Structure et génétique des bactéries

La résistance bactérienne aux antibiotiques est un phénomène complexe impliquant plusieurs mécanismes et supports génétiques. Le document décrit deux types principaux de résistance : la résistance naturelle et la résistance acquise.

I. Résistance Naturelle:

Ce type de résistance est inhérent à certaines espèces ou genres bactériens. Elle est présente chez toutes les souches d'une espèce donnée et définit le spectre d'activité d'un antibiotique. Elle sert également au diagnostic de l'espèce. Le support génétique de la résistance naturelle est le chromosome bactérien. Le document donne des exemples d'espèces bactériennes et de leur résistance naturelle à différents antibiotiques. Par exemple, Proteus spp. est naturellement résistant à la tétracycline, la colistine et les nitrofuranes. Cette résistance préexiste à l'utilisation des antibiotiques.

II. Résistance Acquise:

Ce type de résistance apparaît après l'exposition aux antibiotiques chez des espèces initialement sensibles. Son acquisition peut être liée à un élément génétique extra-chromosomique (plasmide++) ou à une mutation chromosomique affectant un gène préexistant. Ces éléments génétiques peuvent être acquis par différents mécanismes de transfert horizontal de gènes, comme la conjugaison (transfert de plasmides, notamment le facteur de fertilité F, entre bactéries), la transformation (absorption d'ADN nu de l'environnement) ou la transduction (transfert de gènes via des phages). L'acquisition de gènes de résistance sur plasmides est particulièrement importante car ces plasmides peuvent se conjuguer entre bactéries de différentes espèces, facilitant la propagation de la résistance. Les intégrons et les transposons jouent aussi un rôle dans la mobilité et l'acquisition de gènes de résistance.

III. Support Biochimique de la Résistance Bactérienne:

Plusieurs mécanismes biochimiques sous-tendent la résistance bactérienne:

1. Modification de la cible: L'antibiotique ne peut plus se lier à sa cible car elle a subi une modification.

   • Cible pariétale: Les bêta-lactamines ciblent les protéines liant la pénicilline (PLP) impliquées dans la synthèse du peptidoglycane. Des modifications des PLP, ou des modifications du précurseur du peptidoglycane lui-même, peuvent conférer résistance.
   • Cible intracellulaire: Les ribosomes sont la cible de nombreux antibiotiques. Des modifications de la cible ribosomale (subunités 30S ou 50S) réduisent l'affinité de l'antibiotique. Les topoisomérases (ADN gyrase) sont des cibles des quinolones. Des mutations chromosomiques ou l'acquisition de gènes plasmidiques peuvent modifier la gyrase et la rendre insensible aux quinolones.

2. Diminution de la perméabilité membranaire: L'antibiotique ne peut pas pénétrer dans la cellule bactérienne.

   • Structure externe: La capsule et le slime (glycocalyx) peuvent réduire la perméabilité, ainsi que la charge électrique de la paroi.
   • Membrane externe (Bactéries Gram-négatives): Le positionnement asymétrique des lipopolysaccharides (LPS) dans la membrane externe des entérobactéries les rend imperméables aux antibiotiques lipophiles. Les porines, protéines membranaires formant des canaux, peuvent être modifiées quantitativement ou qualitativement, limitant l'entrée des antibiotiques.

3. Excrétion de l'antibiotique (systèmes d'efflux): Des pompes membranaires expulsent activement l'antibiotique hors de la cellule.

4. Inactivation enzymatique: L'antibiotique est dégradé par une enzyme bactérienne.

   • Bêta-lactamases: Ces enzymes hydrolysent le cycle bêta-lactame des pénicillines, des céphalosporines et des carbapénèmes. Il existe différents types de bêta-lactamases (pénicillinases, céphalosporinases, carbapénémases), certains à spectre large (BLSE), et d'autres sensibles ou résistants aux inhibiteurs de bêta-lactamases (comme l'acide clavulanique).
   • Enzymes inactivant les aminosides, les phénicols, les macrolides et les apparentés: Différents types d'enzymes modifient chimiquement ces antibiotiques (acétylation, adénylation, phosphorylation) les rendant inactifs.

En résumé, la résistance bactérienne est un processus multifactoriel qui repose sur des modifications génétiques et biochimiques permettant aux bactéries de survivre en présence d'antibiotiques. La compréhension de ces mécanismes est essentielle pour développer de nouvelles stratégies pour lutter contre la résistance bactérienne.

En salle d'examen, sans accès à un laboratoire de microbiologie, il est impossible de déterminer avec certitude la résistance d'une bactérie à un antibiotique spécifique. L'identification de la résistance nécessite des tests de laboratoire sophistiqués comme l'antibiogramme.

Cependant, certains indices indirectes pourraient suggérer une résistance potentielle, mais il ne s'agit que d'hypothèses et non de diagnostics :

• Antécédents du patient : Si le patient a déjà reçu un traitement antibiotique avec le même type d'antibiotique, et que l'infection persiste ou récidive rapidement, cela peut indiquer une possible résistance. Mais d'autres facteurs (mauvaise observance du traitement, infection par un autre agent pathogène, etc.) peuvent également être en cause.

• Épidémiologie : Si une résistance particulière à un antibiotique est connue pour être fréquente dans la région ou l'hôpital, il est possible que la bactérie isolée présente la même résistance. Ceci n'est cependant pas une certitude.

• Caractères phénotypiques : Dans certains cas spécifiques et avec une connaissance approfondie de la microbiologie, certains caractères phénotypiques visibles à la loupe ou au microscope peuvent évoquer des résistances connues (par exemple, la production de bêta-lactamases dans certaines bactéries). Mais il ne s'agit que d'indices.

En conclusion: Il n’est pas possible de connaître la résistance bactérienne à un antibiotique donné en salle d'examen sans recours aux tests de laboratoire. Toute suspicion de résistance doit être confirmée par des examens microbiologiques appropriés. En salle d'examen, il est plus pertinent de se concentrer sur la clinique du patient et d'émettre des hypothèses diagnostiques basées sur l'anamnèse, l'examen physique et les données de l'imagerie. Le choix des antibiotiques doit se faire ensuite en collaboration avec le laboratoire de microbiologie.