bactériologie

La revue des principes
de microbiologie
Formation APES
Jean Longtin, MD PharmD FRCPC
Microbiologiste-infectiologue
BACTÉRIOLOGIE
Plan de cours
Structure bactérienne
Nucléoïde
 Classification microbiologie
 Bactéries
 Structure, morphologie
 Phases de croissance bactérienne
 Flores
 Aspects de laboratoire
 Mycètes
 Classification
 Parois
 Virus
 Structure
Flagelle
Paroi
Membrane
Externe
(Gram neg)
Capsule
Pilus
Plasmide
2
Membrane
cytoplasmique
Granules
Ribosome
1
Capsule bactérienne
Paroi bactérienne
Certaines bactéries sont pourvues d’une capsule qui recouvre la
paroi de la cellule. Celle-ci apporte certains avantages, mais
n’est pas essentielle à leur survie.
Nature glucidique
Rôles
Mécanisme de protection de certaines bactéries
Empêche formation complexes de compléments
Empêche la phagocytose en rendant la bactérie non
immunogène
La paroi est une enveloppe rigide qui protège la bactérie et
maintient sa forme.
Capsule bactérienne
Gram
Exemples de bactéries encapsulées
Neisseria meningitidis
Streptococcus pneumoniae
Haemophilis influenzae
Capnocytophaga canimorsus
Coloration du nom du scientifique danois
Hans Christian Gram qui la mise au point
en 1884
Permet de mettre en évidence les
propriétés de la paroi bactérienne.
Principal constituant = peptidoglycane (murein)
Polymère de dissaccharides n-acetylglucosamine et acide ncetylmuramic
2
Gram
Ceci permet une classification dichotomique :
les bactéries qui retiennent la coloration de Gram (Gram
positif)
 de ceux qui ne la gardent pas (Gram négatif).
En couplant le Gram à la morphologie (cocci ou bacille) on
obtient 4 grandes classes de bactéries qui forment la base de la
classification bactérienne.
Gram positif et négatif
3
Gram positif
Cocci gram
positif en
amas
Membrane externe
La membrane externe est présente
uniquement chez les bactéries Gram
négatif.
Elle est composée d’une double
couche de phospholipides en
internes et de LPS en externe.
Des porines permettent à la bactérie
de réguler les échanges avec son
milieu.
espace périplasmique
Cocci gram
positif en
chainettes
Gram positif
lancéolés
encapsulé
Bacille Gram
positif
corynéforme
Diplocoques
Gram négatif
Bacille Gram
négatif
Gram négatif
Bacille Gram
négatif
fusiforme
Bacille Gram
négatif
incurvé
4
Gram négatif
Spirochète
Bacille Gram
négatif avec
flagelles
péritriches
Bacille Gram
négatif avec
flagelles
lophotriches
Bacille Gram
négatif avec
flagelle
monotriche
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Ribosome
Conditions de croissance
Complexe de protéine et d’ARN responsable de synthétiser les
protéines en décodant l’information de l’ARN messager.
Total = 70S
Le ribosome est constitué de 2 sous-unités
Grande sous-unité
50S (23S + 5S + protéines)
Petite sous-unité
30S (16S + protéines)
5
Conditions de croissance
Conditions de croissance
1 Aérobes obligatoires
Nécessite de l’oxygène pour la croissance.
Ex. Pseudomonas aeruginosa
3 Anaérobes facultatifs
Peuvent utiliser la respiration aérobie ou la
fermentation.
Ex E.coli, Staphylocoques
Conditions de croissance
Conditions de croissance
2 Anaérobes obligatoires
Organisme qui ne croit pas en présence
d’oxygène.
Ex. Bacteroides
Plus précisément on peut aussi définir des
anaérobes stricts, qui ne survivent pas à des
concentrations d’oxygène supérieures à 0.5%.
4 Microaérophiles
Peuvent croitre en présence de petites quantités
d’oxygène (4-5%). Certains sont aussi
capnophiles, donc requièrent du CO2 pour croitre.
Ex Campylobacter
6
Conditions de croissance
Nomenclature
5 Anaérobes aérotolérants
Anaérobes pouvant survivre (mais non se
reproduire) en présence de 2 à 8% d’oxygène
Ex Lactobacilles
Les bactéries sont classées selon les principes de Linné (1758)
en une nomenclature binomiale. Les sous-classes taxonomiques
utilisées couramment sont le genre et l’espèce. Ils sont exprimés
en italique et le genre prend une majuscule.
 Ex.
