SF 3 Flashcards
Étapes du développement pré-clinique d’un médicament (3)
- Identification des molécules candidates
- Études in vitro (sur cellules et animaux)
- Études de toxicité aiguë et chronique
Développement pré-clinique - étude de toxicité aiguë
- Admin unique du médicament/1 seule fois
- Première étude réalisée
- Étude qualitative: signes toxiques
- Étude quantitative: détermination de dose létale
Dose maximale non létale
Dose la + forte pour laquelle aucun effet toxique n’est observé
DL50
Dose létale 50%
-Dose tuant 50% des animaux à 7jrs
Développement pré-clinique - étude de toxicité chronique
- Étude qualitative et quantitative des phénomènes toxiques et de leur apparition en fct du temps après admin RÉPÉTÉES de la substance
- Durée d’exposition en fct de la durée envisagée chez l’H
- Détermination de la dose maximale sans effet toxique en prises répétées
- Animaux impliqués: 2 mammifères dont 1 non rongeur (rat + chien/singe)
- Voie d’admin du médicament: celle de l’utilisation clinique
Développement pré-clinique - effets sur la reproduction
- Impact du médicament sur la fertilité
- Étude chez les rats, administration avant accouplement
- Études réalisées chez femelles gestantes
- Détection des effets latents chez des animaux nés de parents traités
- Tératogénicité: provoque la survenue de malformation foetales, anomalies des membres
Développement pré-clinique - études de mutagenèse et cancérogenèse
Les altérations génétiques sont réalisées chez l’animal et in vitro sur des cellules
-Les tests de cancérogenèse permettent d’identifier s’il y a augmentation de l’incidence tumorale ou apparition précoce de la maladie (si tel est le cas, par quels mécanismes?)
Phase 1 de développement d’un médicament
- 1ère fois où le médicament est donné à des H
- Étude de l’évolution de la molécule testée dans l’organisme en fct du temps - cinétique et analyse de la toxicité à court terme sur l’H
- Petit nbr de sujets (20-50)
- Volontaires SAINS sauf exception (ex: médicament anti-cancéreux)
Phase 1 de développement d’un médicament - objectifs
- Évaluer la sécurité du médicament
- Déterminer les doses tolérées (dose faible pour débuter)
- Déterminer la dose optimale qui sera recommandée pour les prochaines études
- Déterminer les caractéristiques pharmacocinétiques
- Identifier les métabolites
Phase 1 - déterminer les caractéristiques pharmacocinétiques
- Biodisponibilité: Qté relative de principe actif absorbée à partir d’une forme pharmaceutique spécifique qui atteint la circulation systémique
Symbole: F
S’exprime en % ou par une fraction entre 0 et 1
Voie intraveineuse: F = 1 (100%) - Cmax: concentration plasmatique la + élevée après l’admin d’un médicament
- Tmax: temps auquel Cmax est atteinte
- Aire sous la courbe: concentrations plasmatiques moyennes dans un intervalle de temps donné
- Temps de demi-vie: temps nécessaire pour éliminer 50% du principe actif dans l’organisme
Après combien de temps un médicament est complètement éliminé de l’organisme?
Après 5 à 7 demi-vies ou lorsque le médicament atteint son équilibre. Donc, on perd les effets secondaires après 5 à 7 demi-vies.
Phase 1 - identifier les métabolites
Molécule mère qui a été métabolisée par des enzymes
Produit d’une réaction chimique
Phase 1 - surveillance clinique et évaluation
Surveillance clinique: biochimie et effets indésirables
Évaluation: effet pharmacologique, nbr de doses quotidiennes, influence de la nourriture
Phase 1 - évaluation: influence de la nourriture
- Aliments qui retardent l’absorption
- Prise sans aliments
- Prise avec aliments
Phase 2 de développement d’un médicament
Sujets: centaines de volontaires ayant la maladie ciblée/les patients se ressemblent (homogènes)
Doses répétées de médicament
Comparaison de plusieurs doses
Phase 2 - objectifs
- Établir la relation dose-effet
- Déterminer les caractéristiques pharmacocinétiques chez les patients
- Définir les conditions optimales d’utilisation
- Établir la sécurité et la tolérabilité - continuer à recueillir des données sur les effets indésirables
Phase 2 - objectifs: établir la relation dose-effet
- Utilisation des biomarqueurs (ex: troponine) pour objectiver la réponse biologique
- Issue clinique “endpoint” = le but du médicament (ex: le but d’une statine est de diminuer les LDL)
Phase 2 - déterminer les conditions optimales d’utilisation
Dose
Intervalle
Durée du tx
Phase 2 - déterminer les critères d’efficacité
Le critère d’efficacité est entièrement vérifié s’il est lié à l’effet thérapeutique. Si on réduit les risques à long terme, c’est qu’on a réduit ceux à court terme
Phase 3 du développement d’un médicament
- Sujets: groupes ciblés, conditions cliniques, patients hétérogènes
- Le calcul du nbr de sujets se fait avant de commencer l’essai
- Les patients (plusieurs centaines) sont divisées en 2 groupes → Un groupe reçoit le nouveau médicament et l’autre groupe reçoit le médicament de référence
- Patients viennent du monde entier
- Administration prolongée du médicament/doses répétées
Phase 3 - objectifs
- Démontrer l’efficacité et l’innocuité dans des conditions cliniques prévues
- Administration prolongée du médicament
- Nécessité de démontrer une différence significative selon des “endpoints” significatifs
Phase 3 - Méthodologie
-Efficacité
Au moins 2 études pivots (efficacité hors de tout doute)
Comparaison au placebo et au traitement standard
-Tolérance
Groupes de patients à risque (âge, insuffisants rénaux…)
Interactions médicamenteuses
Phase 4 - objectifs
PHARMACOVIGILANCE ET PHARMACOÉCONOMIE
Efficacité/Tolérabilité
- Évaluation du bénéfice thérapeutique dans des conditions cliniques usuelles de prescription
- Comparaisons et associations avec d’autres médicaments
- Détection d’effets indésirables rares
- Recherche d’autres indications possibles pour la même molécule
- Études long-terme: mortalité, qualité de vie, pharmacoéconomie
Phase 4 de développement d’un médicament
Sujets: large population / étude chez certains groupes souvent exclus de la phase 3 (âgés, enfants)
Buts: pharmacovigilance et pharmacoéconomie
Conditions d’approbation d’un Rx
Évaluation de l’innocuité, de l’efficacité et de la qualité du médicament:
-Résultats des essais précliniques et cliniques, effectués au Canada ou ailleurs
-Détails liés à la prod du médicament, à l’emballage et à l’étiquetage
-Renseignements sur les propriétés thérapeutiques et les effets secondaires
LES BÉNÉFICES SURPASSENT-ILS LES RISQUES?
