Contrôle de la Croissance Microbienne Méthodes Terminologie
publicité
6/28/2016 Contrôle de la Croissance Microbienne Les Désinfectants et Antiseptiques 1 Méthodes • Trois approches pour le contrôle de la croissance microbienne – Chimique • Désinfectants et antiseptiques – Physique • Chaleur • Ultraviolets • Irradiations – L'élimination mécanique • Nettoyage • Filtration 2 Terminologie • Nettoyage – L'élimination des souillures adhérentes visibles (le sang, les protéines et les débris), de la poussière ou des autres corps étrangers par un processus manuel ou chimique • N’implique pas la présence ou l’absence de microorganismes – Propreté Stérilité 3 1 6/28/2016 Désinfection • L’utilisation d’agents chimiques ou physiques pour tuer ou inhiber la croissance des microorganismes – Désinfectants • Produits chimiques utilisés pour des objets inanimés – Germicides • Produits chimiques qui peuvent être appliqués sur des choses animées (vivantes) ou inanimées – Antiseptiques • Produits chimiques utilisés sur des tissus vivants 4 Facteurs qui Influencent l’Efficacité • Charge microbienne – Nombre de microbes • Environnement – – – – Présence de matières organiques Concentration de l’agent Température pH • Durée d’exposition 5 Facteurs qui Influencent l’Efficacité • Caractéristiques microbiennes – – – – Biofilms Paroi cellulaire Résistances Spores 6 2 6/28/2016 Ordre de Sensibilité Virus lipophiliques (Avec bi-couche lipidique, Virus enveloppé) Bactéries Gram positives (cellules végétatives) Bactéries Gram négative Fungi Virus hydrophiles (non enveloppé, virus nu) Mycobactéries (Mycobacterium tuberculosis) Spores bactériennes Plus sensible Plus résistant 7 Désinfectants et Antiseptiques • Caractéristiques idéales – Spectre d’action large – Puissant • Faible quantité requise pour une efficacité élevée – – – – – – Faible niveau de toxicité chez les humains Non corrosif Stable Hydrophile et hydrophobe Tension de surface faible Sans odeur ou avec une odeur agréable 8 Modes d’Action des Agents Chimiques • • • • • Dénaturation des protéines et de l’ADN Mutagénèse de l’ADN Modification des protéines ou de l’ADN Interférence avec la membrane plasmique Oxydation de groupements fonctionnels 9 3 6/28/2016 Évaluation de l’Efficacité d’un Désinfectant • Test de suspension quantitatif – Des comptes viables sont faits sur un microbe tests exposé à un agent chimique – Le nombre de survivants (B) et compté puis compare au compte original de l’inoculum (A) • Effet Microbicide (EM) = Log (A) - Log (B) • EM = 1 → Mortalité de 90% du nombre initial • EM = 2 → Mortalité de 99% – L’exigence généralement acceptée est: • EM ≥ 5 →99.999% des microbes sont tués 10 Profil de Mortalité Profil Logarithmique Nombre de cellules Nombre de cellules Profil Arithmétique 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 0 5 10 Temps (Min.) 15 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 20 0 5 10 Temps (Min.) 15 20 • La mort est exponentielle – N’est donc pas possible d’atteindre zéro • Normes établies: – PTM et DTM: < 1 cellule – Stérilité en laboratoire: 10-6 cellules ou spores – Stérilité alimentaire: 10-12 cellules ou spores 11 Paramèetres de Mortalité • Temps de réduction décimale (D) – Temps requis pour obtenir une réduction d’un log ou un facteur d’inactivation de 10 – Formule: Log (N/N0) =-t/D – No/N: Facteur d’inactivation Nombre de cellules • T: durée de temps • N: nombre de cellules qui ont survécu • No: nombre de cellules initiales Profil Logarithmique 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 0 5 10 