Introduction à la bactériologie

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Introduction à la bactériologie
- Bactérie : être unicellulaire de petite taille (micron), procaryote, un seul
chromosome + un ou plusieurs plasmide(s), division par scissiparité, pas d’organite.
1 Anatomie des bactéries
1.1 Méthodes d’études
- Microscope optique
o À fond claire : (G x 1000 -1500 fois) La présence de bactéries est
habituellement recherchée avec un microscope optique sans coloration (état
frais) ou après coloration (Bleu de méthylène, MGG, Gram…).
o À fond noir : permet d'améliorer le contraste d'échantillons transparents 
image de points ou traits très lumineux
o À fluorescence : utilisation d’un fluorochrome pour la mise en évidence de
bactéries ou d’anticorps.
- Microscope électronique
o Pas en routine, recherche +++
o (G x >10.000 fois)
- Coloration de Gram +++ = LA coloration des bactéries permet d’individualiser les
bactéries à Gram positif (violettes) des bactéries à Gram négatif (roses)
- Coloration de Ziehl-Neelsen spécifique des Mycobactéries. Mise en évidence des
Bacilles Acido-Alcoolo-Résistants = BAAR. Pour BK+++
1.2 Structure générale d’une bactérie
- Structures obligatoires :
o Paroi (sauf chez Mollicutes)
o membrane cytoplasmique
o Cytoplasme (ribosomes)
o ADN
- Structures facultatives :
o capsule
o inclusions
intracytoplasmiques
o plasmides
o flagelles
o pili et fimbriae

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1.2.1 Les enveloppes
1.2.1.1 La capsule :
- Inconstante.
- Excrétée par certaines bactéries.
- Ne prend pas le Gram
- Mise en évidence par coloration négative (à l’encre de chine).
- Constituée de polysaccharides acides
- Rôle : empêche la phagocytose ↔ virulence des bactéries. → rôle important dans
le pouvoir pathogène de certaines espèces
- Antigénique → formation d’anticorps protecteurs → utilisation des polymères
capsulaires purifiés comme base de certains vaccins : Streptococcus pneumoniae,
Haemophilus influenzae.
- Peut se trouver à l'état soluble dans les liquides de l'organisme → emploi dans le
diagnostic = recherche d'antigène soluble = sérologie.
- intervient dans l'identification infra-spécifique = typage = une des méthodes
d’investigation des épidémies.
- Des mutations peuvent affecter sa production :
o Les bactéries sauvages capsulées donnent des colonies lisses (S pour
« smooth ») ou muqueuses
o Tandis que les bactéries mutantes non capsulées donnent des colonies
rugueuses (R pour « rough »).
1.2.1.2 La paroi :
- Définition : enveloppe rigide assurant l'intégrité de la bactérie, responsable de la
forme des cellules.
- Elle protège des variations de pression osmotique (mer).
- Elle est absente chez les Mollicutes (Mycoplasma).
- En dehors de bactéries halophiles ou thermophiles, la partie commune à toutes les
parois bactériennes est le peptidoglycane, enveloppe la plus interne.
- Le peptidoglycane :
o macromolécule réticulée faite de chaînes polysaccharides et de
pentapeptides reliés entre eux.
o biosynthèse en 3 étapes (réactions de transglycolisation et de
transpeptidation).
o Certaines étapes peuvent être entravées par certains antibiotiques: ß-
lactamines, glycopeptides ou encore enzyme (lysozyme).
- Propriétés de la paroi :
o elle détermine la forme des bactéries :
 sphérique = cocci (diplocoques, chaînettes, amas)
 en bâtonnets = bacilles (courts ou longs, réguliers ou non, fusiformes,
incurvés)
o Rôle dans l'antigénicité
 Antigènes O des bacilles à Gram négatif
o Récepteurs de bactériophages

