Cours 5 Flashcards
Courbe de létalité
-Une population microbienne n’est pas tuée instantanément lorsqu’elle est exposée à un agent létal
- La population est réduite à intervalles constants (taux de mortalité)
-Tout comme la courbe de croissance d’une population la courbe de létalité est logarithmique
-
Courbe logarithmique à pente négative
- Plus le taux de mortalité est grand et plus la pente de la droite est forte
Temps de réduction décimale (D ou valeur D):
- Temps requis pour tuer 90 % des microbes ou des endospores d’un échantillon à une température spécifique
Méthodes physiques dans le contrôle des microorganismes
1) La température
2) La filtration
3) Les rayonnements
Filtration de l’air
-Stérilisation de l’air en le faisant passer dans des filtres qui retiennent les micro- organismes
Les rayonnements
x
gamma
uv
Les agents chimiques antimicrobiens
-Les composés phénoliques
-Les alcools
-Les halogènes (chlore, iode, fluor )
-Les métaux lourds (Ag, Hg, Zn et Cu)
-Les agents oxydants (peroxyde,… ozone)
-Les agents de surface (surfactant, savon, détergent) -Les additifs de conservation
-Les aldéhydes (formaldehyde, glutaraldéhyde)
-Les gaz stérilisants
Phénol
- Le phénol (Lister, 1876) fut le 1er antiseptique et désinfectant utilisé à grande échelle (diminution du risque d’infection lors d’interventions chirurgicales)
- Rarement utilisé de nos jours comme antiseptique car irritation de la
peau/muqueuses et odeur désagréable - Encore utilisé dans des onguents cutanés (Ex: ozonol) ou dans des pastilles
pour le traitement des maux de gorge (Ex: chloraseptique, action antiseptique + anesthésique)
Mode d’action: (conc. 1-5%) - Endommage les membranes plasmiques (lipides)
Dérivés phénolés
- Ils sont plus efficaces et moins irritants que le phénol
- Désinfectants de surface dans les laboratoires et hôpitaux: (crésols) et
commerciaux (Lysol ) (o-phényl-phénol) - Antiseptiques: Usage courant: Triclosan dans savons antibactériens, dentifrices, mousses à raser, planches à découper, ustensiles de cuisine, …):
résistance/toxicité
2) Les alcools
- Désinfectants et antiseptiques (peau, muqueuse); couramment utilisés
- Ils sont bactéricides et fongicides, mais non sporicides
- Certains virus contenant des lipides sont également détruits
Mode d’action: - Dénaturation des protéines - Dissolution des lipides membranaires
Types d’alcool les plus populaire: - Éthanol et isopropanol (alcool à friction) - Concentration idéale entre 70 et 80% (plus efficace que 100%)
Les halogènes + iode
- Éléments du groupe VIIA du tableau périodique. Le chlore, l’iode et le fluor sont les plus utilisés
- Agents antimicrobiens efficace pouvant être employés seuls ou comme constituants de composés inorganiques ou organiques
- Antiseptique: Nettoyage de blessure, avant chirurgie (Bétadine)…
-Désinfectant: comprimé dans l’eau
iode: - Actif contre tous les types de bactéries, de nombreuse endospores (à forte dose), différents mycètes et virus
Mode d’action
- Inactivation des enzymes/protéines en s’y fixant (iodation) et/ou
en les oxydant (oxydation)
Chlore + fluor
-Désinfectant de choix pour l’eau (piscine, aqueduc) et le nettoyage des
surfaces de travail (eau de Javel)
Utilisation: - Sous forme de gaz: Cl2 + H2O = HCl + HClO (acide hypochloreux)
- Hypochlorite de sodium/calcium (eau de Javel):
Ca(OCl)2 + 2 H2O = Ca(OH)2 + 2 HClO (acide hypochloreux)
Mode d’action de l’acide hypochloreux: HClO = HCl + O
- L’oxygène provoque une oxydation des constituants cellulaires et détruit bactéries, mycètes et virus mais pas les endospores
Le fluor
- À faible dose le fluor inhibe les enzymes et entraine ainsi la destruction des bactéries.
