article sur le Antibiotique, Explication sur le Antibiotique

Antibiotique Article, Signification, Explication

             

 

Les antibiotiques sont des substances chimiques qui ont une action spécifique avec un pouvoir destructeur sur les micro-organismes. Elles sont dépourvues de toxicité pour les autres cellules. Ces molécules peuvent avoir une action drastique, c'est-à-dire bactéricide ou fongicide, leur efficacité peut être également limitée à empêcher le développement des micro-organismes(bactériostatique ou fongistatique).

Une substance antibiotique est donc un médicament qui a pour effet de tuer des bactéries de façon ciblée. Il se distingue d'un antiseptique qui détruit tout germe et parfois même la cellule, de manière non ciblée. Remarque : un antiseptique est un désinfectant non ingéré.

Le premier antibiotique identifié fut la pénicilline, dès la fin du XIXe siècle, mais l'importance de cette découverte, ses implications et ses utilisations médicales ne furent comprises et élaborées qu'après sa redécouverte, entre les deux grandes guerres. Il a ouvert une voie nouvelle dans la lutte contre de nombreuses maladies qui étaient considérées incurables auparavant.

De nos jours, beaucoup d'antibiotiques sont connus mais leur utilisation croissante tend à entraîner des situations de résistance de certaines bactéries à certains antibiotiques. Le mécanisme le plus probable est sans doute que l'antibiotique utilisé crée une pression de sélection qui favorise les mutations naturelles (même rares) résistantes à l'antibiotique en question. Les spécialistes critiquent dans ce contexte la prescription parfois trop légère de certains antibiotiques. Le phénomène serait aussi amplifié par l'usage de doses trop faibles ou sur une durée trop courte.

Les résistances mènent parfois les épidémiologistes à préconiser un usage raisonné des antibiotiques (un peu à la manière de la gestion internationale concertée par l'OMS des médicaments antipaludéens).

À noter que les antibiotiques sont sans effet sur les virus, toutefois il arrive que ceux-ci soient prescrits dans le cas où l'organisme est affaibli, pour éviter que celui-ci ne devienne vulnérable à des bactéries.

Le choix de l'antibiotique dépend du germe responsable, de la localisation de l'infection et du terrain (insuffisance rénale ou hépatique, notion d'allergie...). Il peut être orienté par lantibiogramme : le germe responsable est mis en culture dans une boîte de gélose contenant plusieurs pastilles d' antibiotiques' qui vont inhiber plus ou mois le développement du microbe.

Certains antibiotiques sont bactéricides, c'est-à-dire, tuent les bactéries. D'autres ne sont que bactériostatiques, c'est-à-dire, empêchent le développement du germe.

Table of contents
1 Les familles d'antibiotiques
2 Le mode d'action des antibiotiques
3 Les résistances aux antibiotiques
4 AntibioQuizz (1)
5 Actualités
6 Voir aussi
7 Références

Les familles d'antibiotiques

Il existe plus de 10 000 molĂ©cules antibiotiques mais seul une centaine sont efficaces et utilisables (1/4 sont des pĂ©nicillines). La plupart des antibiotiques sont produits par :

Pénicillines et céphalosporines

Ces molécules possèdent un noyau (cycle bêta lactame) qui est la partie efficace de la molécule. Des variations au niveau de la chaîne latérale naturelle ou greffée permettant de modifier les propriétés de la molécule antibiotique.

Par exemple l'apport d'une chaîne greffée entraîne une résistance aux acides (suc gastrique) et permet l'ingestion de l'antibiotique par voie orale. Cette méthode augmente la diversité et le spectre d'action en contournant des résistances des bactéries et de leurs enzymes de dégradation (bêta lactamase).

Aminosides

Ce sont des molécules à base de sucres, le plus souvent aminés. Parmi ces molécule, la plus connue est la streptomycine découverte par Waksman. Ces molécules sont très toxiques il faut donc prendre des précautions lors de leur emploi.

Cyclines

Ces molécules ont pour caractéristique de posséder quatre cycles accolés. Elles sont capables de pénétrer les cellules eucaryotes. Elles ont donc pour cible les parasites intra-cellulaire (Ex:Chlamydia pneumoniae). Ces molécules sont bactériostatiques donc il y a un risque de récidive.

Phénicols

Molécules très simples, synthétisées maintenant par les chimistes organiciens. Cet antibiotique a un spectre d'action très large mais les résistances sont nombreuses.

Macrolides

Ces molécules ont des macrocycles souvent associés à des sucres neutres ou aminés. Ces antibiotiques sont capables de diffuser dans les tissus, voire même à l'intérieur des cellules, ils sont donc actifs sur les germes intracellulaires. Ils sont utilisés dans le cas des infections pulmonaires atypiques (légionellose, infection à chlamydia).