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- LA coloration de Gram :
o Basée sur une perméabilité à l'alcool de la paroi des bactéries à Gram
négatif plus grande que celle des bactéries à Gram positif
o 3 étapes :
 Coloration par le violet de gentiane → le cytoplasme de toutes les
bactéries est coloré en violet
 Décoloration par l’alcool : différence de structure paroi Gram +/Gram -
→ perméabilité des bactéries Gram - à l'alcool permet la décoloration
→ bactéries Gram – sontt incolores, les bactéries Gram + restent
colorées en violet ou mauve.
 Contre-coloration par la Fuschine : permet de visualiser à nouveau,
les corps cellulaires des bactéries à Gram négatif en rose.
- L'intérêt de cette coloration est de donner une information rapide et médicalement
importante
Paroi des Gram +
Paroi des Gram -
Paroi des mycobactéries
Épaisse, homogène
Structure complexe
Peptidoglycane important
recouvert de lipides
complexes liés à des
polysaccharides et
des protéines
Peptidoglycane +++
Couche mince de
peptidoglycane
+ divers constituants :
protéines, polysaccharides,
acides teïchoiques (Ag
importants)
Membrane ext comporte :
- des lipopolysaccharides
(LPS) avec un lipide A
(toxique) et une partie
polysaccharidique externe
qui porte les antigènes O
- des porines
- des lipoprotéines
Espace périplasmique entre
membrane cytoplasmique et
membrane externe,
peut contenir des enzymes
inactivant certains ATB (ex :
ß-lactamases)
Ne prend pas la coloration
de Gram (
Ziehl-Neelsen)

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1.2.1.3 La membrane plasmique :
- Située sous la paroi, elle limite le cytoplasme
- Bicouche lipidique + protéines (perméases, enzymes respiratoires, PLP = Protéines
de Liaison aux Pénicillines jouent 1 rôle dans la synthèse du peptidoglycane)
- Les flagelles sont fixés à ce niveau
- Polymyxines et antiseptiques la détruisent
- Principales fonctions :
o perméabilité sélective et transport actif des substances solubles à l'intérieur
de la bactérie.
o fonction respiratoire par transport d'électrons et phosphorylation oxydative
o support d'enzymes et de transporteurs de molécules impliqués dans la
biosynthèse de l'ADN, des polymères de la paroi et des lipides
membranaires.
o excrétion d'enzymes hydrolytiques, qui dégradent les polymères en sous-
unités suffisamment petites pour pouvoir traverser la membrane
cytoplasmique et être importés dans la bactérie.
1.2.2 Le cytoplasme
- Gel colloïdal, qui contient 80 % d'eau et des substances organiques et minérales, à
une pression interne considérable (5 à 20 atmosphères).
- + simple que les Eucaryotes.
- Pas d’organites
- Très riche en ARN soluble, sur tout ribosomal : 90% de l’ARN total.
- Les ribosomes sont constitués de protéines et d'ARN (16S, 23S et 5S). Ils sont
classiquement divisés en 2 sous-unités :
o La sous-unité 30S contient de l'ARNr 16S et est la cible des aminosides et
des cyclines
o La sous-unité 50S est constituée d'ARNr 23S et est la cible des macrolides
et apparentés.

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1.3 ADN bactérien
- L’appareil nucléaire
o PAS de noyau  procaryote
o Support de l’information génétique = double hélice d’ADN circulaire
 = ADN 80 % (le chromosome)
 + ARN 10 % (rôle de structuration)
 + protéines 10 % (ADN polymérases + topoisomérases sur tout ADN
gyrases)
 Action de plusieurs antibiotiques : les quinolones inhibent les
topoisomérases et les rifamycines inhibent les ARN polymérases,
tandis que les nitromidazolés entraînent la fragmentation de l'ADN
chez les anaérobies stricts
- L’ADN extrachromosomique
o éléments génétiques (ADN circulaire) de petite taille (0,5 à 5 % du
chromosome bactérien), extra-chromosomiques = plasmides (éléments
inconstants).
o Les + connus :
 Le facteur sexuel ou facteur F : assure le transfert de fragments de
chromosome bactérien par conjugaison.
 les plasmides de résistance aux ATB (facteurs R)
 La R peut concerner plusieurs ATB # R par mutation.
 La R codée par les gènes plasmidiques est souvent liée à la
production d’enzyme qui inactivent les ATB.
 les autres plasmides : responsables de la virulence (ex : production
de toxines), R aux ATS, dégradation de cert. substances.
1.4 Les flagelles
- = Ag H
- 4 types de ciliature :
o Monotriche : 1 seul flagelle polaire (déplacement en flèche) Pseudomonas
aeruginosa
o Lophotriche : plusieurs flagelles polaires (déplacement flèchant + oscillant)
Stenotrophomonas maltophilia
o Amphitriche : 1 flagelle à chaque pôle (déplacement oscillant)
o Péritriche : flagelles entourant la bactérie (déplacement fléchant hélicoïdal)
Entérobactéries (E. coli, Proteus,…)
- Les spirochètes ont un flagelle interne dénommé filament axial
- Rôle des flagelles :
o mobilité
o chimiotactisme
o dans le diagnostic et la classification (Ag H)