Bactériologie (ex. 1) Flashcards
Quels sont les éléments de structure de la bactérie ?
Paroi cellulaire - Peptidoglycane (épaise Gram+ / mince Gram -) Flagelle Pas de noyau Ribosome
Quel est la méthode de reproduction des bactéries ?
fission binaire
Qu’est-ce que la fission binaire ?
Mécanisme de réplication non sexuée
Implique duplication du chromosome bactérien
Implique formation d’un septum
Structure Gram (+)
- Couche peptidoglycane épaisse : mais suffisamment poreuse pour que les métabolites puissent passer / dégradée par le lysosome
- Acides teichoïques et lipo-teichoïques :
- pas toujours présent
- Antigène de surface → classification
bactérienne en fonction sérotype
- Impliqués dans reconnaissance autres
bactéries
- Attachement cellules de mammifères
lors de l’infection - Présence ou non flagelle / protéines surface / capsule
- Capsule
Structure Gram (-)
- Couche peptidoglycane moins épaisse pcq présence membrane externe
- Porine
- Pas d’acides teichoïques et lipo-teichoïques
- Espace périplasmique
- F pili
- Fimbriae (aussi appelé pili)
- Capsule
Porine
rôle important pour antibiotique : ils les traversent pour tuer bactérie
Espace périplasmique
contient enzymes importantes pour métabolisme / peut aussi contenir facteurs de virulence (pour bactéries pathologiques)
F pili
appendice filamenteux à rôle sexuel (= échange info génétique) → synthétisé grâce aux gènes contenus sur un plasmide (plasmide F)
Fimbriae (aussi appelé pili)
« cheveux ». composé de protéines → permet adhérence aux cellules de l’hôte
Capsule
composé de polysaccharides ou protéines / important pour survie dans hôte au cours infection / peut permettre résistance aux détergents et facilité adhésion
Protection bactérie contre : agresseur chimique / reconnaissance récepteurs immunitaires
Membrane externe
maintient structure bactérienne / barrière = protection
Structure asymétrique
- Couche lipidique interne «classique» = phospholipide
- Couche externe : lipopolysaccharides (LPS) → stimule réponse immune (déclenche réaction toxicité) endotoxine
Quelle est la structure du Lipopolysaccharides (LPS) ?
3 domaines structuraux :
Antigène O :
- Chaîne polysaccharide
- Antigène O est reconnu de façon spécifique par anticorps (varie d’une espèce à l’autre)
Polysaccharides central
Lipide A
- Ancrage du LPS dans la membrane externe (pcq lipophile)
- Responsable activité endotoxine
Fonctions de la membrane cellulaire
Production ATP (source d’énergie pour certaines enzymes de la cellule)
- Concentration en protons est différent de part et d’autre de la membrane
- Création potentiel membranaire
- Passage protons de l’extérieur vers intérieur fournit énergie
Complexe formant ATP est composé de protéines pour transport électrons, cytochromes, etc.
Énergie fournit pour :
- Mouvement flagelle
- Production ATP
- Protéines de transport
Quels sont les propriétés recherchés pour un agent anti-bactérien ?
Sélectivité Activité «-cide» Activité bactériostatique Émergence bactéries résistantes lentes Spectre d’activité étroit ou large Demi-vie longue Distribution tissulaire large Administration facile Interférence avec d'autres médicaments
Sélectivité
être le plus efficace possible pour tuer bactérie/microbe tout en étant le moins toxique pour cellules humaines
IC 50 : mesure de concentration inhibitrice (concentration à laquelle on tue 50% des bactéries) (concentration idéalement la plus petite possible)
CC 50 : mesure de concentration cytotoxique (concentration idéalement la plus grande possible)
Indice (fenêtre) thérapeutique = CC50/IC50 (fenêtre dans laquelle il sera possible d’éliminer le plus de bactéries possible sans cytotoxicité)
Activité «-cide»
action de tuer les bactéries
Activité bactériostatique
empêche bactérie de grossir/proliférer mais ne tue pas
Émergence bactéries résistantes lentes
apparition de bactéries présentant une mutation ou information génétique sous forme de plasmide / on veut que la bactérie est du mal à échapper à l’effet antibiotique
Spectre d’activité étroit ou large
nombre d’espèces microbiennes différentes que l’anti-bactérien peut tuer, idéalement on veut des spectres d’activité large (couvre plusieurs espèces différentes), surtout quand on est pas certain de la nature du microbe causant l’infection, souvent infections causés par 2 ou 3 espèces différentes donc important d’utiliser spectre large
Demi-vie longue
temps pour éliminer 50% du médicament
- prendre échantillon sang et calculer la concentration de l’anti-bactérien depuis l’administration → on veut trouver le 50% de la concentration maximale observée
- on veut un temps de demi-vie long pcq sinon on doit faire plusieurs administration de médicament et fait augmenter/diminuer souvent la concentration ce qui donne la chance à la bactérie de continuer à se reproduire
- élimination par l’urine et foie
Distribution tissulaire large
nb organes que médicament peut atteindre → surtout pcq on est pas capable de prédire les sites d’infections qui pourrait suivre
- organe très difficile à atteindre = SNC (à cause de la barrière hématoencéphalique)
- intéressé à avoir des molécules qui
franchissent cette barrière
- intéressé à avoir des molécules qui
Administration facile
- administration orale (plus facile → patient peut être à la maison et moins compliqué)
- administration intraveineuse (plus efficace)
Interférence avec d’autres médicaments
molécules qui va diminuer efficacité d’une autre molécule que le patient prend déjà on ne souhaite pas
Type d’antibiotiques
Naturel
Semi-synthétique
Synthétique
Naturel
extrait d’espèces vivantes → bactéries ou mycètes (peut sembler contre-intuitif mais fait partie de l’arsenal chimique que microbe utilisent pour faire guerre entre eux)
- produit par mycète pour tuer bactérie et vise-versa
Semi-synthétique
antibiotique naturel à qui on fait subir modifications chimiques pour modifier leurs propriétés = on cherche à élargir le spectre d’action (antibiotique de 1re génération, 2e, 3e…)
Synthétique
conçu pour cibler généralement molécule précise du microbe (découverte rationnelle)
Quelles sont les phases de développement antibactérien synthétique ?