Sulfamides

Les sulfamides (ou mieux sulfonamides) sont des dérivés soufrés de noyaux aromatiques. Les sulfamides sont des para-amino-phenyl sulfonamides. Ces produits ont reçu des applications pharmaceutiques de tout premier ordre, notamment dans plusieurs domaines de la chimiothérapie anti-microbienne.

Polypeptides

Molécules très toxiques avec un usage très limité.

Le mode d'action des antibiotiques

Action sur la surface cellulaire (Paroi bactérienne)

Ces antibiotiques agissent sur des cibles extra-cellulaire et ne sont actifs que sur les germes en croissance. Les cellules au repos ne sont pas perturbées par l'action de ces molécules.

Les antibiotiques bloquent la synthèse de la paroi, la cellule s'allonge sans faire de paroi (cloison) et elle explose sous l'effet de la pression osmotique interne. Si on ajoute un stabilisant osmotique, on obtient un protoplaste.

Exemple d'antibiotique:

    • bacitracine (pĂ©nicilline)
    • cĂ©phalosporine : Ces protĂ©ines interviennent en insĂ©rant de courtes chaĂ®nes de peptidoglycane(PDG) dans la structure pariĂ©tale.

Action sur la membrane des cellules

  • La polyunixine : Il s'agit d'un surfactant (dĂ©tergeant) qui agit avec les lipides membranaires et qui dĂ©sorganise la bi-couche phospholipidique. Ceci dĂ©truit l'intĂ©gritĂ© de la membrane, les Ă©lĂ©ments hydrosolubles sortent de la cellule. Cette molĂ©cule est efficace sur les cellules en croissances et au repos

Action sur l'Acide nucléique (ADN)

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  • La mytomycine : Il s'agit d'une molĂ©cule dont la structure est asymĂ©trique. Elle se fixe sur les brins de l'hĂ©lice d'ADN, fait un pontage. Ceci empĂŞche la rĂ©plication de l'ADN en bloquant la progression de l 'ARN polymĂ©rase.

  • L' actinomycine : Le mĂ©canisme est identique Ă  celui de la mytomycine sauf que cette molĂ©cule est symĂ©trique. En se fixant sur le deux brins d'ADN cette molĂ©cule bloque la progression de l 'ARN polymĂ©rase.

  • Les sulfamides : Ces molĂ©cules sont des analogues structuraux de molĂ©cule biologique. Le cellule va les reconnaĂ®tre et les ingĂ©rer dans son mĂ©tabolisme et comme ce sont des molĂ©cules analogues, les voies mĂ©taboliques seront bloquĂ©es. Ceci provoque une inhibition de la synthèse de base nuclĂ©ique. Le cellule meurt par carence en base nuclĂ©ique.

Action protéique

  • La streptomycine : Elle se fixe sur la petite sous-unitĂ© des ribosomes, empĂŞche la traduction de l 'ARNm et conduit Ă  des erreurs de lecture.

  • Le chloramphĂ©nicol : Il bloque la formation de la liaison peptidique. Il reconnaĂ®t le segment de la grosse sous-unitĂ© du ribosome bactĂ©rien (50Svedberg) mais pas celle des ribosomes eucaryotes.

  • La tĂ©tracycline : En se fixant sur la sous-unitĂ© (30S), elle bloque l'Ă©longation de la chaĂ®ne polypeptidique.

  • L' Ă©rytromycine : Elle agit sur la partie 50 S du ribosome et bloque l'Ă©longation de la chaĂ®ne polypeptidique.

  • La paramycine : Elle mime l'extrĂ©mitĂ© d'un ARNt, prend sa place dans le ribosome et bloque l'Ă©longation de la chaĂ®ne polypeptidique.

Les résistances aux antibiotiques

Résistance naturelle

On peut parler de résistance naturelle si toutes les souches d'une même espèce sont résistantes à un antibiotique. C'est l'expression d'une propriété innée reflétant l'empêchement d'accéder à la cible ou l'absence de la cible.

Résistance acquise

La résistance acquise advient lorsque quelques souches d'une même espèce normalement sensibles deviennent résistantes (Maladie nosocomiale). Cette maladie peut-être acquise par mutagenèse : c'est une résistance chromosomique.

La mutation est spontanée avec une fréquence d'apparition de 10^6 à 10^7. C'est un événement rare. L'antibiotique n'est pas l'agent mutagène, il sert à sélectionner les mutants devenus résistants. Cela peut conduire à la résistance de toute une famille d'antibiotique.

Les mutations sont indépendantes, donc les chances d'avoir des résistances à l'antibiotique sont rares. Une double résistance additionne les probabilités d'apparition de résistance à chaque molécule c'est-à-dire 10^14.

