Point scientifique : Antibiotiques et antibiogrammes
Les antibiotiques représentent l’un des groupes de médicaments les plus employés en médecine. Leur utilisation a radicalement changé le pronostic des maladies infectieuses d’origine bactérienne. Depuis la découverte de la pénicilline en 1929 par Alexander Flemming, des sulfamides en 1932 par Gerhard Domagk et de la streptomycine en 1944 par Selman Waksman, de très nombreuses substances ayant une activité antibactérienne ont été identifiées. On appelle aujourd'hui antibiotique toute substance d’origine naturelle ou synthètique, agissant spécifiquement sur une étape essentielle du métabolisme des bactéries ou des champignons.
Les différentes classes d'antibiotiques
L’action antibactérienne de ces produits s’effectue selon trois mécanismes :
- Inhibition de la synthèse des constituants de la paroi ;
- Blocage de la synthèse des protéines ou des acides nucléiques ;
- Altération du fonctionnement de la membrane cytoplasmique.
1- Inhibition de la synthèse des constituants de la paroi
- Les pénicillines
Produites par des champignons (Penicillium notatum) et très actives sur les bacilles Gram+ (Clostridium, Listeria) et coques Gram+ (Staphylococcus, Streptococcus).
- Les céphalosporines
Produites naturellement par un champignon (Cephalosporium acremonium) et actives sur les staphylocoques et les bacilles à Gram- (Haemophilus, Neisseria, entérobactéries).
2- Blocage de la synthèse des protéines
- Les aminosides
Active sur un grand nombre d’espèces bactériennes y compris les mycobactéries (utilisation à partir des années 1950 pour le traitement de la tuberculose). Inhibition de la synthèse des protéines par fixation sur l’ARN 16S.
Antibiotique obtenu par synthèse, actif sur la plupart des bactéries Gram+ et Gram-. Action inhibitrice en se fixant sur certaines protéines ribosomales.
Elles sont actives sur les bactéries Gram+ et Gram- ainsi que sur les Chlamydia et mycoplasmes.
3- Blocage de la synthèse des acides nucléiques
- Les sulfamides
Spectre d’action antibactérien très important au début de leur utilisation (années 1930) mais de nombreuses souches sont actuellement résistantes. Action sur la chaîne de biosynthèse d’un coenzyme intervenant dans la synthèse des bases puriques et pyrimidiques.
Mesure de l'activité antibactérienne des antibiotiques: l'antibiogramme
L’étude in vitro de la sensibilité aux antibiotiques d’une souche bactérienne responsable d’une infection est indispensable pour le choix d'un traitement adapté. On sait que les effets d’un antibiotique sur une souche bactérienne varient en fonction de la concentration en antibiotique. Aux concentrations provoquant une stabilisation de la population bactérienne, on parle d’effet bactériostatique. Aux concentrations provoquant une diminution de la population bactérienne, on parle d’effet bactéricide.
L’action d’un antibiotique sur une souche bactérienne peut ainsi être caractérisée par sa concentration minimale inhibitrice (CMI) : c'est la plus faible concentration d'antibiotique capable de provoquer une inhibition complète de la croissance de la bactérie.
Méthode de détermination de la CMI sur milieu solide avec concentrations croissantes d'antibiotique :
Méthode de détermination de la CMI sur milieu solide par diffusion :
Source : Faculté de pharmacie et de médecine de Franche-Comté
- On dépose un papier buvard imprégné d’une quantité définie d’antibiotique à la surface d’un milieu gélosé préalablement ensemencé par une suspension de bactéries en phase exponentielle de croissance. L’antibiotique diffuse à partir du disque et sa concentration est d’autant plus faible que l’on s’éloigne du disque.
- On incubation à 37°C pendant 18h.
- Chaque disque est alors entouré d’une auréole d’inhibition de la croissance bactérienne. On peut déterminer la CMI sur la souche étudiée en mettant en relation le diamètre de l’auréole obtenue avec les diamètres obtenus avec des concentrations connues (droite de concordance) :
