A reprendre: les flores avec des dessins Pathogene opportuniste avec des dessin

• Les maladies infectieuses sont dues à l’introduction dans l’organisme d’un micro-organisme vivant qui s’y développe – des bactéries – des virus – des parasites – des champignons _ les prions (à part)

BACTERIOLOGIE GENERALE UE.2.10.S1 NOTIONS EN BACTERIOLOGIE GENERALE UE.2.10.S1 Dr Christine VENOT, biologiste Laboratoire GCS de Saintonge

I. HISTORIQUE 1632-1723,Anthonie van Leeuwenhoeck, drapier hollandais : microscope simple Animalcules : particules invisibles à l’œil nu

Les bactéries 1.Place des micro-organismes dans la classification des êtres vivants 2. Bactéries : morphologie anatomie, structure croissance, métabolisme Sources d’infection et modes de transmission 1. Réservoirs, flore bactérienne 2. Relations hôte-micro-organisme, pathogénicité 3. Modes de transmission

II. CLASSIFICATION EUCARYOTES Algues Protozoaires Champignons PROCARYOTES bactéries algues bleues VIRUS (acellulaire, structure particulaire) PRIONS

Rappel : structure de la cellule eucaryote

Cellule eucaryote Cellule procaryote

Caractères distinctifs procaryotes et eucaryotes caractéristiques Taille en µmètre 0.3 – 2.5 2 – 20 Chromosome 1 seul et unique Plusieurs Membrane nucléaire Absence Présence Organites RE, app.Golgi, mitochondries Division scissiparité mitose

I. HISTORIQUE II. CLASSIFICATION III. MORPHOLOGIE

MORPHOLOGIE cocci spirilles bacilles (coques)

cocci : exemples : En chainettes (a) Diplocoque (b) En amas (d, e) Staphylococcus Streptococcus

bacilles

Escherichia coli (bacilles)

Spirilles : treponema pallidium

HISTORIQUE CLASSIFICATION MORPHOLOGIE IV. ANATOMIE BACTERIENNE

schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne                                                                                                                                                                                         Schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne typique. En tant que procaryote (organisme

Constituants internes cytoplasme Enveloppes : capsule glycocalyx paroi membrane cytoplasmique Constituants internes cytoplasme ADN chromosomique ADN plasmidique Appendices externes flagelles (mobilité) pili (adhésion) Spore bactérienne forme de résistance « surlignés en vert » élements inconstants facultatifs

Méningite à Pneumocoque CAPSULE le plus superficiel présence inconstante Méningite à Pneumocoque

CAPSULE Constitué de polysaccharides acides pouvoir pathogène, car elle empêche la phagocytose Elle peut se trouver à l'état soluble dans les liquides de l'organisme (urines, LCR) diagnostic = recherche d'antigènes solubles. Identification / typage : épidémies. Vaccins : Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae.

Le glycocalyx Ce sont des fibres polysaccharidiques ou polymères extrêmement fréquents entourant la bactérie. Le feutrage des fibres de glycocalyx est constant dans le cas de bactéries vivant en biofilm dans les conditions naturelles.

Rôles du glycocalix 1. attachement des bactéries - aux cellules buccales,respiratoires...... - à des supports inertes : plaque dentaire, biofilms des cathéters,prothèses. 2. concentre les éléments nutritifs exogènes 3. protection - de la dessication, - résistance: antiseptiques,désinfectants, antibiotiques.

schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne                                                                                                                                                                                         Schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne typique. En tant que procaryote (organisme

PILI (ou fibriae) et Flagelle - grosses structures protéiques, (/glycocalyx) fibrillaires et rigides – RÔLE DE FIXATION spécifique des bactéries sur les cellules = pouvoirs pathogènes (E.coli et inf. urinaires).

Flagelle : organe de locomotion Assure la mobilité Facultatif, (eucaryotes : flagelle du spermatozoide)

schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne                                                                                                                                                                                         Schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne typique. En tant que procaryote (organisme

LA PAROI ++++ C’est l’enveloppe la plus interne, rigide assurant l'intégrité de la bactérie, responsable de la forme des cellules. protège des variations de pression osmotique. Elle est constitué de peptidoglycanes= polymère . La paroi de la bactérie est ainsi une unique macromolécule.

composée d’une épaisse couche de peptidoglycane. paroi Paroi des bactéries à Gram positif (staphylocoque) composée d’une épaisse couche de peptidoglycane.

