Les variations génétiques des bactéries et la résistance aux antibiotiques Cours

Les bactéries sont des organismes unicellulaires avec une membrane, la plupart du temps une paroi, un cytoplasme, un unique chromosome libre dans le cytoplasme et des petites molécules d'ADN circulaires appelées plasmides.

Ces organismes sont parmi les plus anciens de la planète et se retrouvent partout, même dans des conditions dites extrêmes où ils sont seuls à pouvoir vivre (température élevée, salinité très forte, pression importante, etc.).

Beaucoup de bactéries sont essentielles à l'Homme (pour la digestion, comme barrière protectrice pour la peau, etc.). Certaines sont utilisées dans l'industrie, pour la fabrication des yaourts par exemple. D'autres sont dites pathogènes.

Le terme antibiotique signifie "contre" (anti) "le vivant" (bio). Les antibiotiques sont donc utilisés pour lutter contre certains organismes vivants pathogènes : les bactéries. Les virus n'ayant pas la même constitution que les bactéries, les antibiotiques sont donc inefficaces contre eux.

Les antibiotiques sont des molécules qui bloquent la croissance des bactéries contre lesquelles ils sont dirigés. Ils sont produits par d'autres bactéries ou synthétisés chimiquement.

Les antibiotiques sont prescrits sur ordonnance pour une durée variable de 5 à 10 jours comme traitement contre certaines maladies d'origine bactérienne.

Une souche bactérienne (bactéries issues de la division d'une même bactérie mère = clone) peut être sensible à un antibiotique, c'est-à-dire détruite par celui-ci, ou résistante à cet antibiotique.

Certaines bactéries sont naturellement résistantes à certains antibiotiques, ceux-ci ne sont donc pas prescrits dans le cas de maladies liées à ces bactéries.

Les bactéries se multiplient rapidement, elles connaissent donc proportionnellement plus de mutations que les cellules d'un être humain. Si certaines mutations sont délétères, d'autres peuvent permettre une résistance à un antibiotique.

Il existe trois types de résistances possibles :

• La fabrication d'une protéine détruisant l'antibiotique.
• La modification de la molécule sur laquelle l'antibiotique se fixait pour bloquer la croissance de la bactérie, permettant à la molécule de garder sa fonction sans que l'antibiotique puisse s'y accrocher.
• La modification de la membrane bactérienne, la rendant imperméable à l'antibiotique.

Ces résistances peuvent être portées soit par le chromosome bactérien (20% des résistances), soit par les plasmides bactériens (80% des résistances).

Pour mesurer la résistance d'une bactérie à un antibiotique, on réalise un antibiogramme. On répartit une solution de bactéries diluées sur une boîte de Pétri contenant un milieu de culture propice au développement de la souche bactérienne. On place ensuite des pastilles d'antibiotiques sur le milieu et on incube la boîte. Après 24 heures d'incubation, on observe si la bactérie s'est développée à proximité des différents antibiotiques, la taille du cercle vierge de bactéries autour de la pastille permet de déterminer l'efficacité de l'antibiotique contre la bactérie.

Les résistances liées au chromosome bactérien se transmettent par voie verticale, c'est-à-dire de la bactérie mère aux bactéries filles.

Les résistances liées aux plasmides se transmettent par voie verticale ou par voie horizontale, c'est-à-dire qu'une bactérie peut transmettre son plasmide à une autre bactérie sans division, qu'elle soit de la même espèce ou non. Ces transmissions sont donc la source majeure de développement de résistance au sein des populations bactériennes.