LS3-7 Bases Agents Pathogènes Infec6eux

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1 LS3-7 Bases Agents Pathogènes Infec6eux (sciences biologiques) L2 ( ) Pharmacie AMIENS

2 Les objec6fs Connaître les aspects fondamentaux des différents agents infec4eux (virus, bactéries, champignons, levures, parasites) les modes de transmission, les rela4ons hôte- agents infec4eux et les enjeux en ma6ère de santé publique les moyens d étude d une infec6on chez l homme pré- requis pour enseignement coordonné«infec5ologie» en L3

3 Exemple : Pa6ent hospitalisé pour un syndrome infec4eux : fièvre, raideur méningée «syndrome méningé» Hypothèse : infec6on, méningite? Quelle é6ologie? Quel traitement? Quelle prophylaxie pour l entourage? Isolement du pa6ent? Ponction lombaire LCR Parasite? Virus? Bactérie? Levure? Traitement antiviral Traitement antibiotique Traitement antifongique

4 Les enseignements Responsable : Patricia Zawadzki Intervenants : F.Helle, E.Brochot, T.Chouaki, P. Agnamey, P. Zawadzki Cours : 24 heures Travaux- Pra6ques : 2 séances ED : 2 séances 3 ECTS

5 Le programme Bactériologie générale / P.Zawadzki Virologie générale / F.Helle, E.Brochot Parasitologie générale / P.Agnamey Mycologie générale / T.Chouaki

6 Bactériologie générale Anatomie fonc6onnelle Classifica6on Physiologie, croissance Géné6que Pathogénèse des infec6ons bactériennes Principes du diagnos6c direct et indirect Introduc6on aux an6bactériens Site à consulter : edu.org

7 Virologie générale Défini6on Structure et classifica6on des virus Mul6plica6on virale Pathogénèse des infec6ons virales Principes du diagnos6c direct et indirect Introduc6on aux an6viraux

8 Parasitologie générale Défini6ons Classifica6on Cycles parasitaires Pathogénèse Principes du diagnos6c direct et indirect Introduc6on aux an6parasitaires

9 Mycologie générale Structure et classifica6on Pathogénèse Principes du diagnos6c direct et indirect Introduc6on aux an6fongiques

10 Travaux- pra6ques 1 séance de Bactériologie Observa6ons microscopiques Cultures Iden6fica6ons bactériennes An6biogrammes Résultats TP gestes de base en microbiologie 1 séance de Virologie Bases du diagnos6c direct Bases du diagnos6c indirect

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12 Introduc6on le monde bactérien

13 Microbiologie : ensemble des disciplines concernant l étude des micro- organismes (bactériologie, mycologie, virologie, parasitologie) Bactérie : organisme vivant microscopique unicellulaire procaryote doué de métabolisme et pouvant croître et se diviser aux dépens de substances nutri6ves (substrat)

14 Maladie infec6euse : ensemble des répercussions qu entraînent dans un organisme la pénétra6on et/ou le développement d un agent infec6eux ou l ac6on de ses produits Dépend de l agent infec6eux et de l hôte («terrain»)

15 Les maladies infec6euses: 1ère cause de mortalité dans le passé les grandes épidémies la mortalité infan6le ignorance des règles d hygiène ignorances des causes des infec6ons La peste de 1721 à Marseille!

16 Découverte des Bactéries Fin XVII siècle : A. van Leeuwenhoeck, 1673 Invente le microscope Observe «des animalcules» dans l eau et la salive

17 Le 19ème siècle : la bactériologie médicale «âge d or de la microbiologie» : très nombreuses découvertes Lien établi entre maladies et microorganismes Transmissibilité Méthodologie microbiologique Louis Pasteur Fermentation Pasteurisation Réfute la théorie de la génération spontanée Relation entre maladies et micro-organismes Hans Gram Coloration différentielle Robert Koch Mycobacterium tuberculosis Vibrio cholerae Les postulats de Koch

18 Le début du 20ème siècle Les an6bio6ques L essor de la virologie Le microscope électronique Alexander Flemming découvre la pénicilline (1928) Nobel 1948

19 Découverte des virus XIX siècle : transmission expérimentale Agents ultrafiltrants : Ivanowsky (TMV) «Virus» : Beijerinck 1898 Début de la vaccina6on : Jenner (Variole) XX siècle : géné6que Bactériophages et échanges géné6ques Classifica6on de Lwoff (1953) Edward Jenner Martinus Beijerinck Dmiti Iwanowski André Lwoff

20 fin du 20 ème, début 21 ème siècle L essor de la géné6que Rôle de l ADN (Watson et Crick 1953) La biologie moléculaire OGM PCR L extension de l an6bio- résistance Watson et Crick La double hélice (1953) Nobel médecine 1962 Kary Mullis PCR (1984) Nobel chimie 1993

21 Découverte des Prions Etude du Kuru : Gajdusek (Nobel 1976) Théorie du Prion : S. Prusiner (Nobel 1997) Stanley Prusiner Carleton Gajdusek