Pré-clinique
Clinique
Quels sont les étapes pré-clinique ?
1- Identification cible
2- Identification composé chimique « leader »
3- Modification pour augmenter activité in vitro
4- Évaluation activité in vivo et toxicité (sur animaux)
Identification cible
cible de nature protéique (enzyme pcq souvent indispensable et on peut tester activité enzymatique)
Identification composé chimique « leader »
approche au hasard = crible au hasard (on en trouve 1 ou 2 qui ont une certaine activité inhibitrice)
approche analogue de substrat = part du substrat de l’enzyme et on introduit des modification dans le substrat (analogue de substrat) et on cherche un analogue de substrat qui va lié l’enzyme et l’empêcher de faire sa fonction normale et la tuer pcq on peut que le substrat reste tjrs lié à l’enzyme
Modification pour augmenter activité in vitro
tester diverses modification de ce composé leader et arriver avec un composé meilleur
Phases des essais cliniques
Phase 1 : explorer occurrence des effets secondaires chez les personnes (seulement des volontaires sains) / par groupe de 5 personnes, on commence par doses bases (plus bases que ce qu’on donnerait à un patient) → suivi plusieurs fois par jour
→ après quelques jours on donne des doses plus élevées au prochain groupe de 5 patients → dose plus grande au prochain groupe, etc.
*les gens sont payés
on regarde aussi la distribution de la molécule chez le patient (temps de demi-vie, concentration, sérum…)
Phase 2 : nombre plus élevé de patient (mais pas nécessairement moyens financiers) (quelques dizaines/centaines de patients) pcq crainte effets secondaires
médicament / placébo ou tout le monde a le médicament (dépend du type de recherche)
*si tout est beau + résultats prometteurs = passer à phase 3
Phase 3 : souvent bcp plus de patients (milliers)
Quels sont les cibles bactériennes des antibiotiques ?
Synthèse membrane cellulaire
Réplication ADN
Synthèse des protéines
Antibiotiques qui ciblent la synthèse de la membrane cellulaire
β-lactames, vancomycine, isoniazide, éthambutol, cyclosérine, ethionamide, bacitracin, polymyxine
Antibiotiques qui ciblent la réplication ADN
quinolone, métronidazole, clofazimine
Antibiotiques qui ciblent la synthèse protéines
chloramphenicol, macrolide, clindamycine, linézolide, quniupristin dalfopristine
Synergie
activité d’une drogue augmente celle d’une autre drogue
Sulfonamide et triméthoprime ont un effet synergique sur E. coli
Antagonisme
une drogue inhibe l’action d’une autre drogue
Nitrofurantoïne inhibe l’activité de l’acide nalidixique
Pourquoi utilisé plusieurs antibiotiques ?
- Pour obtenir un effet synergétique
- Micro-organismes particulièrement persistants (ex : tuberculose)
- Contrer des mécanismes de résistance (ex : médication contre le VIH → on donne 2 ou 3 molécules au patient pcq thérapie monomère mène à une résistance du virus avec le temps)
- Infections causées par plusieurs organismes
- Pour traiter les infections sérieuses dans la période précédant l’identification de l’agent infectieux (ex : encéphalite sévère = risque de décès élevé = donner mélange antibio pour améliorer cas avant de connaître les résultats de la ponction lombaire)
Quels sont les types de transmission des gènes de résistances à un médicament d’une espèce à une autre ?
Transformation
Transduction
Conjugaison
Transposition
Transformation
prélèvement et maintenance ADN provenant du milieu extérieur
= prélèvement d’ADN « nu » dans le milieu par la bactérie
exemple de bactéries compétentes à l’état naturel : Bacillus subtilis, Haemophilus influenzae, Neisseria gonorrhoeae
Incorporation stable de l’ADN prélevé dans le chromosome bactérien se produit en général entre régions d’ADN homologues = recombinaison homologue
Virus de bactéries
Composé d’une carapace protéique protégeant leur génome
Transduction
transfert de matériel génétique d’une bactérie à une autre via des des virus de bactéries (bactériophage)
Types de transduction
Transduction généralisée
Transduction spécialisée
Transduction généralisée
consiste en le transfert de fragments d’ADN « au hasard »
Transduction spécialisée
consiste en le transfert de fragments d’ADN particuliers, normalement proche du lieu d’insertion du phage dans l’ADN bactérien
Qu’est-ce qu’un transposons ?
