Antibiotiques

Définition

Les antibiotiques sont des substances chimiques inhibant une fonction essentielle d’une bactérie et conduisant à un arrêt de sa croissance ou à sa mort. Ces molécules peuvent être d’origine naturelle (produites par des micro-organismes) ou synthétique (produites par l’industrie chimique).

Modes d’actions des antibiotiques

Les antibiotiques peuvent inhiber plusieurs mécanismes cellulaires vitaux, chez les bactéries :

– Inhibition de la synthèse de la paroi bactérienne (peptidoglyacne)

– Inhibition de la synthèse ou du fonctionnement des acides nucléiques

– Inhibition de la synthèse protéique (traduction)

– Inhibition de voies métaboliques (ex : synthèse de l’acide folique)

– Action sur la membrane plasmique

Les antibiotiques ciblant des mécanismes cellulaires propres aux bactéries, ils ne sont pas actifs contre d’autres micro-organismes tels que les virus. En effet, les mécanismes cellulaires présents chez les bactéries ne sont pas retrouvés (ou alors sous une forme différente) chez les virus.

Antibiotiques bactériostatique et bactéricide

Les antibiotiques peuvent empêcher la croissance bactérienne (effet bactériostatique) ou conduire à la mort des bactéries (effet bactéricide).

– Bactériostatique : La tétracycline est un antibiotique bactériostatique qui inhibe la synthèse des protéines (en se fixant au ribosome). Cet antibiotique empêche la croissance bactérienne de façon réversible. Si la tétracycline disparait de l’environnement, la bactérie peut se développer de nouveau.

– Bactéricide : La pénicilline est un antibiotique bactéricide qui inhibe la synthèse de la paroi bactérienne. En bloquant la synthèse du peptidoglycane, la pénicilline fragilise la bactérie ce qui conduit à sa lyse lors de la stress liés à la pression osmotique.

Quelles sont les conséquences de la sur-utilisation des antibiotiques ?

À cause de la sur-utilisation des antibiotiques, des effets néfastes sont apparus. L’un de ces effets le plus marquant est l’apparition de bactéries devenues multi-résistantes c’est-à-dire capables de résister à plusieurs antibiotiques à la fois. Les infections causées par ces bactéries multi-résistantes sont difficiles à traiter et représentent une menace importante pour la santé humaine. Elles sont responsables de plusieurs dizaines de milliers de morts par an.

Schéma des bactéries du groupe ESKAPE. — L’acronyme ESKAPE fait référence aux initiales de six bactéries souvent retrouvées dans des infections nosocomiales et multi-résistants à des antibiotiques. *Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumanii, Pseudomonas aeruginosa* et *Enterobacter* spp.

L »apparition de bactéries multi-résistantes, dans l’environnement peut s’expliquer par des transfert de gènes de résistance aux antibiotiques entre bactéries (par exemple via des plasmides). Ces bactéries pourront à leur tour transférer ces gènes à d’autres espèces et notamment à des souches pathogènes et donc dangereuses pour les humains.

Schéma de l'apparition d'une souche bactérienne résistante à un antibiotique — Acquisition de la résistance à un antibiotique dans une population de bactéries.

Un autre effet négatif de la forte utilisation des antibiotiques est leur libération importante dans l’environnement où ils peuvent perturber les cycles géochimiques et aussi s’accumuler dans les chaines alimentaires.

Depuis quand les humains utilisent-ils des antibiotiques ?

Les antibiotiques étant produit naturellement par des micro-organismes, leur présence dans la nature est normal. Par exemple, des antibiotiques ont pu être trouvés à plusieurs périodes de l’histoire de l’humanité. Un antibiotique, la tétracycline, a été retrouvé dans des fragments d’os humains provenant d’échantillons archéologiques datant de l’antiquité. Cela bien avant leur production intensive par l’industrie. Des fragments d’ADN bactérien portant des gènes de résistances aux antibiotiques ont été retrouvés dans une plaque dentaire datant du moyen-age.

Frise chronologique montrant la relation entre les humains et les antibiotiques. — Résumé simplifié de l’histoire commune de l’humanité et des antibiotiques.

Bibliographie

Aminov, R. I. (2010). A brief history of the antibiotic era: Lessons learned and challenges for the future. Frontiers in Microbiology, 1. doi:10.3389/fmicb.2010.00134 (lien)

Nelson, M. L., Dinardo, A., Hochberg, J., & Armelagos, G. J. (2010). Brief communication: Mass spectroscopic characterization of tetracycline in the skeletal remains of an ancient population from Sudanese Nubia 350-550 CE. American Journal of Physical Anthropology, 143(1), 151–154. doi:10.1002/ajpa.21340 (lien)

Tran-Dien, A., Le Hello, S., Bouchier, C., & Weill, F.-X. (2018). Early transmissible ampicillin resistance in zoonotic Salmonella enterica serotype Typhimurium in the late 1950s: A retrospective, whole-genome sequencing study. The Lancet Infectious Diseases, 18(2), 207–214. doi:10.1016/s1473-3099(17)30705-3 (lien)