Le contrôle des micro organismes Flashcards
Histoire
- Le contrôle des microorganismes existe depuis l’ Antiquité.
- Les Égyptiens utilisaient du feu pour stériliser et désinfectaient des corps à embaumer.
- Les Grecs utilisaient du Soufre
- Les Hébreux brûlaient les vêtements contaminés par le germe de la lèpre.
importance de la contrôle aujourd’hui
- Immense importance pour la recherche, la conservation des aliments, la prévention de maladies.
- On peut certainement contrôler les germes en modifiant leur environnement: pH, solutés, chaleur, radiations ionisantes ce qui permettrait d’accroitre la durée de conservation des aliments.
- Réduire le nombre de microorganismes pour réduire l’effet de ces organismes pour prolifère la vie des humains/animaux.
- Prévention des maladies et d’infections.
Stérilisation
-on détruit ou on élimine d’un objet ou d’un habitat toutes les cellules vivantes, les spores viables et les entités acellulaires (virus, viroïdes, virusoïdes prions).
Désinfection
destruction , inhibition ou élimination des germes potentiellement pathogènes
- Peut utiliser des agents chimiques
- On ne stérilise pas car les spores et certaines autres microorg peuvent survivre
- tue les bons germes aussi en tuant les pathogènes potentiels
Décontamination
- réduction de la population de microorganismes à un niveau sans danger pour la santé publique.
- Surfaces inertes: nettoyées puis désinfectées: Vaisselle de restaurants.
Antiseptie
- destruction ou inhibition des microorganismes sur des tissus vivants
- Antiseptiques: prévention de l’infection par l’utilisation d’antiseptiques, sur des tissus vivants pour détruire ou inhiber le développement des agents pathogènes
- doivent être moins toxiques vu qu’on les applique sur des tissus. Tuer le germe sans tuer le patient.
Chimiothérapie
- utilise des agents chimiques pour tuer ou inhiber la x de germes dans les tissus (chimiothérapie antimicrobienne: les antibiotiques
Méthodes de contrôle
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Types d’agents antimicrobiennes
- cide (tuer) Germicides: détruit les cellules végétatives mais pas les spores.
- -Bactéricide
- -Fongicide
- -Algicide
- -Virucide
- statique: ne tuent pas mais empêchent le développement de germes.
- -Bactériostatique
- -Fongistatique
Cinétique de la létalité microbienne
- La mort d’une population n’est pas instantanée.
- Elle est généralement exponentielle ou logarithmique: une population sera réduite de la même fraction à intervalles constants
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Pouvoir létal d’un agent
Temps de réduction décimale (D) (valeur du temps requis pour tuer 90% des germes ou des spores)
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Comment évaluer la mort?
- Pas de pouls. Si la bactérie ne se développe pas après ensemencement dans un milieu adéquat, elle bien morte.
- Un virus inactif ne peut infecter un hôte.
- des bactéries peuvent être vivantes et dans l’impossibilité provisoire de pouvoir se multiplier. Elle sont viables mais non cultivables (VNC).
- -Ce qui peut poser des risques dans les tests conventionnels où on démontre la destruction de germes par des antimicrobiens. Les VNC sont considérés comme mortes alors qu’elles ne le sont pas! Attention!
Conditions affectant l’efficacité des agents antimicrobiens
- Taille de la population
- Composition de la population
- Concentration ou intensité de l’agent antimicrobien
- Durée d’exposition
- Température
- Environnement local
Agent antimicrobien
Tue ou inhibe la croissance
Taille de la population
Taille de la population initiale
- Plus il y a du germes au départ plus ca prend du temps à les tués
- On nettoie avant qu’on désinfecte -> le moins qu’il y a de germes le plus efficace
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Composition de la population
- Espèces: Mycobacterium: plus coriace
- Endospores plus résistantes que la bactérie végétative.
- Jeunes plus sensibles
Concentration ou intensité de l’agent antimicrobien
- Concentration: en général il y a une relation directe entre concentration/intensité et destruction. Mais pas toujours de relation linéaire directe entre les deux: parfois une toute petite augmentation de la concentration peut avoir des effets considérables. Au-delà, on ne note pas de changement.
- Ex: l’éthanol peut être plus efficace à 70% qu’à 95% car son activité augmente avec la présence d’eau.
Durée d’exposition
- Il faut maintenir une durée d’exposition suffisante pour diminuer la probabilité de survie de 10-6 ou moins.
