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Octobre 2007 ED DCEM1 Bactériologie -
oregioni.o@chu-nice.fr
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ANTIBIOTIQUES
• I/ Historique -
DEFINITIONS –
CLASSIFICATION
• II/ CATEGORIES
CLINIQUES, CLASSES
THERAPEUTIQUES
• III/ RESISTANCE
BACTERIENNE
• IV/ ETUDES IN VITRO,
L'ANTIBIOGRAMME
• V/ Liste des antibiotiques

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ANTIBIOTIQUES
• Objectifs, savoir répondre
aux questions suivantes :
– Qu’est-ce qu'un
antibiotique ?
– Comment classer les
antibiotiques ?
– Quelles sont les
définitions des termes
suivants: bactériostase,
bactéricidie, CMI, CMB ?

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ANTIBIOTIQUES
• En réalité, vous préparer à la prescription antibiotique:
– Un antibiotique, c’est quoi ?
– Comment traiter avant de recevoir l’antibiogramme ?
– Un antibiogramme, pourquoi ?
– Un antibiogramme, quand ?
– Un antibiogramme, comment ?
– Principaux antibiogrammes ?

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Historique
• 1877: Pasteur et Joubert décrivent le phénomène d’Antibiose
• 1889: Vuillemin propose le nom d’antibiote pour tout « principe
actif d'un organisme vivant qui détruit la vie des autres pour
protéger sa propre vie »
• 1897: Ernest Duchêne présente sa thèse de Médecine sur la
« concurrence vitale entre pénicillium et les bactéries »
• 1928: Fleming découvre la pénicilline
• 1935: Dogmack fabrique le premier sulfamide (prontosil)
• 1938: Utilisation de la pénicilline en clinique
• 1940: Dubos propose le terme d’Antibiotique

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Historique
• 1942: Commercialisation de la pénicilline G
• 1943: Apparition de souches de S. aureus résistants à la
pénicilline G
• 1962: Commercialisation de la méticilline
• 1963: Apparition de souches de S. aureus résistants à la
méticilline
• 2005: 95% des souches de S. aureus sont résistantes à la
pénicilline et prés de 35 % à la méticilline…

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Avant la découverte de la pénicilline G Après la découverte de la pénicilline G
Dessin de Konk, Le Monde, 20-21 avril 1975

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Les antibiotiques
• Actifs sur la paroi bactérienne:
– Béta-lactamines (cf chapitre)
– Glycopeptides (teicoplanine, vancomycine)
– Phosphonopeptides (fosfomycine)
• Actifs sur la synthèse protéique:
– Macrolides
– Aminosides
– Cyclines
– Lincosamides
– Streptogramines, kétolides
– Acide fusidique, rifamycine
– Triméthoprime + sulfaméthoxazole
– phénicolés
• Actifs sur la réparation de l’ADN: quinolones & fluoroquinolones
• Actifs sur la membrane cytoplasmique: gramicidines & polymyxines

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Les Béta-lactamines
– Mode d’action: liaison aux PLP et altération de la paroi, bactéricides
– Représentants:
• Pénicilline G et V
• Pénicilline A (contre les streptococaceae)
• Pénicilline M (contre le Staphylocoque)
• Carboxypénicilline (ticarcilline)
• Uréïdopénicilline (pipéracilline)
• Céphalosporines (première à troisième génération et à large spectre)
• Céphamycines
• Carbapénème (imipénème)
• Monobactames

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Les Béta-lactamines
– Modes de résistance bactérienne:
• Mutation des PLP (Staphylocoque)
• Production de béta-lactamases:
– pénicillinases à bas ou haut niveau (staphylocoque,
entérobactéries, pseudomonas)
– céphalosporinases à bas ou haut niveau (entérobactéries,
pseudomonas)
• Imperméabilités (mutations de porines) ou efflux
(pseudomonas)

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L’antibiothérapie:
• Uniquement si infection bactérienne
• Infection sévère mettant en jeu le pronostic
vital:
– Parentéral, dose de charge éventuelle
– Bi-thérapie (synergie bactéricide) avec le plus
souvent une béta-lactamine et un aminoside
• Infection non sévère: traitement raisonné
adapté à l’épidémiologie

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L’antibiothérapie:
• Pas de monothérapie avec aminosides,
rifampicine, fosfomycine, acide fusidique
(risque de mutation)
• Respecter les contre-indications (macrolides
utilisables pendant la grossesse et en cas
d’allergie aux béta-lactamines)

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Notion de CMI
• La CMI (concentration minimale
inhibitrice) est un paramètre facile à estimer
qui caractérise un couple antibiotique /
bactérie.
• Elle est différente pour chaque souche et
pour chaque antibiotique.