Temps (Min.) 15 12 20 4 6/28/2016 Calculs de la Mortalité • Constante de mortalité (k) • Pente négative – Formule: -kt = ln No/N Nombre de cellules Profil Logarithmique – Taux de mortalité 1000000 100000 10000 1000 100 10 1 0 5 • T: durée de temps • N: nombre de cellules qui ont survécu • No: nombre de cellules initiales 10 Temps (Min.) 15 20 – No/N: Facteur d’inactivation 13 Exemple • Un traitement à 100oC pour 1h permet de réduire une population bactérienne de 108 à 102 cellules – Quel est le facteur d’inactivation accompli – Quel est le taux de mortalité? – Combien de temps serait requis pour réduire la population à 102 14 Déterminer D à partir d’un Graphique Tracé logarithmique 1000000 Nombre de cellules 100000 10000 1000 100 10 1 0 2 4 6 8 10 Temps (Min.) 12 14 16 18 20 15 5 6/28/2016 Contrôle de la Croissance Microbienne In Vivo: l’Antibiothérapie 16 Les Drogues Antimicrobiennes • Antibiotique ou Antibactérien – Contre les bactéries • Antifongique – Contre les fungi • Antiviraux – Contre les virus 17 Les Drogues: Les Antibiotiques • Définitions: – Littérale: Anti (contre) biotique (la vie ) – Ancienne déf.: Tout composé fabriqué par un microorganisme qui inhibe ou tue les bactéries – Nouvelle déf.: Tout composé qui inhibe ou tue les bactéries 18 6 6/28/2016 Caractéristiques Désirées • Toxicité sélective élevée – Doit tuer ou inhiber l’organisme ciblé avec un minimum d’effets dérisoires sur l’hôte • Pénicilline: (Toxicité sélective élevée) – Cible la paroi cellulaire • Cyanure: (Toxicité sélective faible) – Cible transport d’e- des eucaryotes/procaryotes 19 Caractéristiques Désirées (suite) • Dose toxique ou létale élevée (DL50) – Concentration de l’agent qui est toxique pour l’hôte • Pénicilline: (3 000 mg/Kg) • Arsenic: (15 mg/Kg) • Dose thérapeutique faible – Concentration de l’agent nécessaire pour le traitement clinique d’une infection • Pénicilline : 12.5 mg/Kg • Ail : 300 mg/Kg 20 L’Indice Thérapeutique • Dose toxique/Dose thérapeutique – Désire un indice thérapeutique? Élevée 21 7 6/28/2016 Spectres d’Actions • Étroit: – Efficacité restreinte à certains types de microorganismes • Ex. Agit seulement contre les Gram - • Large: – Efficace contre une grande diversité de microorganismes • Ex. Agit sur les Gram + et - 22 Cibles des Antibactériens Synthèse de la paroi Les ß-lactamines Vancomycine Membrane plasmique Les polymixines Synthèse d’ADN Les quinolones Synthèse d’ARN Les macrolides Transcription Métabolisme A B Traduction Synthèse des protéines Les aminoglycosides Les macrolides Les tétracyclines Le chloramphénicol Les sulfamides 23 Modes d’Action Compte direct # Compte viable Temps • Bactériostatique • Bactéricide • Bactériolytique – – – Inhibe croissance Non létal Réversible – Tue – Irréversible – Tue – Lyse cellulaire – Irréversible 24 8 6/28/2016 Les Bêta-Lactamines • Bactériolytiques • Inhibent la synthèse de la paroi cellulaire – Agissent seulement sur bactéries en croissance! Pénicillines Monobactames Possèdent tous l’anneau de Bêta-lactamine Céphalosporines Carbapenems 25 Les Pénicillines & Céphalosporines • Pénicilline naturelle – pénicilline G – Spectre étroit; efficace seulement contre les Gram positifs • Aminopénicilline – ampicilline et amoxicilline – Spectre large; efficace contre Gram positif et négatif • Céphalosporines – Ex. Cefepime & Ceftazidime – Développées pour avoir un spectre d’action plus large que les pénicillines 26 Les Monobactames & Carbapenems • Monobactames – Spectre très étroit; inutile contre les Gram positifs et les anaérobies • Carbapénemes – dernière génération des bêta-lactamines – Spectre très large – Efficace contre Gram positifs, négatifs, anaérobies et aérobies 27 9 6/28/2016 Les Quinolones • Bactéricides – Inhibent la synthèse de l’ADN – Spectre large – Effets secondaires: • Troubles sévères gastro-intestinaux – Ex. Ciprofloxacin 28 Les Tétracyclines • Bactériostatique – Inhibe synthèse protéique – Spectre large – Effets secondaires: • Toxicité hépatique • Toxicité rénale • Déficience vitaminique 29 Les Macrolides • Bactériostatiques – Inhibent synthèse protéique – Spectre étroit – Effets secondaires • Diarrhée • Dommages hépatiques – Ex. Érythromycine & Clarithromycine 30 10 6/28/2016 Les Aminoglycosides • Bactéricides – – – – Spectre étroit Inhibent synthèse protéique Haut niveau de toxicité Effets secondaires: • Allergies • Dommages rénaux • Surdité • Ex. Gentamycine, streptomycine 31 Chloramphénicol • Bactéricides – Spectre étroit – Inhibent synthèse protéique – Effets secondaires: • Seulement utilisés en cas extrêmes • Toxicité hématologique 32 Antibiotiques Glycopeptidiques • Structure à base d’acides aminés polycycliques • Inhibent synthèse de la paroi • Efficaces principalement contre Gram positifs • Utilisés en dernier recours – Ex. Vancomycine 33 11 6/28/2016 La Susceptibilité: Essai de Kirby-Bauer • Gélose inoculée avec la bactérie test • Disques imprégnés d’antibiotiques sont placés sur la gélose • Un gradient de concentrations est créé par la diffusion de l’antibiotique dans le milieu • Suite à l’incubation, les zones d’inhibitions sont mesurées • Les tailles des zones sont comparées à celles établies pour déterminer si l’organisme est susceptible ou résistant 34 E-test • Même principe que l’essai de Kirby-Bauer • Utilise une bande de plastique avec un gradient prédéfini d’antibiotique • Lecture des résultats est faite directement sur la bande – Point d’intersection de la zone d’inhibition avec la bande Zone d’inhibition E Croissance bactérienne 35 E-test 36 12 6/28/2016 Déterminer l’Efficacité • Concentration Minimale Inhibitrice Culture avec différentes concentrations d’antibiotique 100 50 25 12 6 3 0 CMI=12μg/ml Sous culture sans antibiotique CMB=50μg/ml • Concentration Minimale Bactéricide 37 Diamètres d’Inhibitions Vs Conc. 27mm = au CMI < 27mm = Conc. > CMI > 27mm = Conc. < CMI 38 Pharmacodynamique des Antibiotiques • Comportement des antibiotiques in vivo – Interaction des antibiotiques avec les bactéries • L’antibiotique doit atteindre le site où le microbe réside • La concentration de l’antibiotique au site de l’infection doit être au-dessus du CMI • L’antibiotique doit occuper un nombre suffisant de sites sur la cible • L’antibiotique doit demeurer en contact avec la cible pour une durée suffisante 39 13 6/28/2016 Concentration des Antibiotiques In Vivo Concentration Cmax t CMI Creux Cmin Dose 2 Dose 3 Temps Dose 1 • Cmax: Concentration maximale atteinte pour une dose donnée • Cmin: Concentration minimale atteinte entre les doses • t: Durée de temps pendant lequel la concentration est maintenue audessus du CMI 40 La Susceptibilité In Vivo • Pathogène sensible – CMI est plus bas que Cmin • Pathogène résistant – CMI est plus élevé que Cmax • Pathogène de sensibilité intermédiaire – CMI se situe entre Cmin et Cmax • Combinaison d’antibiotiques recommandée 41 Exemple • Conc. in vivo d’antibiotique “A” – Cmin: 5 µg/ml – Cmax: 40 µg/ml • Donc: – CMI ˂ 5 µg/ml = Microorganisme sensible – CMI ˃ 40µg/ml = Microorganisme résistant – CMI entre 5 -40 µg/ml = microorganisme de susceptibilité intermédiaire 42 14
