Antibiogrammes et antibiothérapie
- Les préconisations du programme (BO Spécial n°1 du 22/01/2019, programme de sciences de la vie et de la Terre de première générale)
Connaissances | Capacités |
Parmi les mutations spontanées ou induites qui se produisent aléatoirement dans les populations de bactéries, certaines confèrent des résistances aux antibiotiques. L’application d’un antibiotique sur une population bactérienne sélectionne les mutants résistants à cet antibiotique, d’autant plus qu’il élimine les bactéries compétitrices sensibles et permet donc leur développement numérique. L’utilisation systématique de traitements antibiotiques en santé humaine comme en usage agronomique ou vétérinaire conduit à augmenter la fréquence des formes résistantes dans les populations naturelles de bactéries et aboutit à des formes simultanément résistantes à plusieurs antibiotiques. Cela constitue un important problème de santé publique car le nombre de familles d’antibiotiques disponibles est limité. De nouvelles pratiques plus responsables des antibiotiques disponibles doivent donc être recherchées.
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Étudier un protocole expérimental permettant de montrer la sensibilité ou la résistance de micro-organismes à différents antibiotiques. Concevoir et mettre en place un protocole expérimental pour étudier l'apparition de mutants résistants à un antibiotique à partir d'une culture de bactéries sensibles, dans les conditions de sécurité attendues. Recenser, extraire et organiser des informations pour identifier la sensibilité ou la résistance de micro-organismes à différents antibiotiques ; calculer le taux d'apparition de résistances dans une population ; analyser des bases de données sur la résistance aux antibiotiques en France et en Europe (type, incidence dans les populations, relations avec les pratiques de santé et d'élevage, etc.). Identifier, sur un exemple, l’intérêt de l’application du raisonnement évolutionniste en matière médicale (prendre en compte l'avantage compétitif des résistants). |
- Mise en situation et recherche à mener
- Les ressources :
Numérique |
Un modèle équivalent est proposé pour les utilsateurs préférant le logiciel Edu'modeles : télécharger patient.modele Description du modèle patient.nbd : le modèle comporte une boite de pétri gélosée sur laquelle des bactéries peuvent se multiplier. L'utilisateur du modèle peut composer une pastille imbibée de l’antibiotique X. Les autres entités du modèle sont les bactéries 1, 2 et 3 provenant respectivement de Thomas, Jean et Côme. La règle située sous la boite de Petri permet d'une part d'ajuster la dimension de la pastille avant le lancement de la simulation et d'autre part de mesurer ultérieurement le diamètre de l'auréole d'inhibition de la croissance bactérienne.
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Scientifique |
Le diamètre du halo mesuré sur l'antibiogramme permet de définir la CMI. On fournit ici le graphique du laboratoire qui donne les paires de valeurs (CMI, diamètre) pour l’antibiotique X.
La concentration critique inférieure (c) représente la concentration sanguine minimale moyenne en antibiotique habituellement obtenue chez un malade (aux posologies habituelles) ; La concentration critique supérieure (C) représente la concentration sanguine maximale moyenne en antibiotique pouvant être tolérée par un patient. Elle correspond au seuil de toxicité. Les concentrations critiques c et C établies pour l’antibiotique X sont reportées sur le graphique du laboratoire. |
- Le protocole à répéter pour chaque patient :
1. Ensemencer la gélose avec la bactérie prélevée chez le patient :
- disposer 20 bactéries dans la boîte de Pétri, de manière homogène, en évitant la région centrale de la boîte.
2. Simuler le dépôt d’une pastille imbibée de l’antibiotique :
- disposer plusieurs fois au centre de la boîte l’entité « pastille » de manière à obtenir un obtenir un disque d’environ 5 mm de diamètre.
3. Lancer la simulation jusqu’à la stabilisation de la croissance bactérienne :
- observer l’auréole (halo) d’inhibition autour de la pastille, c’est-à-dire la zone où la croissance de la bactérie est empêchée.
4. Exploiter le halo d'inhibition :
- Faire une capture d’écran puis mesurer (en mm) avec le logiciel Mesurim le diamètre de l'auréole
- Reporter le diamètre sur le graphique fourni par le laboratoire.
- Déterminer graphiquement la CMI (Concentration Minimale d'Inhibition) de l’antibiotique vis-à-vis de la bactérie ayant infecté le patient et comparer la CMI avec les concentrations critiques C et c établies pour l’antibiotique X.
- En déduire si l’antibiotique peut être prescrit.
--> Voir une aide exhaustive pour l'exploitation du halo d'inhibition (exemple de Thomas)
--> Voir le corrigé de cette activité
--> Voir des exemples de productions d'élèves (travaux de groupes menés à distance lors du confinement, en mai 2020) :
--> FOCUS TECHNIQUE : LE LOGICIEL NETBIODYN
- Nous conseillons la version hors-ligne, à télécharger ici
TRES IMPORTANT : Il faut dézipper le kit et ouvrir BioDyn_Applet.jar (qui est associé à un fichier License.txt) indispensable à son fonctionnement). Il faut vraiment qu’il y ait tout le contenu du kit pour que le programme fonctionne
- Si vous êtes néophyte, utiliser ce tutoriel pour ouvrir un modèle et le faire fonctionner.
- Si vous voulez apporter des modifications à un modèle ou créer vos propres modèle, utiliser cet autre tutoriel.
Sources et bibliographie :
- la proposition initiale d'Alain Pothet sur ce site
- méthodes d’évaluation de l’activité des antibiotiques in vitro :
http://www.medecine.ups-tlse.fr/pcem2/bacteriologie/Evaluation_activite_antibiotiques.pdf