- La paroi est plus fine chez les bactérie gram negatif, enveloppe paroi - La paroi est plus fine chez les bactérie gram negatif, - Il existe en plus une enveloppe lipidique (ce qui explique que l'alcool, liposoluble, passe à travers ce type de paroi). - traversée par du Lipopolysaccharide (LPS) représentant l'antigène O des entérobactéries

En résumé Paroi des bactérie à Gram positif peptidoglycanne en quantité très importante Paroi des bactérie à Gram négatif peptidoglycanne + enveloppe en quantité peu imporante

La composition variant selon l'espèce ou le groupe bactérien, il a été possible de distinguer des affinités tinctoriales différentes par la coloration: Gram + et Gram -.

Coloration de gram Gram + Gram +

Bacille à gram négatif

Diplocoques à gram positif

Cocci gram positif et bacilles gram négatif

Bacille gram négatif

Bacille gram positif Cocci gram positif

Rôles de la paroi bactérienne 1. Coloration de Gram = à la base de la classification des bactéries (voir tableau) 2. Forme des bactéries 3. Antigénicité (Ag O) / vaccin 4. Toxicité (LPS) 5.Site d'action d'antibiotiques (bêta-lactamines,glycopeptides, fosfomycine)

schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne                                                                                                                                                                                         Schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne typique. En tant que procaryote (organisme

La membrane plasmique C'est une membrane formée de phospholipides rôle important dans les échanges. Fixation des flagelles (c'est là que se génère leur mouvement tournant). détruite par des antibiotiques et antiseptiques

schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne                                                                                                                                                                                         Schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne typique. En tant que procaryote (organisme

LES CONSTITUANTS DU CYTOPLASME ADN et ribosomes sont présents dans le cytoplasme bactérien. 1 chromosome UNIQUE et plasmide (facultatif) pas de membrane nucléaire et pas d’organites (cellule procaryote) des antibiotiques perturbent la synthèse des protéines à leur niveau (Tétracyclines)

A côté du chromosome, support de l'hérédité, la bactérie peut contenir des éléments génétiques (ADN) de petite taille (0,5 à 5 % du chromosome bactérien), extra-chromosomiques. Ces éléments, appelés plasmides, ne sont pas indispensables à la vie de la bactérie dans les conditions habituelles de croissance. Ils se répliquent indépendamment et en général plus rapidement que le chromosome bactérien. On les détecte lorsque les gènes qu'ils transportent confèrent à la bactérie de nouvelles propriétés

ADN CHROMOSOMIQUE ADN PLASMIDIQUE

Les plasmides sont des molécules d'ADN circulaires et cytoplasmiques, de petite taille (5 à 4000 fois plus petit que le chromosome), se réplicant d'une manière autonome non indispensables au métabolisme normal de cellule-hôte. transmission d'une cellule bactérienne à une autre possible +++.

Propriétés biologiques portées par les plasmides résistance aux antibiotiques (bêta-lactamines, aminosides, phénicols, cyclines, macrolides) résistance aux antiseptiques mercuriels, aux métaux lourds (antimoine, argent, bismuth...) ; Les plasmides permettent ainsi aux bactéries de s'adapter à un environnement hostile.

Propriétés biologiques portées par les plasmides La virulence=pouvoir pathogène des bactéries peut aussi être à médiation plasmique : colibacilles entéropathogènes (diarrhées des voyageurs), staphylocoques dans l'impétigo (exfoliatine). synthèse de bactériocines qui inhibent la croissance d'autres bactéries (ex. : colicines létales pour les entérobactéries).

SPORES

SPORES Certaines bactéries,(genre Clostridium et Bacillus), ont la propriété de se différencier en formes de survie appelées spores. Elles se présentent sous une forme végétative métaboliquement active et potentiellement pathogène ou métaboliquement inactive et non pathogène (forme sporulée).

Sporulation/germination Forme végétative pathogène Spore résistante Non pathogène Sporulation/germination La transformation de la forme végétative en spore est la sporulation : . Conditions : déclenchée par des modifications de l'environnement tel épuisement en matières nutritives.

