microbiologie. microbiologie etude des micro-organismes ou «microbes» invisibles à lœil nu...

MICROBIOLOGIE

Microbiologie

Etude des micro-organismes ou «microbes»

•Invisibles à l’œil nu •Observation au microscope•Bactéries, virus, parasites, champignons•Responsables d’infections

I - Principaux micro-organismes

pathogènes

Bactérie

• Unité de structure : cellule (1µm)• Procaryote : pas de membrane

nucléaire • Présence de systèmes enzymatiques de

biosynthèse => autonome• Homme, environnement, animaux…

Virus

• 100 fois plus petit qu ’une bactérie• Procaryote• Absence de systèmes

enzymatiques de biosynthèse => parasitisme

obligatoire

Virus

Exemples de virus responsables de pathologies connues

- Herpes Simplex Virus (HSV): herpes- Virus Varicelle Zona (VZV)- Virus de l’immunodéficience humaine (VIH) :

SIDA- Virus de la grippe- Virus de la rougeole- Rotavirus : agents des gastro-entérites

Champignon

• Eucaryote : membrane nucléaire

• Responsable de mycoses• Levures (candida) • Filamenteux (aspergillus)

Parasite

• Vit au dépens d’un autre organisme

• Eucaryote• Protozoaires (paludisme)• Helminthes (taenia)

II – Modes de reproduction

des différents micro-organismes

1 - Virus

parasitisme intracellulaire obligatoire

Nécessite la machinerie enzymatique des cellules pour se reproduire

Multiplication, in vitro, sur culture cellulaire

Structure des virus

- 1 élément constant : la nucléo-capside • Acide nucléique (ARN ou ADN) :

génome • Capside : protection du génome

- 1 élément présent chez certains virus seulement : les virus enveloppés • L’enveloppe virale Virus sans enveloppe : virus nu

Multiplication virale

1 - attachement • liaison d’une protéine virale à un récepteur cellulaire

2 – pénétration • entrée du virus dans la cellule

3 – décapsidation • libération de l‘acide nucléique virale

dans le cytoplasme de la cellule

Multiplication virale (suite)

4 - réplication • migration de l’acide nucléique viral dans le noyau

• « copies en plusieurs exemplaires » du génome viral

Multiplication virale (fin)

5 – assemblage • formation de nouvelles nucléo- capsides dans le cytoplasme de la

cellule

6 – libération • virus nu : lyse cellulaire

• virus enveloppés : bourgeonnement à travers la membrane cellulaire

2 - Parasites

Nécessite un ou plusieurs hôte pour effectuer son cycle de

reproduction

•Protozoaires •Helminthes

Parasite

Protozoaires

• plasmodium : agent du paludisme • toxoplasme : agent de la

toxoplasmose

Cycle de reproduction du plasmodium

1 – chez l’homme • foie : cycle asexué • sang : cycle sexué (gamétocytes)

2 – chez le moustique • Tube digestif : cycle sexué migration de la forme infestante

pour l’homme dans les glandes

salivaires

Parasite

Helminthes

• Taenia : agent du « ver solitaire »

Cycle de reproduction du taenia

1 – chez l’animal (vache, porc) • mange de l’herbe contaminée par des fecès d’homme contenant des œufs de taenia

embryon dans intestin larve migration vers les muscles

2 – chez l’homme • mange viande mal cuite

migration de la larve dans l’intestin attachement et croissance du vers

libération des anneaux et des oeufs

Bactérie, LevuresChampignons filamenteux

• Se multiplient de façon autonome dans la nature

• Faciles à cultiver sur des milieux de culture

1 - Bactéries, Levures

• multiplication par scissiparité (simple division) pour les bactéries

• multiplication par bourgeonnement pour les levures

Champignons filamenteux

• reproduction par fabrication de spores pour les champignons filamenteux

III - Anatomie fonctionnelle des bactéries

– Forme sphérique : coque ou cocci• Groupés par deux : Méningocoques• Chaînette : Streptocoques• Amas ou grappe de raisin : Staphylocoques

– Forme bâtonnet : bacilles Escherichia coli

– Forme spirale : spirochètes Tréponèmes : Treponema pallidum (syphilis)

1- Morphologie

2 – Structure bactérienne

• Paroi bactérienne• Membrane cytoplasmique• Cytoplasme et ribosomes

• Appareil nucléaire

Eléments obligatoires

• Enveloppe rigide

• Principal constituant : le peptidoglycane

• Deux types de paroi bactérienne– Bactéries à Gram positif– Bactéries à Gram négatif

3 – Paroi bactérienne

• Permet l’identification des bactéries• Coloration différentielle basée sur la

différence de structure de la paroi – Bactéries à Gram positif : violet– Bactéries à Gram négatif : rose

Coloration de Gram

3 – Paroi bactérienne

• Couche épaisse de peptidoglycane (30-50 nm)

• Bactéries à Gram positif– Cocci : Staphylococcus, Streptococcus– Bacilles : Listeria, Corynebacterium

Bactéries à Gram positif

3 – Paroi bactérienne

• Membrane externe – Double couche de phospholipides– Porines : passages de petites molécules– Lipopolysaccharide ou LPS : toxicité

• Mince couche de peptidoglycane (3-5nm)

Bactéries à Gram négatif

3 – Paroi bactérienne

• Bactéries à Gram négatif :

– Cocci : Neisseria meningitidis

– Bacilles : •Entérobactéries : Escherichia coli

•Bacille pyocyanique ou Pseudomonas aeruginosa

Bactéries à Gram négatif (2)

• Paroi des mycobactéries– Structure différente (très riche en lipides)– Coloration de Ziehl-Nielsen– Ex : Mycobacterium tuberculosis

Cas particuliers

• Cible de nombreux antibiotiques

– Bêta-lactamines : Pénicillines– Glycopeptides : vancomycine

Paroi bactérienne et antibiotiques

• Capsule– Protection contre les cellules immunitaires qui doivent détruire la bactérie

• Pili – Adhérence

• Plasmides – Gènes de résistance et/ou de virulence

4 – Facteurs inconstants de virulence

IV - Physiologie et croissance bactérienne

• Besoins élémentaires•Eau•Sels minéraux •Oligo-éléments (fer, calcium, zinc ...)•Carbone, azote …•Nutriments (glucose)

• Besoins spécifiques :•facteurs de croissance

4 – Nutrition bactérienne

• Température– Bactéries pathogènes 37°C– Listeria monocytogenes 4°C

• pH– neutre (pH=7) ou légèrement alcalin

(pH=7,5)– Lactobacillus (pH=6,3-6,5)

2 – Conditions physico-chimiquesde la croissance

• Pression partielle en oxygène

– Aérobies stricts : ne peuvent vivre sans air (O2)• Pseudomonas

– Anaérobies stricts : sont tuées en présence d ’air• Clostridium

– Aérobies - anaérobies : peuvent pousser en présence ou en absence d ’air

• Entérobactéries, staphylocoque

2 – Conditions physico-chimiquesde la croissance

– Gélose nutritive ordinaire• bactéries non exigeantes • Staphylocoques, Entérobactéries• Bactéries de l’environnement

– Gélose enrichie • bactéries exigeantes• Streptocoques, méningocoques ..

3 – Milieux de culture

• Etude des caractères :– Morphologiques (cocci, bacilles...)– Gram (négatif ou positif)– Culturaux (aérobies,

anaérobies...)– Biochimiques (catalase,

oxydase...)

Classification