Prsentation PowerPoint

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Les antibiotiques
II Résistance des bactéries aux antibiotiques
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Evolution des bactéries pathogènes vers la
résistance aux antibiotiques
Acide clavulanique
Quinolones
Céphalosporines - Ampicilline - Méticilline
Nouveaux
antibiotiques
Vancomycine
Streptomycine
Utilisation de la pénicilline
ANNEES
1940
1950
1960
1970
1980
1990
Staphylocoque Pénicilline R
Staphylocoque méticilline R
Entérobactéries Ampi R
Nouvelles
Pneumo Ampi R
résistances
BLSE
Entérocoques Vancomycine R
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Deux types de résistances

• Résistances naturelles
• Les AB font partie de la compétition pour les
  biotopes
• La lutte contre les antibiotiques est une réponse
  naturelle et ancienne
• Concerne toutes les souches dune espèce
• Résistances acquises
• Modification du génome (mutation, transfert)
• Concerne certaines souches dune espèce sensible
• Conséquence dune pression de selection (cf plus
  loin)

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Paramètre dévaluation de la resistance la CMI

• La concentration minimale inhibitrice ou CMI est
  la plus faible concentration dAB inhibant toute
  culture visible
• Sexprime en mg/l
• Mesure la bactériostase

CMI 2mg/l
Témoin sans AB
Concentrations en antibiotique (mg/l)
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Définition de la resistance

• Une souche résistante a une CMI significativement
  supérieure à celle des souches sauvages.
• La CMI peut ne pas être suffisamment élevée pour
  rendre la souche inaccessible au traitement (?pas
  de resistance clinique)
• La CMI peut avoir une valeur incompatible avec un
  traitement efficace (?résistance clinique)
• La résistance est codée par un gène de résistance
  
• qui détermine un mécanisme biochimique de
  résistance
• Localisé sur le chromosome ou un plasmide

Nombre de souches
CMI (mg/l)
CMI modale 128mg/l
CMI modale 1mg/l
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Mécanismes biochimiques de résistance

• Destruction de lantibiotique
• Modification de la cible
• Structure inadaptée à laction de lAB
• Surproduction de la cible
• Imperméabilité
• Proteine de séquestration
• Pompe à efflux

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Destruction des b-lactamines par les b-lactamases
b-lactamase
A. pénicilloïque A. céphalosporoïque
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Inactivation enzymatique dun aminoside
Gentamicine
acéthylase
? Inhibition du transfert vers la cible ribosomale
adénylase
phosphorylase
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Modification de la cible des b-lactamines (PLP)
? Synthèse d une PLP ayant perdu laffinité pour
lantibiotique et conservé son activité
enzymatique Ex - PLP 2a, additionnelle ?Staphy
locoque aureus résistant à la méticilline
(SARM) ? Entraîne la résistance à toutes les
b-lactamines
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Principaux mécanisme de résistance des bactéries
aux antibiotiques
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La résistance in vivo

• Beaucoup dAB nagissent que sur les bactéries en
  voie de croissance
• b-lactamines peu actives sur les bactéries
  quiescentes
• In vivo les bactéries sont protégées
• Biofilms et micro-colonies
• Les cibles des AB peuvent disparaître in vivo
• streptocoques défectifs et sans paroi des
  endocardites
• Les défenses naturelles sont indispensable à la
  guérison

Dissociation entre lactivité in vitro et in vivo
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Génétique de la résistance des bactéries aux
antibiotiques
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Acquisition dun gène de resistance par
modification du génome

• Mutation
• Dun gène de structure
• Modification des ADN gyrases
• Dun gène régulateur
• b-lactamases déréprimées
• Remaniement
• Translocation dun transposon ou dune séquence
  dinsertion

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Mutation de gènes de structure Résistance aux
quinolones par Mutations dans l'ADN gyrase
67
81
83
8
4
87
106
Ala
Gly
Ser
Ala
Asp
Gln
ADN gyrase
Ser
Asp
Leu
Pro
Val
Arg
Cys
Trp
Gly
His
Ala
Codons modifiés
CMI multipliée par
Nal
Cipro 83, 84 ou 87
50 à 100
4 à 40 67, 81 ou 106
1 à 16
4 à 10 83 87
gt 200
100 83 84
gt 200 100
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Dérepression dun gène régulateur
Répression
Production modérée de b-lactamase
Dérépression
Hyperproduction de b-lactamase
Mutation ponctuelle Délétion insertion...
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Taux de mutation
Taux de mutants spontanément résistants dans une
population sensible Caractéristique de
l'antibiotique
Taux de mutation élevés (10-4) quinolone,
rifampicine Taux de mutation faibles (10-8)
ß-lactamine, aminosides
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Acquisition de gènes de résistance exogènes
?Conjugaison de plasmides fréquentes chez les
Gram - ? Transduction chez les Gram ?
Transformation chez de nombreuses espèce Gram
et Gram (Streptococcus pneumoniae)
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Acquisition d un gène de résistance exogène
exemple du pneumocoque
Gène de PLP résistant
Gène de PLP sensible
Gène de PLP recombinant
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Diffusion des gènes de résistance

• Les vecteurs de mobilité des gènes de resistance
• Cassettes
• Integrons
• Transposons
• Plasmides
• Transfert plasmidique
• Plasmides de polyresistance

Fonctions de résistance
Tn3
Isl
Km
Fonctions de réplication
Cf cours génétique
Ap
Tn4
Sm
,
Su
Cm
Is1
Fonctions de transfert (RTF)
Gènes de résistance
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Pression de sélection

• Ensemble des conditions de l'environnement qui
  favorisent l'émergence des bactéries possédant
  des gènes de résistance.
• en pratique liée directement à l'utilisation des
  antibiotiques.