Spores = forme de résistance température, temps, UV, ATS, ATB) . Etapes : déshydratation progressive du cytoplasme et synthèse d'une paroi sporale épaisse et imperméable, donc hautement résistante (chaleur). La spore intra-bactérienne est libérée dans le milieu extérieur et y survit des années. Dans des conditions favorables (nutritives, thermiques et chimiques), elle redonne une cellule végétative = germination. Spores = forme de résistance température, temps, UV, ATS, ATB)

HISTORIQUE CLASSIFICATION MORPHOLOGIE ANATOMIE BACTERIENNE CROISSANCE BACTERIENNE

CROISSANCE BACTERIENNE

DIVISION BACTERIENNE La bactérie se multiplie par fission binaire (scissiparité): la bactérie grandit puis se divise en deux cellules filles séparées par un septum de division formé par la paroi cellulaire. Durant la division, l'ADN se duplique ainsi que les autres constituants. Divers systèmes enzymatiques de synthèse et de dégradation participent à la division cellulaire.

HISTORIQUE CLASSIFICATION MORPHOLOGIE ANATOMIE BACTERIENNE CROISSANCE BACTERIENNE METABOLISME

Effet de l'oxygène sur la croissance : 1.b aerobie stricte 2. microaerophile 3. aéro-anaérobies facultatives 4.anaérobie strictes

1. Les bactéries aérobies strictes ne se développent qu'en présence d‘O2 (air). Leur source principale d'énergie est la respiration. (Pseudomonas, Acinetobacter, Neisseria).

2. Les bactéries microaérophiles se développent mieux ou exclusivement lorsque la pression partielle d'oxygène est inférieure à celle de l'air (Campylobacter, Mycobacteries).

3.Les bactéries aéro-anaérobies facultatives se développent avec ou sans air (oxygène). C'est le cas de la majorité des bactéries rencontrées en pathologie médicale entérobactéries (Escherichia, Salmonella), streptocoques, les staphylocoques

Ces bactéries doivent se cultiver sous atmosphère réductrice. 4. Les bactéries anaérobies strictes ne se développent qu'en absence totale ou presque d'oxygène qui est le plus souvent toxique. Ces bactéries doivent se cultiver sous atmosphère réductrice. La totalité de l'énergie est produite par fermentation. air

Etuve avec culture de bactéries anaérobies stricts en jarre                                                                                                           

HISTORIQUE CLASSIFICATION MORPHOLOGIE ANATOMIE BACTERIENNE CROISSANCE BACTERIENNE METABOLISME LES FLORES BACTERIENNES

La flore microbienne normale de l'organisme Notion de Flore bactérienne commensale Flore cutanée Flore de l’arbre respiratoire supérieure Flore génitale Flore digestive

La flore bactérienne commensale   De nombreuses bactéries sont normalement présentes sur la peau et les muqueuses des sujets sains. Elles constituent les flores commensales résidentes. Rôles : maintien de la santé. Ex : la flore intestinale synthétise de la vitamine K, aide à l'absorption des aliments, prévient par son équilibre la prolifération de bactéries commensales potentiellement dangereuses (Clostridium difficile) et gêne la colonisation par des bactéries pathogènes. Les bactéries commensales peuvent être réparties en 4 flores principales cutanée, respiratoire, génitale et digestive.

La flore cutanée est variable en qualité et en quantité (102 à 106/cm2) selon la topographie. La flore résidente est formée de germes Gram + potentiellement peu pathogènes Staphylocoques à coagulase négative Corynébactéries

La flore cutanée La flore transitoire est plus polymorphe, peut comporter des germes potentiellement pathogènes, provenant du tube digestif ou du rhinopharynx : Entérobactéries Staphylocoque doré. Les mains portent souvent une flore transitoire abondante (rôle dans la transmission croisée).

La flore de l'arbre respiratoire supérieur très variable et abondante au niveau du rhinopharynx (108/ml de sécrétion pharyngée). Elle contient de nombreux opportunistes majeurs : Staphylocoque doré (fosses nasales en particulier) Streptocoques (groupables ou non, dont S.pneumoniae) Haemophilus Neisseria (parfois Neisseria meningitidis/ portage transitoire) Branhamella catarrhalis Anaérobies, corynébactéries, lactobacilles.

La flore de l'arbre respiratoire supérieur Au niveau de la trachée, la flore est minime et activement combattue par le mucus, les cils, les macrophages, etc… L'arbre respiratoire inférieur est stérile.

