Physiologie bactérienne, pouvoir pathogène des bactéries
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UE : DE L’AGENT INFECTIEUX À L’HÔTE–BACTÉRIOLOGIE Date : 04/03/11 Promo : PCEM2 Plage horaire : 14h-16h Enseignant : Dr Francis Mégraud Ronéistes : PLANTARD Inès [email protected] BARDINET Victor [email protected] Physiologie bactérienne, pouvoir pathogène des bactéries (Première partie) I. Besoins élémentaires pour la croissance des bactéries II. La croissance bactérienne I . Besoins élémentaires pour la croissance des bactéries Il existe divers critère permettant de distinguer les bactéries : 1) Sources d’énergie - Bactéries phototrophes (ex : algues, certaines bactéries…) = lumière * si la source d’électrons est minérale : bact. lithotrophes (« lithophototrophes »…) * si la source d’électrons est organique : bact. organotrophes - Bactéries chimiotrophes = composés chimiques * si la source d’électrons est minérale : bact. lithotrophes * si la source………………..organique : bact. organotrophes. 2) Sources de Carbone - Bactéries autotrophes : CO2 uniquement - Bactéries hétérotrophes : utilisent des composés organiques variés. Même ces dernières ont le plus souvent une croissance favorisée en présence de CO2. 3) Sources d’Azote N2 est exceptionnel. Ex : rhizobium qui vit en symbiose avec les légumineuses. NO2- (nitrite), plus souvent. NO3- (nitrate), très souvent. NH4+ 4) Sources de soufre Il y a des acides aminés soufrés. 5) Sources de phosphore Il se trouve dans les Acides nucléiques, dans l’ATP…ATP 6) Autres besoins Oligoéléments… 7) Facteurs de croissance : substances indispensables à la croissance mais que la bactérie ne peut synthétiser elle-même. Ce sont dons des métabolites essentiels que la bactérie ne peut pas produire. - Bactéries prototrophes : ne nécessitent pas de fdC - Bactéries auxotrophes : nécessitent des fdC Ces fdc peuvent être des AA, bases puriques ou pyrimidiques, des vitamines … Ces fdC peuvent servir à l’identification des bactéries comme les hémophilus influenza ( à l’origine d’une surinfection bronchique) a distinguer des hémophilus parainfluenza. 8) Facteurs physiques de la croissance bactérienne. En fonction de, * Température : - Bactéries psychrophiles : capables de pousser autour de 0°C (pseudomonas sp…). Ce sont souvent des bactéries de l’envt. Exs : Listeria monocytogenes : transmise par l’alimentation contaminant l’intestin (sans donner de pb digestif) et qui peut passer dans le sang, constituant un pb majeur si cela se pdt durant la grossesse. Yersinia pseudotuberculosis : à l’origine d’infection digestive dans la viande de porc. - Bactéries mésophiles : capables de pousser à une T° entre 20 et 40°C. Elles forment la plupart des bactéries pathogènes pour l’homme et l’animal. - Bactéries thermophiles : capables de pousser à plus de 45° (par exemple dans les sources thermales…) - Bactéries thermotolérantes : poussent vers 42°C. Ex : campylobacter, hôte pcpal les oiseaux (sui ont une température plus chaude que l’homme autour de 42°C). * pH : Les bactéries nécessitent en général un milieu neutre mais la tolérance est assez large. Plutôt acide : Lactobacilles, produisent de l’acide lactique, constitue une protection an du vagin contre d’éventuels pathogènes. Plutôt Alcalin : Vibriocholere : à l’origine du choléra. Il faut un très grand nombre de cette bactérie quand on a une acidité normal car quand elle arrive dans l’estomac, elle va être détruite par l’acidité gastrique (=pcpale protection contre les infections entériques). * l’O2 : Besoins varient selon les bactéries. - aérobies strictes : ont toujours besoins d’O2. - anaérobies strictes : l’O2 est toxique. - anaérobies (de par leur métabolisme) aérotolérantes (mais non détruit par l’O2). Ex : streptocoques. - anaérobies aérobies facultatives : peuvent