- plus le temps est long, plus de germes vont mourir
Température
l’efficacité augmente avec la température. Certaines substances chimiques fonctionnement mieux à une température plus élevée, ce qui fait qu’on peut diminuer la concentration d’un désinfectant ou d’agent stérilisant.
Environnement local
1- pH: La chaleur est plus efficace à pH acide: (pasteurisation de nourritures et boissons acides à base de fruits, tomates comparé au lait qui est plus neutre)
2- Présence de matière organique: offre une protection contre la chaleur et les agents antimicrobiens:
–ex: les biofilms . De plus, la physiologie des microorganismes peut être modifiée dans ces biofilms.
- Environnement local: offre une protection.
- Toujours nettoyer un objet avant de le désinfecter ou de le stériliser,
Utilisation de méthodes physiques dans le contrôle
1- La chaleur
–Les basses températures
2- La filtration
3- Les radiations (UV et RI)
La chaleur
- Chaleur humide: plus efficace contre les virus, les bactéries et les champignons.
- Dégrade les AN, les protéines et autres enzymes essentiels (oxydation)
- L’eau bouillante ne détruit pas les endospores bactériennes (différence pour les eucaryotes et leurs spores qui eux, sont tuées en 10 mn). On peut désinfecter de l’eau mais on ne la stérilise pas par cette méthode.
- Pour les endospores: il faut plus que 100oC (121oc en 10 à 12 mn (puis + une marge de sécurité de 15 mn)
- Stérilisation à la vapeur dans un autoclave: fig.7.3/8.4 (inventée par Chamberlain en 1884)
Condition approximatives pour la destruction par la chaleur humide
Levures = cellules: 5 min à 50-60oC, spores: 5 min à 70-80oC
Moisissures = cellules: 30 min à 62oC, spores: 30 min à 80oC
Bactéries- cellules: 10 min à 60-70oC, spores: 2 à 800 min à 100oC ou 0,5-12 min à 121oC
Viruses= 30 min à 60oC
La pasteurisation
Vin aigre
-Chauffage de 55 à 60 oC pour détruire les germes à fermentation lactique
- Ne stérilise pas, mais tue les germes pathogènes ou indésirables, et aussi baisse la quantité de germes non pathogènes et ceux responsables de la détérioration des aliments (lait, bière, autres boissons)
–LHT (low temperature holding) 62,8oC-30min
HTST (high temperature short time) 71oC-15s
UHT (ultrahigh temperature) 141oC – 2s
La tyndallasition
Stérilisation intermittente pour détruire bactéries végétative et leurs spores
Chaleur sèche
- La chaleur sèche est moins efficace que la chaleur humide:
- Spores de Clostridium botulinum.
Tuées en 5 mn à 121 oC par chaleur humide
Mais il faut 2 h à 160 oC par la chaleur sèche - Avantage de la chaleur sèche: n’entraîne pas de corrosion des objets (verre, métal)
- Utilisation pour stériliser : de la poudre, des huiles, etc. et non pour des matériaux thermo sensibles (plastic, caoutchouc)
- petits incinérateurs
-four (160-170oC pendant 2-3h)
Mesure de l’efficacité de la destruction microbienne
- Point de mortalité thermique (PMT)
- La durée thermique mortelle (DTM)
- le temps de réduction décimale (D) ou Valeur D
Pont de mortalité thermique (PMT)
température la plus basse à laquelle une suspension microbienne est tuée en 10 mn. La mort n’est pas instantanée.
La durée thermique mortelle (DTM)
temps le plus court requis pour tuer tous les organismes d’une suspension microbienne, à une température spécifique et dans des conditions déterminées.
Le temps de réduction décimale (D) ou valeur D
temps requis pour tuer 90% des microorganismes ou des spores dans un échantillon, à une température donnée.
-picture 21 -Le temps requis pour que la courbe chute d’un facteur 10 ou d’un log
D121 - 1 minute
Valeur z
Accroissement de la température pour réduire D de du 1/10 de sa valeur, (ou la réduire d’un log quand le log de D est porté sur un graphique en fonction de la température)
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Valeur F
C’est le temps (en mn) nécessaire à une température spécifique (121 0 C) pour tuer une population de cellules ou de spores.
les basses températures
- Inhibent le développement par la congélation ou la réfrigérationmais ne tue pas.
- On peut conserver des germes par congélation.