Conditions d’approbation d’un Rx - Indication d’un médicament
- Pour une population donnée
- Pour laquelle on a des données solides de sécurité et d’efficacité
- L’approbation est pour une indication, pas pour un médicament (médicament approuvé pour une indication particulière)*
Étapes après l’approbation d’un Rx
Lorsque les avantages l’emportent sur les risques:
- Avis de conformité
- Identification numérique de drogue DIN
- Mise en marché
Combien de temps dure l’exclusivité du marché?
Environ 8-10 ans
Le brevet dure 20 ans, mais l’entreprise n’a environ que 8-10 ans pour récupéré les coûts (car elle a l’exclusivité)
Les 5B de la pharmacothérapie
- Bon médicament
- Bon patient
- Bonne dose
- Bonne voie
- Bon moment
4 étapes de pharmacocinétique
- Absorption
- Distribution
- Métabolisme (1. extra-hépatique / 2. hépatique (Rx de phase 1 par les CYP450, puis Rx de phase 2 → Rx phase 2 n’est pas affectée par l’âge/vieillesse)
- Élimination
Pharmacocinétique - 1. absorption
Biodisponibilité
Processus de transfert IRRÉVERSIBLE du principe actif du site d’administration jusqu’à la circulation systémique
Pharmacocinétique - 2. distribution
Volume de distribution + % de liaison aux protéines plasmatiques
Le principe actif peut se lier ou non à des protéines plasmatiques. Le Rx se distribue dans l’organisme par la circulation systémique.
Pharmacocinétique - 3. métabolisme
Clairance
Le principe actif est éliminé de l’organisme sous forme de métabolites.
Pharmacocinétique - 4. excrétion
Temps de demi-vie
Étape finale du devenir du médicament, intervient après le métabolisme hépatique. Élimination rénale, biliaire/intestinale
Pharmacodynamie vs pharmacocinétique
Pharmacodynamie: action du médicament sur l’organisme (ce que le Rx fait à l’organisme)
Pharmacocinétique: action de l’organisme sur le médicament (ce que l’organisme fait du Rx)
Aliments et interactions médicamenteuses - pamplemousse
Inhibiteur puissant et irréversible CYP3A4
- Pamplemousse contient des furanocoumarines qui forment une liaison covalente avec CYP3A4 inhibant son activité de manière irréversible et prolongée. L’effet dure jusqu’à la synthèse de nouvelles enzymes actives (environ 24h).
- Fruit entier, jus de fruit frais, concentré congelé = Même effet
Phase 4 - pharmacovigilance
Formulaire de déclaration des effets indésirables
Peut être rempli par: médecin, pharmacien, autre professionnel de la santé, consommateur ou non-professionnel de la santé
Médicament de marque vs médicament générique
Médicament de marque:
- Aussi appelé “médicament novateur”
- D’abord mis en marché comme nouvelle entité chimique
- La 1ère version vendue par le fabricant innovateur est connue comme le Produit de référence canadien
Médicament générique:
- Copie d’une médicament de marque déposée
- Produit après l’expiration du brevet
Médicament/produit générique
- Contient les MÊMES INGRÉDIENTS ACTIFS que son équivalent de marque
- Doit se conformer aux mêmes normes fédérales strictes
- Doit répondre aux normes de bioéquivalence de Santé Canada
Bioéquivalence
- Forte similitude de la biodisponibilité de 2 produits pharmaceutiques qui contiennent le même ingrédient actif à la même dose
- Absorbés de façon semblable
- Peu susceptibles de produire des différences cliniques en ce qui concerne les effets thérapeutiques et les effets indésirables
Médicaments génériques - 2 médicaments sont bioéquivalents si:
- Leur forme galénique est la même (ex: les 2 sont des suppositoires)
- S’ils contiennent la même dose des mêmes ingrédients ACTIFS
- Si les profils du médicament, de ses métabolites, ou des deux sont semblables
*Une preuve de bioéquivalence est un élément requis dans un dossier de demande d’inscription d’un médicament générique (avis de conformité)
En quoi le médicament générique est-il différent?
