Types de résistance
De manière globale, la résistance des bactéries aux antibiotiques se divise en deux grandes catégories :
- Naturelle (innée). Il s'agit d'une insensibilité naturelle du micro-organisme au médicament, déterminée génétiquement. Elle survient soit lorsque la bactérie est totalement dépourvue de « cible » pour un médicament donné, soit lorsque l'enveloppe du microbe présente une perméabilité si faible que le médicament ne peut physiquement pas atteindre sa cible. En présence d'une résistance naturelle, la prescription d'un antibiotique est totalement dénuée de sens. Exemple classique : les bactéries à Gram négatif sont insensibles à la vancomycine en raison des particularités de la structure de leur paroi cellulaire et de l'inactivation enzymatique.
- Acquise. Il s'agit de la capacité de certaines souches à survivre à des concentrations de médicament qui détruisent de manière garantie la population principale de cette même espèce bactérienne. Selon le moment de son apparition, elle peut être :
- Primaire — détectée chez certaines souches avant même le début du traitement (par exemple, la résistance de certaines souches de S. aureus à la benzylpénicilline).
- Secondaire — se développe directement au cours du traitement du patient.
Mécanismes génétiques du développement
La résistance acquise apparaît par deux voies principales : par des mutations spontanées suivies d'une sélection naturelle des clones survivants, ou par l'acquisition de gènes préexistants provenant d'autres bactéries.
- Mutations chromosomiques (transmission verticale). Les modifications touchent les gènes codant pour les protéines cibles ou les systèmes de transport du médicament. Le gène muté est transmis de la cellule mère aux cellules filles strictement lors de la division cellulaire.
- Transmission horizontale. Il s'agit de l'acquisition de matériel génétique étranger provenant d'autres bactéries. C'est précisément cette voie qui conduit à l'émergence d'agents pathogènes nosocomiales aussi dangereux que le staphylocoque doré résistant à la méticilline (SARM) et l'entérocoque résistant à la vancomycine (ERV).
Les bactéries échangent de l'ADN selon trois modes :
- La conjugaison — transfert direct d'ADN (chromosomique ou plasmidique) lors du contact direct entre cellules.
- La transduction — transfert de gènes par l'intermédiaire de bactériophages (virus de bactéries).
- La transformation — captation par la bactérie d'ADN libre présent dans son environnement.
Important : La grande majorité des cas de résistance aux médicaments est due au transfert de plasmides, des molécules d'ADN extrachromosomique qui portent des gènes de résistance spécifiques.
Mécanismes de défense biochimiques
Les modifications génétiques se manifestent au niveau moléculaire. La cellule bactérienne utilise plusieurs stratégies pour neutraliser la menace :
- Modification de la cible. La bactérie modifie la structure de la protéine ou du récepteur auquel le médicament doit se lier. Le médicament cesse tout simplement de « reconnaître » sa cible.
- Inactivation enzymatique. Le microbe commence à produire des enzymes spécifiques qui détruisent physiquement la molécule d'antibiotique.
- Perturbation du transport du médicament. La cellule réduit la perméabilité de sa paroi (le médicament ne peut pénétrer) ou active un système d'efflux — efflux (le médicament est « expulsé » vers l'extérieur avant d'avoir pu agir).
- « Shunt » métabolique. La bactérie met en place une voie métabolique de contournement, ce qui lui permet de survivre même lorsque la voie principale est bloquée.
Répartition des mécanismes par groupes de médicaments :
| Mécanisme | Caractéristique des groupes d'antibiotiques |
|---|---|
| Vulnérables aux trois voies principales | Bêta-lactamines, tétracyclines |
| Modification de la cible | Bêta-lactamines, aminosides, macrolides, fluoroquinolones, tétracyclines, clindamycine, rifampicine, chloramphénicol, sulfamides |
| Problèmes d'accumulation (efflux) | Fluoroquinolones (ainsi que bêta-lactamines et tétracyclines) |
| Inactivation enzymatique | Macrolides, chloramphénicol (ainsi que bêta-lactamines et tétracyclines) |
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels sont les mécanismes biochimiques de résistance caractéristiques des macrolides ?