utiliser l’O2 en fonction de la situation. - microaérophiles : ont besoin d’O2 à concentration plus faible que ce qu’il y a dans l’atmosphère. Ex : campylobacters. * Pression osmotique Bactéries halophiles : ont besoin de sel de manière impte dans leur environnement. Poussent dans l’eau de mer par exemple. II. La croissance bactérienne C’est un accroissement ordonné de tous les cpsts d’un organisme. Cependant, pour un être unicellulaire, c’est une du nb des individus. La croissance d’apprécie surtout à partir de milieux liquides. Comment mesurer la croissance bactérienne ? 1) Le nombre total de bactéries (vivantes et mortes) - Par l’opacité (% de lumière transmise à. On regarde en général à 600 nM. Méthode peu sensible. Il faut qu’il y ait un million de bactéries pour commencer à les détecter. - Par comptage des particules bactériennes : méthode qui n’est pas très précise. – Par dosage des protéines totales. 2) Le nombre de bactéries viables - Méthode des dilutions progressives de la suspension de bactéries (méthode de référence). On va infecter une boîte de Pétri dans chaque dilution (0,1 mL dans chaque boîte de 10-1, puis 102…etc), et on verra combien de colonies apparaissent sur chaque boîte. Dans les solutions les moins diluées, le nb de bactéries est trop impt pour les compter. On compte quand il y a moins de 100 colonies sur la boîte. Méthode peu précise. - Méthode de la lame immergée. On trempe une lame dans l’urine, quand on la retire il reste une certaine qtté d’urine sur la lame. On l’incube, les colonies vont se développer, et on comparera la densité de colonies sur la lame à des abaques. - Filtration sur membrane Consiste à filtrer un certain volume sur un filtre de cellulose (porosité 0, 45 microm, qui sera ensuite incubé sur une gélose). Ce filtre retient les bactéries. - Consommation d’O2 liée à la production de CO2. - Production de CO2. Quand on a le passage des bactéries dans le sang, on récupère 10ml de sang dans 90mL de bouillon : c’est une hémoculture. Se sont développés des systèmes automatiques de détection d’hémocultures positives. Mesure toutes les heures, avec des méthodes IR on va mesurer la concentration de CO2 libéré. Arrivé à un certain seuil, alarme se met en route pour informer les pathologistes que cette culture est potentiellement pathogène… Courbe de croissance : Cette courbe peut s’étaler sur une durée très variable. Par exemple si on à affaire à une bactérie à pousse rapide (20 minutes par exemple), la courbe va s’étaler sur 18 à 24 heures. Ex : Mycobacterium tuberculosis a un tps de génération très lent, de l’ordre de 800 minutes, la courbe va s’étaler sur 15 jours, trois semaines. Mycobacterium lepre a une courbe de croissance encore plus longue. Ces infections dues à des bactéries qui ont un temps de croissance bcp plus long auront un temps de ttt bcp plus long. On a représenté ici l’échelle de temps, et le nombre de bactéries. Il y a plusieurs phases - Phase de latence : on met les bactéries dans un milieu neuf, donc elles nécessitent un tps d’adaptation. En général, quelques heures pour bactéries à pousse rapide. - Phase de croissance exponentielle: temps de génération minimum, cela se traduit par une droite. Pour les B bactéries à pousse rapide, cela peut durer une dizaine d’heures. - Phase de ralentissement : peut y avoir une phase intermédiaire ou cela commence à moins se diviser - Phase stationnaire : équilibre entre le nombre de bactéries qui meurent et qui se reproduisent. Épuisement de la culture. - Phase de déclin : Certaines bactéries s’autolysent rapidement du fait de l’absence de nutriments ou fdC. D’autres restent en plateau puis système de lyse. Le facteur principal qui influence cette courbe c’est la T°. La vitesse de réaction chimique double chaque fois qu’on de 10° (loi d’Arhénius).