Éléments d’ADN mobiles
Portent des séquences répétées terminales reconnues par l’enzyme transposase
Portent souvent des gènes conférant un intérêt sélectif au transposon
Peuvent être trouvés sur des plasmides ou des phages
Transposon minimal
Transposon complexe
Conjugaison
Transfert d’un plasmide bactérien d’une bactérie à une autre via un « pont moléculaire » conçu à cet effet (plasmide F)
Occasionnellement, le plasmide F peut s’intégrer dans le chromosome bactérien = appelé épisome
- Les plasmides qui portent des gènes de résistance à un ou plusieurs antibiotiques sont appelés plasmides R
- Certains peuvent être transférés d’une espèce de bactérie à une autre, principalement par conjugaison
(ex : TEM-1) - Certains plasmides portent de multiples gènes de résistance à des antibiotiques
Transposition
Transfert via des petits fragments ADN mobiles
Ces différents processus aboutissent à une variabilité génomique augmentée = équivalent bactérien de la sexualité chez les êtres vivants plus complexes (surtout pour la conjugaison)
Expression des gènes
Les gènes bactériens sont présents individuellement, ou bien sous forme groupée : les opérons
Le promoteur est là où s’initie la synthèse des ARNs messagers = transcription
Au sein d’un opéron, les différentes protéines sont codées par un seul ARN, appelé polycistronique
ARN polymérase bactérienne est inhibé par la rifampicine
Rifampicine (autre nome / noms commerciaux)
Autre nom : rifampine
Noms commerciaux : rifadin, rimacter, rimactan, rifaldazin, rofact (au Canada)
Rifampicine (type d’antibiotique et type d’activité)
Semi-synthétique
Activité bactéricide
Dérivé de Streptomyces mediterranei
Rifampicine (indications)
Infections à mycobactéries : tuberculose, lèpre
Staphilococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) (en combinaison avec l’acide fusidique)
(moins fréquent) : infections à Listeria,
Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae, Legionella pneumophila. – toujours en combinaison avec d’autres antibiotiques
Rifampicine (contre-indications + effets secondaires)
Hypersensibilité, enfants de moins de 6 ans pour cause de risques de fausse route
Porphyrie
Hépatotoxicité → La rifampicine diminue l’effet de nombreux autres médicaments en augmentant leur métabolisme au niveau du foie
Coloration des fluides corporels (sans conséquences graves)
Excrété dans le lait maternel
Rifampicine (mécanisme d’action)
se lie à une sous-unité de l’ARN polymérase ADN-dépendante des bactéries
Rifampicine (problèmes de résistance)
La prévalence de M. tuberculosis résistantes à la rifampicine augmente actuellement, ce qui menace de réduire son utilisation
Génétique bactérienne
réplication de l’ADN chromosomal
Les topoisomérases introduisent des coupures dans l’ADN suivies de ligation = permet d’accommoder la réplication de l’ADN
Les gyrases sont des toposisomérases de classe II (coupures double brin, nécessité d’ATP)
ADN gyrases et hélicases sont responsables du déroulement de l’ADN, alors que la topoisomérase IV le ré-enroule sous forme de double-hélice
L’activité des ADN gyrases et autres topoisomérases bactériennes est inhibée par les molécules synthétiques de la famille des quinolones
Quinolone font quoi ?
Inhibe la synthèse d’ADN
Quinolone 1re génération (nom médicament et spectre d’activité)
Acide nalidixique
Bactéries gram (-) sauf pseudomonas
Quinolone 2e génération (nom médicament et spectre d’activité)
Ciprofloxacin / Enoxacin / Lemofloxacin / Norfloxacin / Ofloxacin
Couvre 1re génération (et Pseudomonas)
+ quelques activités contre gram (+) (Staphylococcus aureus mais pas Streptococcus pneumoniae)
Quinolone 3e génération (nom médicament et spectre d’activité)
Levofloxacin / Gatifloxacin / Moxifloxacin / Sparfloxacin
Couvre 2e génération → meilleur activité contre gram(+)
+ quelques activités contre anaérobies
Quinolone 4e génération (nom médicament et spectre d’activité)
Trovafloxacin
Couvre 3e génération + meilleure activité contre anaérobies
Ciprofloxacine (noms commerciaux)
Cipro, Ciproxin, Ciloxan
Ciprofloxacine (type d’antibiotique et type d’activité)
Synthétique
Bactéricide
Ciprofloxacine (indications)
Les fluoroquinolones sont actives contre : Neisseria, Haemophilus influenzae, Mycoplasma, Chlamydia, Legionella, Mycobacterium tuberculosis, SASM, et Entérobactéries
Ciprofloxacine = active contre Pseudomonas aeruginosa
Ciprofloxacine (effets secondaires)
Problèmes gastro-intestinaux → effets secondaires sont en général minimes chez les adultes
Ciprofloxacine (contre-indications)
Enfants sauf en cas de mucoviscidose (fibrose cystique), à cause des problèmes de cartilage → hyper-sensibilité aux quinolones → tendinites causées par des administrations précédentes
Ciprofloxacine (mécanisme d’action)
Son activité bactéricide résulte de l’inhibition de la topo-isomérase de type II (ADN-gyrase) et de la topo-isomérase IV, nécessaires à la réplication, la transcription, la réparation et la recombinaison de l’ADN (acide désoxyribonucléique) bactérien
Ciprofloxacine (problèmes de résistances)
Entre 8% et 65% des E. coli associés aux infections urinaires présentent une résistance à la ciprofloxacin
Mécanisme de résistance aux antibiotiques
Diminution de la perméabilité membranaire
Altération des sites de liaison à l’antibiotique
Pompes à efflux
Inactivation enzymatique
Diminution de la perméabilité membranaire
Empêche antibiotique d’atteindre sa cible
Altération des sites de liaison à l’antibiotique
Diminution de l’affinité de l’antibiotique pour son site d’action
Pompes à efflux
Antibiotique éjecté de la cellule par transport actif
Inactivation enzymatique
Production d’une enzyme qui inactive ou détruit l’antibiotique
Mécanisme de résistances aux quinolones
Modification de la cible
Pénétration réduite
Surexpression des pompes à efflux
Modification de la cible (quinolones)
Modification de la cible
- Principal mécanisme
- Mutations sélectionnées en présence de quinolones avec fréquence 10-8
- Mutation plus souvent sur gyrA ou parC (plus rarement sur gyrB ou parE)
- Région spécifique QRDR : site actif de l’enzyme
Pénétration réduite (quinolones)
Diminution de perméabilité
mutation porine/OmpF (modification quantitative et/ou qualitative)
Surexpression des pompes à efflux (quinolones)
Efflux actif : mutations dans la région régulatrice → hyperactivité de ces systèmes
Métronidazole (nom commercial + administration)
Nom commercial : flagyl
Administration: Peut être administré par de multiples voies (orale, topicale, rectale, IV, vaginale)
Métronidazole (mécanisme)
Se lie à l’ADN, modifiant sa structure et empêchant sa réplication
Métronidazole (indications)
Vaginites causées par des bactéries anaérobies (Gardnerella vaginalis) ou des protozoaires (Trichomonas vaginalis)
Dysenterie amibienne causée par les protozoaires Entamoeba histolytica or Giardia lamblia
De nombreuses infections causées par des bactéries anaérobies appartenant aux genres Clostridium, Fusobacterium, etc.
