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Qu'est-ce qu'un antibiotiques ?
Un antibiotique (du grec anti : « contre », et bios : « la vie ») est une molécule qui détruit ou bloque la croissance des bactéries. Dans le premier cas, on parle d'antibiotique bactéricide et dans le second cas d'antibiotique bactériostatique. Un même antibiotique peut être bactériostatique à faible dose et bactéricide à dose plus élevée.
Un grand nombre d'antibiotiques sont des molécules naturelles, fabriquées par des micro-organismes, des champignons ou d'autres bactéries. Ces derniers les produisent pour éliminer les bactéries concurrentes avec lesquelles ils sont en compétition dans leur biotope. Les antibiotiques agissent de manière spécifique sur les bactéries, en bloquant une étape essentielle de leur développement : synthèse de leur paroi, de l'ADN, des protéines, production d'énergie, etc. Ce blocage se produit lorsque l'antibiotique se fixe sur sa cible, une molécule de la bactérie qui participe à l'un de ces processus métaboliques essentiels. Cette interaction entre l'antibiotique et sa cible est très sélective, spécifique des bactéries et ces composés ne sont en général pas actifs ni sur les champignons ni sur les virus. Il existe aussi d'autres molécules actives sur ces autres types d'agents infectieux que l'on 'appelle des antifongiques ou des antiviraux et qui sont distincts des antibiotiques.
Paradoxalement, tout en diminuant dans un premier temps très fortement le risque infectieux, l'usage généralisé, voire abusif de certains antibiotiques, y compris en traitement préventif, curatif ou en complément alimentaire dans l'alimentation animale, dans les piscicultures, en médecine vétérinaire ou encore comme pesticides pour le traitement des végétaux (contre le feu bactérien par exemple) a conduit au développement de population de microbes antibiorésistants et à une augmentation du risque nosocomial, et semble-t-il, à une augmentation significative du risque de contracter certains cancers .
Depuis l'antiquité on a pu recourir empiriquement à des moisissures se développant sur le pain, le soja... pour soigner des infections; c'est cependant après l'adoption de la théorie des germes, puis sous l'impulsion de la théorie de l'évolution, que commence véritablement l'histoire de ce qui allait s'appeler les antibiotiques :
les micro-organismes ayant été identifiés comme causes de maladies, les scientifiques se mirent à chercher des substances qui pourraient en inhiber, partiellement ou totalement, le développement. La diffusion des antibiotiques à partir de la fin des années 1940 eut un impact considérable sur la santé des populations, la pratique médicale et la recherche scientifique. Leur utilisation en médecine vétérinaire ainsi qu'en agriculture conduisirent à des changements également conséquents.
Qui inventa les antibiotiques?
Les encyclopédies rapportent l'existence en Chine, en Grèce, au Brésil, de recettes ancestrales de pâtes moisies que l'on appliquait sur les plaies infectées. Plusieurs savants, tels Pasteur et Joubert, en 1877, et Vuillemin, en 1889, ont observé que certains micro-organismes en inhibaient d'autres ou combattaient telle ou telle maladie.
Quant au microbiologiste Alexander Fleming, il fut en un sens bien chanceux. Par un matin de 1929, l'une de ses cultures bactériennes, une souche de staphylococcus aureus, était envahie par une moisissure, penicillium notatum. La contamination d'un plat de pétri, fait banal dans la vie d'un microbiologiste, permit à Fleming d'observer que la bactérie ne poussait plus dans la zone où se développait la moisissure. Fleming soupçonna fort justement que celle-ci sécrétait une substance inhibitrice qu'il nomma pénicilline.
Il prouva par la suite que la pénicilline n'était pas nocive pour l'homme et suggéra de l'utiliser comme antiseptique (désinfectant appliqué à l'extérieur du corps). Simultanément, René Dubos poursuivait aux États-unis des recherches qui devaient le conduire en 1939 à la découverte de la gramicidine et de la tyrocidine, deux autres antibiotiques produits, ceux-là, par la bactérie Bacillus brevis.
En 1939, Florey et Chain purifièrent la pénicilline G et, avec Abraham et Heatley, démontrent ses vertus comme médicament interne. Le 12 février 1941, un policier d'Oxford, atteint d'une infection bactérienne pénéralisée (septicémie), fut le premier miraculé de la pénicilline.
En 1940, Waksman découvrit l'actinomycine, puis, en 1943, la streptomycine. Depuis, la quête de nouveaux antibiotiques se poursuit de plus belle. Quelque 10 000 antibiotiques d'origine naturelle sont connus à ce jour, dont environ 80 % proviennent de bactéries et 20 %, de moisissures. Tous ne sont pas employés, les effets toxiques de certains d'entre eux empêchant leur utilisation en médecine humaine et vétérinaire. La pénicilline, la céphalosporine et leurs dérivés représentent à eux seuls 60 % du marché mondial des antibiotiques.