22 Les différents types de cellules Eucaryotes (n = espèces) (n = 260 espèces, très sous-estimé) Eubactéries : «vraies» bactéries (n = espèces, probablement 10 fois plus) animaux plantes champignons protistes supérieurs Archéobactéries : bactéries méthanogènes, halophiles extrêmes,.. Procaryotes remarque : les virus ne sont pas des cellules : «acaryotes» (n = espèces, probablement >30 000)

23 3 domaines

24 Les Virus Bactériophages Bactériophages Archéobactéries Virus Eucaryotes Bacteries

25 Taille des micro- organismes Microscopie optique Microscopie électronique Rayons X RMN

26 Principales différences entre Procaryotes et Eucaryotes 2 à 100 µm 0,1 à 10 µm Cellule procaryote taille Cellule eucaryote

27 Principales différences entre Procaryotes et Eucaryotes Cellule procaryote Membrane nucléaire Cellule eucaryote

28 Principales différences entre Procaryotes et Eucaryotes 1 seul chromosome, circulaire Plusieurs chromosomes Cellule procaryote Nombre de chromosomes Cellule eucaryote

29 Principales différences entre Procaryotes et Eucaryotes Cellule procaryote Organites Cellule eucaryote Mitochondries Chloroplastes Appareil de Golgi Réticulum endoplasmique

30 Principales différences entre Procaryotes et Eucaryotes Cellule procaryote Phagocytose Cellule eucaryote

31 Principales différences entre Procaryotes et Eucaryotes Division par scissiparité (l ADN est copié puis la cellule mère se scinde en 2 cellules filles identiques Cellule procaryote Multiplication Mitose Cellule eucaryote

32 Principales différences entre Bactéries et Virus Taille (µm) Acides nucléiques Métabolisme Reproduction Croissance Bactéries 0,1-10 ADN et ARN + Division cellulaire présente Virus 0,01-0,25 ARN ou ADN - réplication absente Les bactéries sont visibles au microscope optique alors que les virus ne le sont pas : ils sont cependant visibles en microscopie électronique. L ultrastructure bactérienne (paroi, membrane cytoplasmique, etc ) est visible au microscope électronique

33 Taxonomie bactérienne et nomenclature Taxonomie : science permesant de classer les organismes en groupes d affinité (taxons) Nomenclature : règles permesant l asribu6on d un nom à chaque taxon BUTS : - classifica6on bactérienne - iden6fica6on bactérienne référence - comparaison des souches entre elles (enquête épidémiologique)

34 Marqueurs taxonomiques Ensemble des propriétés d une souche : «carte d iden6té» Marqueurs phénotypiques Structuraux Culturaux et nutri6onnels Métaboliques Propriétés exprimées Marqueurs génotypiques GC%, Séquences (ARN ) Hybrida6on ADN/ADN Empreintes géné6ques Structure du génome

35 Marqueurs structuraux Gram et morphologie Mobilité Présence de capsule, de spore Cons6tuants bactériens Pariétaux An6géniques flagelles Gram Spore capsule

36 Marqueurs culturaux et nutri4onnels Besoins en facteurs de croissance Condi6ons de croissance Délais Température Aspect des cultures Gélose chocolat Colonies R et S Hémolyse

37 Rapports avec l oxygène 1 : aérobie strict 2 : microaérophile 3 : anaérobie strict 4 : aéro-anaérobie

38 Marqueurs métaboliques Les plus u6lisés (automates d iden6fica6on) Besoins énergé6ques (auxanogramme) Métabolisme énergé6que Oxyda6f ou fermenta6f Rapports avec l oxygène Présence de divers enzymes ou voies métaboliques

39 Marqueurs métaboliques Milieu de KLIGLER (4 marqueurs) 100 marqueurs 20 marqueurs Méthodes traditionelles (galeries d identification) Procédés actuels (miniaturisés, automatisés, informatisés)

40 Marqueurs métaboliques 1 2 Galeries API 20 E 1: E. coli 2: Proteus mirabilis Milieu chromogène

41 Marqueurs géné6ques : taxonomie moléculaire Structure générale du génome (G+C%) Séquences d ARNr (conservées au cours de l évolu6on) Hybrida6on ADN/ADN Importance des banques de données Séquences de génomes, d ARNr, caractères des souches types

42 Nomenclature en Bactériologie En théorie (La6n) Règne, embranchement, classe, ordre, famille, genre, espèce, sous- espèce, variant, souche En pra6que courante Genre + espèce ± sous- espèce et souche : Escherichia coli (E. coli), Staphylococcus aureus, (S. aureus) Noms d usage : colibacille, staphylocoque doré,...

43 Exemple règne : Procaryotae domaine : Bacteria - embranchement ou phylum : Proteobacteria - classe : Gammaproteobacteria - ordre : Entérobacteriales - famille : Enterobacteriaceae - genre : Escherichia - espèce : Escherichia coli

44 Nomenclature (Binaire et la>ne) Italique, sans accent Escherichia coli, Vibrio cholerae Majuscule minuscule Genre Espèce

45 Variants au sein d une même espèce : biochimiques : biotypes ou biovars an4géniques : sérotypes ou sérovars pathogéniques : pathotypes ou pathovars enzyma4ques : zymotypes ou zymovars de sensibilité aux bactériophages : lysotypes ou lysovars de sensibilité aux an4bio4ques : an4biotypes