Étudier un protocole expérimental permettant de montrer la sensibilité ou la résistance de micro-organismes à différents antibiotiquesQuestions sur documents types bac

La résistance bactérienne aux antibiotiques est un problème sérieux. Divers antibiotiques deviennent inefficaces pour traiter des patients, et il faut faire très attention lors de l'utilisation des antibiotiques. Il est possible de montrer expérimentalement que certaines souches bactériennes sont résistantes à quelques antibiotiques, tout en restant sensibles à d'autres.

En quoi le protocole décrit dans les documents permet-il de détecter les cas de résistance bactérienne et d'améliorer les traitements antibiotiques prescrits aux patients ?

Document 1

Résistance bactérienne et choix des antibiotiques

Les maladies infectieuses d'origine bactérienne (peste, choléra, tuberculose, etc.) peuvent être traitées avec des antibiotiques. Les molécules des antibiotiques bloquent certaines étapes du développement des bactéries (fabrication d'une paroi, réplication, transcription, traduction par exemple) de manière sélective. Mais, spontanément, il peut arriver que des mutations se produisant chez des bactéries entraînent des phénomènes de résistance. Si un patient est traité avec un antibiotique contre lequel certaines des bactéries qui l'infectent sont résistantes, ces bactéries ne meurent pas et elles vont pouvoir se multiplier, provoquer une nouvelle infection chez ce patient qui sera très difficile à combattre.

Pour éviter de sélectionner les bactéries résistantes, il faut utiliser l'antibiotique pour lequel les bactéries sont sensibles. Si le patient a une nouvelle infection l'année suivante, ce ne seront pas nécessairement les mêmes bactéries et donc pas le même antibiotique qui devra être utilisé.

Pour choisir, chez un patient donné, le bon antibiotique à utiliser, un antibiogramme peut être réalisé.

Document 2

Réalisation d'un antibiogramme

Un antibiogramme est réalisé à partir d'une culture des bactéries qui infectent le patient. Par exemple, dans un cas de tuberculose, ce sont des bactéries extraites de crachats du patient qui sont utilisées. Ces bactéries sont mises en suspension et étalées sur un milieu nutritif. Si rien ne perturbe leur multiplication, elles finissent par former un voile bactérien grisâtre à la surface du milieu de culture.

Dans le cas de l'antibiogramme, au moment de la mise en culture des bactéries, on dépose en divers endroits sur le gel de culture des disques de papier imbibés d'antibiotiques divers. Ces antibiotiques se diffusent dans le milieu de culture autour du rond de papier où ils ont été initialement déposés :

  • Si l'antibiotique est efficace, donc si les bactéries y sont sensibles, aucune bactérie ne se développe à proximité du disque de papier et une « zone d'inhibition » apparaît, le milieu de culture dépourvu de bactéries restant clair et transparent.
  • Au contraire, si les bactéries sont résistantes, elles se développent et le voile grisâtre entoure et touche le morceau de papier.

 

L'observation de la présence ou non de « zones d'inhibition » est révélatrice de l'efficacité de l'antibiotique.

Le diamètre (D) de la zone d'inhibition est lui-même un bon indicateur de l'efficacité de l'antibiotique sur la souche bactérienne considérée.

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Document 3

Résultats obtenus pour le patient étudié

Quatre antibiotiques ont été utilisés ici :

1 : Rifampicine
2 : Gentamycine
3 : Acide fusidique
4 : Pénicilline

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La mesure du diamètre de la zone d'inhibition a été faite sur des antibiogrammes réalisés avec des bactéries du même patient, et divers antibiotiques.

Pour chaque antibiotique, des mesures de références (D1 et D2) sont données :

  • Si, expérimentalement, le diamètre de la zone d'inhibition est inférieur à D1, alors l'antibiotique est inefficace (la bactérie est résistante).
  • Si le diamètre mesuré est supérieur à D2, l'antibiotique est pleinement efficace (la bactérie est sensible).
  • Si le diamètre mesuré est compris entre D1 et D2, l'antibiotique a une efficacité limitée.

 

Les résultats obtenus sont les suivants (diamètre en mm) :

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Quel est le mécanisme responsable de l'apparition de souches résistantes au sein d'une culture bactérienne ?

Les bactéries sensibles à un antibiotique meurent en sa présence, alors que les bactéries résistantes survivent et sont donc seules à pouvoir se multiplier.

Comment appelle-t-on ce phénomène ?

Que signale une zone d'inhibition présentant un diamètre très important ?

D'après le document 3, quels antibiotiques peuvent être conseillés pour le traitement du patient considéré ?

D'après le document 3, à quels antibiotiques les bactéries qui infectent le patient étudié semblent-elles résistantes ?

Le document 4 apporte des indications supplémentaires : il est possible de choisir l'antibiotique qui sera le plus efficace pour traiter le patient considéré ici.

Quel est cet antibiotique ?

D'après le document 4, à quels antibiotiques les bactéries responsables de l'infection du patient sont-elles les plus résistantes ?