Colite pseudomembraneuse causée par C. difficile
Métronidazole (effets secondaires)
Provoque des avortements spontanés
Réactions fréquentes (diarrhées, nausées…) et rares (hyper-sensibilité: fièvre, irritations…)
Métronidazole (contre-indications)
Hyper-sensibilité, intolérance au gluten, enfant de moins de 6 ans (fausse route) → déconseillé pendant l’allaitement ou associé à l’alcool
Structure du peptidoglycane
Composé de chaînes de polysaccharides, liées par des peptides
La synthèse s’amorce dans le cytoplasme, se poursuit sur la face interne de la membrane plasmique puis, après translocation, sur la face externe
La formation du peptidoglycane nécessite des transglycosylases et des transpeptidases-carboxypeptidases
Transpeptidases et carboxypeptidases sont la cible des antibiotiques appelés β-lactames, comprenant la pénicilline
Agents anti-bactériens qui ciblent la synthèse du peptidoglycane
Inhibiteurs de la paroi cellulaire
Quels sont les inhibiteurs de la paroi cellulaire ?
β-lactames
Glycopeptides
Fosfomycine
β-lactames
Inhibent la synthèse de la paroi cellulaire en se liant aux carboxypeptidases (penicillin-binding proteins, PBPs)
A l’origine, agissent seulement sur les Gram-positives. Cependant, certaines drogues plus récentes agissent aussi sur les Gram-négatives
N’agissent pas sur les bactéries intra-cellulaires qui n’ont pas de paroi cellulaire ou une paroi contenant peu de peptidoglycane: ex. Mycoplasma, mycobacteria, Legionella, Chlamydia, Brucella
Pénètre la barrière hématoencéphalique pour atteindre le liquide céphalorachidien
Pénicillines G et V (famille des β-lactames)
type d’antibiotique + type d’activité + administration
Naturels = pénicillines G et V
→ Produit du champignon Penicillium
Semi-synthétique = tous les autres membres famille pénicilline
Bactéricides
Administration par injection = benzylpénicilline (pénicilline G; Bicillin C-R®, Bicillin L-A®, Pfizerpen® )
Administration orale = pénicilline V (Pen-Vee® K®, V-Cillin-K, Veetids®)
Pénicillines G et V (indications)
Pénicilline G : syphilis, gonorrhée, septicémie chez l’enfant, méningites, pneumonies
Pénicilline V : Infections causées par Streptococcus pyogenes (pharyngite, infections de la peau…)
Pénicillines G et V (effets secondaires)
Réactions communes : diarrhées, éruptions cutanées
Plus rare : urticaire, surcharge sodée (excès de sel), encéphalopathies métaboliques dans le cas d’administration de fortes doses
Pénicillines G et V (contre-indications)
Réactions d’hypersensibilité et allergies
Eviter pour le traitement des complications de la mononucléose
β-lactames : résistance
Par modification de la cible → diminution de la perméabilité membranaire : empêche antibiotique d’atteindre sa cible
Par altération de l’accès à la cible → diminution de l’affinité de l’antibiotique pour son site d’action
Par production de β-lactamases → soit par l’hydrolyse du noyau β-lactame par l’action d’une β-lactamase
(l’acide clavulanique inhibe les β-lactamases)
Glycopeptide
Mécanisme : Actifs seulement sur les gram (+) (ne franchissent pas la membrane externe des gram (-))
D’autres bactéries sont résistantes « naturellement »
La résistance peut être aussi acquise, c’est le cas lorsque les gènes de résistance sont portés sur un plasmide. Plusieurs opérons portent des gènes de résistance pouvant conférer la résistance à la vancomycine
Exemple SARV – ERV (v. plus haut)
Vancomycine (nom commercial + type d’antibiotique + administration + type d’action)
Nom commercial : Vancocin
Type d’antibiotique : naturel → produit par fermentation de Streptomyces (une actinobactérie)
Administré par voie orale ou par injection
Activité bactéricide (en général) et bactériostatique contre les entérocoques
Vancomycine (indications)
Actif contre la plupart des bactéries gram (+), mais pas contre les gram (-) (sauf qulques espèces de Neisseria).
