Dr Christophe BURUCOA Laboratoire de Microbiologie A CHU Poitiers Modes d’acquisition des résistances par les micro organismes Dr Christophe BURUCOA Laboratoire de Microbiologie A CHU Poitiers

La cellule bactérienne ADN chromosomique (noyau bactérien) Capsule ADN plasmidique Membrane cytoplasmique cytoplasme Pili ribosomes paroi organe locomoteur : flagelle

La cellule bactérienne Usine à fabriquer des protéines : Constituants de la cellule Enzymes Facteurs de virulence Usine à dupliquer : multiplication Synthèse d’ADN Nécessité de re-fabriquer sans cesse sa paroi

Antibiotiques Composé inhibant la croissance ou une fonction vitale de la cellule bactérienne Cible moléculaire spécifiquement bactérienne Origine: Substances naturelles (élément de la compétition entre micro-organismes) Substances de synthèse

Cibles des antibiotiques Inhibition de la synthèse de la paroi : B-lactamines, glycopeptides Inhibition de la synthèse des protéines : Aminosides, macrolides, tétracyclines Inhibition de la synthèse des acides nucléiques : Quinolones, rifampicine, sulfamides

Membrane cytoplasmique Mécanisme d’action antibiotique Membrane ext Concentration d ’antibiotique Espace périplasmique cible Membrane cytoplasmique

Mécanismes de résistance antibiotique imperméabilité efflux Membrane ext Enzyme inactivatrice Concentration d ’antibiotique Espace périplasmique cible modification Membrane cytoplasmique

Support génétique des mécanismes de résistance les gènes de résistance

Mécanismes de résistance antibiotique imperméabilité efflux Membrane ext Enzyme inactivatrice Concentration d ’antibiotique Espace périplasmique cible modification Membrane cytoplasmique

Acquisition de la résistance = Acquisition d’un gène de résistance

Acquisition de la résistance mutation d’un gène préexistant acquisition par transfert d’un gène de résistance

Mutation d’un gène préexistant Gène de résistance à bas niveau Gène autre Mutations : phénomène spontané et rare de toute cellule (erreurs de réplication)

Céphalosporinase chromosomique inductible AMP.R AMP.C AMP.D + - inducteur répresseur CEPHALOSPORINASE

Résistance aux quinolones Mutations observées au niveau du domaine de l'ADN gyrase qui détermine la résistance aux quinolones chez E. coli 67 81 83 8 4 87 106 Ala Gly Ser Ala Asp Gln Ser Asp Leu Pro Val Arg Cys Trp Gly His Ala Conséquence des mutations sur la CMI des quinolones 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 > 200 100 83 + 84 > 200 100

Acquisition d’un gène de résistance Transfert d’un gène de résistance depuis une autre bactérie transformation (ADN nu) conjugaison (plasmides) éléments génétiques tranférables (transposons, intégrons)

Transformation des pneumocoque par un gène de résistance aux pénicillines Streptocoques oraux Transformation Pneumocoques Recombinaisons ---> Gènes mosaïques PLP a PLP b PLP c PLP d PLP recombinantes Affinité pour la pénicilline +++ ++ + Pression de sélection Prolifération clonale

Conjugaison bactérienne

Acquisition de l’ADN exogène par conjugaison (l’ADN exogène peut provenir de genres différents) P lasmide conjugatif Duplication et transfert Si compatibilité: Réplication et expression Un même plasmide peut comporter plusieurs marqueurs de résistance ===> acquisition de résistances mutiples Ce type de résistance acquise est épidémique

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. Sélection des mutants spontanés Sélection des bactéries qui ont reçu un gène de résistance par transfert

Effet de la pression de sélection sur l’émergence de mutants

Antibiotique 2h

Antibiotique 4j

Effet de la pression de sélection sur l’acquisition de résistance par transfert

Transfert

Antibiotique 2h

Antibiotique 4j

Lutter contre l’acquisition des résistances Éviter de les fabriquer Éviter l’émergence de mutants : diminuer la pression de sélection contrôler la prescription d’antibiotiques éviter les transferts de gènes de résistance : éviter les contacts entre bactéries règles d’hygiène, isolement