1.3 Variation génétique bactérienne et résistance aux antibiotiques

Chapitre 3 Variation génétique bactérienne et résistance aux antibiotiques

Les bactéries, êtres vivants unicellulaires procaryotes, sont très diverses et sont nécessaires au fonctionnement de notre organisme (elles sont présentes dans notre microbiote intestinal, sur la peau et les muqueuses…). D’autres bactéries sont pathogènes et responsables de nombreuses maladies que seuls les antibiotiques, découverts après la 1ère guerre mondiale, peuvent éradiquer. Cependant, chaque année environ 12000 personnes meurent en France à cause de bactéries multirésistantes.

Qu’est ce que la résistance aux antibiotiques et pourquoi est-ce un enjeu de santé publique ?

• Vidéo « Antibiotiques trop c’est trop ! » (20’48 »)
• Vidéo « Variation génétique des bactéries et résistance aux antibiotiques » (27’39)

Livre p276-277

Qu’est ce que la résistance aux antibiotiques et pourquoi est-ce un enjeu de santé publique ?

I- La résistance aux antibiotiques

A.L’origine d’une résistance « naturelle »

Découverts entre les 2 guerres mondiales, les antibiotiques ont connu un développement phénoménal après 1945. Les antibiotiques perturbent des mécanismes essentiels de la vie cellulaire (réplication, transcription, traduction, synthèse de la paroi…) ce qui limite la croissance bactérienne (effet bactériostatique) ou tue les bactéries (effet bactéricide).(source)

B.Antibiorésistance et sélection naturelle

La plupart du temps, les bactéries mutantes résistantes à un antibiotique restent minoritaires. Mais, si on place dans leur environnement un antibiotique, la plupart des bactéries sensibles vont être éliminées alors que les formes résistantes vont survivre et se multiplier en utilisant les ressources nutritives du milieu.(power point bactresistance)

Mots à placer : plus fréquentes, sélection, résistance, sensibles, mutationL’exposition aux antibiotiques exerce donc une forme de sélection naturelle sur la population bactérienne pour qui, la fréquence des résistances ne fait que croître. Les bactéries résistantes sont très présentes dans notre environnement. Le risque de contamination par celles-ci est devenu de plus en plus important.

II- La résistance aux antibiotiques, un enjeu de santé publique

En février 2017, l’OMS a publié une liste de bactéries résistantes représentant une menace à l’échelle mondiale.

Article : explosion de la Gonorrhée

A.Un constat : évolution de l’antibiorésistance mondiale.

La principale cause de l’accélération de l’antibiorésistance est la surconsommation des antibiotiques, principalement en médecine de ville où la consommation a augmenté entre 2007 et 2017. En santé humaine, la consommation d’antibiotiques est essentiellement faite en ville (93 % contre 7 % à hôpital). Dans les élevages, l’utilisation abusive d’antibiotiques dans la nourriture animale dans le seul intérêt d’assurer leur croissance plus rapide et non plus pour les préserver de certaines maladies a entraîné une contamination massive d’antibiotiques Les antibiotiques ingérés par la faune sont éliminés dans l’environnement où certains antibiotiques y sont stables et persistent.(source)

Les bactéries se propagent via l’alimentation et les déjections. L’environnement a un rôle de réservoir et de propagation. Le secteur hospitalier est un secteur propice aux transmissions croisées (d’individu à individu).

De fait, des multirésistances aux antibiotiques se développent et peuvent échapper aux traitements antibiotiques actuels….

Comment éviter ou limiter une résistance générale bactérienne ?

B.Limiter la diffusion de l’antibiorésistance pour préserver l’efficacité des antibiotiques

TP antibiogramme

Pour préserver le plus longtemps possible l’efficacité des antibiotiques disponibles, il faut réduire leur consommation afin de limiter la pression de sélection sur les bactéries :

• distinguer les infections virales des infections bactériennes car les antibiotiques n’affectent pas les virus. Des tests de dépistage rapide existent pour les angines, maladies très fréquentes, la plupart du temps virales et beaucoup trop souvent associées à la prescription d’antibiotiques.
•  choisir un antibiotique pertinent : en cas d’infection bactérienne, mieux vaut éviter l’utilisation systématique d’antibiotiques précieux (récents ou à large spectre) lorsque d’autres plus courants, ou à spectre plus étroit, suffisent et sont aussi efficaces. Le médecin doit pour cela savoir à quelles molécules réagit la bactérie responsable de la maladie de son patient. Il existe déjà des tests rapides de détection de la résistance à certains antibiotiques. Autre réflexion en cours : les laboratoires de microbiologie pourraient rendre des antibiogrammes « ciblés », testant la sensibilité de la souche à une gamme réduite d’antibiotiques ciblés sur la bactérie isolée chez le patient en fonction de sa pathologie et non, comme aujourd’hui, à la plupart des molécules disponibles.
• adapter la cure aux besoins, en particulier limiter la durée des traitements au strict nécessaire. De plus à l’hôpital, lorsqu’une antibiothérapie probabiliste est prescrite, il faut la réévaluer dans les 48–72 heures avec les résultats du laboratoire. Lorsqu’une antibiothérapie de plus de 7 jours est prescrite, cela doit se faire en accord avec un référent en antibiothérapie. Ce dernier a pour mission de diffuser la politique du bon usage des antibiotiques et son application pratique au sein des établissements de soin, en se reposant sur des recommandations élaborées par les différentes instances.

Allons plus loin ! Comprendre les transferts horizontaux

Des mutations spontanées ou induites se produisent aléatoirement une variation génétique dans les populations de bactéries. Parmi ces mutations, certaines confèrent des résistances aux antibiotiques. De plus, les bactéries sont capables de s’échanger facilement des plasmides, fragments d’ADN circulaire (voir article PLS sur les transferts horizontaux)  : un plasmide conférant un avantage sélectif, comme un gène de résistance à un antibiotique, sera donc rapidement diffusé dans une population bactérienne.

L’application d’un antibiotique sur une population bactérienne

• sélectionne les mutants résistants à cet antibiotique,
• élimine les bactéries compétitrices sensibles,
• permet donc le développement numérique de la souche résistante par sélection naturelle.

Savoir : Des mutations spontanées provoquent une variation génétique dans les populations de bactéries. Parmi ces variations, certaines font apparaître des résistances aux antibiotiques. L’application d’un antibiotique sur une population bactérienne sélectionne les formes résistantes et permet leur développement. L’utilisation systématique de traitements antibiotiques peut augmenter la fréquence des formes résistantes par sélection naturelle.

Savoir faire:

• Concevoir et mettre en place un protocole permettant de montrer la sensibilité de microorganismes à différents antibiotiques.
• Recenser, extraire et organiser des informations pour :
  • identifier la sensibilité ou la résistance de microorganismes à différents antibiotiques
  • calculer le taux d’apparition de résistances dans une population.
• Comprendre, sur un exemple, l’application du raisonnement évolutionniste en matière médicale.

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.