- Les excipients - ingrédients INACTIFS - peuvent être différents
- Sa couleur, sa forme et les inscriptions peuvent être légèrement différentes
- Ils sont, en général, moins coûteux
Produits génériques - intervalle de confiance
Intervalle de confiance (90%) se situe de 80% à 125%
Exemple: l’aire sous la courbe et la Cmax du générique doivent se trouver entre 80 et 125% par rapport au médicament innovateur
Transmission de l’information pharmaceutique
- Ralentissement du développement de nouveaux Rx depuis 2000
- Coût du développement d’un Rx augmente
- Importance des études à résultats négatifs ou neutres pour l’évolution de la pratique clinique
Définition d’un infection
Maladie causée par un déséquilibre entre les défenses naturelles de l’hôte et la capacité invasive des microorganismes (bataille entre système immunitaire de l’hôte et le micro-organisme)
4 postulats de Koch
Si un microorganisme remplit les 4 postulats, il est capable de faire une maladie infectieuse
- La microorganisme doit être associé à ceux qui souffrent de la maladie, mais absent des organismes sains.
- Ce microorganisme doit pouvoir être isolé et cultivé
- Le micro-organisme cultivé doit déclencher la même maladie chez un animal de laboratoire sensible
- Le microorganisme doit être à nouveau isolé du nouvel organisme hôte rendu malade puis identifié comme étant identique à l’agent infectieux original.
Définition: endémie
Maladie infectieuse qui sévit de façon continue dans une population. Elle peut donner des bouffées épidémiques, mais le taux d’infection par an reste relativement constant
Définition: épidémie
Infection qui se développe dans un endroit donné et touche un grand nbr de personnes. Cette augmentation est souvent soudaine.
Définition: pandémie
Épidémie qui touche plusieurs continents et qui a un développement au niveau mondial.
5 types d’infection
- Infections à transmission directe:
- par contact
- par gouttelettes et voies aériennes
- par un véhicule commun (ex: eau contaminée) - Infections à transmission vectorielle
- Infections nosocomiales (acquises à l’hôpital)
- Infections opportunistes (patient immunodéficient)
- Zoonoses (groupe d’infections qui se transmettent de l’animal à l’homme)
Importance des infections à l’échelle mondiale
La mortalité due aux infections est en diminution. Elle reste tout de même une des causes principales de décès dans les pays à revenu faible.
Il y a une acquisition de résistance aux antibiotiques à l’échelle mondiale.
La peste
- Bactérie
- Les récipients sont les rongeurs
- Transmission par puce
- Puce infecte l’H quand il y a moins de rongeurs
- 1ère pandémie: peste de Justinien (6-8e siècle)
- 2ème pandémie: peste noire (14, 17-18e siècle)
- 3e pandémie: peste moderne (19-20e siècle)
La peste - 2 impacts
- Déclin du sevrage: La mortalité (30-50% de la population européenne) a entraîné une forte pénurie et une demande en main d’oeuvre, ce qui a augmenté le pouvoir de négo des travailleurs, une meilleure rémunération et à l’émergence de nouvelles classes sociales.
- Apparition des premières ébauches de santé publique: gestion des cadavres, approvisionnement en eau et en nourriture, développement d’un système de quarantaine.
La variole
- Virus à ADN
- Mortalité 30%
- Syndrome grippal suivi d’une éruption cutanée suivi de pustules
- Aucun réservoir animal ou vecteur connu
- Dernière infection en 1977 en Somalie
- Très contagieuse, mais immunité collective
- Découverte de l’Amérique 16e siècle par les Européens = 90% de la population autochtone en Amérique du Sud meure de la variole
La varioles - 4 impacts
- A causée la perte des empires Aztèques et Incas (+ de 20 millions de mort) → L’absence d’activité humaine et la reforestation des terres cultivées a entraîné une baisse de CO2 qui a contribué à un petit âge glacial et une famine en Europe
- Variolisation: injecte l’intérieur du pustule à d’autres personnes pour tenter de les immuniser. Résultats aléatoires et risqués.
- Vaccination: 1ère forme utilisait un contact avec le pis d’une vache infectée.
- Éradication d’une maladie infectieuse: la variole a été déclarée éradiquée par l’OMS en 1980
Le choléra
- Bactérie
- Transmission fécale-orale (eau aliments contaminés)
- Entraîne la déshydratation
- Les pandémies originnent toutes en Asie
Le choléra - 2 impacts
- Base de l’épidémiologie: La source du choléra était l’eau provenant d’une pompe. La condamnation de la pompe mis fin à l’épidémie.
