La résistance bactérienne aux antibiotiques

Certaines mutations confèrent aux bactéries une résistance aux antibiotiques. Dans un milieu riche en antibiotiques, il y a une sélection des formes résistantes : leur proportion augmente.

I Les mutations qui confèrent une résistance

Les antibiotiques sont des molécules qui tuent les bactéries ou inhibent leur croissance. Ils peuvent agir en empêchant la formation de la paroi bactérienne, ou en bloquant la synthèse d’ADN ou de protéines. Les antibiotiques sont totalement inefficaces contre les virus.

Lors de la réplication de l’ADN bactérien, des mutations aléatoires peuvent apparaître. Si ces mutations touchent des gènes impliqués dans la synthèse de l’ADN, des protéines, ou de la paroi bactérienne, elles peuvent rendre les bactéries insensibles aux antibiotiques.

La résistance ou la sensibilité d’une souche bactérienne à des antibiotiques différents peut être déterminée grâce à la réalisation d’une culture de bactéries en présence de différents antibiotiques : c’est le principe de l’antibiogramme.

Doc Antibiogramme réalisé sur une souche bactérienne

Cette souche est résistante aux antibiotiques 1 et 2 car des colonies de bactéries se sont développées à leur contact. Elle est sensible aux 5 et 6.

II La sélection des bactéries résistantes

Depuis la découverte des antibiotiques en 1928, leur utilisation est devenue massive dans les pays développés, tant en matière de santé humaine qu’animale (agriculture). Dans les pays ayant le plus recours aux antibiotiques (ex. : France), la proportion de bactéries résistantes à plusieurs antibiotiques (multirésistantes) a fortement augmenté au cours des années.

Par le mécanisme de sélection naturelle, dans un environnement riche en antibiotiques, les quelques bactéries ayant subi une mutation aléatoire leur conférant une résistance survivent mieux que les autres et se reproduisent plus, transmettant cette mutation à leurs descendants. La proportion de bactéries résistantes augmente alors dans la génération suivante, etc.

Ce phénomène de résistance est préoccupant car les types d’antibiotiques sont limités ; il est donc de plus en plus fréquent de se retrouver face à une souche bactérienne résistante à tous les antibiotiques disponibles. Il faut donc rechercher des pratiques d’utilisation des antibiotiques plus responsables pour limiter le développement des souches bactériennes multirésistantes.

Méthode

Identifier l’antibiotique à choisir pour traiter un patient

Pour sélectionner un antibiotique à prescrire, le médecin peut faire réaliser un antibiogramme. Deux types de valeurs doivent ensuite être comparés :

– la concentration minimale inhibitrice (CMI) de l’antibiotique : c’est la plus petite concentration capable d’inhiber la croissance bactérienne. Elle est déduite du diamètre d’inhibition visible sur l’antibiogramme ;

– les concentrations critiques inférieures (CCI) et supérieures (CCS) en antibiotique, déterminées par un comité d’experts pour chaque antibiotique. La cci correspond à la concentration sanguine minimale en antibiotique chez un patient qui prend une dose normale d’antibiotique. La ccs est la concentration sanguine maximale qui peut être tolérée par un patient ; au-delà, l’antibiotique devient toxique pour le patient.

Identifier l’antibiotique qu’il serait le plus judicieux de prescrire.

Doc Concentrations critiques de trois antibiotiques (a) et détermination de leur CMI (b)

Repère
Conseils

Étape 1 Différencier les notions de CMI, CCI et CCS.

Étape 2 Comparer les CMI de chaque antibiotique à leur CCI et CCS.

Étape 3 Conclure en choisissant un antibiotique dont la dose permettrait un traitement efficace, mais non dangereux pour le patient.

solution

Étape 1 La CMI décrit la plus petite dose d’un antibiotique qui peut être efficace contre une bactérie. La cci correspond à la plus petite dose retrouvée dans le sang lors d’un traitement classique, et la ccs la dose à partir de laquelle l’antibiotique devient dangereux pour le patient.

Étape 2 cci (A) ≈ CMIA < CCS(A) alors que CMIB > CCS(B).

Étape 3 La dose efficace pour l’antibiotique A (10 µg · L^–1) est quasi identique à la dose minimale retrouvée dans le sang des patients lors d’un traitement (8 µg · L^–1), et très inférieure à son seuil de toxicité (16 µg · L^–1). L’antibiotique B n’est quant à lui efficace qu’à une dose (9 µg · L^–1) bien supérieure au seuil de toxicité (8 µg · L^–1). L’antibiotique à utiliser est donc le A.

Évolution de la résistance aux antibiotiques dans une population de bactéries

Influence du génotype et de l’environnement dans le développement de certaines maladies