introduction

INTRODUCTION
Depuis leur découverte par Pfeiffer au siècle dernier (32 )sous le nom
d'endotoxines, les lipopolysaccharides (LPS) des bactéries à Gram négatif n'ont cessé
d'être l'objet de recherches pointues.
Les LPS contribuent hautement à la virulence de ces germes, ils constituent un
facteur primordial dans le déclenchement du processus inflammatoire (32).
Ils induisent la libération de cytokines (IL1, TNF) et d'autres médiateurs de la
réponse immune par action directe sur les cellules de l'immunité telles que les
monocytes-macrophages et les polynucléaires neutrophiles.
D'autre part, les endotoxines sont des activateurs polyclônaux des lymphocytes
B et peuvent ainsi induire la production d'anticorps anti-LPS qui peuvent être
protecteurs. (46)
Constituants majeurs de la membrane externe, les LPS sont incriminés dans le
choc septique à bactérie à Gram négatif et dans la résistance de ces germes aux
agents thérapeutiques courants principalement quand ils proviennent d'infections
nosocomiales.
C'est dans ce contexte que nous nous sommes proposé d'étudier les LPS de
plusieurs souches bactériennes.
Par ailleurs, il existe des différences dans la structure du LPS selon le type de
colonie (lisse ou rugueuse) formé par la bactérie.
Les souches rugueuses , de LPS plus simple sont généralement moins
virulentes (7,21) et ont un comportement vis à vis des antibiotiques , différent de
celui des souches lisses parentales (55).
Notre étude consistera donc à :
- réisoler des souches bactériennes de profils d'antibiorésistance et ou de
virulence connus,
- transformer les formes lisses d'origine en forme rugueuses,
- extraire les LPS des deux types de souches (LPS
S
et LPS
R
),
- caractériser ces LPS par électrophorèse sur gel de polyacrylamide en
présence
de dodécyl sulfate de sodium (SDS-PAGE),
- tenter d'établir une corrélation entre la structure de l'endotoxine et
la virulence et ou l'antibiorésistance des souches.

2
I- STRUCTURE EXTERNE DE LA BACTERIE.
Au delà de la membrane cytoplasmique, les enveloppes bactériennes sont
indispensables à la vie. Elles consistent en :
- une paroi rigide nécessaire au maintien de l’importante pression osmotique
intracellulaire générée par les fortes concentrations en ions, métabolites et autres
macromolécules.
- une membrane externe qui surplombe la paroi.
La paroi, de par sa rigidité confère sa forme à la bactérie et assure avec
l’enveloppe externe, la protection (physique, chimique et immunologique) de la
cellule (36).
La plupart des bactéries d’intérêt médical sont classées selon l’architecture de
leur paroi.
La différence dans la structure de cette paroi est révélée par la coloration de Gram
(63)
- les bactéries à Gram positif apparaissent bleu-violet.
- les bactéries à Gram négatif apparaissent rose-rouge.
Le mécanisme de coloration de Gram semble lié à l'épaisseur de la paroi et à sa
perméabilité. La seule composition chimique de la paroi ne permet pas à priori
d'expliquer cette différence de coloration. En effet les champignons levuriformes de
structure différente des bactéries à Gram positif se révèlent également Gram positif.
L'enveloppe des bactéries à Gram négatif est plus fine que celles des bactéries
à Gram positif et est caractérisée par une membrane externe de structure complexe,
support de la pathogénie de ces bactéries.

3
I.1. Constituants de l’enveloppe des bactéries à Gram négatif
( Figure 1 )
De l'intérieur vers l'extérieur on distingue :
I.1.1. La membrane cytoplasmique (4).
- La membrane cytoplasmique est constituée d'une bicouche phospholipidique,
dont la perméabilité, très limitée pour les molécules pôlaires, est influencée par la
longueur des chaînes et le degré de saturation des acides gras qui la composent
- il existe des protéines appelées "perméases" qui sont insérées dans cette
double couche hydrophobe et qui facilitent le passage à travers la membrane.
- le feuillet externe de la membrane cytoplasmique porte les protéines liant les
pénicillines (PBP= penicillin binding protein), protéines cibles de l'action
antibiotique des bêta lactamines.
L'accés aux PBP est limité chez les bactéries à Gram négatif, du fait de la
difficulté de pénétration de leur paroi par les bêta lactamines.
I.1.2. L'espace périplasmique (4).
L'espace périplasmique est la zone se trouvant immédiatement après le
membrane cytoplasmique. Il renferme entre autres substances, les bêta lactamases
qui sont des enzymes capables d'hydrolyser les bêta lactamines.
Les bêta lactamases, situées stratégiquement sur le passage obligé des bêta
lactamines, constituent le mécanisme principal de résistance des bactéries à ces
antibiotiques.
I.1.3. La paroi.
Elle est essentiellement constituée du peptidoglycane ou muréine (52).
Il est spécifiquement responsable de la forme et de la rigidité structurale de la
bactérie.

4
- C'est un énorme polymère composé de longues chaînes polysaccharidiques
constituées de N- acétyl glucosamine et d'acide N- acétyl muramique reliées entre
elles par des ponts peptidiques.
- Plusieurs enzymes interviennent dans la synthèse du peptidoglycane.Les
principales sont :
- la transglycosylase, responsable de la formation des chaînes
polysaccharidiques.
- la transpeptidase, qui permet l'union des chaînes polysaccharidiques
entre elles.
- la carboxypeptidase qui inhibe l'action de la transpeptidase
déterminant ainsi une régulation dans la synthèse du peptidoglycane et donc
de son épaisseur (4).
- les bêta lactamines agissent en inhibant les transpeptidases : elles se fixent sur ces
enzymes cibles (ou PBP) et bloquent la synthèse du peptidogycane. Ceci aboutit à
l'arrêt de la croissance puis à la mort de la bactérie.
I.1.4. La membrane externe (64).
La membrane externe est une structure complexe, plissée, crevassée et
ondulée, d'une épaisseur de 75 Å. Comme la membrane cytoplasmique elle est
formée d'une bicouche hydrophobe, à la seule différence que la dite bicouche est
asymétrique ; les lipides constituant les feuillets internes et externes; étant différents.
La membrane externe agit donc comme une barrière de perméabilité sélective,
qui empêche l'entrée de substances aussi bien hydrophobes qu'hydrophiles au delà
d'une certaine taille. Elle retient en outre les protéines périplasmiques à l'intérieur
(4).
Du point de vue physiologique, la membrane externe permet à la bactérie de
résister aux facteurs de défense de l'hôte tels que le lysozyme ou des protéines
leucocytaires très toxiques pour les bactéries à Gram positif. Elle assure la protection
des entérobactéries germes commensaux du tractus digestif, contre la dégradation par
les sels bilaires ou les enzymes digestives.

5