Introduction aux antibiotiques

Antibio – Ph André suite By Sovietik
Antibio – Ph.André – Intro 1/5
Introduction aux antibiotiques
Stricto sensu les antibiotiques (AB) sont des agents antimicrobiens naturels d’origines
biologiques qui empêchent la multiplication des bactéries (mais restent vivantes : bactériostatique)
ou entrainent leur destruction (bactéricides).
Ils sont élaborés par divers microorganismes.
Champignons : Penicillium, Céphalosporines
Bactéries : Bacillus, Actinomycètes, Streptomycètes
Actuellement beaucoup d’AB sont des dérivés semi-synthétiques ou purs produits de synthèses.
 Mais alors qu’elles sont les différences entre un désinfectant (eau de Javel), un antiseptique
(alcool) et un AB ?
Les AB possèdent en commun :
- une toxicité sélective dirigée contre les bactéries. (Et pas virus !!)
- une inhibition spécifique de certaines chaines métaboliques (absentes chez les eucaryotes)
- une activité exercée à faible concentration (µg/mL)
- une action lente (plusieurs heures, environ une journée)
- un effet bactériostatique (inhibition de la multiplication) ou bactéricide (mort de la bactérie)
Les antiseptiques et désinfectants possèdent en commun :
- toxicité brutale et peu sélective
- agissent par mécanisme physico-chimique (dénaturation des protéines, altérations de la
membrane)
→ Bactéricides, fongicides (mort des levures et moisissures), virucides et/ou sporicides (mort des
spores bactériennes).
- Action exercée à concentration élevée (g/L)
- Action beaucoup plus rapide que les AB (minutes voire secondes)
Antiseptiques : usage externe, in vivo (peau et muqueuses)
Désinfectants : usage sur matières inertes
I. Quelques définitions :
 CMI : Concentration Minimale Inhibitrice capable d’inhiber en 18-24 h toute croissance visible de la
souche.
+ CMI d’un AB est faible, + son effet antimicrobien est prononcé.
NB : sur les bactéries, effet puissant mais détermination in vitro dans des tubes et pas in vivo donc si l’AB
n’arrive pas au site d’action, cela ne sert à rien
 CMB : Concentration Minimale Bactéricide : considérée comme la plus faible concentration d’AB
capable de laisser 0,01% (France) ou 0,1% (USA) de survivants après les 18-24 h de contact.
→ Mort des bactéries : bactéricide

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II. Critères cliniques :
 Souches sensibles (S) : probabilité d’un succès thérapeutique est acceptable dans le cas d’un
traitement par voie systémique avec la posologie recommandée.
 Souches résistantes (R) : forte probabilité d’échec thérapeutique quelque soit le type de traitement
(même si dose multipliée par 2 par ex)
 Souches intermédiaires (I) : succès thérapeutique imprévisible
- mécanisme de résistance in vitro faible : classe S mais in vivo une partie de la souche est résistante.
- zone tampon, incertitude technique par les souches de CMI critiques
III. Détermination des CMI et CMB en milieu liquide :
a) Dans un labo, tubes à essai où on met un bouillon MH + rajout de bactéries
- tube 1 : tube contrôle (bouillon + bactéries)
- dans les autres tubes : on rajoute des concentrations croissantes d’AB ( on double la dose d’un tube à
l’autre)
Puis étuve à 37°C, laisse la nuit et lendemain on observe :
- tube 1 : bactéries se sont développées, multiplication (trouble).
- tubes de 0,06 à 1 mg/L d’AB : croissance des bactéries (trouble).
- tube à 2 mg/L : limpide, pas de croissance des bactéries alors que 106 bactéries/mL (pas visible pour œil
humain si <106 bactéries/mL)
CMI= 2 mg/L
b) Les 106 bactéries/mL, sont-elles toujours là ? → l’AB est-il bactéricide ou bactériostatique ?
- tubes sans croissance de bactérie, de 2 à 32 mg/L
- dénombrement des bactéries sur gélose, incubation à 37°C
On regarde dans quel tube il y a 0,01% de survivants, cad 100 bactéries/mL équivalent à une réduction
de 4log.
Tube à 8 mg/L , réduction de 4 log.
 CMB= 8 mg/L (concentration à laquelle 99,99% de bactéries sont tuées)
CMB/CMI ≤ 4 : AB bactéricides (bêta-lactamines, aminosides, polypeptides)
CMB/CMI > 4 : AB bactériostatiques (tétracyclines, chloramphénicol)
Dans ce cas : CMB/CMI=4=8/2  AB bactéricides (tuent les bactéries).
NB : utile pour les endroits du corps immunologiquement incompétents (os, LCR) ou si système
immunologique n’est pas impliqué  donc on donne des AB bactéricides.
IV. Antibiogramme par diffusion en milieu gélosé :
- On inonde la gélose avec des bactéries et on y plonge un disque d’antibiotique.
- Apres étuve, on mesure le lendemain, le diamètre des disques cad le diamètre d’inhibition ou diamètre
critique en mm.
- L’AB diffuse en fonction de sa concentration et du temps mais aussi de l’espace, donc importance de
l’épaisseur de la gélose (4mm).