Il existe plus de 10 000 molécules antibiotiques, mais seulement une centaine, dont un quart sont des pénicillines, sont efficaces et utilisables pour des applications thérapeutiques. Les autres sont trop toxiques, trop instables ou ont une biodisponibilité insuffisante chez l'homme. La plupart des antibiotiques sont des produits naturels, synthétisés par des procaryotes, des champignons, des végétaux supérieurs, des animaux ou des lichens.
La classification des antibiotiques est basée sur leur mode d'action et voici un lien qui vous l'expliquera :
http://anne.decoster.free.fr/atb/atb.htm
Les bactéries étant responsables d'infections chez l'homme ou chez l'animal, certains antibiotiques sont utilisés en thérapeutique comme médicaments. Il existe un grand nombre d'antibiotiques naturels, mais tous ne sont pas utilisées en thérapeutique, soit en raison d'effets secondaires, soit parce qu'ils sont éliminés rapidement par l'organisme ou mal assimilés (faible biodisponibilité), soit enfin parce que les bactéries pathogènes y sont devenues résistantes.
Les résistances aux antibiotiques
La résistance, en particulier acquise aux antibiotiques, bien qu'observée dès la découverte de la pénicilline G avec le staphylocoque doré est devenue un sujet de préoccupation entrainant depuis trop peu de temps, une réelle prise de conscience au plan national ou international.
La mise en place de réseaux de surveillance comme en France l'ONERBA (http://www.onerba.org/) ou encore le réseau européen EARSS (http://www.earss.rivm.nl/) atteste de cette préoccupation d'autant que la mise sur le marché (AMM) de nouveaux antibiotiques est devenue parcimonieuse depuis plusieurs années.
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. Exemple: l'imperméabilité des parois des bactéries Gram- ou leur absence de paroi.
On rencontre ce type de résistance chez les souches sauvages, n'ayant jamais été en contact avec un antibiotique.
Résistance acquise
Chromosomique
La résistance acquise survient lorsque un individu d'une population de bactéries normalement sensibles devient résistante. Cette résistance lui confère un avantage sélectif qui lui permet de se multiplier en présence de l'antibiotique, tandis que les autres sont inhibées ou tuées. L'apparition de la résistance est en général la conséquence d'une mutation qui apparait dans le chromosome, c'est pourquoi on parle de résistance chromosomique. En conditions normales, l'apparition de mutation est un processus spontané avec des fréquences d’apparition variables, comprises entre 10−6 et 10−9, suivant l'antibiotique, la souche et la nature du mécanisme de résistance. C’est un événement rare. L’antibiotique n’est pas l’agent mutagène, il sélectionne seulement les mutants devenus résistants. Cela peut conduire à la résistance simultanée à toute une famille d'antibiotiques.
La mutation peut par exemple se produire dans le gène qui code la protéine ciblée par l'antibiotique. La protéine mutante ne fixe plus aussi bien l'antibiotique qui ne peut plus agir.
Les mutations apparaissent de manière indépendante, donc les risques de sélectionner simultanément par mutation spontanée des résistances multiples à plusieurs antibiotiques sont très faibles. Une double résistance multiplie les probabilités d’apparition de résistance à chaque molécule, c’est-à-dire 10−12 à 10−18.
La résistance chromosomique est en général largement confinée à l'espèce chez laquelle elle apparait, car elle n'est pas facilement transférable à une autre cellule, faute de mécanisme spécifique de transfert.
Plasmidique
Les plasmides sont des petits ADN circulaires capables de réplication autonome dans les bactéries, à coté du chromosome. Les plasmides naturels portent en général un certain nombre de gènes et en particulier des gènes de résistances à des antibiotiques, ainsi que des gènes de transfert permettant le passage du plasmide d'une bactérie à une autre. Ce transfert s'effectue en général par conjugaison, un processus par lequel la bactérie émettrice fabrique un pilus, sorte de filament creux au travers duquel l'ADN du plasmide est injecté pour passer dans une autre cellule bactérienne. La synthèse du pilus est en général aussi sous le contrôle de gènes portés par le plasmide.
Il peut s'agir d'un transfert entre bactéries de la même espèce, mais aussi entre bactéries d'espèces voisines. Ce mécanisme de conjugaison est un mécanisme de transfert actif d'ADN très efficace et permet une propagation rapide des résistance. Souvent, plusieurs gènes de résistance sont regroupés sur le même plasmide qui est ainsi transféré de cellule en cellule.
