Cours 13 - ATB et résistance Flashcards
Méthodes de contrôle des microorganismes (différents buts en fonction du contexte)
- Stérilisation; élimination totale des mo sans distinction
- Désinfection; diminution du nombre de mo en vue d’éliminer les agents pathogènes
- Préservation; prévention de la colonisation et croissance des mo
Sur quoi faisons nous la stérilisation?
Sur un objet, une surface ou avec une solution(milieu de culture)
Plus efficace en stérilisation; agents physiques ou chimiques?
Agents physiques
Types de stérilisation et leurs méthodes
- Chaleur sèche (objets métalliques et en verre); Flambage ou incinération (seule méthode qui élimine les prions et endospores), air chaud (four 2h à 170C)
- Chaleur humide (plus efficace que sèche; dénature les protéines); Ébouillantage, Autoclavage (tue tout sauf les prions)
- Rayonnement; Rayonnements non-ionisants (mo avec ADN), Rayonnements ionisants (tous mo de surface)
- Filtration (air et solutions); Filtre HEPA, Membranes filtrantes
Décrire la méthode d’ébouillantage
10min dans l’eau bouillante ou vapeur, élimine efficacement les bactéries végétatives ( pas les endospores)
Décrire la méthode d’autoclavage
Vapeur sous pression, 121C à 15psi, temps variable en fonction du changement, élimine tout sauf les prions
Décrire la méthode de rayonnements non-ionisants
Longueur d’onde plus grande. Lumière UV=détérioration de l’ADN. Faible pouvoir de pénétration
Décrire la méthode de rayonnements ionisants
Longueur d’onde plus courte. Rayons X et gamma = ionisation de l’eau. Meilleur pouvoir de pénétration
Décrire la méthode de filtre HEPA
Porosité de 0,3micromètres. Filtration de l’air = salle d’opération, enceinte sécurité biologique
Décrire la méthode de membranes filtrantes
Porosité de 0,22 ou 0,45 micromètres
Que fait la désinfection?
Diminue le nombre de mo sur les objets ou surfaces en les détruisant ou en les inactivant
Différence entre désinfectant et antiseptique
- Désinfectant = Agent chimique appliqué sur surfaces ou objets
- Antiseptique = Agent chimique utilisé de manière externe sur les tissus vivants
Qualités essentielles d’un bon désinfectant/antiseptique
- Large spectre
- Action rapide (temps de contact court)
- Non toxique (de manière externe)
- Non dommageable pour les objets ou surfaces
- Facilement accessible et peu dispendieux
Classes des agents désinfectants chimiques
- Phénol et dérivés phénolés
- Halogènes
- Alcools
- Peroxyde
- Surfactants
Méthodes de préservation dans le milieu alimentaire (et leur mode d’action)
- Réfrigération et congélation (ralentit métabolisme)
- Séchage ou déshydratation (ralentit métabolisme)
- Ajout de sel ou de sucre (augmente pression osmotique)
- Agents de conservation chimiques (nitrites/nitrates; inhibent certains enzymes)
- Pasteurisation (chaleur humide)
Méthodes de pasteurisation
- 72C pendant 15 secondes. Dénaturation des protéines. Détruit agents pathogènes et majorité des agents non pathogènes
- 140C pendant 4 secondes (Ultra Hautes Températures UHT). Dénaturation des protéines. Détruit cellules végétatives et endospores
Paul Ehrlich
- Premier à emmener l’idée de chimiothérapie pour lutter contre infections bactériennes
- «Magic bullet»; agent qui agirait sélectivement contre les pathogènes sans nuire à l’hôte
- Criblage de colorants avec une activité antimicrobienne; Salvarsan
Alexander Fleming
Découverte accidentelle de la pénicilline (premier ATB naturel découvert)
Gerhard Domagk
- Synthétise le prontosil (pro-drogue)
- Criblage de molécules contre S. pyogenes avec des souris (donne naissance à la classe des sulfonamides)
Sellman Waksman
- Âge d’or de la découvert d’ATB
- Établit une plateforme pour la découverte d’ATB (basée sur les études des actinomycètes et leur influence sur les mo du sol. Isole et teste des milliers de souches in vitro avec son équipe)
- Découverte de plus d’une quinzaine d’ATB (streptomycine, actinomycine, néomycine)
ATB naturel vs synthétique
- Naturel; Provient d’une molécule faite dans la nature. Source la plus commune d’ATB = les mo du sol
- Synthétique; Fabriqué en lab. Beaucoup moins d’ATB sont faits comme ça
Bactéricide vs bactériostatique
- Bactéricide = ATB capable de tuer un mo
- Bactériostatique = ATB capable d’inhiber la croissance d’un mo (restent vivants)
Spectre d’action
Représente l’éventail d’espèces sur lesquelles la substance agit.
- ATB à spectre étroit; agissent sur nombre restreint d’espèces (ex: pénicilline G agit sur Gram+ mais pas Gram-)
- ATB à large spectre; agissent sur plusieurs bactéries à Gram- et Gram+
Quel est un effet possible des ATB à large spectre?
