Tiêu đề 7. Résistance aux ATB (Réo, R.S) ✅

RYM SAD DEL 1 L La résistance bactérienne aux antibiotiques Pr. N. Benamrouche Introduction-Définitions: -Découverte des antibiotiques: est une révolution dans le domaine des maladies infectieuses MAIS :  Apparition et extension rapide de la résistance des bactéries aux antibiotiques (dés la découverte de la pénicilline G)  Préoccupation sur le plan national et international  Mise en place de réseaux de surveillance de la résistance bactérienne aux antibiotiques  Actuellement, très peu de nouveaux antibiotiques -La résistance bactérienne: désigne le fait qu’une bactérie soit capable de supporter une concentration élevée d’antibiotiques, qui serait normalement inhibitrice pour la majorité des autres bactéries de la même espèce. À différencier de la résistance clinique qui, représente l’échec thérapeutique dû à l’expression de la résistance in vivo. Exemple: résistance acquise aux pénicillines (amoxicilline ou AMX et ticarcilline ou TIC) chez E. coli (à droite souche sauvage) Exemple: résistance clinique à la pipéracilline (PIP) lors de pneumopathie à Klebsiella pneumoniae de phénotype "pénicillinase de bas niveau", résistante à l'amoxicilline (AMX) et à la ticarcilline (TIC). - Mutation: -Modification brusque au niveau du chromosome ou du plasmide d’un caractère transmissible héréditairement -Phénomène spontané, rare, touchant un seul caractère à la fois et transmissible de génération en génération -Taux de mutation de 10-6 à 10-9 -Plasmide: ADN double brin extra-chromosomique de taille variable (0,5 à 500 kb) capable de s’auto- répliquer et de se transférer d’une bactérie à une autre. Peut véhiculer la résistance à plusieurs antibiotiques à la fois. -Transposon: Gène mobile (gène « sautant ») codant pour une résistance aux ATB et qui possède des séquences d’insertion ce qui lui confère la capacité de se transférer du plasmide vers le chromosome, d’un chromosome vers un autre chromosome. Peut véhiculer plusieurs gènes de résistance. Ne peut pas se répliquer mais code pour des éléments de transposition (la transposition est un phénomène qui consiste à additionner des gènes de taille définie au sein du chromosome bactérien ou du plasmide) Exemple: Contenu plasmidique d'une souche de P. aeruginosa (à gauche) et de E. coli réceptrice avant (à droite) et après transfert (au milieu) par conjugaison. Le plasmide de plus de 150 kD confère la résistance à plusieurs familles d'antibiotiques ou encore aux antiseptiques Exemple: Mobilisation d'un transposon (Tn) d'une bactérie donatrice à gauche à une réceptrice par conjugaison (schéma selon Poyart C.) -Intégron: Systèmes d’éléments génétiques (ou des régions) capables d’acquérir ou de perdre des gènes. Système de capture et d’expression de gènes (cassettes). Ce sont des éléments mobiles capables d’être intégrés ou excisés par une intégrase. Les intégrons sont véhiculés par un chromosome, un plasmide ou un élément transposable.
RYM SAD DEL 2 L -Résistance croisée: Spectre d'inactivation lié à un même mécanisme de résistance vis-à-vis de divers antibiotiques appartenant à la même famille ou sous-groupe. -Résistance associée: Résistance acquise par un plasmide à des antibiotiques de familles différentes. -Protéine de liaison aux pénicillines (PLP): Protéines bactériennes qui partagent la propriété de se lier de manière universelle aux β-lactamines. Les PLP sont principalement des enzymes impliquées dans la synthèse de la paroi bactérienne. -Porines: sont des protéines membranaires formant des canaux permettant la diffusion de petites molécules hydrophiles à travers la membrane cytoplasmique des bactéries. -Β-lactamases: sont des enzymes d'inactivation dont les substrats sont des ß-lactamines (Les bêta-lactamines sont une vaste famille d'antibiotiques bactéricides, temps-dépendants, à spectre antibactérien plus ou moins large et recommandés dans de nombreuses indications). L'inactivation enzymatique (perte de l'activité antibiotique) survient lors de l'ouverture du cycle ß-lactame (structure de base des ß-lactamines retrouvée dans tous les sous-groupes) aboutissant à la formation d'un complexe enzyme-substrat. Le produit de la réaction aboutit à la formation de composés acides inactifs tels acide pénicilloïque ou céphalosporoïque... -L'efflux: est un mécanisme par lequel les bactéries rejettent à l'extérieur des composés toxiques tels antibiotiques, métaux lourds et autres. L'efflux est un mécanisme de transport actif, énergie-dépendant, assuré par des protéines transmembranaires appelées pompes d'efflux. Ces protéines sont spécifiques d'une classe d'antibiotiques ou au contraire responsables de phénotypes de multirésistance. -Pompes d’efflux: sont des transporteurs protéiques localisés dans la membrane cytoplasmique des bactéries. Ce sont des transporteurs actifs. Pour fonctionner ils utilisent l'énergie fournie par dissipation d'un gradient de protons (familles MFS, RND et SMR) ou d'ions sodium (famille MATE) ou encore par hydrolyse d'ATP (famille ABC). Chez les bactéries à Gram négatif, les systèmes d'efflux sont souvent des complexes protéiques ternaires avec une pompe transmembranaire, une protéine périplasmique de jonction et une porine de la membrane externe. Les pompes les plus fréquemment rencontrées sont de type RND comme AcrB chez Escherichia coli ou MexB chez Pseudomonas aeruginosa. Chez les bactéries à Gram positif, les systèmes d'efflux ne sont constitués que de la pompe. Les plus étudiés sont les pompes MFS comme NorA ou QacA chez Staphylococcus aureus et PmrA chez Streptococcus pneumoniae. Principales caractéristiques de la résistance bactérienne:  Émergence rapide: la première souche résistante apparait souvent un an après la mise sur le marché de l’antibiotique.  Fréquence du mécanisme de résistance rapidement en augmentation: c'est-à-dire que le nombre de bactéries possédant le même mécanisme de résistance augmente rapidement.  Résistance transférable: par plasmides ou transposons par exemple.  Possibilité de diffusion épidémique: cela peut engendrer la dissémination de milliers de souches résistantes à travers la population.  Addition de mécanismes de résistance: d'où l'appellation de BMR pour Bactérie MultiRésistante c'est-à- dire une même bactérie peut acquérir des résistances à plusieurs antibiotiques. Intérêt de l’étude de la résistance aux antibiotiques: - Cliniques : éviter les échecs thérapeutiques.