Utilisé pour le traitement d’infections sérieuses par des streptocoques, staphylocoques, ou entérocoques qui ne répondent pas à des antibiotiques moins toxiques
Infections au staphylocoque résistant à la méthicilline (SARM)
Patients allergiques aux pénicillines
Utilisé oralement pour traiter le C. difficile
Vancomycine (effets secondaires)
Réactions d’hypersensibilités (douleurs localisées, éruptions cutanées, fièvres, neutropénie, thrombose)
« Red-person syndrome »
Risque de surdité (ototoxicité)
Vancomycine (contre-indications)
Hypersensibilité, femmes allaitantes, association avec d’autre médicaments néphrotoxiques
Vancomycine (problèmes de résistances)
Vancomycine = antibiotique “de dernière chance” contre les bactéries gram (+)
Bacitracine
Mélange de polypeptides (protéines) utilisé dans des crèmes (application cutanée)
Agit seulement sur gram (+)
Inhibe le recyclage d’une lipide « transporteur » impliqué dans la translocation de composants de la paroi cellulaire vers l’extérieur de la membrane cellulaire
Antibiotiques inhibiteur de la synthèse des protéines
Aminoglycosides
Tétracyclines
Chloramphenicol
Macrolides, Lincosamides et Streptogramines
Aminoglycosides (fait quoi)
Interfèrent avec l’incorporation de l’ARN de transfert initiateur
Aminoglycosides (type d’activité)
Activité bactéricide
Aminoglycosides (mécanisme)
Se fixe à des protéines présentes dans la sous-unité 30S du ribosome, empêchant l’ARNt initiateur de se fixer
Agit également sur la membrane externe des bactéries gram (-)
Actives surtout sur les Gram (-), mais parfois utilisées pour traiter des infections à staphylocoques ou streptocoques
Aminoglycosides (administration)
intraveineuse ou intramusculaire
Aminoglycosides (résistance)
Résistance par modification de la cible, ou par production d’enzymes modifiant l’antibiotique (résistance acquise)
Aminoglycosides (toxicité)
Toxicité est élevée = fenêtre thérapeutique petite → fenêtre à l’intérieur de laquelle on espère une action antimicrobienne mais pas de toxicité humain → plus fenêtre petite = plus difficile de trouver le juste milieu parfait
Tétracyclines (mécanisme)
Empêchent l’incorporation de l’ARNt suivant au site accepteur
(peu importe la nature du second ARNt = empêche cette étape de la synthèse)
Ces molécules inhibent le même mécanisme dans les cellules eucaryotes
Tétracyclines (type d’activité + administration)
Activité bactériostatique
Administré oralement
Tétracyclines (toxicité)
Potentiel de toxicité élevé, mais antibiotique pénètre plus dans cellules bactériennes que eucaryotes donc pas si pire pour toxicité mais quand même
Tétracyclines (résistance)
Résistance très répandue chez les bactéries; dû à l’utilisation excessive, en milieu médical mais aussi agricole. Les gènes de résistance sont portés par un transposons
Chloramphenicol
empêche la formation de la liaison peptidique entre les acides aminés
Chloramphenicol (type d’activité + administration)
Activité bactériostatique → spectre d’action large
Administré oralement
Chloramphenicol (mécanisme)
bloque l’action de la peptidyl-transférase → Empêche formation des liaisons peptidique : au sein de a.a dans formation/synthèse des protéines dans bactérie
Pénètre bien le liquide céphalorachidien, et pour cette raison est utilisé dans le traitement de méningites bactériennes (ex. H. influenzae)
Chloramphenicol (résistance)
Résistance via un plasmide facilement transféré entre bactéries gram (-) → plasmide transféré => conjugaison
Macrolides, Lincosamides et Streptogramines (font quoi)
Empêchent la translocation de l’ARNt au sein du ribosome
Macrolide (ex: erythromycine) (administration)
Administrés oralement/injection/pommade ophtalmique
Macrolide (Traite contre?)