Escherichia coli (genre= Escherichia, espèce = coli)
Streptococcus agalactiae (genre = Streptococcus, espèce =
agalactiae)
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Courbe de croissance
Entérobactéries
1 Latence
2 Croissance exponentielle (logarithmique)
3 Stationnaire
4 Déclin
Bactérie qui est capable de :
Fermenter le glucose
Réduire les nitrates en nitrites
Et est oxidase négative
Exemples : Escherichia coli, Klebsiella sp., Enterobacter sp.,
Proteus sp., Salmonella, etc..
28
7
Fermenteur de lactose
Bactéries non-fermentaires (BNF)
Certaines entérobactéries sont capables de fermenter aussi le
lactose:
Escherichia coli
Enterobacter aerogenes, cloacae
Citrobacter (50%)
Klebsiella pneumoniae
Elles donneront une couleur mauve sur une gélose McConkey,
ce qui permet de donner une identification présomptive rapide.
Bactérie qui est incapable de fermenter le glucose.
On reconnait parmi celles-ci, les Pseudomonas, Acinetobacter,
Stenotrophomonas, etc…
29
31
Intra-cellulaires obligatoires
Bactéries qui doivent pénétrer les cellules eukaryotes afin de
survivre et de se reproduire.
Exemples :Chlamydia, Coxiella, Legionella, Ehrlichia, Rickettsia
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8
Bactéries atypiques
Cocci aérobies
Gr
Gram positif
Staphylococcus
Streptococcus
Enterococcus
Ces bactéries n’ont pas de paroi cellulaire
Exemples : Mycoplasma, Ureaplasma
Gram négatif
Moraxella
Neisseria
Coccobacilles
Bordetella
Brucella
Eikenella
Franciscella
Haemophilus
Kingella
33
35
Spirochètes
Bacilles aérobies
Bactéries qui ont un aspect spiralé
Exemples : Treponema, Borrelia,Leptospira
G
Gram positif
Arcanobacterium
Bacillus
Corynebacterium
Erysipelothrix
Gardnerella
Lactobacillus
Listeria
Nocardia
Gram négatif
Entérobacteries:
Citrobacter, Edwardsiella, Enterobacter
Escherichia, Klebsiella, Morganella
Proteus, Providencia, Salmonella
Serratia, Shigella, Yersinia
Non-fermenteur
Acinetobacter, Burkholderia
Pseudomonas, Stenotrophomonas
Non-enterobacteriaceae:
Aeromonas, Pasteurella, Plesiomonas, Vibrio
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36
9
Anaérobes
Cocci
Bâtonnet
a
Gram positif
Peptococcus
Peptostreptococcus
Actinomyces
Clostridium
Propionibacterium
Flores
Peau
Staphylocoques, corynébactéries, P. acnes
Bouche
Levures, Streptococcus viridans, Actinomyces, anaérobes
Colon
Entérobactéries, entérocoques, Bacteroides, autres
anaérobes, levures
Vagin
Lactobacille, streptocoques, staphylocoques, levures,
anaérobes
Gram négatif
Veillonella
Bacteroides
Fusobacterium
Porphyromonas
Prevotella
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Laboratoire – le spécimen
Laboratoire - identification
Le bon
Au bon moment
Prélevé de la bonne manière
Bien acheminé
Prendre en compte la contamination flore humaine
Croissance
Réactions biochimiques
Identification pasteurienne
Automatisation
38
40
10
Laboratoire - identification
Biologie moléculaire
Spectrométrie de masse
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Laboratoire – antibiogramme
Antibiogramme
Concentration minimale inhibitrice (CMI)
Breakpoint –valeur seuil
S-I-R
Méthodes
Dilution en agar
Microdilution en bouillon
Kirby-Bauer
Epsilométrie
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11
Appareils automatisés
Font aussi des antibiogrammes
CTX
CAZ
CLV
CTX
CLV
CAZ
ERT
FOX
47
45
MYCOLOGIE
P. aeruginosa
46
12
Candida
Champignons
Levures
Filamenteux
Dimorphes
Septés
Non- septés
Hyalin (blanc)
Dématiés
Aspergillus
Penicillium
Scedosporium
Fusarium
Alternaria
Cladosporium
Curvalaria
Zygomycètes
Candida
Cryptococcus
Malassezia
Histoplasma
Blastomyces
Coccidioiodes
Sporothrix
Dermatophytes
Rhizopus
Absidia
Rhizomucor
Mucor
A : apparence des levures.
B : formation en pseudo-hyphes : succession de bourgeons qui
demeurent attachés les unes aux autres.