Surinfection
Mécanismes d’action des ATB (5)
- Inhibition de la synthèse de la paroi
- Inhibition de la synthèse des protéines
- Inhibition de la réplication et transcription de l’acide nucléique
- Détérioration de la membrane plasmique
- Inhibition de la synthèse des métabolites essentiels
Expliquer et donner un exemple du mécanisme d’inhibition de la synthèse de la paroi
- Bonne cible thérapeutique car les cellules animales en ont pas. Diminue les risques de toxicité.
- Bactéries à Gram+ sont plus susceptibles à la lyse cellulaire suivant l’altération ou la destruction de leur paroi (haute pression osmotique interne)
- ATB majoritairement bactéricide
- Anneau bêta-lactame affecte la synthèse de peptidoglycane
- Ex; pénicillines
Expliquer et donner un exemple du mécanisme d’inhibition de la synthèse des protéines
- Ribosomes procaryotes (70S) différents des ribosomes eucaryotes (80S)
- Différentes façons d’interférer avec le fonctionnement des ribosomes
- Bactériostatique
- Ex; érythromycine, streptomycine
Expliquer et donner un exemple du mécanisme d’inhibition de la réplication et transcription de l’acide nucléique
- Différences importantes entre les étapes et enzymes selon le domaine (ARN pol. ont une structure et organisation différentes, eucaryotes = noyau, bactéries = ADN gyrase)
- Ex; Rifampicine (bloque transcription, bactéricide, large spectre)
Expliquer et donner un exemple du mécanisme de détérioration de la membrane plasmique
- Membrane des cellules animales est assez différente pour que ce soit efficace, mais utilisation interne limitée
- Ex; Polymyxine (liaison au LPS puis internalisation et altération de la membrane plasmique. Actifs contre bactéries à Gram-)
Expliquer et donner un exemple du mécanisme d’inhibition de la synthèse des métabolites essentiels
- ATB aussi appelés antimétabolites
- Bloquent des réactions métaboliques ou voies métaboliques essentielles propres aux bactéries
- Ex; Sulfamides (bloquent la synthèse de l’acide folique nécessaire pour la synthèse des bases azotées de l’ADN, ATB synthétiques et bactériostatiques)
Acquisition de résistance aux ATB
- Bactéries susceptibles peuvent devenir résistantes (ou tolérantes) sous certaines conditions, lorsque mises en contact avec des ATB
- Résistance nécessite un changement au niveau génétique ou une méthode d’évitement (mutations spontanées, acquisition de gènes de résistance, évasion, dormance ou résistance)
- La membrane externe est imperméable à plusieurs ATB, rendant les bactéries à Gram- généralement plus résistantes
Mécanismes de résistance
- Produire des enzymes d’activation (enzymes spécifiques capables d’hydrolyser ou modifier les ATB, les rendant inactifs)
- Bloquer la pénétration (changement au niveau des protéines de transport membranaires comme les porines. Bloque l’entrée de l’ATB dans le cytoplasme ou l’espace périplasmique)
- Modifier la molécule cible (cible bactérienne change de conformation. Liaison de l’ATB dans le cytoplasme n’est plus possible)
- Expulsion hors de la bactérie (utilisation de pompes à efflux pour diminuer l’accumulation intracellulaire de l’ATB. Mécanisme existe pour contrer presque toutes les classes d’ATB)
- Autres (stratégies d’évasion)
Nommer des stratégies d’évasion qui pourraient aider à la résistance des bactéries aux ATB
- Production de protéines similaires à la cible qui «accaparent» l’ATB
- Surproduction de la cible bactérienne pour poursuivre l’activité métabolique
- Contournement d’une ou plusieurs étapes d’une voie; synthèse du produit final possible malgré l’ATB
- Formation de biofilm
Comment limiter l’apparition de résistance?
- Limiter l’utilisation des ATB aux situations essentielles (facteurs de croissance en agroalimentaire, ne pas donner d’ATB qui ne seront pas efficaces ou nécessaires, meilleurs outils diagnostiques pour détacher les résistances, prendre les traitements ATB tels que prescrits)
- Éliminer les mécanismes de résistance (rendre la membrane externe plus perméable, limiter les enzymes inactivant les ATB)
- Trouver de nouvelles cibles thérapeutiques
Mode d’action des phénols et dérivés phénolés
Rupture de la membrane plasmique et dénaturation des enzymes
Mode d’action des halogènes
Agents oxydants entravent l’activité enzymatique et/ou altèrent la membrane plasmique
Mode d’action des alcools
Dénaturation des protéines et dissolution des radicaux libres
Mode d’action du peroxyde
Oxydation; produit des radicaux libres
Mode d’action des surfactants
Émulsification des graisses cutanées ou réaction membrane plasmique
Années de découverte de la majorité des ATB
1950-60
Années du discovery void
1990-2010…