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Réversibilité de l acquisition de resistance
PEFL
de souches de SAMR résistantes à PFL et GE
GENTA
Années
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Etude in vitro de la résistance des bactéries aux
antibiotiques
Antibiogramme
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Paramètre dévaluation de la resistance la CMI
CMI 2mg/l
Témoin sans AB

• La concentration minimale inhibitrice ou CMI est
  la plus faible concentration dAB inhibant toute
  culture visible
• Plusieurs méthodes de determination

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Mesure usuelle de la CMI par E-test
Lecture directe facile -coût élevé!!
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Méthode de diffusion en milieu solide
(Antibiogramme par la méthode des disques)
Diamètres dinhibition Proportionnels à la CMI
Milieu de Muller et Hinton épaisseur
standard Inoculum bactérien calibré Disques de
papier chargés dune quantité standard
dantibiotique Diffusion de l antibiotique ?
gradient de concentration Incubation Mesure des
diamètres dinhibition de culture
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Aspect dun antibiogramme en milieu solide
8mm
Synergie
15 mm
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Catégorisation des valeurs de CMI en
S-I-R(valeurs critiques)
100
Zone I
Zone S
Zone R

• Nombreuses souches de la même espèce
• Mesure de leur CMI (dilution) et du diamètre
  dinhibition (diffusion)

80
60
40
?Répartition en 2 groupes de souches
D2 22 mm
20
D1 20 mm
0
C1
C2


Détermination des valeurs critiques C1 et C2
concentrations critiques haute et basse D1 et D2
diamètres critiques haut et bas
,001
,01
,1
1
10
100
1000
CMI (mg/l)

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Lantibiogramme automatisé

• Micro-galeries
• marqueurs de croissance, métaboliques et de
  résistance
• Secrets industriels!
• Identification et antibiogramme automatiques
• Interprétation assistée par ordinateur
• Phénotype de résistance
• ?mécanisme de résistance
• ?liste des AB utiles
• Épidémiologie

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Antibiogramme méthodes génotypiques

• Détection des gènes de résistance
• Méthodes
• PCR RFLP
• PCR hybridation
• PCR séquencage

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Antibiogramme de Helicobacter pylori détection
de la résistance à la Clarithromycine par PCR-RFLP
Gène codant pour ARNt
Muté (R)
Non muté (S)
PCR Restriction
site de restriction
pas de site de restriction
1 fragment
2 fragments
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Utilisation clinique de lantibiogramme
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Lantibiogramme est lun des éléments de choix
dun traitement

• Antibiogramme ? resistances aux produits testés
• Lexpression en R, I ou S pour chaque AB est
  insuffisante
• Les mécanismes de résistances peuvent être
  déduits de lensemble de lantibiogramme
• chaque AB est considéré comme un marqueur qui
  révèle une résistance)
• On en déduit le Phénotype de résistance et les
  mécanismes de résistances pouvant être mis en jeu
  par la bactérie
• ? Choix des produits pouvant être actifs

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Exemple de staphylococcus aureus

• Deux phénotypes connus de résistance aux
  b-lactamines
• Meticilline S
• Meticilline R
• Le labo teste un seul produit la meticilline
• Le résultat S ou R vaut pour toutes les
  b-lactamines (une vingtaine de produits)

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Pour choisir un traitement, tenir compte
également de

• Localisation de linfection (diffusion)
• État des défenses
• Gravité
• Impact sur lécologie microbienne

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Exemple des enterobactéries

• Groupe I E. coli, P. mirabilis, Salmonella
  spp., Shigella spp.
• Groupe II Klebsiella spp., Citrobacter
  amalonaticus, Citrobacter koseri, E. hermannii
• Groupe III Enterobacter spp, Serratia
  spp.,Providencia spp.Citrobacter freundii,
  Proteus vulgaris, Proteus penneri, Morganella
  spp.
• Groupe IV Yersinia spp.

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Phénotypes sauvages des enterobacteries aux
b-lactamines
37
Phénotypes de résistances acquises des
entérobacteries aux b-lactamines
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RESISTANCE DES ENTEROBACTERIESAUX QUINOLONES

• Les entérobactéries sont naturellement sensibles
  aux quinolones et fluoroquinolones
• Résistances acquises fréquentes, le plus souvent
  par modification de la cible
• Sous unité A de lADN gyrase gyrA
• Sous unité B de lADN gyrase gyrB
• Sous unité de la topoisomérase IV parC
• Mutations cumulatives
• Résistances croisées

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Phénotypes quinolones
Risque dacquisition de mutations et déchec
40
Phénotypes aminosides
41
Sans système expert cest difficile