Traitement des streptocoques chez les patients allergiques à la pénicilline
- Actifs contre Legionella pneumophila, Campylobacter jejuni, et les mycoplasmes
- Actif contre Chlamydia et Treponema pallidum (syphilis)
Était administré sous forme d’onguent pour les yeux aux nouveaux-nés
Macrolide (résistance)
Résistance due à des gènes présents sur des plasmides
Lincosamide (ex : clindamycine) (utilisation)
utilisé pour traiter plusieurs infections par plusieurs bactéries anaérobies et aérobies
Streptogramines (ex : quinupristine) : (type d’antibiotique et inhibe quoi)
antibiotiques naturels extraits de la bactérie Streptomyces qui inhibent la synthèse protéique par divers mécanismes
Plusieurs de ces molécules sont généralement mélangées pour obtenir un effet important
But d’une endotoxine
Présence molécules microbiennes qui vont activer (sur-active) la réaction immunitaire
Mécanisme d’une endotoxine
Libération de composés bactériens :
- peptidoglycane, acide lipoteichoique (gram- positives)
- LPS (gram-négatives)
Lipopolysaccharides (présent chez bactéries)
Ces produits bactériens vont à leur tour causer une réponse inflammatoire excessive qui peut se terminer en choc
But d’une exotoxine
Protéines qui n’ont pas un effet sur réponse immunitaire mais perte de fonction de certains types cellulaires
Mécanisme d’une exotoxine
Protéines produites par les bactéries, qui vont altérer la fonction ou tuer les cellules de l’hôte
Organismes producteurs (exotoxine)
Presque tous les gram(+) Quelques gram(-)
Organismes producteurs (endotoxine)
Presque tous les gram(-)
Emplacement dans la cellule (exotoxine)
Extracellulaire
Excrété dans le milieu
Emplacement dans la cellule (endotoxine)
Lié à la paroi cellulaire bactérienne
Libéré lors de la mort de la bactérie
Nature chimique (exotoxine)
Majoritairement polypeptides
Nature chimique (endotoxine)
Complexe LPS
Stabilité (exotoxine)
Instable
Dénaturé en-haut de 60°C et UV
Stabilité (endotoxine)
Relativement stable
Peut tolérer plusieurs heures en-haut de 60°C
Toxicité (exotoxine)
Dans les plus toxiques
Toxicité (endotoxine)
Faible toxicité, mais peut être fatal à grande doses
Effet sur les tissus (exotoxine)
Quelques unes agissent comme neurotoxines ou toxine m. cardiaqu
Effet sur les tissus (endotoxine)
Pas spécifique
Effet systémique général ou réactions locales
Production de fièvre (exotoxine)
Peu à aucune fièvre
Production de fièvre (endotoxine)
Hausse rapide de température à fièvre intense
Antigénicité (exotoxine)
Forte
Stimule production d’anticorps et immunité
Antigénicité (endotoxine)
Faible
Ne produit pas d’immunité (lorsque remis de la maladie)
Conversion et utilisation de l’anatoxine (exotoxine)
Par traitement thermique ou chimique Anatoxine utilisée pour immuniser contre la toxine
Conversion et utilisation de l’anatoxine (endotoxine)
Ne peut pas être converti en toxoïde
Ne peut pas être utilisé pour immuniser
Exemples (exotoxine)
Botulisme / Gangrène gazeuse / Tétanos / Diphtérie
/ Intoxication alimentaire / Staphylococcique / Choléra / Entérotoxine / Peste
Exemples (endotoxine)
Salmonellose / Tularémie / Choc endotoxiqu
Bacillus anthracis
nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme
Nom de la toxine / Maladie : Anthrax (cytotoxin)
Action de la toxine : Augmente perméabilité vasculaire
Symptômes de l’hôte : Hémorragie / Oedème pulmonaire
Bacillus anthracis (comment humain contracte et symptômes)
Les humains contractent la maladie principalement par ingestion de viande contaminée ou par inhalation d’une dose élevée de spores. En l’absence de traitement, mort dans 100% des cas
- inhalation = perte des capacités respiratoires
- ingestion = perte des fonctions du système digestif (vomissements, vomissements avec sang, etc)
Clostridium botulinum
nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme
Nom de la toxine / Maladie : Botulisme
Action de la toxine : Bloque le relâchement d’acétylcholine sur les plaques motrices
Symptômes de l’hôte : Paralysie respiratoire / Vision double
Botulisme (taux de létalité + traitement)
Maladie rare (environ 100 cas par an aux USA)
Taux de létalité élevé (60-70%) en l’absence de traitement.
Le taux de létalité est de ~2% pour les patients traités par respirateur artificiel.
Il y a aussi un traitement par immunothérapie passive : immunoglobulines anti-toxine botulitinique
Pas de traitement antibiotique.
Type de botulisme
Botulisme alimentaire (25%) causé par l’absorption d’aliments contenant la toxine
Botulisme infantile (70%) causé par l’absorption de spores de la bactérie, qui vont ensuite coloniser les intestins et produire la toxine
Botulisme provenant de blessures (5%)
Applications médicales ou cosmétiques de la toxine botulinique (du botulisme)
Blépharospasme = désordre neurologique où le patient peut garder ses yeux constamment fermés.
La toxine botulinique est injectée tous les 2-3 mois autour des yeux
= botox
Clostridium perfringens
nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme
Nom de la toxine / Maladie : a-toxin / Gangrène gazeuse
(a-toxine) = type d’hémolysine = cause la destruction des cellules, incluant les globules rouges
Produit plus de 10 autres toxines, dont des protéases et une entérotoxine (provoquant des diarrhées)
Action de la toxine : Décompose la lécithine dans les membranes cellulaires
Symptômes de l’hôte : Destruction des cellules et des tissus
Clostridium perfringens (type bactérie)
bactérie anaérobie obligatoire
Clostridium perfringens (traitement)
Traitement par pénicilline + amputation des membres infectés
Clostridium Tetani
nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme
Nom de la toxine / Maladie : Tétanos (neurotoxine)
Action de la toxine : Inhibition l’antagoniste des neurones moteurs
Symptômes de l’hôte : Spasmes musculaire violents, arrêt respiratoire
Clostridium Tetani (type de bactérie)
Bactérie anaérobie obligatoire
Clostridium Tetani (mécanisme + symptôme)
Infection lorsque une blessure permet l’entrée de spores en conditions anaérobies
(les sols sont riches en spores)
Symptômes et mort causés par stimulation musculaire extrême (environ 10% des cas non traités)
Tétanos néonatal (on fait quoi)
Tétanos néonatal est très fréquent dans les pays en développement
tétanos néonatal peut être attrapé lorsque accouchement dans conditions non favorable
→ vacciner les mères → anticorps (IgG) sont transmis par placenta / (IgA) par lait maternel
Clostridium Tetani (traitement)
Traitement par immunoglobulines + métronidazole + vaccination + diazepam
Corynebacterium Diphteria
Nom de la toxine / Maladie : Diphtérie (cytotoxine) → produite par bactérie infecté par virus
Action de la toxine : Inhibition de la synthèse des protéines
Symptômes de l’hôte : les dommages cardiaques peuvent causer la mort des semaines après la guérison apparente
Diphtérie (formation / complications / cas grave)
Maladie très contagieuse
Formation de «pseudo-membranes» (« fausses membranes ») dans les voies respiratoires.