- Quarantaine: Tous les navires doivent s’arrêter à Grosse-Île
9 pandémies depuis le début du 20e siècle
- Influenza
1. Grippe espagnole (1918-1920)
2. Grippe asiatique (1957-1958)
3. Grippe de Hong Kong (1968-1970)
4. Grippe A H1N1 (2009-2010) - VIH-1 (SIDA) (1981…)
- Coronavirus
1. SRAS (2002-2003)
2. MERS (2012…)
3. Covid-19 (2019…) - Ebola (2014-2016)
La grippe/influenza
- Causée par un virus à ARN
- 4 types d’influenza: A, B, C, D
- Le type A est le seul qui peut être pandémique
- Plusieurs sous-types du A: H (18) et N (11)
- Plusieurs réservoirs
- Transmission via goutelettes
- Pour qu’elle soit endémique, on ne doit pas avoir d’immunité collective
- Grippe espagnole, grippe asiatique, grippe de Hong-Kong, grippe porcine, grippe saisonnière
- Vaccin antigrippe
VIH-1 et SIDA
- Découverte dans les années 1980
- Syndrome d’ImmunoDéficience Acquise - également constaté lors de transfusion sanguine
VIH-1 et SIDA - 4 impacts
- Discrimination envers les minorités qui, avec les décennies, a reculée grâce aux efforts de plusieurs mouvements activistes.
- Implication des patients dans la recherche et le développement de médicaments. Grâce à des campagnes, l’n prend maintenant les besoins des patients en considération dans le développement et la réglementation de nouveaux médicaments, du moins en Occident.
- En 40 ans, nous sommes passés d’une maladie mortelle à une maladie chronique (au Canada)
- L’efficacité de la bi-thérapie comme modèle pour d’autres maladies
Grandes découvertes de l’époque pasteurienne en microbiologie (1885-1935) - coloration Gram
Bactéries Gram + et Gram -
Découvertes - Ignaz Semmelweiss
Lavage des mains chez le personnel de la santé réduit la mortalité lors des accouchements
Découvertes - Louis Pasteur
Réfutation de la génération spontanée (il y a une cause aux infections), fermentation, maladie vers à soie, vaccin contre la rage
Découvertes - Joseph Lister
Technique de stérilisation en chirurgie, listeria
Découvertes - Illya Ilitch Metchnikov
Macrophage et phagocytose
Découvertes - Emil von Behring
Sérum antitoxine conte la diphtérie, père de la sérothérapie, 1er prix Nobel en médecine
Découvertes - Paul Ehrlich
Colorants comme diagnostique et thérapeutique, Salvarsan (contre la syphilis), père de la chimiothérapie
Découvertes - Robert Koch
Agent responsable de la tuberculose, cholera et anthrax
Découvertes - Ronald Ross
A montré que le paludisme (malaria) est transmis par un moustique
Découvertes - Alphonse Laveran
A montré que le paludisme (malaria) est causé par un protozoaire
Découvertes - Charles Nicolle
A montré que le typhus est transmis par le pou. Rôle des animaux comme vecteurs.
Découvertes - Fanny Hesse
Culture sur milieu solide à base d’agar-agar
Période thérapeutique classique des agents antimicrobiens
1935-1980
Bcp d’agents antimicrobiens développés entre 1945 et 1965
Découvertes d’agents antimicrobiens - Gerhard Domagk
1er antibiotique disponible commercialement: prontosil (un sulfamidé)
Découvertes d’agents antimicrobiens - Alexander Fleming
Découverte de la pénicilline en 1929
Découvertes d’agents antimicrobiens - Selman Waksman
Découverte de la streptomycine/bactéries du sol-Actinomycètes
Les antibiotiques ciblent 3 processus cellulaires
- Synthèse de la membrane cellulaire
- Synthèse des acides nucléiques
- Synthèse des protéines
Les besoins en développement de nouveaux antibiotiques
Besoin critique surtout pour des antibiotiques contre des microorganismes Gram -
La résistance aux antibiotiques est complexe tant au niveau biochimique qu’au niveau génétique
Méthodes préventives développées pour empêcher la transmission des infections
- Hygiène des mains
- Stérilisation
- Désinfection
- Équipement de protection individuelle
- Surfaces antimicrobiennes
- Vaccination
- Diagnostic
- Surveillance des infections
- Isolement et quarantaine
- Antibiogouvernance
- Prophylaxie
- Traitement de masse
- Contrôle des vecteurs
- Formation et standardisation
Méthodes préventives - prophylaxie
- Onchocercose: cécité des rivières causée par un vers transmis par les mouches noires
- Ivermectine: traitement de masse → élimination de la maladie
Émergence de la maladie de Lyme
- Bactérie: Borrelia burgdorferi
- Transmis par les tiques à pattes noires
- Prévalence de la maladie augmentera au Québec dans les prochaines années
Émergence du champignon Candida auris
- Décrite en 2009
- Dissémination planétaire rapide
- Infection nosocomiale, mortalité élevée
- Généralement résistante aux azolées et certaines souches sont pan-résistantes (résistantes aux antibiotiques)
Émergence du protozoaire Cryptosporidium parvum
Cause la diarrhée (2e cause de mortalité dans les pays à faible revenu)
Émergence des virus à ARN
- La dengue, du Zika, du Chikungunya et de la fièvre jaune
- Transmis par un moustique, principalement Aedes aegypti et son cousin Aedes albopictus (qui pourrait se trouver dans les prochaines années au Canada)
Mode de fonctionnement des vaccins
On utilise ARNm du virus. On l’injecte dans l’hôte qui traduit cet ARNm et produit des protéines, donnant une réponse immunitaire
Innovation dans le diagnostic des infections
Méthode par identification du pathogène diminue le temps de diagnostic en microbiologie
Innovation - microbiome
- Un nouvel organe
- Il y a plus de cells bactériennes dans notre corps que de cells humaines. Le mircobiome a un rôle clé pour l’humain: digestion des aliments, production de nutriments et métabolites, éducation de notre système immunitaire, protection…
- Prise d’antibiotique chez les jeunes enfants peut modifier la flore intestinale, alors que c’est à cet âge que le système immunitaire se développe. Les changements de la flore sont associés à plusieurs pathologies qui se manifestent souvent plus tard: allergies, obésité, maladies mentales, cancer…
- Application thérapeutique du microbiome: le traitement le plus efficace pour supprimer l’infection récurrente à clostridium difficile est l’infusion de selles d’un donneur chez le patient.