Utilisation: - Pâte dentifrice et les rince-bouches, eau destinée à la distribution publique
Les métaux lourds
- Plusieurs métaux lourds (Ag, Hg, Zn et Cu) ont des propriétés désinfectantes ou antiseptiques
- Utilisés pendant de nombreuses années, mais de nos jours ils ont été remplacés
par d’autres agents moins toxiques et plus efficaces (beaucoup de métaux lourds sont plus bactériostatiques que bactéricides). Ne détruisent pas les endospores.
Aussi, inactifs en présence de matière organique.
Mode d’action: - Inactivation des enzymes/protéines en s’y fixant (groupements sulfhydryles), ce qui les fait précipiter - Argent: nitrate d’argent (1%) dans les yeux des nouveaux-nés, pansement, crème, et plusieurs autres (libération des ions d’argent)
- Mercure: mercurochrome et le merthiolate (Thimerosal) (antiseptique), peinture - Cuivre: Sulfate de cuivre (algicide), 8-hydroxyquinoléinate de cuivre (peinture)
- Zinc: algicide, pommade (erythème fessier), shampooing (antipelliculaire)
Agents oxydants
- Ils exercent une action antimicrobienne qui repose sur l’oxydation de constituants cellulaires (radicaux libres)
- Libération d’O2 lors de la décomposition des peroxydes peut inhiber la croissance des bactéries anaérobies dans des plaies profondes
Peroxyde d’oxygène (h2o2)
- Antiseptique utilisé à la maison et dans les hôpitaux
- Pas très bon pour les plaies ouvertes (ralentit la cicatrisation)
- Très bon désinfectant pour les objets inanimés (même sporicide,
lorsqu’utilisé à haute température)
Utilisation: - Désinfection des lentilles cornéennes - Emballage aseptique (matériaux d’emballage plongés
dans solution chaude d’H2O2 avant d’en faire des récipients)
L’acide peracétique (CH3-C(=O)-O-OH)
- Tue les bactéries végétatives et les mycètes <5 min - Tue les endospores et les virus en 30 min
- Corrosif et potentiellement toxique (contact direct)
Utilisation: - Désinfection matériel médical - Désinfection en agroalimentaire, industrie textile/papier
(ne laisse aucun résidu toxique)
Le peroxyde de benzoyle
Traitement des plaies infectées par des agents pathogènes ANAÉROBIES Ex: infection des follicules pileux par bactéries anaérobies (acné)
O3
- Forme très réactive de l’oxygène
- Bon agent antimicrobien, mais dispendieux Utilisation: - Désinfection de l’eau potable
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Agents de surface
Surfactant: Molécules qui réduisent la tension de surface entre les molécules. Inclus les savons et les détergents
- Solubilisent les membranes et dénaturent les protéines
Savons - Peu efficace comme antiseptique, mais jour un rôle important dans le lavage destiné à éliminer mécaniquement les microbes
Détergents anioniques (charge négative)
- Ils sont des désinfectants à large spectre et principalement utilisés dans
les lessives et produits de nettoyage et en industrie alimentaire Ex: Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)
Détergents cationiques: Instruments en caoutchouc; Nettoyage de la peau -Les composés d’ammonium quaternaires
- Actifs envers les bactéries (essentiellement les Gram positives)
- Fongicides, amibicides et actifs envers les virus à enveloppe lipidique - Inactifs contre les endospores
- Ex: Le chlorure de benzalkonium (Zephiran) et le chlorure de
cétylpyridinium (Cepacol) (inodore, incolore, stable) : Antimicrobiens puissants présents dans les rince-bouches
Les additifs de conservation
Retardent la détérioration des aliments
- Les acides carboxyliques: le benzoate de sodium, l’acide sorbique et le propionate de calcium
Facilement métabolisés par l’organisme (sans danger)
Préviennent la formation de moisissures dans les aliments acides tels que les fromages, les fruits et les boissons gazeuses
Le propionate de calcium est un agent fongistatique ajouté au pain
Mode d’action: Perturbent le métabolisme des microbes
- Nitrates/nitrites de sodium: ajoutés à de nombreux produits carnés (jambon, saucisse, …)
- Permettent à la viande de conserver sa couleur rouge
- Préviennent la germination et le développement d’endospores botuliques dans la viande
Mode d’action: inhibe les enzymes contenant du fer
Les aldéhydes