Levure (vs filamenteux)
Filamenteux
Levures
 petits organismes
 rondes ou ovales
 reproduisent par bourgeonnement.
 colonies apparence lisse (habituellement)
Champignons filamenteux
 Aussi appelés moisissures
 Structures tubulaires appelés hyphes
 Croissance par extension et embranchement.
 Colonies apparence chevelue.
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Filamenteux: Aspergillus
Aspergillus : Champignon filamenteux avec hyphes septés, portant des conidiophores
avec phialides et conidiospores.
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Biologie des champignons:
paroi et membrane
Notions de laboratoire de mycologie
Paroi cellulaire
Constituée principalement de chitine et de glucans
Rigidité
Membrane phospholipidique
Contient un composant essentiel : l’ergostérol
Diagnostic des infections fongiques
 Examen direct
 Culture du champignon
 Ad quelques semaines
 Identification principalement visuelle
 Attention:
 beaucoup de champignons peuvent faire partie de la flore
normale ou coloniser un site, sans l’infecter.
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56
14
Structure virale
VIROLOGIE
Virologie
Structure virale - Acides nucléiques
Parasite intracellulaire obligatoire
L’acide nucléique viral:
ADN ou ARN
Simple ou double brin (monocaténaire ou bicaténaire)
ARN polarité positive ou négative
Contraintes du diagnostic virologique
Microorganismes excessivement petits
Non visibles au microscope optique
Impossible de les cultiver dans des milieux artificiels
nécessitent des cellules vivantes.
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Structure virale - Cycle viral
ADN
ARN
Double-brin
Simple brin
Adenoviridae
Hepadnaviridae (hépatite B)
Herpesviridae (HSV, VZV, CMV, HHV)
Papovaviridae (Papillomavirus, virus BK)
Poxviridae (variole, molluscum
contagiosum)
Parvoviridae (Parvovirus B19)
Double-brin
Simple brin
Reoviridae (Rotavirus)
Positif
Coronaviridae (Coronavirus SRAS)
Caliciviridae (Norwalk)
Flaviviridae (fièvre jaune, virus du Nil occidental,
hépatite C, dengue)
Picornaviridae (Poliomyélite, Rhinovirus, virus de
l'hépatite A, Coxsackie)
Les virus suivent plus ou moins les mêmes étapes cellulaires :
Adsorption (récepteurs spécifiques)
Pénétration cellulaire
Décapsidation (libération de l'acide nucléique)
Réplication du génome viral
Synthèse des protéines virales
Assemblage et encapsidation des particules virales produites
Libération des virions
Négatif (non-segmentés)
Filoviridae (Ebola, Marbourg)
Paramyxoviridae (rougeole, oreillons)
Rhabdoviridae (Rage)
Négatif (segmentés)
Arenaviridae (Lassa)
Bunyaviridae (Hantaan)
Orthomyxoviridae (influenza)
Retroviridae (VIH et HTLV)
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Détection des virus au laboratoire
Prélèvement
Doit être effectué le plus tôt possible au début de la maladie
Acheminé le plus rapidement possible au laboratoire
idéalement dans un milieu de transport
UTM
Hanks
préservent la viabilité du virus.
Encore une fois les virus enveloppés (ex RSV, herpes) sont
moins résistants que les virus non-enveloppés (adenovirus,
enterovirus).
CONCLUSIONS
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Détection des virus au laboratoire
Conclusions
Microscopie électronique
Permettent une identification sommaire
Nécessite expertise
Enzyme immuno-essai (EIA)
Tests rapides (RSV, flu, rota)
Culture sur lignées cellulaires
Biologie moléculaire
VIH, virus respiratoires, enterovirus, CMV, EBV
Sérologie
Comprendre certains paramètres des des micro-organismes
Morphologie et structure
Réponse à l’oxygène
Classification
Comprendre la dynamique des différentes phases de la
croissance bactérienne et leur influence sur la réponse clinique
aux antimicrobiens.
Définir, sélectionner et interpréter les tests de laboratoire
pertinents pour établir le diagnostique et pour la prise des
décisions cliniques
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17
Articles de référence
Mandell’s Principles and practice of infectious diseases 6th
edition Chapter 16 - Principles of Anti-infective Therapy
Drusano GL Pharmacokinetics and Pharmacodynamics of
Antimicrobials. Clinical Infectious Diseases 2007; 45:S89–95
Pankey GA, Sabath LD Clinical Relevance of Bacteriostatic
versus bactericidal Mechanisms of Action in the Treatment of
Gram- Positive Bacterial Infections. CID 2004:38 864-70.
69
Questions
[email protected]
70
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