Le premier cas de résistance fut observé en 1951 sur un patient japonais. Il souffrait d'une infection à Shigelle (une entérobactérie, c’est-à-dire un bacille gram négatif, mobile). La Shigelle provoquait une dysenterie qui pouvait être soignée par des sulfamidés, mais elle était devenue résistante à ces sulfamidés. Les chercheurs ont démontré que cette résistance était accompagnée par des résistances in vitro à d’autres antibactériens.
Ils ont isolé dans le tube digestif d’autres malades, des souches d’Escherichia coli (une autre Entérobactérie, très répandue dans l’eau, le sol, le lait et les selles) qui avaient acquis une résistance aux sulfamidés par un transfert horizontal entre les deux espèces.
Il existe d'autre mécanismes de transfert d'ADN entre espèces bactériennes qui permettent la propagation de gènes de résistance aux antibiotiques entre bactéries. Ces mécanismes ne sont toutefois pas spécifiques des plasmides et peuvent également intervenir pour le transfert de résistances chromosomiques.
- La transduction :
Le vecteur est un virus bactériophage. En se répliquant, le phage intègre une partie du génome bactérien. En quittant la cellule, il emporte des gènes supplémentaires (bactériens) qui pourront être transfectés dans une autre bactérie. Ce système est efficace, mais les échanges sont limités en taille (le phage ne peut pas transférer un long morceau d'ADN bactérien) aux organismes proches phylogénétiquement pour la reconnaissance phage/bactérie.
- La transformation :
La bactérie acquiert et incorpore de l’ADN exogène nu présent dans son environnement. Cela peut être de l’ADN d’une bactérie morte qui, une fois capté, permet l’expression de ses gènes par la nouvelle bactérie. C’est un événement très rare qui existe chez les bactéries Gram positives.
Résistances acquises courantes
Le pneumocoque (Streptococcus pneumoniae) a développé une résistance par modification d’une protéine membranaire spécifique où se fixent les pénicillines (la PLP) imposant des doses plus élevées d’antibiotique (typiquement, l’amoxicilline), voire contraignant à prescrire une céphalosporine de 3e génération (souvent la ceftriaxone). Les résistances en France sont documentées depuis 1978. En 2000, on comptait environ 50 % de souches résistantes, en particulier dans les grandes villes.
La resistance au Streptococcus pneumoniae est suivie en France par le Centre national de référence des pneumocoques, AP-HP Hôpital Européen Georges Pompidou, et il publie son rapport dans le Bulletin Epidémiologique Hebdomadaire ou BEH.
-Les staphylocoques méti-résistants, particulièrement redoutables, sont insensibles aux pénicillines (chez eux aussi par modification de leurs PLP), mais aussi par production d’une bêta-lactamase et d’une méticilinase. Les infections à staphylocoque méti-R sont typiquement des infections nosocomiales sévères, responsables d’une lourde mortalité. Les glycopeptides sont une alternative thérapeutique classique.
-La production de bêta-lactamase concerne plusieurs souches bactériennes : gonocoques, haemophilus influenzae,anaérobies, entérocoques.
Modalité de résistance chez la bactérie
-Le brouillage : la bactérie synthétise des protéines qui peuvent séquestrer l’antibiotique ou le dégrader pour le rendre inoffensif (hydrolases, transférases...). Ce brouillage peut se faire à l’extérieur (bêta-lactamase sur les antibiotiques de la famille des pénicillines) de la cellule, comme à l’intérieur.
- Le camouflage : la bactérie peut modifier la cible de l’antibiotique. Celle-ci n’est plus reconnue et devient insensible à l’antibiotique.
- Le blindage : la bactérie empêche l’accès de l’antibiotique aux cibles intracellulaires, par :
modification de la perméabilité membranaire;
mise en place d’un système d’expulsion de l’antibiotique. Une pompe membranaire refoule l’antibiotique qui entre dans la cellule.
- L’esquive : la bactérie substitue une autre molécule à la cible. L’antibiotique, en se fixant sur ce leurre, ne remplit pas son rôle.
- La constitution en biofilm.
Un seul traitement aux antibiotiques pourrait provoquer l’apparition de bactéries résistantes aux antibiotiques qui survivraient dans l’organisme durant plusieurs mois, parfois quelques années, selon des chercheurs suédois qui ont analysé les récentes données scientifiques sur le sujet.
