Contrôle de la Croissance Microbienne Les Désinfectants et Antiseptiques

Méthodes Trois approches pour le contrôle de la croissance microbienne Chimique Désinfectants et antiseptiques Physique Chaleur Ultraviolets Irradiations L'élimination mécanique Nettoyage Filtration

Terminologie Nettoyage L'élimination des souillures adhérentes visibles (le sang, les protéines et les débris), de la poussière ou des autres corps étrangers par un processus manuel ou chimique N’implique pas la présence ou l’absence de microorganismes Propreté  Stérilité

Désinfection L’utilisation d’agents chimiques ou physiques pour tuer ou inhiber la croissance des microorganismes Désinfectants Produits chimiques utilisés pour des objets inanimés Antiseptiques Produits chimiques utilisés sur des tissus vivants Germicides Produits chimiques qui peuvent être appliqués sur des choses animées (vivantes) ou inanimées

Facteurs qui Influencent l’Efficacité Charge microbienne Nombre de microbes Environnement Présence de matières organiques Concentration de l’agent Température pH Durée d’exposition

Facteurs qui Influencent l’Efficacité Caractéristiques microbiennes Biofilms Paroi cellulaire Résistances Spores

L’Efficacité d’un Désinfectant Test de suspension quantitatif Des comptes viables sont faits sur un microbe test exposé à un agent chimique Le nombre de survivants (B) et compté puis comparé au compte original de l’inoculum (A) Effet Microbicide (EM) = Log (A) - Log (B) EM = 1 → Mortalité de 90% du nombre initial EM = 2 → Mortalité de 99% L’exigence généralement acceptée est: EM ≥ 5 →99.999% des microbes sont tués

Profil de Mortalité La mortalité est exponentielle Donc impossible d’atteindre zero Normes établies: Stérilité en labo: 10-6 cellules ou spores Stérilité alimentaire: 10-12 cellules ou spores

Paramètres de Mortalité Temps de reduction décimale (D) Temps requis afin d’accomplir une reduction de un log ou un facteur d’inactivation de 10 Formule: Log (N0/N) =t/D t: Durée de temps N: Nombre de cellules survivantes No: Nombre de cellules initiales No/N: Facteur d’inactivation

Paramètres de Mortalité Constante de mortalité (k) Taux de mortalité Pente négative Formula: -kt = ln (No/N) t: Durée de temps Nombre de cellules survivantes No: Nombre de cellules initiales No/N: Facteur d’inactivation

Résistance Relative Valeur Z Changement de temperature requis pour changer la valeur D par 1 log Changement de temperature requis pour changer la valeur D par un facteur de 10 Formule: │ Z │ = (T1-T2)/(logD2-logD1) T: Température D: Temps de reduction décimale

Problèem Un traitement à 100oC de 1h réduit une population bactérienne de 108 à 102 cellules Quelle est le facteur d’inactivation? Quelle est D100? Quel est le taux de mortalité? Combien de temps serait requis pour réduire la population par le même facteur à 102oC si z = 1oC?

Contrôle de la Croissance Microbienne In Vivo: l’Antibiothérapie

Les Drogues Antimicrobiennes Antibiotique ou Antibactérien Contre les bactéries Antifongique Contre les champignons Antiviraux Contre les virus

Les Drogues: Les Antibiotiques Définitions: Littérale: Anti (contre) biotique (la vie ) Ancienne déf.: Tout composé fabriqué par un microorganisme qui inhibe ou tue les bactéries Nouvelle déf.: Tout composé qui inhibe ou tue les bactéries Naturel Synthétique Semi-synthétique

Caractéristiques Désirées Toxicité sélective élevée Doit tuer ou inhiber l’organisme ciblé avec un minimum d’effets dérisoires sur l’hôte Pénicilline: (Toxicité sélective élevée) Cible la paroi cellulaire Cyanure: (Toxicité sélective faible) Cible transport d’e- des eucaryotes/procaryotes

Caractéristiques Désirées (suite) Dose toxique ou létale élevée (DL50) Concentration qui est toxique pour l’hôte Pénicilline: (3 000 mg/Kg) Arsenic: (15 mg/Kg) Dose thérapeutique faible Concentration nécessaire pour le traitement clinique d’une infection Pénicilline : 12.5 mg/Kg Ail : 300 mg/Kg

L’Indice Thérapeutique Dose toxique/Dose thérapeutique Désire un indice thérapeutique? Élevée

Spectres d’Actions Étroit: Large: Efficacité restreinte à certains types de microorganismes Ex. Agit seulement contre les Gram - Large: Efficace contre une grande diversité de microorganismes Ex. Agit sur les Gram + et -

Cibles des Antibactériens Synthèse de la paroi Les ß-lactamines Bacitracine Vancomycine Synthèse d’ADN Les quinolones Traduction Transcription A B Métabolisme Synthèse d’ARN Les macrolides Synthèse des protéines Les aminoglycosides Les macrolides Les tétracyclines Le chloramphénicol

Modes d’Action Bactériostatique Bactéricide Bactériolytique Compte direct Compte viable # Temps Bactériostatique Inhibe croissance Non létal Réversible Bactéricide Tue Irréversible Bactériolytique Tue Lyse cellulaire Irréversible

Les Bêta-Lactamines Classe d’antibiotiques qui possèdent un anneau de bêta-lacatmine Bactériolytiques Inhibent la synthèse de la paroi cellulaire Agissent seulement sur bactéries en croissance!