-Les deux aldéhydes les plus couramment utilisés: la formaldéhyde et la glutaraldéhyde
-Molécules très actives qui se combinent aux acides nucléiques et aux protéines, ils les inactivent par pontage et alkylation
-Bactéricide, fongicide, virucide, algicide,… Ce sont des désinfectants chimiques (même stérilisants) très efficace
- Utilisé pour le matériel médical sensible à la chaleur
Ex: - Formol (solution aqueuse de formaldehyde à 37%) - Glutaraldéhyde (2%) = bactéricide
Les gaz stérilisants
-Exposition à un stérilisant chimique en phase gazeuse
*Utiliser pour le matériel thermosensible
* produit pharmaceutique
* Seringue
* Petri
* Fil de suture
* Cathéters…
*Ex:- Oxyde d’éthylène (EtO) (alkylation de l’ADN et des protéines) – Dioxydedechlore
– Peroxyded’hydrogène(vapeur)
Coefficient phénol
Comparer l’efficacité d’un désinfectant à celle du phénol
Dilution la plus élevée capable de tuer les bactéries après 10 minutes d’exposition Ex : Phénol = 1/40
Produit = 1/160
Coefficient = Inverse dilution produit testé = 160 = 4 Inverse dilution phénol 40
Conclusion : votre produit est 4 fois plus puissant que le phénol
Mise en garde : L’efficacité peut varier lorsque l’agent est utilisé dans un usage normal (in vivo)
historique chimiothérapie
Paul Ehrlich (1854 - 1915)
- Père de la chimiothérapie moderne (toxicité spécifique)
- Découvre que le rouge Trypan affecte le trypanosome (protozoaire transmis
par la mouche Tsé-tsé) responsable de la maladie du sommeil
- Arséphénamine (dérivé de l’arsenic) contre le spirochète causant la syphilis (Prix Nobel 1908)
Gerhard Domagk (1895-1964)
- Découvre que le rouge Prontosil, utilisé pour colorer le cuir, tue les streptocoques et les staphylocoques pathogènes sans affecter les animaux
(sulfamide) (Prix Nobel 1939)
Alexander Fleming (1881-1955)
- Découvre la pénicilline en 1928; Prix Nobel 1945
Selman Waksman (1888-1973)
- Découvre la streptomycine isolée de l’actinomycète Streptomyces griseus Bactérie du sol. (Actinomycètes: Gram + qui produisent des hyphes) (1944). Prix Nobel 1952
Types d’antimicrobiens
-Antibactériens (bactéries)
-Antifongiques (mycètes)
-Antiprotozoaires (protozoaires)
-Antiviraux (virus)
Provenance des antibiotiques
Composé de faible poids moléculaire produit par un microorganisme qui
fonctionne à faible concentration
-Naturels: synthétisés par des microorganismes (bactéries Gram+ et mycètes)
- Semi-synthétiques: Antibiotiques naturels ayant subis une modification par l’addition d’un groupement pour les rendre moins sensibles à la dégradation par les pathogènes (Ex: ampicilline et méthicilline qui dérivent de la pénicilline)
Purement synthétiques: Synthétisés chimiquement (sulfamides, chloramphénicol,…)
Propriétés des antibiotiques
Toxicité sélective: Tuer ou inhiber l’agent pathogène en affectant le moins possible l’hôte
Dose thérapeutique: Concentration du produit requise pour le traitement clinique d’une infection
Dose toxique: Concentration du produit qui devient toxique pour l’hôte Indice thérapeutique: C’est un indice de la toxicité sélective
Indice thérapeutique = Dose toxique Dose thérapeutique
* Plus l’indice est élevé, meilleur est l’agent thérapeutique car plus grande est la différence entre la sensibilité de l’hôte et celle du microorganisme
Nature de l’activité antimicrobienne
- « statique » (inhibe la croissance; réversible) - « cide » (tue le microorganisme; irréversible)
Spectre d’action: Quantité d’espèces attaquées par un agent - Spectre étroit: Affecte une variété limité de microorganismes
Ex: - Pénicilline (Gram +)
- Streptomycine (Gram - aérobie)
- Large spectre: Affecte une grande variété de microorganismes
Ex: - Sulfamides peuvent agir contre les bactéries et certains protozoaires
- Tétracycline et chloramphénicol agissent contre les Gram+ et Gram –
Mesure de l’activité antimicrobienne
1) Concentration minimale inhibitrice (CMI):
Concentration la plus faible d’un antibiotique capable d’empêcher la croissance d’un microorganisme
2) Concentration minimale létale (CML) (ou CMB: CM Bactéricide)
Concentration la plus faible d’un antibiotique capable de tuer un microorganisme.