La flore vaginale rôle de protection, essentiel chez la femme. Les lactobacilles acidophiles ou bacilles de Döderlein, par leur sécrétion d'acide lactique entretiennent un pH bas qui limite la flore commensale. Streptocoque ( B essentiellement) Corynébactéries Bifidobacterium.

- diminution voir disparition des bacilles de Döderlein Après la ménopause, - diminution voir disparition des bacilles de Döderlein - anaérobies et entérobactéries sont plus abondantes Déséquilibre de la flore : Vaginites à levures Vaginose post antibiotiques

La flore digestive est la plus abondante et la plus importante. varie en fonction des différents étages du tube digestif.

Bouche : germes présents dans le rhinopharynx - Nombre : 108 à 109 germes par ml de salive. - abondance des streptocoques non groupables, et des anaérobies. - éventuellement entérobactéries - Rôles : plaque dentaire , endocardites.

L'estomac : flore très pauvre due à l’acidité. L'intestin grêle possède aussi une flore pauvre en raison du péristaltisme et de l'abondance des sécrétions (bile, suc gastrique). Les germes présents sont essentiellement des streptocoques, staphylocoques et lactobacilles.

La flore colique - extrêmement variée et abondante. 1011-1012 bactéries/gr - prédominance des anaérobies stricts(99,9 %), surtout Bacteroïdes ( 1011 par gramme de selle), Bifidobactérium, Clostridium. - Entérobactéries (E.coli, 108/gr, Proteus, Klebsielle...), Entérocoques et Staphylocoques.

Notion d’écosystème stable qui limite : l'implantation d'espèces pathogènes telles que Salmonelle, Shigelle ou Campylobacter le développement de bactéries commensales potentiellement dangereuses (porteurs sains). Synthèse de Vitamine K et vitamine B Si Flore déséquilibrée par antibiothérapie, * Diarrhée à C difficile. Colite pseudomembraneuse * risque hémorragique Lésion dûe cancer colique, septicémie à streptocoque bovis avec risque d’endocardite

HISTORIQUE CLASSIFICATION MORPHOLOGIE ANATOMIE BACTERIENNE CROISSANCE BACTERIENNE FLORE BACTERIENNE PATHOGENICITE

Le pouvoir pathogène (ou pathogénicité) d'une bactérie est donc sa capacité à provoquer des troubles chez un hôte. Il dépend de : son pouvoir invasif capacité à se répandre dans les tissus et à y établir un/des foyers infectieux, son pouvoir toxicogène capacité à produire des toxines) de la capacité de défense de l’hôte

Bactéries pathogènes Bactéries opportunistes

1 - Les bactéries pathogènes - bactéries responsables d'une maladie même chez le sujet " sain " (ex typhoïde, choléra, tuberculose, méningite...). - Le pouvoir pathogène conditionne le type de maladie et va dépendre de l'espèce bactérienne responsable de l'infection. le choléra dont l'agent est Vibrio cholerae est une maladie complètement différente de la méningite à méningocoque. Cette notion de pouvoir pathogène est à distinguer de celle de virulence.

Ces bactéries pathogènes peuvent (pneumocoque, Haemophilus, méningocoque..) ou non (Mycobacterium tuberculosis, Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae..) appartenir à la flore humaine commensale. Ex :le méningocoque (méningite cérébrospinale), portage sain dans le nasopharynx la maladie ne touche qu‘1 porteur sain sur 10 000. Il existe des bactéries qui appartiennent à la flore commensale de l'homme bien que "pathogènes. il existe une susceptibilité individuelle : l'âge (jeunes enfants)

2 - Les bactéries opportunistes  - ne donnent habituellement pas de maladie chez les sujets sains. peuvent devenir pathogènes chez les sujets aux défenses immunitaires altérées. - bactéries commensales qui vivent à la surface de la peau et des muqueuses Chez le sujet normal, elles ne donnent pas d'infections.

- patients réceptifs : « risque d’infection » immunodépression Aplasiques (absence de polynucléaires), SIDA, prématurés Corticothérapie, antibiothérapie,

Le type de maladie (= le pouvoir pathogène) * colonisation de la porte d'entrée avec inflammation non spécifique à ce niveau (pneumonie, infection urinaire, infection sur cathéter,.. ), éventuellement suivie * d'une généralisation, septicémie avec des localisations secondaires possibles (endocardite, abcès profond, ostéites, méningites...)

des infections nosocomiales. Dans les hôpitaux, les infections causées par des bactéries opportunistes sont souvent des infections nosocomiales.