Pénicillines & Céphalosporines Pénicilline naturelle – pénicilline G Spectre étroit; efficace seulement contre les Gram positifs Aminopénicilline – ampicilline et amoxicilline Spectre large; efficace contre Gram positif et négatif Céphalosporines – Ex. Cefepime Développées pour avoir un spectre d’action plus large que les pénicillines

Les Quinolones Bactéricides Inhibent la synthèse de l’ADN Spectre large Effets secondaires: Troubles sévères gastro-intestinaux Ex. Ciprofloxacin

Les Tétracyclines Bactériostatique Inhibe synthèse protéique Spectre large Effets secondaires: Toxicité hépatique Toxicité rénale Déficience vitaminique

Les Macrolides Bactériostatiques Inhibent synthèse protéique Spectre étroit Effets secondaires Diarrhée Dommages hépatiques Ex. Érythromycine & Clarithromycine

Les Aminoglycosides Bactéricides Spectre étroit Inhibent synthèse protéique Haut niveau de toxicité Effets secondaires: Allergies Dommages rénaux Surdité Ex. Gentamycine, streptomycine

Chloramphénicol Bactéricide Spectre étroit Inhibent synthèse protéique Effets secondaires: Seulement utilisés en cas extrêmes Toxicité hématologique

La Susceptibilité: Essai de Kirby-Bauer Gélose inoculée avec la bactérie test Disques imprégnés d’antibiotiques sont placés sur la gélose Un gradient de concentrations est créé par la diffusion de l’antibiotique dans le milieu Suite à l’incubation, les zones d’inhibitions sont mesurées Les tailles des zones sont comparées à celles établies pour déterminer si l’organisme est susceptible ou résistant

E-test Même principe que l’essai de Kirby-Bauer Utilise une bande de plastique avec un gradient prédéfini d’antibiotique Lecture des résultats est faite directement sur la bande Point d’intersection de la zone d’inhibition avec la bande E Zone d’inhibition Croissance bactérienne

E-test

Déterminer l’Efficacité Concentration Minimale Inhibitrice Croissance avec différentes concentrations d’antibiotique 100 50 25 12 6 3 CMI=12μg/ml Concentration Minimale Bactéricide Sous culture sans antibiotique CMB=50μg/ml

Diamètres d’Inhibitions Vs Conc. 27mm = au CMI < 27mm = Conc. > CMI > 27mm = Conc. < CMI Gradient de concentration + -

Comportement des antibiotiques in vivo L’antibiotique doit atteindre le site où le microbe réside La concentration de l’antibiotique au site de l’infection doit être au-dessus du CMI La concentration de l’antibiotique fluctue in vivo entre les doses Cmax : Concentration maximale maintenue Cmin : Concentration minimale maintenue

La Susceptibilité In Vivo Pathogène sensible CMI est plus bas que Cmin Pathogène résistant CMI est plus élevé que Cmax Pathogène de sensibilité intermédiaire CMI se situe entre Cmin et Cmax Combinaison d’antibiotiques recommandée

Exemple Conc. in vivo d’antibiotique “A” Cmin: 5 µg/ml Cmax: 40 µg/ml Donc: CMI ˂ 5 µg/ml = Microorganisme sensible CMI ˃ 40µg/ml = Microorganisme résistant CMI entre 5 -40 µg/ml = microorganisme de susceptibilité intermédiaire

Immunologie

Non-Soi – Les Antigènes Tous ce qui réagit avec les participants du système immune Ex. Les anticorps Épitope: Caractéristiques de l’antigène qui permet sa reconnaissance comme étant non-soi Ex. Lipides, protéines, lipopolysaccharides

L’Antigène Épitopes Virus=Antigène

Diagnostic Immunologique Déterminer la presence d’un antigène: Un organisme Une protéine Une toxine Un anticorps Dosage par ELISA Utilisé pour déceler la presence d’antigens ou d’anticorps

ELISA – Détection d’Antigène 41 Sérum (source d’Ag) ajouté à des puits de plastique Ajout d’ajent bloquant Ajout d’Ac contre Ag Lavage Ac détecteur ajouté Lavage Ajout du substrat Antigène Présent Antigène Absent Y Y ENZ Y ENZ Y

ELISA – Détection d’Anticorps 42 Ag cible de l’Ac a être décelé est ajouté aux puits Ajout d’agent bloquant Sérum a être testé est ajouté Lavage Ajout d’Ac détecteur Lavage Ajout du substrat Ac Présent Ac Absent Y Y ENZ Y ENZ Y

Interprétation/Quantification Des concentrations connues d’antigènes ou d’anticorps sont utilisées comme référence Choisir des absorbances plus élevées que le témoin négatif Ex. 1/50: (0.16 – 0.02) = 0.14 Déterminer la corrélation entre l’abs et la concentration Ex. Conc. stock etait 2 mg/mL Donc 2 mg/mL X 1/50 = Abs. of 0.14 0.04 mg/mL = Abs. of 0.14 1.0 mg/mL = Abs. of 3.5 Dilutions Abs 1.77 0.72 0.25 0.16 0.09 0.02 1/4 1/10 1/30 1/50 1/100 1/200 Témoin négatif

Interprétation/Quantification Détection d’Ag du virus X Abs Dilutions 0.28 0.16 0.10 0.06 0.02 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256 T.N. 0.019 0.015 0.24 0.12 0.07 0.44 0.86 1.68 Patient 1 Patient 2 Patient 3 Abs au dessus du T.N. sont positifs P1 & P3 sont infectés P2 est négatif P3 a une charge 6X plus élevée (1.68-0.02)/0.28-0.02) Conc d’Ag pour P3 Choisir valeur au dessus du T.N. Ex. 1/64 = (0.24-0.02) = 0.22 Non dilué = 0.22 X 64 = 14.08 Standard: 1.0 mg/mL = Abs. of 3.5 Donc. conc. pour P3 : 4.0 mg/mL