Hiérarchie taxonomique (9)
Domaine → Règne → Embranchement → Classe → Ordre → Famille → Genre → Espèce → Souche
Le monde vivant est classé en 3 domaines
- Cellules procaryotes → cellule simple sans membrane nucléaire, donc sans noyau avec généralement un seul chromosome libre dans le cytoplasme
- 1 Domaine des Bactéries: procaryotes pathogènes, beaucoup de procaryotes non pathogènes présents dans le sol et dans l’eau et les procaryotes capables de photosynthèse
- 2 Domaine des Archées: regroupe les procaryotes dont la paroi cellulaire ne contient pas de peptidoglycane, qui vivent souvent dans des conditions environnementales extrêmes et sont le siège de processus métaboliques exceptionnels. Cela inclut les bactéries méthanogènes (produisent méthane), les bactéries halophiles extrêmes et les bactéries thermophiles extrêmes.
- Cellules eucaryotes → cellule complexe et possède un noyau contenant plusieurs chromosomes, ce qui inclut les cellules humaines, animales, végétales et des microorganismes omplexes. Regroupe tous les organismes, unicellulaires ou généralement pluricellulaires, constitués de cellules eucaryotes.
Les règnes
Domaines des eucaryotes est sous-divisé en règnes qui incluent les protistes, les mycètes, les plantes et les animaux.
Domaine des procaryotes ne contient pas de règne, mais bien des embranchements, des classes, des ordres…
Comment nommer un organisme?
- 2 mots, correspondant au genre et à l’espèces
- Toujours en italique ou souligné
- Le mot désignant le genre comment par une majuscule et c’est toujours un nom
- Le mot désignant l’espèce commence par une minuscule et c’est généralement un adjectif
- Toujours rédigés en latin
- Les bactéries d’une culture sont d’une même espèce, mais ne sont pas toujours complètement identiques. On utilise le terme de souche pour désigner chaque isolat, une souche étant un ensemble de cellules filles descendant d’une même cellule mère. On identifie cette souche par un numéro, une lettre ou un nom.
Critères génotypiques
Caractères génétiques de microbes (ADN)
Critères phénotypiques
Attributs découlant de l’ADN, qu’ils soient de nature morphologique, biochimique, physiologique ou autre (caractère observable)
-Les tests en laboratoire permettent majoritairement l’identification grâce aux caractères phénotypiques
Qu’entend-on par microorganisme
En pratique clinique, le terme micororganisme ou microbe regroupe généralement les bactéries, les virus, les mycètes et les protozoaires. Ils ont tous en commun:
- Organismes de très petite taille (besoin microscope)
- Omniprésence et abondance dans la nature
- Unicellulaires (mycètes inculent des uni et pluricellulaires)
- Niveau d’organisation relativement simple
- Inclut des procaryotes et des eucaryotes
- Disposent d’un potentiel métabolique (sauf virus)
- Capables de se reproduire de façon autonome (sauf virus)
Où se situent les virus et les prions parmi les microbes?
Les virus n’appartiennent à aucun des 3 domaines, ni des règnes. Ce sont des agents infectieux acellulaires, considérés non vivants. Ils n’appartiennent pas à une branche spécifique du vivant, mais on en retrouve associés à pratiquement toutes les branches du vivant.
-Les prions ne sont pas des réplicons, ce sont des agents pathogènes de nature protéique dépourvus d’acides nucléiques. Un prion infectieux va entraîner une cascade de chg conformationnels chez des protéines apparentées saines et ainsi provoquer des dommages aux cellules infectées.
Caractéristiques générales des microorganismes/microbes
- Organisation cellulaire peut être simple ou complexe → c’est ce critère qui permet de distinguer les microorganismes eucaryotes et procaryotes
- Procaryotes TOUJOURS unicellulaires
- Très petite taille → souvent procaryotes + petits qu’eucaryotes
- Disposent de plusieurs moyens pour se procurer l’énergie nécessaire à leurs activités vitales → respiration, fermentation, photosynthèse…
- Ubiquité (omniprésence dans la nature) et abondance (le groupe le + abondant de tous les êtres vivants)
- Il y a beaucoup plus d’espèces inoffensives et utiles que de microorganismes dangereux
Les types de microbes - les bactéries
- Procaryotes
- 1 seul chromosome libre dans le cytoplasme
- Elles n’ont pas d’organelles/organites (ex: mitochondries)
- Possèdent ADN et ARN
- Se répliquent de façon autonome, par division binaire
- Peuvent vivre à l’extérieur ou à l’intérieur de l’hôte qu’elles infectent
Les types de microbes - les virus
- Visible seulement en microscopie électronique
- Non-vivants
- Ni procaryotes, ni eucaryotes
- Ils ne peuvent se répliquer de façon autonome, ce sont des parasites obligatoires ne pouvant se développer jusqu’au moment où il existe une cellule-hôte qu’ils peuvent infecter
- Possèdent soit de l’ADN ou de l’ARN, jamais les 2 en même temps
- Possède une structure protéique, nommée capside, qui entoure le matériel génétique.