Autres types de résistance

Les bactéries ont la capacité de transférer de l'information génétique. La plupart des cas de ces résistances se rencontrent à l'hôpital. C'est une information génétique exogène qui est récupérée par la bactérie.

Le premier cas de résistance fut observé en 1951 sur un patient Japonais. Il était atteint par Shigella (genre bacille gram-, immobile, appartenant à la famille des Entérobactéries) provoquant des dysenteries qui pouvaient être soignées par des sulfamides. Shigella était devenu résistante à ces sulfamides et in vitro les chercheurs ont démontré que cette résistance était accompagnée par des résistances à d'autres antibiotiques.

Ils ont isolé dans le tube digestif d'autres malades des souches d' Escherichia coli. (Bacille gram-, coccoïde, filamenteux ; isolé, en paires ou en chaînettes, mobile, anaérobie facultatif très répandu dans l'eau, le sol, le lait et les selles des hommes). Escherichia coli avait acquise la résistance aux sulfamides par un transfert horizontal entre les deux espèces.

Mécanismes de transfert d'élément génétique

Les bactéries peuvent transférer des éléments mobiles de leur génome:Plasmides et transposons

Souvent les bactéries ont rassemblé plusieurs gènes de résistance sur leur plasmides et l'échangent.

  • Le transfert vertical est Ă©vident entre bactĂ©ries de mĂŞme espèce.
  • Le transfert horizontal intervient en revanche dans les Ă©changes entre bactĂ©rie Gram+ et bactĂ©rie Gram-. L'inverse Gram- vers Gram+ n'est pas rĂ©alisable car les gènes de Gram- ne sont pas exprimĂ©s chez Gram+.

  • La transduction : Le vecteur est un bactĂ©riophage. En se rĂ©pliquant, le phage intègre une partie du gĂ©nome bactĂ©rien. En quittant la cellule, il emporte des gènes supplĂ©mentaires (bactĂ©riens) qui pourront ĂŞtre transfectĂ©s dans une autre bactĂ©rie. Ce système est efficace mais les Ă©changes sont limitĂ©s aux organismes proches phylogĂ©nĂ©tiquement pour la reconnaissance phage/bactĂ©rie.

  • La transformation : La bactĂ©rie acquiert et incorpore de l'ADN exogène nu prĂ©sent dans son environnement. Cela peut ĂŞtre de l'ADN d'une bactĂ©rie morte qui une fois captĂ© permet l'expression de ses gènes par la nouvelle bactĂ©rie. C'est un Ă©vĂ©nement très rare qui existe chez les bactĂ©ries Gram-.

  • La conjugaison : L'ADN est transfĂ©rĂ© d'une bactĂ©rie donatrice Ă  une bactĂ©rie rĂ©ceptrice au cour d'un contact cellulaire Ă©troit(pili). C'est le mode de transmission de transfert horizontal.

Modalité de résistance chez la bactérie

  • le brouillage : la bactĂ©rie synthĂ©tise des protĂ©ines qui peuvent sĂ©questrer l'antibiotique ou le dĂ©grader pour le rendre inoffensif (hydrolases, transfĂ©rases...). Ce brouillage peut se faire Ă  l'extĂ©rieur (bĂŞta-lactamase) de la cellule comme Ă  l'intĂ©rieur.
Le camouflage : la bactérie peut modifier la cible de l'antibiotique. Celle-ci n'est pas reconnue et devient insensible à l'antibiotique.

  • Le blindage : la bactĂ©rie empĂŞche l'accès de l'antibiotique aux cibles intracellulaires, par :
    • modification de la permĂ©abilitĂ© membranaire
    • mise en place d'un système d'expulsion de l'antibiotique. La pompe membranaire refoule l'antibiotique qui rentre dans la cellule.

  • L' esquive : la bactĂ©rie substitue une autre molĂ©cule Ă  la cible. L'antibiotique en se fixant sur ce leurre ne remplit pas son rĂ´le.

  • AntibioQuizz (1)

    • Les antibiotiques dĂ©truisent-ils tous les microbes ?
    Les antibiotiques sont des médicaments capables d'inhiber ou de détruire certaines bactéries. Ils ne sont d'aucune utilité sur les autres types de microbes comme les virus, les parasites ou les mycoses (champignons). En outre, ils ne traitent pas directement les symptômes d'une infection (fièvre, douleurs...).

    • Peut-on devenir rĂ©sistant aux antibiotiques ?
    Ce n'est pas le corps humain qui devient résistant à l'antibiotique mais les bactéries elles-mêmes en devenant moins sensibles au médicament ou plus du tout. Il s'agit d'un phénomène naturel, lié à l'évolution des espèces ; au contact des antibiotiques, les bactéries sensibles à l'antibiotique administré disparaissent, mais d'autres parviennent à survivre ou s'adaptent grâce à des modifications de leurs gènes. On dit alors qu'elles ont développé des résistances.