- La réfrigération ralentit considérablement la croissance et la multiplication des germes mais sans l’arrêter complètement. Les mésophiles sont affectés mais attention aux germes psychrophiles ou psychrotrophes. - Action: conservation pour une courte durée.
La filtration
- Filtres épais: porcelaine ou diatomés, amiante.
- -Les microbes sont piégés ou s’adsorbent à la surface.
- Membranes filtrantes: acétate ou nitrate de cellulose.
- -Pores: 0,2 m de éliminent les cellules végétatives mais pas les virus.
- Les filtres sont utilisés en pharmacie sur des substances sensibles à la chaleur
- Filtration de l’air pour le stériliser
- -Masques chirurgicaux
- -Ouate sur des flacons (avec des milieu de cultures)
- -Hottes de sécurité biologique à flux laminaire utilisent des filtres HEPA (High-efficiency particulate air filters). Retiennent 99,97 % des particules (germes) de 0,3 m
Les radiations
1- radiations ultraviolettes
2- les radiations ionisantes
Les radiations ultraviolettes
- Les lambda = 260 nm: létales mais sont moins pénétrants pour le verre, les films de poussière et l’eau.
- Peuvent être utilisés comme agent de stérilisation dans des pièces, hotte de sécurité, stériliser l’air et les surfaces.
- Inconvénient: peau et yeux
- Traitement de l’eau
Les radiations ionisantes
- Excellent agent avec une très forte capacité de pénétration.
- Destruction d’endospores bactériennes et de cellules végétatives procaryotes et eucaryote. Pas toujours très efficace contre les virus.
- Utilisation pour stériliser à froid: antibiotiques, hormones, fils de sutures, objets plastiques (seringues jetables).
- ‘‘pasteurisation’’ de la volaille, du bœuf, du porc, veau, mouton, fruit et légumes, épices (reconnu par l’OMS et FDA)
Utilisation d’agents chimiques dans le contrôle
- Pour empêcher le développement dans la nourriture ou pour traiter des maladies infectieuses.
- Caractéristiques d’un bon désinfectant:
- -être actif contre une large gamme de germes (Gr+ et Gr- , AAR, endospores, champignons, virus)
- -à des dilutions élevées (un peu est efficace)
- -en présence de matière organique
- -être toxique pour les germes et sans danger pour l’humain ou l’animal
- -Stable
- -Inodore ou parfumé!
- -Hydro ou liposoluble
- -Pénétrant
- -Bon marché
- L’utilisation exhaustif augmente la chance de résistance
- Triclosan; pseudomonas rejet le triclosan
- Akuaton- peut tuer tout
Désinfectants et antiseptiques
-Phénoliques
-alcools
-composés halogénés
-aldéhydes
-Ammonium quaternaires
-Gaz
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Les composés phénoliques
- Utilisé depuis 1867 par Joseph Lister (phénol).
- Crésol, xylénol, orthophénylphénol sont utilisés comme désinfectants dans les hôpitaux et les laboratoires. Ex. Lysol: détergent commercial
- Action: dénaturent les protéines et altèrent les membranes cellulaires.
- Tuent les bacilles tuberculeux.
- Inconvénient: odeur désagréable.
- Hexachlorophène: antiseptique efficace sur la peau mais peut endommager le cerveau
- Triclosan: inhibe la synthèse d’AG bactériens. Problème de résistance
Les alcools
- Désinfectants et antiseptiques très largement utilisés: éthanol, isopropanol (70 à 80%)
- Bactéricides, fongicides mais non sporicides.
- Peuvent détruire certains virus contenant des lipides (virus enveloppés).
- Action: dénaturent les protéines et dissolvent les lipides membranaires.
- 10 à 15 min pour désinfecter des thermomètres et de petits instruments.par trempage.
Les halogènes
-Fluor, chlore, brome, iode et astate
Iode
-Action: iode (antiseptique cutané)
–oxyde les constituants cellulaires
–Iodise les protéines cellulaires
—Sporicide à forte dose.
—Teinture d’iode: mélange d’alcool et Ik2%.
—-Inconvénient:endommage la
peau, tache, allergies
—Iodophore: Iode complexé à un composé organique (détergent). Ce qui le rend hydrosoluble, non tachant et stable et non irritant.
—Utilisé comme antiseptique préopératoire et comme désinfectant.