Les toxines diphtériques causent des complications cardiaques et neurologiques (paralysie).
Décès dans 5-10% des cas (asphyxie ou cardiaque).
Traitement par anti-toxine, et antibiotiques
Cellules touchés par cette toxine = tuée = forme pseudo-membrane pcq organisme a pas le temps d’éliminer les cellules mortes donc pseudo-membrane devient toujours plus épaisse = cas grave = asphyxie
Escherichia coli
nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme
Nom de la toxine / Maladie : Diarrhée du voyageur (entérotoxine)
Action de la toxine : Cause perte excessive d’eau et électrolytes
Symptômes de l’hôte : Diarrhée
Escherichia coli (mécanisme)
Trouvée sous le nom de entérotoxine thermolabile
Mécanisme similaire au choléra
Entérotoxine de type A-B
A1 cause une dérégulation de la quantité d’ions dans le tube digestif, ce qui déclenche la diarrhée.
Escherichia coli vérotoxinogène
nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme
Nom de la toxine / Maladie : O157:H7 (entérotoxine)
Action de la toxine : Syndrome hémolytique et urémique
Symptômes de l’hôte :
Destruction muqueuse intestinale et provoque des hémorragies dans les reins Saignements et hémorragies et insuffisances rénales
Escherichia coli vérotoxinogène (mécanisme)
La bactérie est acquise par ingestion d’aliments contaminés
bactérie produit toxine = vérotoxine ou shiga (ou shiga-like)
composée: shiga toxins 1 et 2 (Stx1/Stx2)
toxine pénètre cellules épithéliales l’intestin = cause leur destruction par apoptose
E. coli = accès aux cellules endothéliales des vaisseaux sanguins, qui seront détruites à leur tour présence de sang dans les selles (diagnostic)
E. coli = présente dans le sang (bactériémie) et va pouvoir infecter d’autres organes (reins mais aussi le cœur ou les poumons)
destruction des cellules sanguines = entraîner des débris cellulaires
- en conjonction avec l’infection directe des reins par la bactérie = cela va entraîner une perte de fonction des reins
bactériémie conduit à l’hypertension à cause de la réponse immunitaire (peut entraîner le décès)
perte des globules rouges peut conduire à une anémie sévère (diminution du transport de l’oxygène)
présence de la bactérie a/niveau cœur = endocardite : inflammation conduisant à la destruction des valves cardiaques
présence de nombreux débris cellulaires dans le sang peut entraîner un infarctus (crise cardiaque) ou ACV
Chacun de ces mécanismes, ou une combinaison de ces mécanismes, peut entraîner le décès.
Vibrio cholerae
nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme
Nom de la toxine / Maladie : Choléra (entérotoxine)
Action de la toxine : Cause perte excessive d’eau et électrolytes (jusqu’à 30L/jour)
Symptômes de l’hôte : Diarrhée (peut tuer en quelques heures)
Il existe un vaccin contre
Shigella dysenteriae
nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme
Nom de la toxine / Maladie : dysenterie bacillaire (entérotoxine)
Action de la toxine : Effets cytotoxiques aussi puissant que la toxine botulique
Produit la toxine shiga (comme E. coli O157:H7)
Symptômes de l’hôte : Diarrhée (cause paralysie chez lapins par hémorragie et oedème moelle épinière)
Shigella dysenteriae (transmission + symptômes + traitement)
Transmission fécale-orale
Symptômes : crampes, fièvres, vomissements, diarrhées contenant du sang.
Traitement :
réhydratation
antibiotiques seulement dans les cas les plus graves
Pseudomonas aeruginosa (nom de la toxine/maladie + action de la toxine + symptôme)
Nom de la toxine / Maladie : Infections variées (exotoxine A)
Action de la toxine : Inhibe synthèse des protéines
Symptômes de l’hôte : Létal / Lésions nécrotiques
Mécanisme des exotoxines de Pseudomonas aeruginosa
Exotoxine A-B = mécanisme d’action similaire à celui de la toxine diphtérique
exotoxine A = capable d’entrer et de traverser les cellules de muqueuses, pour aller ensuite cibler et détruire les cellules du système immunitaire
Infection du tract urinaire, peau, yeux, oreille, et septicémie chez les patients immuno-déprimés (infection opportuniste)
De nombreux antibiotiques sont utilisés dans le traitement pour cette infection
Choc toxique staphylococcique (toxic shock syndrome) (agent causal)
Staphyloccocus aureus (note: une pathologie similaire est causée par Streptococcus pyogenes; parfois appelée toxic shock-like syndrome)
Choc toxique staphylococcique (toxic shock syndrome) (source de l’infection)
voie vaginale / blessures / voies respiratoires
Le nombre de CTS causés par les tampons a beaucoup diminué depuis les années 80
Choc toxique staphylococcique (toxic shock syndrome) (symptômes)
fièvre élevée, pression artérielle basse, malaises;
éruptions cutanées à différentes régions du corps (mais pas les muqueuses).
