Antibio Ph André suite Introduction aux antibiotiques By Sovietik Stricto sensu les antibiotiques (AB) sont des agents antimicrobiens naturels d origines biologiques qui empêchent la multiplication des bactéries (mais restent vivantes : bactériostatique) ou entrainent leur destruction (bactéricides). Ils sont élaborés par divers microorganismes. Champignons : Penicillium, Céphalosporines Bactéries : Bacillus, Actinomycètes, Streptomycètes Actuellement beaucoup d AB sont des dérivés semi-synthétiques ou purs produits de synthèses. Mais alors qu elles sont les différences entre un désinfectant (eau de Javel), un antiseptique (alcool) et un AB? Les AB possèdent en commun : - une toxicité sélective dirigée contre les bactéries. (Et pas virus!!) - une inhibition spécifique de certaines chaines métaboliques (absentes chez les eucaryotes) - une activité exercée à faible concentration (µg/ml) - une action lente (plusieurs heures, environ une journée) - un effet bactériostatique (inhibition de la multiplication) ou bactéricide (mort de la bactérie) Les antiseptiques et désinfectants possèdent en commun : - toxicité brutale et peu sélective - agissent par mécanisme physico-chimique (dénaturation des protéines, altérations de la membrane) Bactéricides, fongicides (mort des levures et moisissures), virucides et/ou sporicides (mort des spores bactériennes). - Action exercée à concentration élevée (g/l) - Action beaucoup plus rapide que les AB (minutes voire secondes) Antiseptiques : usage externe, in vivo (peau et muqueuses) Désinfectants : usage sur matières inertes I. Quelques définitions : CMI : Concentration Minimale Inhibitrice capable d inhiber en 18-24 h toute croissance visible de la souche. + CMI d un AB est faible, + son effet antimicrobien est prononcé. NB : sur les bactéries, effet puissant mais détermination in vitro dans des tubes et pas in vivo donc si l AB n arrive pas au site d action, cela ne sert à rien CMB : Concentration Minimale Bactéricide : considérée comme la plus faible concentration d AB capable de laisser 0,01% (France) ou 0,1% (USA) de survivants après les 18-24 h de contact. Mort des bactéries : bactéricide Antibio Ph.André Intro 1/5
II. Critères cliniques : Souches sensibles (S) : probabilité d un succès thérapeutique est acceptable dans le cas d un traitement par voie systémique avec la posologie recommandée. Souches résistantes (R) : forte probabilité d échec thérapeutique quelque soit le type de traitement (même si dose multipliée par 2 par ex) Souches intermédiaires (I) : succès thérapeutique imprévisible - mécanisme de résistance in vitro faible : classe S mais in vivo une partie de la souche est résistante. - zone tampon, incertitude technique par les souches de CMI critiques III. Détermination des CMI et CMB en milieu liquide : a) Dans un labo, tubes à essai où on met un bouillon MH + rajout de bactéries - tube 1 : tube contrôle (bouillon + bactéries) - dans les autres tubes : on rajoute des concentrations croissantes d AB ( on double la dose d un tube à l autre) Puis étuve à 37 C, laisse la nuit et lendemain on observe : - tube 1 : bactéries se sont développées, multiplication (trouble). - tubes de 0,06 à 1 mg/l d AB : croissance des bactéries (trouble). - tube à 2 mg/l : limpide, pas de croissance des bactéries alors que 10 6 bactéries/ml (pas visible pour œil humain si <10 6 bactéries/ml) CMI= 2 mg/l b) Les 10 6 bactéries/ml, sont-elles toujours là? l AB est-il bactéricide ou bactériostatique? - tubes sans croissance de bactérie, de 2 à 32 mg/l - dénombrement des bactéries sur gélose, incubation à 37 C On regarde dans quel tube il y a 0,01% de survivants, cad 100 bactéries/ml équivalent à une réduction de 4log. Tube à 8 mg/l, réduction de 4 log. CMB= 8 mg/l (concentration à laquelle 99,99% de bactéries sont tuées) CMB/CMI 4 : AB bactéricides (bêta-lactamines, aminosides, polypeptides) CMB/CMI > 4 : AB bactériostatiques (tétracyclines, chloramphénicol) Dans ce cas : CMB/CMI=4=8/2 AB bactéricides (tuent les bactéries). NB : utile pour les endroits du corps immunologiquement incompétents (os, LCR) ou si système immunologique n est pas impliqué donc on donne des AB bactéricides. IV. Antibiogramme par diffusion en milieu gélosé : - On inonde la gélose avec des bactéries et on y plonge un disque d antibiotique. - Apres étuve, on mesure le lendemain, le diamètre des disques cad le diamètre d inhibition ou diamètre critique en mm. - L AB diffuse en fonction de sa concentration et du temps mais aussi de l espace, donc importance de l épaisseur de la gélose (4mm). Antibio Ph.André Intro 2/5