- Lors d’une infection, l’ADN ou l’ARN est injecté à la cellule infectée et les gènes viraux donnent des ordres pour la construction de nouvelles particules virales en détournant, à leur fins, du matériel de la cellule hôte. Les composantes virales sont assemblées puis les virions sont libérés, souvent au coût de la mort de la cellule parasitée.
Les types de microbes - les mycètes
+ grande traille que les bactéries
- Eucaryotes existant dans la nature en tant que saprophytes environnementaux (tirent les substances qui leur sont nécessaires de matières organiques en décomposition, sans nécessairement être pathogènes en soi pou l’H)
- Peuvent causer des infections, entre autres, chez les personnes souffrant d’un déficit immunitaire.
- 2 grandes catégories de mycètes:
1. Levures: mycètes unicellulaires se reproduisant par bourgeonnement. Utilisés dans l’industrie alimentaire et contribuent à la revalorisation des déchets agricoles et industriels. Certaines levures peuvent causer des infection chez l’H.
2. Moisissures: champignons multicellulaires pouvant se présenter sous forme filamenteuse ou parfois dimorphe. Elles détériorent les aliments, sans pour autant être toxiques, bien que certaines mycètes puissent libérer des toxines dangereuses ou s’avérer invasifs en cas de blessure. En général, les mycètes sont largement utilisées dans l’industrie alimentaire et pharmaceutique.
Les types de microbes - les protozoaires
- Protozoaires sont un sous-groupe de parasites
- Eucaryotes unicellulaires causant des infections
- Vivent sans l’eau, les sols humides ou à l’intérieur d’un organisme et peuvent agir comme entités autonomes u parasitaires
- Causent des maladies comme la malaria.
- Protistes unicellulaires ayant des cycles de vie complexes pouvant affecter plusieurs espèces d’hôtes différents dans leur développement
Composantes structurales bactériennes - les enveloppes (3)
- Capsule ou glycocalyx
- Paroi
- Membrane cytoplasmique
Bactéries - les enveloppes: la capsule
- Enveloppe visqueuse d’épaisseur variable produite à la surface de certaines bactéries
- Constituant le + externe
- N’existe que chez certaines bactéries et n’est pas indispensable à leur survie
- Joue un rôle essentiel dans la virulence, en empêchant la phagocytose par les cellules immunitaires et en favorisant l’adhérence des bactéries aux cellules épithéliales de l’hôte. Confère è la bactérie qui en est doté un pouvoir pathogène que la bactérie non capsulée ne possède pas
- Composée de polysaccharides variés permettant la classification par stéréotypes
- Capsule est appelée Antigène K et on utilise le terme stéréotype pour désigner les différentes souches selon les caractéristiques capsulaires
Bactéries - les enveloppes: le glycocalyx
- Feutrage extracellulaire de fibres polysaccharidiques présentes à la surface de certaines bactéries dans leur milieu naturel. Elle est l’équivalent de la capsule, mais elle établit des interconnections entre bactéries.
- Chez certaines espèces, des qté importantes de glycocalyx sont synthétisées → on parle d’exopolymère/de biofilm
- Production de glycocalyx favorise l’adhésion de la bactéries à des matériaux comme les prothèses, les tuyaux… Compte-tenu que la composition du glycocalyx est pratiquement la même que la capsule, on utilise le terme glycocalyx lorsque les bactéries sont reliées entre elles dans cette matrice extracellulaire et le terme capsule lorsque les polysaccharides demeurent confinés à des bactéries individuelles.
Bactéries - les enveloppes: la paroi
- Enveloppe semi-rigide donnant sa forme à la bactérie (sphère, bâtonnet, spirale)
- 2 structures de parois très différentes sont observées, lesquelles ont servi à élaborer le test de Gram. Chez les Gram+ et les Gram-, on trouve un constituant commun appel peptidoglycan, mais celui-ci varie grandement en épaisseur dans l’un et l’autre des cas.
1. Gram+: paroi constituée en majeur partie d’un épais peptidoglycan
2. Gram-: paroi plus complexe → la couche de peptidoglycan est très mince, mais recouverte d’une seconde couche appelée enveloppe externe, laquelle contient des lipopolysaccharides appelés endotoxine (antigène O).
Bactéries - les enveloppes: la membrane cytoplasmique
Structure mince, à la fois souple et résistante, qui s’étend sous la paroi cellulaire et qui enveloppe et retient le cytoplasme de la cellule. Bicouche de phospholipides avec des protéines transmembranaires, laquelle forme une barrière osmotique régulant les concentrations d’ions et de substances nutritives intracellulaires versus extracellulaires. La membrane cytoplasmique contient des systèmes de transport qui assurent la pénétration sélective de certaines substances, même contre un gradient de densité qui ne favorise pas l’accumulation intracellulaire de substances.