Les macrolides se caractérisent par les mécanismes biochimiques de résistance suivants : l'inactivation enzymatique du médicament et la modification structurale de la cible d'action. L'inactivation enzymatique se manifeste par la production d'estérases qui hydrolysent les macrolides, ce qui est caractéristique des entérocoques. La modification de la cible ribosomique s'effectue par des mutations chromosomiques modifiant la structure du site de liaison ribosomique, ainsi que par le mécanisme principal chez les bactéries à Gram positif : la méthylation, au cours de laquelle des enzymes méthylases modifient le site de liaison du macrolide sur le ribosome. De plus, les mécanismes de résistance incluent l'altération du transport du médicament, notamment la diminution de la perméabilité de la membrane cellulaire et l'élimination active de la substance hors de la cellule par efflux.
Pour quels groupes d'antibiotiques le mécanisme du shunt métabolique est-il caractéristique ?
Le « shunt » (dérivation) métabolique est une stratégie de défense de la cellule bactérienne dans laquelle s'active un enzyme alternatif qui remplace le maillon métabolique bloqué et n'est pas soumis à l'action du médicament. Dans les supports pédagogiques présentés, ce mécanisme est considéré comme l'une des voies clés générales de la mise en œuvre de la résistance au niveau moléculaire, mais les groupes spécifiques d'antibiotiques pour lesquels il est caractéristique ne sont pas énumérés dans le texte des sources.
Quelles règles font partie des principes de la chimiothérapie rationnelle pour la prévention de l'antibiorésistance ?
Pour prévenir le développement de l'antibiorésistance, il est nécessaire de respecter les principes d'une antibiothérapie rationnelle : minimiser la fréquence, la durée du cours et la quantité totale d'antibiotiques utilisés ; prescrire des antibiotiques exclusivement pour le traitement d'infections bactériennes et strictement selon des indications médicales ; observer le schéma de prise prescrit par le médecin ; privilégier les médicaments à spectre étendu et éviter la prescription injustifiée de médicaments à large spectre.
Trois voies d'échange d'ADN : Conjugaison (contact cellulaire), Transduction (transport par phage), Transformation (récupération de matériel dans le milieu).
Questions des cours et des examens
Quelle est la différence entre résistance naturelle et acquise ?
La résistance naturelle est déterminée génétiquement et caractérise l'ensemble d'une espèce bactérienne (par exemple, l'absence de cible). La résistance acquise apparaît chez des souches individuelles à la suite de mutations ou d'échanges de gènes, leur permettant de survivre là où le reste de la population périt.
Qu'est-ce que la résistance croisée ?
Il s'agit d'un phénomène de spécificité de groupe. Si une bactérie acquiert une résistance à un médicament spécifique, elle aura une forte probabilité d'être également résistante à tous les autres antibiotiques de ce même groupe chimique.
Pourquoi la vancomycine est-elle inefficace sur les bactéries à Gram négatif ?
C'est un exemple de résistance naturelle. Elle est due aux particularités de la structure de la paroi cellulaire des micro-organismes à Gram négatif, qui empêchent le médicament d'atteindre sa cible, ainsi qu'aux processus d'inactivation enzymatique.
Comment prévenir le développement de la résistance ?
La principale mesure de prévention de l'émergence de souches résistantes est le strict respect des principes d'une chimiothérapie rationnelle lors de la prescription d'antibiotiques.
À étudier également sur le sujet
- Particularités de la structure de la paroi cellulaire des bactéries à Gram négatif
- Mécanismes d'élimination active (efflux) des antibiotiques
- Importance clinique du SARM et de l'ERV en milieu hospitalier
- Principes d'une antibiothérapie rationnelle
- Rôle des plasmides dans le développement de la multirésistance
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