(Les dilutions utilisées pour la CMI qui ne présente pas de croissance sont inoculées dans un milieu sans antibiotiques (liquide ou agar)
Méthode de diffusion
Antibiogramme (Kirby-Bauer) Le E-test
Substances anti-bacteriennes
Inhibition de la synthèse de la PAROI
Indice thérapeutique élevé
-Inhibe les pontages (transpeptidation du peptidoglycane)
-Bactéricide
Les B-lactamines: Noyau B-lactame Maintenant en version semi-synthétiques
Noyau B-lactame
Site d’action des B- lactamines
Les pénicillines: Les moins toxiques des antibiotiques, mais 1- 5% des adultes allergiques. Beaucoup de résistance.
Les céphalosporines: Produit par le mycète Cephalosporium (1948). Spectre d’activité plus large que les pénicillines
Les glycopeptides
-Ex. Vancomycine (Gram+). Produit par Streptomyces orientalis
-Se fixe au D-Ala-D-Ala , bloque la transpeptidation
Inhibiteurs de la synthèse des PROTÉINES
Indice thérapeutique relativement élevé
Les aminoglycosides
-Cible: la sous-unité 30S des ribosomes
-Bactéricide; plus efficaces contre les Gram –
-Ex. : La streptomycine, la kanamycine, la néomycine, gentamicine -De moins en moins utilisés (résistance et assez toxiques)
Les tétracyclines
-Cible: la sous-unité 30S des ribosomes
-Effet bactériostatique (besoin du système immunitaire) -Large spectre, mais effets secondaires importants
Le chloramphénicol
-Fixation sur l’ARNr 23S de la sous-unité 50S
-Produit au départ par Streptomyces venezuelae, maintenant obtenu par synthèse chimique. Très large spectre, mais affecte la moelle osseuse de façon temporaire ou permanente. À utiliser en dernier recours. - Bactériostatique.
Les macrolides
-Fixation sur l’ARNr 23S de la sous-unité 50S du ribosome. Bactériostatique -Large spectre. Prescrits aux patients allergiques aux pénicillines.
-Ex. : Erythromycine, clindamycine
nhibition de la synthèse des ACIDES NUCLÉIQUES
Indice thérapeutique peu élevé
Vise l’ADN polymérase et l’ADN hélicase (bloque la réplication) ou l’ARN polymérase (bloque la transcription). Toxicité sélective plus faible
Les quinolones
-Antibiotiques synthétiques avec un noyau de 4-quinolone
-Inhibe la topoisomérase II (gyrase) en se fixant au complexe ADN-gyrase -Réplication et réparation de l’ADN sont sévèrement perturbées au point de tuer la bactérie: Bactéricide
-Large spectre et couramment utilisées
-Fluoroquinolone
-Les rifamycines
-Inhibe la synthèse de l’ARNm -Tuberculose
-Les nitroimidazoles -Clostridium difficle
Substances attaquant la MEMBRANE plasmique
Indice thérapeutique peu élevé
-Perturbation ou inhibition de la synthèse des acides gras peu élevé
-Bactéricide
-Antibiotique polypeptidique
- Se fixe à la membrane plasmique et en perturbe sa structure et ses propriétés de perméabilité sélective
- Bactéricide
- Utilisation restreinte (pommades topiques), car trop toxique… -Ex. : Polymyxine B (intégrité); colistine (perméabilité)
-Lipopeptides
-Ex.: Daptomycine
Actif contre les Gram+; perturbe la polarité de la membrane
Substances antagonistes du métabolisme (antimétabolites)
Indice thérapeutique élevé
Analogue (compétition). Bactériostatique. Large spectre. Antifolates, les analogues de la pyrimidine et les analogues de la purine.
Les sulfamides
- Entrent en compétition avec l’acide p-aminobenzoïque (PABA), un précurseur de la biosynthèse de l’acide folique essentiel chez les bactéries.
- Les humains sont incapables de synthétiser l’acide folique - Efficacité limité: résistance croissante + effets secondaires (allergies)
-Utilisé en combinaison avec la triméthoprime, augmente le spectre