Bactéries - les constituants internes: le cytoplasme et les ribosomes
-Cytoplasme est un fluide qui contient plus de 95% d’eau et dans lequel on retrouve un grand nombre de substances dissoutes. Il contient des ribosomes, responsables de la traduction des ARNm en protéines et l’appareil nucléaire (ADN double brin sans membrane nucléaire).
Bactéries - les constituants internes: le matériel génétique
Plusieurs bactéries possèdent, en addition de leurs chromosomes, de petites molécules d’ADN circulaire douées de réplication autonome, transférables d’un microbe à l’autre, appelées plasmides.
-Les plasmides sont de l’ADN extra-chromosomique, circulaire, réplication autonome, codent pour des propriétés facilitant la survie, incluant des gènes de résistance
Bactéries - les appendices externes
Éléments facultatifs chez les bactéries. On y retrouve principalement des flagelles et des pili.
Bactéries - les appendices externes - les flagelles
- Assurent la mobilité de la bactéries
- Ils ne sont visibles qu’en utilisant une coloration spéciale
- Ils sont antigéniques et appelés antigène H
- Leur nombre et leur disposition varient selon les genres
Bactéries - les appendices externes - les pili/fimbriae
Bcp de bactéries à Gram- possèdent des genres de poils nommés pili, plus courts que les flagelles, servant à les fixer plutôt qu’à les faire avancer. Par ailleurs, certains pili, dits sexuels, servent au transfert unilatéral de matériel génétique d’une bactérie à l’autre, phénomène appelé conjugaison, qui contribue à la dissémination de gènes de résistance par le transfert de plasmides. Les pili sexuels sont peu nombreux, et les pili réguliers sont aussi appelés fimbriae.
La spore (endospore)
- Certaines bactéries ont la capacité de former des spores intracellulaires (endospores) dans lesquelles elles stockent leurs éléments vitaux dans les situations de survie, en se débarrassant du reste. Sous cette forme, elles peuvent résister de longues années sans eau ni nourriture, aux températures extrêmes, et deviennent insensibles à l’action de composées chimiques tels les antibiotiques. Lorsque les conditions environnementales deviennent défavorables, le processus de sporulation s’enclenche; lorsqu’elles redeviennent favorables, la bactérie reprend sa forme végétative active par un processus appelé germination. Seule la forme active peut être pathogène, mais c’est souvent sous sa forme sporulée que la bactérie est contractée dans l’environnement.
- Le spores bactériens ne doivent pas être confondus avec les spores des mycètes, les premiers constituant un mode de survie, tandis que les secondes jouent un rôle de reproduction par leur dissémination.
- Volume, forme et localisation de la spore bactérienne à l’intérieur de la bactérie sont des caractéristiques constantes pour une espèce donnée et servent donc à l’identification des espèces.
Classification par approche phénotypique - caractéristiques morphologiques
- Morphologie bactérienne: taille, forme et organisation peuvent permettre de les classifier
- Morphologie coloniale: morphologie des colonies (forme, élévation, bordure, surface, opacité, couleur) peuvent permettre de les classifier
Classification par approche phénotypique - tests colorimétriques
- Coloration simple
- Coloration de Gram: On colore et toutes les bactéries deviennent violet crystal (bleu). Ensuite, on ajoute de l’iode et elles deviennent toutes violet. Puis, on décolore avec une solution d’éthanol ou d’acétone et les Gram - deviennent transparentes (Gram+ restent violet). Finalement, on ajoute du safran et Gram- devient rose, alors que Gram+ reste violet.
- Colorations de structures spécifiques: capsule, endospore et flagelles
Classification par approche phénotypique - microscopie optique
-Microscopie à fond clair: utilisé de façon courante/spécimen apparaît donné sur un fond lumineux brillant
Classification par approche phénotypique - microscopie à fluorescence et confocale
Lasers - immunofluorescence - reconstruction 3D par ordinateur
Phénomènes d’interactions vivantes peuvent être filmés
Classification par approche phénotypique - microscopie électronique
Fait traverser l’échantillon à observer par un faisceau d’électrons libres, émis par un canon à électrons, qui se déplacent sous la forme d’ondes, lesquelles sont focalisées au moyen d’aimants électromagnétiques servant de lentilles. L’avantage de cette technique est de pouvoir grossir de beaucoup le spécimen à observer.
Classification par approche phénotypique - microscopie à force atomique et à sonde à effet tunnel
Microscope à force atomique permet de visualiser la topographie de la surface d’un échantillon
Microscope à effet tunnel permet de déterminer la morphologie et la densité d’états électroniques de surfaces conductrices ou semi-conductrices avec une résolution spatiale pouvant être égale ou inférieur à la taille des atomes.
Classification par approche phénotypique - tests biochimiques
- Permettent d’identifier les bactéries une fois leur croissance obtenue en culture pure.
- Les laboratoires de bactériologie clinique utilisent maintenant la technologie Micro-Scan → pointage selon les réactions positives par rangée. Le nbr final correspond à un genre et espèce de bactérie. Certaines rangées permettent de vérifier la résistance aux antibiotiques.