- Innoculum bactérien au départ : 10 000 bactéries On se réfère à des abaques. Diamètre AB Charge du Diamètre Diamètre résultats (mm) disque (µg) critique S critique R 23 ampicilline 10 19 < 14 S car D=23 10 sulfamides 200 17 < 12 R car D=10 19 ticarcilline 75 22 < 18 I car D= 19 D V. E-Test : Technique plus récente à l aide de bandelettes sur lesquelles est imprégné un gradient d AB. - on les dépose sur les géloses (10 000 bactéries) à 37 C. - on observe des ellipses et on lit la valeur de la CMI où les 2 ellipses se rencontrent. - Méthode intéressante car donne tout de suite la CMI mais couteuse (1,5 à 2 euros la bandelette). VI. Déterminisme génétique de la résistance bactérienne : 1. La résistance naturelle Elle est caractéristique d une espèce donnée vis-à-vis d un type d AB. Elle est liée au fond génétique de l espèce et donc à la structure de la bactérie. Toutes les souches de cette espèce sont résistantes à un AB donné. Ex : R.naturelle des : - bacilles gram aux AB hydrophobes (pénicilline G et M, macrolides ) - coques gram + aux quinolones - anaérobies aux aminosides Ex : tous les E.coli sont naturellement résistants aux glycopeptides et macrolides (donc ne fait pas d antibiogramme, ce n est pas la peine). Ce type de résistance n est pas un problème car elle est bien connue. 2. La résistance acquise est due soit à : Une mutation chromosomique (parfaitement aléatoire) qui va inhiber l action de l AB. Résistance sur les bêta-lactamines, quinolones, aminosides, rifampicine, acide fusidique, chloramphénicol. Antibio Ph.André Intro 3/5
La fréquence d apparition des résistances varie selon les bactéries et l AB. E.coli et rifampicine fréquence 10-9 S.aureus et rifampicine fréquence 10-7 (si on en a 10 7, 1 bactérie deviendra résistante). L acquisition de matériel génétique qui peut être de 2 types : a) plasmides : R aux beta lactamines, aminosides, macrolides, tetracyclines b) transposons : R aux glycopeptides La résistance est propre à certaines souches d une même espèce qui vont développées un comportement anormal vis-à-vis de l AB. La détermination d une résistance acquise par une bactérie nécessite la réalisation d un antibiogramme. Les AB ne sont pas des agents mutagènes ; ce sont des agents de sélection. ( N induisent pas de mutations mais les sélectionnent.) VII. Principaux mécanismes de résistance aux AB : Il y a 5 grands mécanismes impliqués dans la résistance aux AB. mécanismes AB ex 1. inactivation enzymatique phénicolés 2. modification de la cible par mutation AB inactifs car ne reconnaissent plus la cible. 3. efflux actif : ponts situés dans la paroi ou la membrane des bactéries. Quand AB rentre dans le cytoplasme de la bactérie, il est rejeté à l extérieur par ces ponts. 4. Imperméabilité membranaire : pour pénétrer dans le cytoplasme des cellules, les bactéries utilisent des porines, canaux avec une certaine taille. S il y a mutation, la taille peut diminuer et donc les bactéries ne rentrent plus dans le cytoplasme. 5. Défaut d activation des AB qui doivent être clivés pour être actifs. (comme les anticancéreux) mal connus Glycopeptides Rifampicine tétracyclines Quinolones Tétracyclines phénicolés fosfomycine Isoniazide Pyrazinamide metronidazole Beta lactamases ANT, APH, AAC Estérases et P.transférases Acétyl-trasnférases Déficit en porines Défaut de transport idem Mutation enzymatique Idem Idem Antibio Ph.André Intro 4/5
VIII. Spectre naturel d activité - spectre large : la majorité des espèces pathogènes à gram + et à gram est sensible à AB. Ex : staphylococcus, entérobacteriacae, listeria, enterococcus, pseudomonas aminosides - spectre moyen : par ex uniquement les gram + ou gram y sont sensibles Ex : enterobacteriacae, pseudomonas - spectre étroit : AB agit uniquement sur 1 ou 2 germes particuliers Ex : staphylococcus Classification des AB en fonction de la base de leur structure chimique. (13 familles) Bêta-lactames sont les plus importants. Exception : = Macrolides Lincosamides Streptogramines n ont pas la même structure mais le même mode d action et les mêmes résistances. Stou quoi! Antibio Ph.André Intro 5/5