Modes d’acquisition des résistances par les micro

organismes

Dr Christophe BURUCOALaboratoire de Microbiologie A

CHU Poitiers

La cellule bactérienne

Membranecytoplasmique

paroi

cytoplasme

ADN plasmidique

ribosomes

ADN chromosomique (noyau bactérien)

organe locomoteur : flagelle

Capsule

Pili

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

Mécanisme d’action

cible

Membrane ext

Membrane cytoplasmique

Espacepériplasmique

antibiotique

Concentrationd ’antibiotique

cible

Mécanismes de résistance

Membrane ext

Membrane cytoplasmique

Espacepériplasmique

antibiotique

Concentrationd ’antibiotique

imperméabilité efflux

Enzymeinactivatrice

modification

Support génétique des mécanismes de résistance

les gènes de résistance

cible

Mécanismes de résistance

Membrane ext

Membrane cytoplasmique

Espacepériplasmique

antibiotique

Concentrationd ’antibiotique

imperméabilité efflux

Enzymeinactivatrice

modification

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)

AMP.R AMP.C AMP.D

+ -

Céphalosporinase chromosomique inductible

Résistance aux quinolones

Codons modifiés CMI multipliée par…

Nal Cipro

83, 84 ou 87 50 à 100 4 à 4067, 81 ou 106 1 à 16 4 à 1083 + 87 > 200 10083 + 84 > 200 100

67 81 83 84 87 106

Ala Gly Ser Ala Asp Gln

Ser Asp

Cys

Leu

Trp

Ala

Pro Val

GlyArg

His

Conséquence des mutations sur la CMI des quinolones

Mutations observées au niveau du domaine de l'ADN gyrase qui détermine la résistance aux quinolones chez E. coli

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

Recombinaisons---> Gènes mosaïques

Affinité pour la pénicilline

PLP a PLP b PLP c PLP d

+++ ++ 0

Pression de sélection

Prolifération clonale

+

Streptocoques oraux

Pneumocoques

Transformation des pneumocoque par un gène de résistance aux pénicillines

PLP recombinantes

Conjugaison bactérienne

Duplication et transfert

Plasmide conjugatif

Si compatibilité: Réplication et expression

(l’ADN exogène peut provenir de genres différents)

Un même plasmide peut comporter plusieurs marqueurs de résistance

===> acquisition de résistances mutiplesCe type de résistance acquise est épidémique

Acquisition de l’ADN exogène par conjugaison

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