Contrairement à ce que l’on croyait, les antibiotiques n’auraient pas que des effets de courte durée dans l’organisme. Les chercheurs rapportent divers cas cliniques qui ont permis d’observer la présence, chez un patient, de bactéries porteuses de gènes de résistance à divers antibiotiques, parfois de 2 ans à 4 ans après la fin d’un traitement antibiotique.
La persistance à long terme de ces gènes accroît la probabilité de transmission de la résistance aux antibiotiques à diverses bactéries qui transitent régulièrement, normalement sans conséquence, dans le tube digestif. Il en résulterait un risque d’affaiblissement marqué de l’efficacité de plusieurs antibiotiques contre des bactéries en transformation, expliquent les chercheurs.
Ils soulignent que la création de nouveaux antibiotiques plus « performants » prend du temps et qu’il faudrait donc utiliser ceux qui existent déjà avec plus de prudence. « Il importe que l’on mette rapidement en place des protocoles médicaux visant l’administration rationnelle des antibiotiques », avancent-ils.
Les effets de la résistance aux antibiotiques
Appelé à commenter l’étude, le pharmacien Jean-Yves Dionne affirme qu’« enfin, ces résultats confirment ce dont on se doutait depuis longtemps : les résistances bactériennes sont un problème beaucoup plus sérieux qu'envisagé autrefois ».
La résistance aux antibiotiques peut provoquer 2 principaux problèmes, explique-t-il :
1- Chez un individu, il peut y avoir réapparition de l'infection soit tout de suite, soit après plusieurs mois. C'est le cas, par exemple, chez les personnes atteintes de maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) qui ont des infections récurrentes et qui deviennent éventuellement résistantes.
2- Dans la population en général, une personne peut guérir de son infection, mais rester porteuse d'une mutation résistante qui ne se développe pas chez elle, mais qui peut être transmise à une autre personne affaiblie et donc causer une potentielle « épidémie ».
Selon Alan Johnson, expert en résistance aux antibiotiques, certaines infections deviennent "virtuellement impossibles à traiter". "Le public n’a généralement aucune conscience des dangers des antibiotiques. La perception auprès des médecins et des patients, c’est que les antibiotiques sont sans danger. Mais nous savons désormais que l’intestin des patients qui prennent des antibiotiques est presque toujours colonisé par des bactéries résistantes. Ces dernières peuvent disparaître sans causer de problèmes, mais elles peuvent aussi survivre et être à l’origine d’une infection suivante", affirme M. Johnson.
Vous pouvez être exposé à des germes résistants de la même façon que vous contractez d'autres infections, à savoir :
par des aliments, de l'eau ou des sols contaminés;
par des pratiques sexuelles à risque;
par contact avec une personne ou un animal infecté;
par contact avec une surface contaminée de l'environnement;
lors d'un traitement dans une clinique ou à l'hôpital.
L’inquiétante augmentation des résistances aux antibiotiques
Conséquence logique, pour parvenir à diminuer les prescriptions, ce sont les habitudes de tout un pays, y compris celles des médecins, qu'il convient de changer, ont souligné les spécialistes réunis à l'institut Pasteur pour le neuvième colloque sur le Contrôle épidémiologique des maladies infectieuses (CEMI). L'enjeu est important car les résistances aux antibiotiques sont de plus en plus nombreuses et aucune famille réellement nouvelle de médicaments antibactériens ne point à l'horizon. Parmi les pneumocoques (responsables d'infections ORL et respiratoires), les résistances à la pénicilline étaient quasiment inexistantes en France, il y a quinze ans. Elles touchent aujourd'hui plus de la moitié des souches. Les hémophilus, responsables de nombreuses infections ORL et respiratoires chez le petit enfant, ont vu leur proportion de résistance à la pénicilline doublée en deux ans, passant de 35 % à 70 % dans la région parisienne. Enfin, la proportion de staphylocoques dorés résistants à la méthicilline est élevée en France, comme généralement dans les pays du sud.
Ainsi, un réseau de surveillance biologique a-t-il permis de constater l'absence totale de souches résistantes au Danemark, en Islande et aux Pays-Bas, alors que ces souches représentent 53 % des cas en Grèce, 50 % au Portugal, 42 % en Irlande et 41 % en Italie.
La croissance des résistances pose de difficiles problèmes thérapeutiques à l'hôpital, notamment dans les services de réanimation, où circulent souvent des bactéries devenues multirésistantes, c'est-à-dire résistantes à plusieurs familles d'antibiotiques.
Sources :
http://fr.wikipedia.org
http://agora.qc.ca
http://www.skynet.be
http://www.microbe-edu.org
http://www.hc-sc.gc.ca
http://www.passeportsante.net
http://www.doctissimo.fr
