La résistance des bactéries aux antibiotiques
 
1s33tp3
Objectif de connaissance. On cherche à comprendre l'origine de la résistance de certaines bactéries à des antibiotiques et à déterminer l'antibiotique le plus efficace contre une souche bactérienne donnée.
Matériel. Télécharger les fichiers antibiotiques.htm, betalactamase.edi, betalactamase_cefotaxime.pdb, fiche poste, fiches techniques Anagène et Rastop.
Ce TP se déroule sur deux séances
Séance 1  
Activités Capacités - Conseils - Exigences
1. Réaliser un antibiogramme. Manipuler et expérimenter
- Suivre strictement les indications du protocole fourni.
2. Proposer une explication à l'apparition de la résistance de certaines bactéries Escherichia coli vis à vis du céfotaxime.
Recenser, extraire et organiser des informations
- Ouvrir le fichier betalactamase.edi avec le logiciel Anagène et traiter les données qu’il contient (voir la fiche technique du logiciel).
- Ouvrir le fichier betalactamase_cefotaxime.pdb (réaction de la betalactamase sur la céfotaxime) avec le logiciel Rastop et traiter les données qu’il contient (voir la fiche technique du logiciel).
- Les autres documents nécessaires se trouvent dans le fichier antibiotiques.htm.
- La réponse est argumentée.
3. Comment expliquer que des bactéries soient naturellement résistantes à certains antibiotiques.
Recenser, extraire et organiser des informations
- Proposer une explication en faisant appel en l'ensemble des données à votre disposition.
Séance 2 (au moins 18 à 24 heures après la séance 1)
4. Déterminer le (les) antibiotique(s) qui semble(nt) le plus efficace(s) contre chacune des deux bactéries testées. Recenser, extraire et organiser des informations
- Pour chaque antibiogramme, mesurer le diamètre d'inhibition de chacun des quatre antibiotiques testés.
- Représenter les résultats sous forme d'un tableau.
- La réponse est argumentée et présente les étapes du raisonnement.
Pour travailler ce sujet à la maison voir le manuel (Nathan 1e S) p. 330, 331.
Matériel

A se procurer à l'avance
- 1 kit antibiogramme Jeulin - Réf. : 117089 (environ 75 €, conservation 3 mois à 4°C) .
- 20 boîtes de Pétri 90 mm stériles
- 20 pipettes 1 mL stériles

Polycopiés
- 1 fiche élève par élève
- 14 fiches poste
- Fiches techniques Anagène et Rastop

Préparer quelques heures à l'avance
- Couler 35 boîtes de Pétri avec le milieu Mueller Hinton et laisser refroidir couvercle vers le haut (voir la notice du kit).
- Après refroidissement stocker les boîtes à 4°C couvercle vers le bas (maximum 5 jours).

Préparer environ 30 minutes avant la séance
- Préparer les deux inocula (voir la notice du kit).
- Régler l'étuve bactériologique à 37°C.

Ordinateurs
- Copier le dossier TP/1s33tp2 dans le dossier Ressources / SVT de la classe.

Séance 1/2

Dans la salle
- Fiches élèves : 1 exemplaire par élève, sur le bureau professeur
- Inoculum Escherichia coli
- Inoculum Staphylococcus epidermidis
- 4 Distributeurs de disques antibiotiques (gentamicine, pristinamycine, acide nalixidique, acide pipemidique)

Par poste de travail
- 1champ stérile = 1 plateau + 1bec électrique
- 1 pissette d’eau de Javel
- 1 marqueur permanent
- 1 bécher plastique
- 1 pince fine
- 5 mL d'alcool
- 1 papier absorbant - À renouveler pour le groupe 2
- 2 pipettes 1 mL stériles sous emballage - À renouveler pour le groupe 2
- 2 fiches poste sous pochette plastique

Après la séance 1/2
- Sortir les antibiogrammes de l'étuve 18 à 24 heures après la séance et les stocker à 4°C.

Séance 2/2
- Les antibiogrammes.
- 14 fiches poste sous pochette plastique.

Après la séance 2/2
- Détruire les cultures (voir la notice du kit).
Commentaire Conduite de la séance

Données complémentaires
- Gentamicine (GM ou GEM). Produite par la bactérie Micromonospora echinospora. Elle perturbe le décodage des codons de l'ARNm bactérien, ce qui augmente fortement le taux d'erreur de lecture par le ribosome et provoque la synthèse de protéines anormales, dont l'accumulation est létale pour la bactérie.
Contrairement à la plupart des autres antibiotiques dont le nom se termine phonétiquement en [isin], l'orthographe correcte de « gentamicine » est avec un « i » et non pas avec un « y ». La raison est que tous les antibiotiques se terminant par « ~ycine » sont naturellement produits par des microorganismes dont le nom du genre se termine par « ~yces » (par exemple la streptomycine, produite par Streptomyces), alors que la gentamicine est produite par des microorganismes du genre Micromonospora, avec un « i ».
Source : fr.wikipedia.org
- Pristinamycine (PT). Produite par la bactérie Streptomyces pristinaespiralis. Elle se lie au ribosome bactérien et inhibe l'élongation lors de la synthèse protéique (traduction). L'effet létal résulte de l'mpossibilité pour le bactérie de produire ses protéines.
- Acide nalixidique ou acide nalidixique (NAL) et Acide pipemidique (PIP). Antibiotiques de synthèse qui bloquent la réplication et la transcription de l'ADN bactérien.

Autre TP posibles
- Utilisation du kit Sordalab (plus compliqué à mettre en œuvre) : www.sordalab.com - Notice - Détermination de la CMI
- Un antibiogramme avec des produits de substitution : www.svt.ac-versailles.fr

Sitographie
- Les nouvelles bêta-lactamases à spectre étendu www.mapar.org
- Séquences de la bêta-lactamase pour edi pour Anagène : acces.ens-lyon.fr ; lien direct acces.ens-lyon.fr
- Bêta-lactamase et céfotaxime (E.coli), fichier pdb 1IYO pour Rastop www.rcsb.org
- Bêta-lactamase mutée seule (E.coli), fichier pdb 2V1Z pour Rastop www.rcsb.org
- Présentation du kit Jeulin www.jeulin.fr
- Notice rapide du kit Jeulin www.jeulin.fr
- Notice détaillée du kit jeulin www.jeulin.fr
- Utlisation du bec électrique : labophysiquechimie.chez-alice.fr