—-Proviodine, bétadine: sont des iodopĥores couramment utilisés
Le chlore
- Pour la désinfection de l’eau, dans l’industrie laitière et alimentaire, les piscines
- Produit de l’acide hypochloreux puis de l’O atomique, un oxydant des constituants cellulaires et entraine une destruction des bactéries végétatives et des champignons mais pas des spores.
- L’excès de chlore produit des trihalométhanes (en réaction avec des molécules organiques): cancérigènes.
- L’ozonisation de l’eau est une très bonne alternative.
- Bon marché.
- Possibilité de combiner eau de javel et un détergent non ionique pour former un désinfectant efficace.
Les métaux lourds
- Ions du mercure, argent, arsenic, Zinc, cuivre ont été utilisés comme germicides mais sont toxiques. Sont en fait plus bactériostatiques (arrête le développement (paralyser)).
- Nitrate d’argent à 1% pour combattre l’ophtalmie purulente du nouveau-né (dans les yeux),
- Sulfate de cuivre: algicide
- Sulfadiazine d’argent: brûlures.
- Action des métaux lourds: inactivent les protéines cellulaires ou les précipitent.
Les ammoniums quaternaires
- Ce sont des détergents avec une activité antimicrobienne et sont des désinfectants efficaces polaires.
- Bout hydrophile: N + (ammonium quaternaire)
- Détergeants cationiques
- Action: dénature les membranes cellulaires et les protéines.
- Chlorure de benzalkonium et le chlorure de cétylpyridinium tuent la plupart des bactéries (sauf M. tuberculosis et les endospores).
- Doux, non toxiques. Utilisés comme antiseptiques de la peau et désinfectant d’ustensiles de cuisine et de petits instruments.
- stable
Les aldéhydes
- Formaldehyde (formol)
- Glutaraldéhyde
- -Très actifs
- -Se combinent aux protéines et aux acides nucléiques qu’ils inactivent par pontage et par alkylation.
- -Sont sporicides stérilisant chimique
Effet du glutaraldéhyde
-Agents alkylant
-Alkylation réaction chimique qui permet d’ajouter des groupes carbonyl à des protéines/molécules pour les inactivés
-Fixation au PG
-Peut faire des pontages pour se lié aux membranes et protéines
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Les gaz stérilisants
- Oxyde d’éthylène:
- Beta propiolactone (BPL_
- Peroxyde d’hydrogène
Oxyde d’éthylène
- -Pour la stérilisation d’objets en plastique (Boîtes de Petri. Seringues jetables, fils de suture, cathéters, etc….. germicide et sporicide.
- -Agent alkylan très puissant: se fixe sur les protéines et est très pénétrant et sur les AN
- -Bloque la réplication et l’activité enzymatique
- -Se fixe sur les protéines et est très pénétrant.
Beta propiolactone (BPL)
- agent de stérilisation de vaccin(particule d’agent atténué pour fabriquer des anticorps) ou de sérums (on donne des anticorps) .
- Peut s’inactiver avec le temps
- Bien que moins pénétrant que le précédent, et plus efficace. Élimination plus facile que le précédent.
- Cancérogène
Peroxyde d’hydrogène (eau oxygéné)
- sous forme vaporisée: hottes, salles de chirurgie. Fonctionne bien dans de températures variées. (4 à 80 degrés)
- Sans danger pour les équipements
Les agents chimiothérapeutiques
- On a vu des agents utilisés sur des objets inertes voire des tissus externes.
- Ici on traite plutôt de substances à usage interne pour tuer ou inhiber la croissance de micro-organismes dans les tissus de l’hôte.
- Doivent avoir une toxicité sélective.
- Antibiotiques:
antibiotiques
limitent la croissance de bactéries. Maintenant on dispose d’antibiotiques de synthèse contre les champignons, les protistes, les virus.
Évaluation de l’efficacité d’un agent antimicrobien
- Vérifier si l’agent est efficace et à quelle concentration
- Le test le mieux connu pour évaluer les désinfectant est la méthode du coefficient phénol. la dilution la plus élevée capable de tuer les bactéries après une exposition de 10 mn
- On compare les dilutions d’un désinfectant potentiel à celles du phénol sur des bactéries de référence.
- Dilution du phénol: 1/90
- Dilution du désinfectant: 1/450
- Coef. phenol: = Dilution du phénol/Dilution du désinfectant (1/90)/1/450 = 5
- Si la valeur référence est 1 pour le phénol, une valeur supérieure signifie que le désinfectant est plus efficace que le phénol.
- Plus la substance est active, le moins concentré que la solution doit être