Classification par approche phénotypique - tests sérologiques
Détection immunologique → 2 méthodes: antigènes microbiens ou anticorps (réponse sérologique)
Méthode ELISA est une technique d’identification faisant usage d’anticorps spécifiques, placés sur des plaques. Un ELISA permet soit de rechercher un antigène microbien dans un échantillon clinique donné ou de rechercher des anticorps qui ont été formés contre cet antigène.
Classification par approche génotypique - séquençage de l’ADN
Permet d’identifier, pour chaque espèce, des sections d’ADN qui lui sont propres, afin de développer des sondes capables de reconnaître précisément ces sections et d’ainsi détecter la présence d’un microbe particulier dans un échantillon.
Composantes obligatoires et facultatives des bactéries
Obligatoires: paroi cellulaire, membrane plasmique, cytoplasme, chromosome, ribosomes
Facultatives: capsule, endotoxine, plasmide, flagelle, pili, spore
Système nerveux autonome (2)
- Sympathique → ergotrope = assume la dépense d’énergie (combat ou fuite face au danger)
- Parasympathique → trophotrope = repos et digestion
Système nerveux autonome sympathique - caractéristiques
Réponse aux situations de stress
Mobilise l’organisme
Réponse diffuse et amplificatrice
Exercice, excitation, énervement, embarras
Système nerveux autonome parasympathique - caractéristiques
Maintien des fonctions de base
Économise l’énergie
Réponse discrète et ciblée
Détente, digestion, défécation, diurèse
Centre principal du SNA
L’hypothalamus, qui reçoit tout de même des influences du cerveau conscient (émotions/vue)
SNA - Neurone bipolaire
Chaîne de 2 neurones consécutifs et s’étendant du SNC jusqu’aux organes effecteurs
Neurone bipolaire - 1er neurone
Neurone pré-ganglionnaire
Origine dans le SNC
Fibre myélinisé - fibre nerveuse type B
Fait synapse dans le(s) ganglion(s)
Neurone bipolaire - 2e neurone
Neurone post-ganglionnaire
Origine dans le ganglion autonome
Fibre non-myélinisé - fibre nerveuse type C
Fait synapse avec l’organe effecteur
Synapse - définition
Zone de contact fonctionnel qui s’établit entre 2 neurones ou entre un neurone et une autre cellule (organe cible)
Synapse ganglionnaire - définition
Synapse entre le neurone pré-ganglionnaire et le neurone post-ganglionnaire du SNA
Système parasympathique - origine
Cranio-sacrée: nerfs crâniens (3, 7, 9 et 10 étant le + important) et nerfs sacrés
Système parasympathique - caractéristiques
Ganglions près des organes effecteurs → neurone pré-ganglionnnaire long/neurone post-ganglionnaire court
Ratio post:pré = 1-3:1
Distribution localisée et ciblée
Système parasympathique - action sur l’oeil
Contraction de l’iris (myosis) et contraction du muscle ciliaire (accomodement de la vision de proche)
Système parasympathique - action sur les glandes lacrymales
Augmentation sécrétions
Système parasympathique - action sur les glandes salivaires
Augmentation sécrétions (diluées) → récepteur alpha 1
Système parasympathique - action sur le coeur
Diminution FC et diminution contractilité → récepteur B1
Système parasympathique - action sur trachée et bronches
Constriction et augmentation des sécrétions → récepteur B2
Système parasympathique - action sur système gastrointestinal
Augmentation motilité → récepteurs alpha 1 et bêta 2
augmentation du tonus
augmentation des sécrétions
relaxation des sphincters → récepteurs alpha 1
Système parasympathique - action sur la vessie
Contraction muscle detrusor → récepteur B2
relaxation muscle trigone et sphincter → récepteur alpha 1
Système parasympathique - action sur le pénis/clitoris
Érection
Système parasympathique - action sur l’utérus (grossesse)
Variable
Système sympathique - origine
Thoraco-lombaire
Système sympathique - caractéristiques
- Ganglions près du SNC → neurone pré-ganglionnaire court/neurone post-ganglionnaire long
- Ration post:pré = 20-30:1
- Distribution diffuse et étendue
Système sympathique - action sur oeil
Contraction de l’iris (mydriase) → récepteur alpha 1
Relaxation du muscle ciliaire (accomodement vision lointaine) → récepteur bêta 2
Système sympathique - action sur les glandes salivaires
Sécrétion (dense), quantité diminuée → récepteur alpha 1
Système sympathique - action sur le coeur
Augmentation FC et augmentation contractilité → récepteur bêta 1
Système sympathique - action sur trachée et bronches
Dilatation → récepteur B2
Système sympathique - action sur système gastrointestinal
Diminution de la motilité → récepteurs alpha1 et bêta2
diminution du tonus
contraction des sphincters → récepteur alpha 1
Système sympathique - action sur la vessie
Relaxation du muscle destrusor, contraction du muscle trigone et du sphincter → récepteur alpha 1
Système sympathique - action sur le pénis
Diminution de l’érection
Système sympathique - action sur la vésicule séminale et la prostate
Contraction/Éjaculation
Système sympathique - action sur l’utérus (grossesse)
Relaxation/Contraction
Système sympathique - action sur les vaisseaux sanguins des muscles squelettiques
Dilatation → récepteur bêta 2
Constriction → récepteur alpha 1
***SAUF coronaires → récepteur bêta 1
Système sympathique - action sur les vaisseaux sanguins de la peau et des muqueuses
Constriction → récepteur alpha 1