RYM SAD DEL 3 L - Microbiologiques : choisir un antibiotique adéquat afin de prévenir l’apparition de nouvelles souches résistantes. - Epidémiologiques : poser des études statistiques sur les résistances, et adapter l’antibiothérapie à la bactérie responsable de l’infection. Mécanismes de résistance: Il existe deux types de résistance : la résistance acquise, et naturelle.  Résistance naturelle: -Résistance innée à un ATB donné. Définit le spectre clinique de cet ATB. -Elle est Spécifique d’espèce c.à.d qu'elle concerne toutes les bactéries de la meme espèce. -La bactérie ne fait pas partie du spectre d'action de cet ATB. -les mécanismes de cette résistance peuvent etre l'imperméabilité de la paroi bactérienne ou la synthèse d’enzymes naturelles chromosomiques. Exemple: résistance en cocarde à la colistine de Serratia marcescens.  Résistance acquise: -Acquisition d’une résistance à l’ATB pour une souche d’une espèce bactérienne au départ sensible à l’ATB parce qu'elle fait partie de son spectre d’activité. -le Support de la résistance peut etre: • Chromosomique : suite à une mutation, entrainant une modification de structure bactérienne. – Synthèse d’une nouvelle porine inefficace dans le transport de la molécule ATB. – Modification de la cible, qui peut etre pariétale(cas de la PLP ou protéine liant la pénicilline) ou intracellulaire (cas de ribosome ou ADN gyrase) • Plasmides ou transposons : acquisition de gènes – Ces élément génétique rendent la bactérie résistante à l'ATB par la synthèse de nouvelles protéines, qui vont soit modifier la perméabilité soit inactiver l’ATB lui-même. • Résistance par plusieurs mécanismes possible: cas des bactéries multirésistantes Résistance bactérienne par famille d’antibiotiques: 1. ß-lactamines: Les bêta-lactamines sont une vaste famille d'antibiotiques bactéricides, temps-dépendants, à spectre antibactérien plus ou moins large et recommandés dans de nombreuses indications, certains bactéries résistent à ces ATB par:
RYM SAD DEL 4 L A. Production de β-lactamase: enzyme qui inactive les β-lactamines, de Support génétique plasmidique elle concerne : -Staphylococcus spp: production de pénicillinase qui inactive la pénicilline G, aminopénicillines, carboxy-pénicillines, uréido-pénicillines et C1G (Plus de 90% des souches sont R à la pénicilline G, non utilisée en thérapeutique.) -Haemophilus spp: β-lactamase inactivant les pénicillines A. ATB actifs, associations β-lactamines-inhibiteurs de β-lactamase et C3G (10 à 30% R) -Neisseria gonorrhoeae: est résistant aux pénicillines A dans 60% des cas -Entérobactéries:  Contre la pénicilline A (50% chez E.coli)  Contre les C3G par sécrétion de béta-lactamase à spectre élargi ou BLSE, par acquisition d’un plasmide ayant subi une mutation ponctuelle. • Fréquente en milieu hospitalier • Acquisition d’un plasmide ayant subi une mutation ponctuelle codant pour la BLSE B. Modification ou altération de la cible PLP: protéine de liaison aux pénicillines, elle concerne: -Streptococcus pneumoniae: • Résistance à la pénicilline par modification de la PLP. Lorsque plusieurs PLP sont altérés, il y a résistance aux pénicillines A et aux C3G pneumocoque de sensibilité diminuée à la pénicilline (PSDP) • Acquisition de gènes intégrés dans le chromosome par transformation -Neisseria meningitidis: • Résistance à la pénicilline A par modification de PLP C. Nouvelle PLP: elle concerne: -Staphylococcus aureus: • Support chromosomique • Il en résulte une acquisition d’une nouvelle PLP, appelée PLP2a • Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (SARM) résistance croisée à toutes les β-lactamines • En milieu hospitalier, les résistances aux pénicillines M sont fréquentes • À ce jour, aucune résistance à la pénicilline G, Streptococcus du groupe A, C, G et Treponema pallidum. D. Modification de porine: • Les porines (Omp ou Opr) sont des canaux hydrophiles constitués de trois protéines qui laissent diffuser diverses molécules de faible masse moléculaire • Le dysfonctionnement ou la perte de l'une d'entre elles peut entrainer une augmentation de CMI (concentration minimale inhibitrice) de divers antibiotiques comme β-lactamines, acide nalidixique (NA), triméthoprime (TMP), fosfomycine, tétracycline (TE) ou encore chloramphénicol (C). E. Efflux: -De nature différente (famille MFS, SNR, RDN....), en particulier chez P. aeruginosa où ont été individualisés les systèmes entrainant des augmentations variables de CMI vis-à-vis de divers antibiotiques dont les β- lactamines avec les protéines MexA-B/OprM, MexC- D/OprJ, MexE- F/OprN.