu abondant
chez le sujet sain, il occasionne de nombreuses infections opportunistes. Il est à l'origine de 10% des
infections nosocomiales.
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1e PARTIE : Etude des caractères phénotypique des Pseudomonas
1. Définir les mots ou expressions suivants :
-
saprophyte ;
-
infection opportuniste ;
-
infection nosocomiale.
2. Les Pseudomonas sont des bactéries à Gram négatif.
2.1.
Décrire l’aspect des cellules de cette espèce lors d’une observation au microscope
optique après coloration de Gram.
2.2.
Citer les molécules composant la paroi de ces bactéries.
2.3.
Représenter de manière détaillée la molécule de cette paroi ayant une fonction
antigénique.
3. Les Pseudomonas sont des bactéries mobiles.
3.1.
Décrire l’aspect des cellules de cette espèce au microscope optique lors d’un examen « à
l’état frais ».
3.2.
Représenter schématiquement la ciliature de ces bactéries.
4. Les Pseudomonas sont des bactéries prototrophes, hétérotrophes et chimioorganotrophes.
Donner la signification de ces types trophiques.
5. Les Pseudomonas sont des bactéries aérobies strictes.
5.1.
Décrire une technique permettant de mettre en évidence ce caractère.
5.2.
Donner et justifier le résultat obtenu après incubation.
6. Donner le nom de l’enzyme respiratoire présente chez P. aeruginosa, pour laquelle le substrat
artificiel utilisé pour sa mise en évidence est le dichlorure de N,N,N,N-tétraméthyl-1,4phénylénediamine. Présenter le protocole de réalisation et de lecture de ce test.
7. En l’absence de dioxygène, Pseudomonas aeruginosa est capable de se développer en
présence d’un autre accepteur final d’électrons, l’ion nitrate.
7.1.
Comment appelle-t-on ce phénomène ?
7.2.
Préciser le nom de l’enzyme catalysant la réaction.
7.3.
Expliquer la mise en évidence de cette enzyme au laboratoire.
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8. Le milieu de référence pour l’isolement de P. aeruginosa est la gélose cétrimide, dont la
composition est fournie ci-dessous (pour un litre de milieu) :
peptone de gélatine
peptone de caséine
bromure de tétradonium (cétrimide)
sulfate de potassium
chlorure de magnésium
agar
pH = 7,1
16,0 g
10,0 g
0,2 g
10,0 g
1,4 g
10,0 g
8.1.
Analyser la composition de ce milieu.
8.2.
Les colonies obtenues sont vertes et fluorescentes sous rayonnement ultra-violet.
Expliquer pourquoi.
9. Le système API® 20 NE permet l’identification de P. aeruginosa. Il comporte la recherche du
caractère « PNPG ». L’enzyme catalysant l’hydrolyse de ce substrat synthétique est codée par
un gène faisant partie de l’opéron lactose.
9.1.
Donner le principe du test « PNPG » (ou du test « ONPG » en macrométhode).
9.2.
Nommer l’enzyme recherchée.
9.3.
Définir le terme « opéron ».
9.4.
Expliquer succinctement la régulation de l’expression des gènes de l’opéron lactose.
2e PARTIE : Comportement des Pseudomonas vis à vis des agents antimicrobiens
1. Définir brièvement la stérilisation, la désinfection et l’antisepsie.
2. La sélectivité de la gélose au cétrimide peut être renforcée par l’ajout d’un antibiotique, l’acide
nalidixique. P. aeruginosa possède une résistance naturelle à l’acide nalidixique.
2.1. A quelle famille appartient cet antibiotique ?
2.2. Quel est son mode d’action ?
2.3. Définir la résistance naturelle.
2.4. Un antibiotique peut être bactériostatique ou bactéricide. Définir ces termes.
2.5. Le spectre d’activité de l’ofloxacine est plus large que celui de l’acide nalidixique.
Définir le spectre d’activité d’un agent antimicrobien.
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3. La ticarcilline (formule ci-dessous), la pipéracilline et la ceftazidime (céphalosporine 3e
génération) sont actives sur P. aeruginosa.
3.1. A quelle famille ces antibiotiques appartiennent-ils ?
3.2. Nommer et représenter la partie active de la
molécule.
3.3. Expliquer la notion de génération en ce qui concerne
la classification des céphalosporines.
4. Certaines souches (10 à 20 %) de P. aeruginosa présentent une résistance vis à vis des
antibiotiques de cette famille (question précédente). Cette résistance est liée à la présence
d’une enzyme inactivant l’antibiotique, et dont la synthèse est déréprimée.
4.1. Donner le nom de cette enzyme et localiser précisément son site d’action sur la
molécule d’antibiotique.
4.2. Expliquer la mise en évidence de cette enzyme au laboratoire.
5. Pour contrer cette résistance, la ticarcilline peut être associée à l’acide clavulanique,
molécule dont l’activité antibactérienne intrinsèque est faible. Pourtant, l’activité antibactérienne
de la ticarcilline est restaurée par cette association. Expliquer le rôle de l’acide clavulanique.
6. La résistance de P. aeruginosa aux aminosides est également fréquente. Des enzymes
(phosphotransférases, acétyltransférases…) modifient l’antibiotique qui est ainsi inactivé. Il
s’agit d’une résistance extra-chromosomique.
6.1. Quel est le mode d’action des aminosides ?
6.2. Citer un exemple d’aminoside.
6.3. Quels sont les supports génétiques de la résistance extra-chromosomique ?
6.4. Pourquoi les résistances extra-chromosomiques sont-elles redoutées, notamment en
milieu hospitalier ?
7. Afin d’adapter convenablement le traitement du malade infecté par P. aeruginosa, il est
nécessaire de déterminer in vitro l’activité des antibiotiques sur ce germe (document 1).
7.1. Proposer un protocole complet permettant de déterminer cette activité à partir d’une
souche de P. aeruginosa isolée sur milieu tryticase-soja en boite de Pétri.
7.2. Interpréter le résultat obtenu pour le disque repéré sur le document 1.
7.3. Une méthode alternative est proposée dans le document 2.
-
Exposer le principe de cette méthode.
-
Définir et déterminer la CMI en chloramphénicol pour la souche testée.
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Document 1
A rendre avec la copie
Antibiogramme par la méthode des disques
Conclusion :
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Document 2
A rendre avec la copie
E-test (antibiotique testé : chloramphénicol ; unité µg.mL-1)
CMI =
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