    • Les bactĂ©ries rĂ©sistantes aux antibiotiques deviennent-elles plus nombreuses ?
    À chaque fois que des antibiotiques sont utilisés lors d'un traitement, le risque de mutation génétique existe, les bactéries sensibles disparaissent, mais d'autres peuvent s'adapter et survivre.
    Les hôpitaux, les maisons de retraites, les crèches et les écoles favorisent également le développement des résistances, car dans ces bâtiments se côtoient des personnes souvent traitées par antibiotiques. Cette prosmicuité favorise la transmission, des nouvelles bactéries résistantes, d'un individu aux autres.

    • Les enfants sont-ils plus souvent porteurs de bactĂ©ries rĂ©sistantes que les adultes ?
    Selon une étude française menée en
    1999 sur des enfants, près de 53% des pneumocoques, responsables entre autres d'otites, de pneumonies, de méningites... étaient résistants à l'antibiotique de référence, la pénicilline.
    La même étude menée sur des adultes a montré que seulement 40% de ces bactéries étaient résistantes à cet antibiotique.
    Cette différence peut s'expliquer :
    - par une plus grande consommation d'antibiotiques par les enfants. En 2002, une étude a montré que les enfants de moins de 3 ans ont reçu quatre fois plus d'antibiotiques que le reste de la population
    - par le fait que les enfants sont plus souvent malades que les adultes, et en plus reçoivent trop facilement des antibiotiques, alors que de nombreuses infections respiratoires, rhumes et autres otites, sont en fait dues dans 80% des cas à des virus, contre lesquels les antibiotiques sont totalement inefficaces. Par exemple dans le cas de la bronchiolite du nourrisson, le meilleur des traitements constitue en une kinésithérapie.

    • La santĂ© des enfants est-elle menacĂ©e par les bactĂ©ries rĂ©sistantes ?
    Il devient effectivement de plus en plus difficile de soigner des otites ou des méningites, puisque les bactéries ne sont pas toutes détruites par l'antibiotique prescrit.
    Ce qui pousse les médecins à donner deux antibiotiques différents qu'ils pensent complémentaires, comme pour prendre les bactéries en tenaille, et de plus à augmenter les doses.

    • Le fait de prendre dans l'avenir moins d'antibiotiques inutiles, va-t-il permettre de rĂ©duire la rĂ©sistance des bactĂ©ries ?
    Il est difficile aujourd'hui de répondre à cette question ! Car il n'y pas encore eu réellement en France, sur l'ensemble de la population, de changement significatif dans la prescription des antibiotiques, et il n'y a donc pas assez de recul.
    Cependant, si on se réfère à certains autres pays, et à une expérience test réalisée dans le département des Alpes-Maritimes, il s'avère qu'un lien entre moins d'antibiotiques et le développement moins rapide de la résistance des bactéries, peut effectivement être rapidement observé.
    Initialement à l'expérience, les médecins avaient observé, sur une durée de 4 années, une augmentation de 20% de la présence de pneumocoques résistants chez les enfants. Après une campagne d'information, à laquelle ils ont adhéré, la prise d'antibiotiques a baissé de 10% et la résistance n'a plus augmenté, restant à un même niveau de 64% de bactéries résistantes.

    Actualités

    • L'Agence française de sĂ©curitĂ© sanitaire des produits de santĂ© a pris la dĂ©cision de retirer du marchĂ©, après le 30 juin 2003, quinze mĂ©dicaments contenant des antibiotiques, censĂ©s soulager les rhumes, rhinopharyngites et sinusites. Ces mĂ©dicaments jugĂ©s « non utiles Ă  la guĂ©rison » et comme « pouvant favoriser l'apparition et la diffusion des rĂ©sistances bactĂ©riennes », Ă©taient, pour la plupart, proposĂ©s en solutions nasales, en sprays ou en gouttes. Il s'agit : de Cortifra, Framyxone, Frazoline, Isofra, Pivalone neomycine, Polydexa neosynephrine, Rhin ATP, Rhinobiotal 1,25%, Rhinotrophyl, Rhinyl, Soframycine 1,25%, Soframycine 100 g, Soframycine hydrocortisone, Soframycine naphazoline.
      Il a été estimé que le recours au sérum physiologique pour laver le nez et au Paracétamol ou à l'Aspirine pour soulager la fièvre et la douleur, pouvait les remplacer avantageusement.

    Voir aussi

    Biologie | Immunologie | Microbiologie

    Références

    • (1) AntibioQuizz rĂ©alisĂ© d'après les communications des professeurs Patrick Choutet et Pierre Dellamonica Ă  des journaux de vulgarisation.

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