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Traiter avant de recevoir
l’antibiogramme
• Traitement probabiliste selon les guides et
protocoles d’antibiothérapie:
– Signes cliniques
– Epidémiologie de l’infection
– Epidémiologie des résistances
– Adaptation à l’écologie locale

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l’antibiogramme
• Signes cliniques et biologiques: poser le
diagnostic d’infection et évaluer le besoin d’un traitement
antibiotique
• Epidémiologie:
– Pari sur le germe: E. coli dans 80% des cas
– Pari sur le profil de résistance: sensible à
l’amoxicilline dans 70% des cas

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l’antibiogramme
Spectre clinique des antibiotiques (SCA)

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l’antibiogramme

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l’antibiogramme
1/ Espèce habituellement SENSIBLE: Les souches S sont celles pour
lesquelles la probabilité de succès thérapeutique est acceptable. On doit
s'attendre à un effet thérapeutique dans le cas d'un traitement à dose
habituelle par voie génèrale.
2/ Espèce habituellement RESISTANT: Les souches R sont celles pour
lesquelles il existe une forte probabilité d'échec thérapeutique. On ne peut
s'attendre à un effet thérapeutique quel que soit le traitement.
3/ Espèce modérement sensible ou INTERMEDIAIRE: Les souches I
sont celles pour lesquelles le succès thérapeutique est imprévisible. Elles
forment un ensemble hétérogène pour lequel la seule valeur de la CMI
n'est pas prédictive.
Spectre clinique d’activité d’un antibiotique:

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l’antibiogramme
Notion de concentration (diamètre) critique

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l’antibiogramme
Voici un exemple de SCA : érythromycine, antibiotique de la famille des macrolides

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Un Antibiogramme, pourquoi ?
• Chaque genre bactérien présente un profil
de résistance naturel et acquis aux
antibiotique (ex: cas clinique)
• Ce profil possible est connu et permet
d’établir un traitement empirique pour
chaque situation clinique

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• Après 48h de traitement antibiotique, le
traitement est ré-évalué en fonction de
l’évolution du patient et de la sensibilité du
germe au traitement entrepris
• En cas de sensibilité, le traitement est
poursuivi, en cas de résistance (ou de
mauvaise évolution clinique), le traitement
antibiotique est adapté, c-à-d modifié.

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• But essentiel: aide directe au traitement
• Mais aussi:
– Aide indirecte à la prise en charge thérapeutique
(ex: comparer les isolats de SCN dans des hémocultures grâce à leur
antibiogramme)
– Surveillance épidémiologique (ex: enquête d’une
épidémie d’infections nosocomiales grâce aux profils antibiogramme
ou surveillance de l’émergence des S. aureus résistants aux
glycopeptides))
– Complément à l’identification bactérienne (ex: un
Proteus présente une résistance naturelle à la tétracycline et à la
colistine)

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Un Antibiogramme: quand ?
• La réalisation de l’antibiogramme est
laissée à l’initiative du biologiste
(JO du 12/08/97)
• Nécessaire pour tous les germes
susceptibles d’engendrer un processus
infectieux s’ils sont isolés en nombre
significatif (variable selon le site et le terrain du
patient)

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Un Antibiogramme: quand ?
• Sauf cas particuliers, on ne réalisera pas
d’antibiogramme en cas d’isolement de
germes commensaux ou en cas de germes
pathogènes si le taux en UFC/ml est
inférieur au seuil de significativité
• On fera un antibiogramme
systématiquement dans tous les autres cas