Le diagnostic prend en compte l’histoire du patient (utilisation de tampons…)
Choc toxique staphylococcique (toxic shock syndrome) (traitement)
Antibiotique approprié pour éliminer la bactérie (souvent, pour S. Pyogenes: pénicilline et clindamycine)
+ mise sous IV pour contrer l’hypotension
+ dans le cas de fasciite nécrosante,
élimination des tissus infectés et amputation si nécessaire
Dans certains cas, administration de méthylprednisone, un corticostéroide
Sporulation
Certaines bactéries gram-positives
Transition état végétatif à état dormant = sporogénèse ou sporulation
La spore contient une copie du génome bactérien (chromosome)
La spore représente un état déshydraté de la bactérie, et peut lui permettre de survivre pendant de longues périodes
Structure de la spore
Tunique
Cortex
Coeur
Tunique (structure de la spore)
Composé de protéines, responsable de la résistance à de nombreux produits chimiques
Cortex (structure de la spore)
Fait de peptidoglycane, mais moins polymérisé qu’à l’état végétatif
Coeur (structure de la spore)
contient principalement le nucléoïde (donc ADN) et des ribosomes métaboliquement inactif
Germination
passage à l’état végétatif
les spores sont nombreuses dans les sols
Peuvent causer des infections dans le cas de plaies ouvertes. Ex: Clostridium tetani, Clostridium perfringens et Bacillus anthracis (anthrax)
Mécanisme de germination
activation
Activation (étape ? du mécanisme de germination)
Étape 1
pour pouvoir germer, la spore doit être activée par un agent capable de léser les multiples enveloppes sporales
agent peut être de nature :
- mécanique : choc, phénomène d’abrasion
- physique : chaleur (Cf procédé de tyndallisation)
- chimique : acidité
Initiation (étape ? du mécanisme de germination)
Étape 2
intervient qu’en conditions favorables
- forte teneur en eau
- milieu riche contenant des métabolites effecteurs (adénine, adénosine, Mg2+)
Ces éléments pénètrent à travers les enveloppes endommagées et déclenchent un processus autolytique avec dégradation du peptidoglycane du cortex et libération de l’acide dipicolinique
Alors la spore se gonfle d’eau et perd ses caractéristiques
Émergence (étape ? du mécanisme de germination)
Étape 3
après sa réhydratation → spore donne une nouvelle cellule végétative qui entre en phase active de biosynthèses : la synthèse de l’ADN reprend, la cellule double son volume, elle devient à nouveau capable de se multiplier
Conclusion : au cours de la sporulation, la cellule végétative bactérienne passe d’une forme active, douée d’un métabolisme riche, à une forme latente, sans activité métabolique décelable, mais capable de résister aux conditions défavorables du milieu
Microflore bactérienne
La plupart des bactéries sont retrouvées dans des lieux en contact avec le milieu exterieur - Un humain adulte = environ 30 trillions cellules humaines (3x1013) + environ 38 trillions de bactéries
Les bactéries sont de loin le groupe majoritaire de micro-organismes cohabitant avec les humains en bonne santé
La population bactérienne est dépendante de l’environnement
Peau (microflore bactérienne)
Principalement bactéries aérobies
Staphylococcus epidermidis est l’espèce la plus répandue
Staphylococcus aureus est trouvé dans ces zones humides
Propionibacterium acnes, une bactérie anaérobie, pousse sous la peau au cours de la puberté, conduisant à l’acné
Nez et bouche (microflore bactérienne)
Principalement bactéries anaérobies, de plusieurs sortes
Les bactéries anaérobies les plus fréquemment trouvées sont des genres
Peptostreptococcus, Actinomyces; les bactéries aérobies les plus fréquentes sont du genre Streptococcus, Haemophilus, Neisseria.
Bouche : jusquà l’apparition des dents, Streptococcus salivarius est l’espèce la plus courante. Puis, mélange de Streptococcus mutans (sur les dents seulement) et d’autres streptocoques (sur les gencives)
Vagin (microflore bactérienne)
Avant la puberté : Staphylocoques, Streptocoques, Entérobactéries
Après la bactérie : Lactobacillus acidophilus vagnialis et autres lactobacilles
Effets bénéfiques de la microflore bactérienne
Empêche la colonisation par des agents pathogènes:
- Certaines bactéries de la peau (Corynebacterium) peuvent produire des composés (acides gras) qui empêchent la colonisation par d’autres bactéries
- Des bactéries de l’intestin produisent des agents anti-bactériens, et des déchets métabolites qui empêchent la colonisation par d’autres bactéries
- Dans l’intestin, le nombre de bactéries est si élevé que les niches écologiques sont déjà occupées = compétition
- Au niveau du vagin, les lactobacilles maintiennent un environnement acide
- Aide à la digestion de la nourriture : Notamment, les bactéries du système digestif brisent les fibres alimentaires en des composés plus petits
- Produit certaines vitamines (ex. vitamine K)
Lien causal dans certaines maladies, et applications thérapeutiques
Certains changements dans la flore intestinale ont été associés à des maladies comme le diabète de type 2 ou l’obésité
Les transplantations microbiotiques fécales (transferts de flore intestinale) sont maintenant approuvées dans plusieurs pays pour traiter certaines infections comme la C. Difficile. La procédure a été démontrée comme étant plus efficace que le traitement antibiotique habituel à la vancomycine
Ces transplantations peuvent se faire par infusion d’une préparation microbiotique, administrée par lavement (enema), en utilisant un colonoscope, ou une sonde gastrique (nasogastric tube)
On envisage aussi l’utilisation de cette procédure pour le syndrome du colon irritable (maladie de Crohn)
On pense que l’ingestion de bactéries du type Lactobacillus n’a aucun effet thérapeutique, ces bactéries étant minoritaires dans le système digestif