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- Innoculum bactérien au départ : 10 000 bactéries
On se réfère à des abaques.
Diamètre
(mm)
AB
Charge du
disque (µg)
Diamètre
critique S
Diamètre
critique R
résultats
23
ampicilline
10
≥ 19
< 14
S car D=23
10
sulfamides
200
≥ 17
< 12
R car D=10
19
ticarcilline
75
≥ 22
< 18
I car D= 19
V. E-Test :
Technique plus récente à l’aide de bandelettes sur lesquelles est imprégné un gradient d’AB.
- on les dépose sur les géloses (10 000 bactéries) à 37°C.
- on observe des ellipses et on lit la valeur de la CMI où les 2 ellipses se rencontrent.
- Méthode intéressante car donne tout de suite la CMI mais couteuse (1,5 à 2 euros la bandelette).
VI. Déterminisme génétique de la résistance bactérienne :
1. La résistance naturelle
Elle est caractéristique d’une espèce donnée vis-à-vis d’un type d’AB.
Elle est liée au fond génétique de l’espèce et donc à la structure de la bactérie.
Toutes les souches de cette espèce sont résistantes à un AB donné.
Ex : R.naturelle des :
- bacilles gram – aux AB hydrophobes (pénicilline G et M, macrolides…)
- coques gram + aux quinolones
- anaérobies aux aminosides
Ex : tous les E.coli sont naturellement résistants aux glycopeptides et macrolides (donc ne fait pas
d’antibiogramme, ce n’est pas la peine).
Ce type de résistance n’est pas un problème car elle est bien connue.
2. La résistance acquise est due soit à :
 Une mutation chromosomique (parfaitement aléatoire) qui va inhiber l’action de l’AB.
Résistance sur les bêta-lactamines, quinolones, aminosides, rifampicine, acide fusidique,
chloramphénicol.
D

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La fréquence d’apparition des résistances varie selon les bactéries et l’AB.
 E.coli et rifampicine fréquence 10-9
 S.aureus et rifampicine fréquence 10-7 (si on en a 107, 1 bactérie deviendra résistante).
L’acquisition de matériel génétique qui peut être de 2 types :
a) plasmides : R aux beta lactamines, aminosides, macrolides, tetracyclines
b) transposons : R aux glycopeptides
La résistance est propre à certaines souches d’une même espèce qui vont développées un comportement
anormal vis-à-vis de l’AB.
La détermination d’une résistance acquise par une bactérie nécessite la réalisation d’un antibiogramme.
Les AB ne sont pas des agents mutagènes ; ce sont des agents de sélection.
(→ N’induisent pas de mutations mais les sélectionnent.)
VII. Principaux mécanismes de résistance aux AB :
Il y a 5 grands mécanismes impliqués dans la résistance aux AB.
mécanismes
AB
ex
1. inactivation enzymatique
Beta lactamines
Aminosides
MLS
phénicolés
Beta lactamases
ANT, APH, AAC
Estérases et P.transférases
Acétyl-trasnférases
2. modification de la cible par
mutation  AB inactifs car ne
reconnaissent plus la cible.
Beta lactamines
Aminosides
MLS
Glycopeptides
Rifampicine
tétracyclines
3. efflux actif : ponts situés dans
la paroi ou la membrane des
bactéries. Quand AB rentre dans
le cytoplasme de la bactérie, il est
rejeté à l’extérieur par ces ponts.
Beta lactamines
MLS
Quinolones
Tétracyclines
phénicolés
4. Imperméabilité membranaire :
pour pénétrer dans le cytoplasme
des cellules, les bactéries utilisent
des porines, canaux avec une
certaine taille. S’il y a mutation, la
taille peut diminuer et donc les
bactéries ne rentrent plus dans le
cytoplasme.
Beta lactamines
Aminosides
fosfomycine
Déficit en porines
Défaut de transport
idem
5. Défaut d’activation des AB qui
doivent être clivés pour être
actifs. (comme les anticancéreux)
→ mal connus
Isoniazide
Pyrazinamide
metronidazole
Mutation enzymatique
Idem
Idem

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VIII. Spectre naturel d’activité
- spectre large : la majorité des espèces pathogènes à gram + et à gram – est sensible à AB.
Ex : staphylococcus, entérobacteriacae, listeria, enterococcus, pseudomonas → aminosides
- spectre moyen : par ex uniquement les gram + ou gram – y sont sensibles
Ex : enterobacteriacae, pseudomonas
- spectre étroit : AB agit uniquement sur 1 ou 2 germes particuliers
Ex : staphylococcus
Classification des AB en fonction de la base de leur structure chimique. (13 familles)
Bêta-lactames sont les plus importants.
Exception : MLS = Macrolides Lincosamides Streptogramines n’ont pas la même structure mais le
même mode d’action et les mêmes résistances.
Stou quoi !