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Quand s’attendre à recevoir un
Antibiogramme ?
• Isolement à partir d’un site stérile d’une
seule espèce bactérienne en quantité
significative
• Isolement à partir d’un site stérile ou non
d’une espèce pathogène reconnue
• Contexte épidémiologique (recherche de
BMR)

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Quand s’attendre à recevoir un
Antibiogramme ?
• Prélèvements soumis à une analyse
quantitative et seuil de significativité:
– ECBU: 10000 leucocytes/ml, 100000
germes/ml
– ECBC: classe 3 à 5, 10 millions de germes/ml
– LBA & aspiration bronchique: 10000
germes/ml
– Cathéters: 1000 germes/ml

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Quand ne pas s’attendre à un
Antibiogramme ?
• En cas d’isolement d’un germe appartenant à la
flore normale (cf rappel)
• En cas d’isolement d’un germe en faible quantité
(inférieure au seuil de significativité en cas de
numération)
• En cas de prélèvements répétés pour un même
épisode infectieux

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Antibiogramme ?
• Flores normales pouvant contaminer les
prélèvements ou les cultures:
– Peau (+ jonctions muco-cutanées) :
• bacilles gram positifs (corynébactéries, propionibacterium,
bacillus)
• cocci gram positifs (staphylocoques à coagulase négatives)
– Bouche:
• Cocci gram positifs: streptocoques
• Bacilles gram positifs et bram négatifs anaérobies stricts

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Antibiogramme ?
• Flores normales pouvant contaminer les
prélèvements ou les cultures:
– Tractus respiratoire haut:
• H. influenzae
• S. pneumoniae
• M. catarrhalis
• Corynébactéries…

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Antibiogramme ?
Orientation
de l’analyse
bactériologique
Antibiogramme
des germes supposés
à l’origine des signes cliniques
Renseignements
cliniques, traitement
antibiotique

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Antibiogramme ?
Orientation
de l’analyse
bactériologique
Antibiogramme
des germes supposés
à l’origine des signes cliniques
Renseignements cliniques

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Antibiogrammes: comment ?
• Détermination de la CMI:
– méthode en dilution
– E-Tests*
• Classification S/I/R:
– méthode par dilution
– méthode par diffusion
• Autres méthodes (CMB)

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Détermination de la CMI
• CMI = concentration minimale inhibitrice
• Correspond à la plus faible concentration en
antibiotique qui inhibe la croissance visible
du germe en 24h
• Explore uniquement l’effet bactériostatique

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• Méthode de dilution:
La CMI se définit comme la plus faible concentration d'antibiotique (mg/l) pour laquelle il n'y
a pas de croissance visible de la souche bactérienne étudiée, les conditions de culture étant
standardisées. Dans cet exemple, la CMI de l'antibiotique est de 2 mg/l

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• Méthode E-Test:
Méthode simple utilisant
une bandelette avec un
gradient d'antibiotique
pré-formé.
Permet alors la
détermination rapide de
la CMI d'un antibiotique.

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• Méthode par diffusion: Antibiogramme standard

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Méthode par diffusion:
Antibiogramme standard
• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

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• Principe:

55
• Principe:

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• Principe:

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• Principe: d
D

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• Principe:
Diamètre mesuré > D  S
Diamètre mesuré < d  R
d
D

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• Principe:
R
diamètre mesuré < d

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• Principales causes d’erreur:
– Milieu: composition, épaisseur…
– Disques: mauvaise application, périmés…
– Incubation: atmosphère, T°…
– Lecture: prématurée, erreur…
– INOCULUM

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• Principales causes d’erreur:
– Milieu: composition, épaisseur…
– Disques: mauvaise application, périmés…
– Incubation: atmosphère, T°…
– Lecture: prématurée, erreur…
– INOCULUM

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• Méthode par diffusion: Antibiogramme standard

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Méthode par dilution
(en deux concentrations critiques)
• Galerie API ATB
• Principe: mesure physique ou visuelle de la
turbidité (croissance bactérienne) dans des puits de
gélose de concentration en antibiotique déterminée
(cupule 1: concentration critique inférieure ;
cupule 2 : concentration critique supérieure)
• Classement en S, I, R
• Nécessité d’utilisation d’un inoculum standardisé

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Méthode par dilution
(en deux concentrations critiques)
API ATB
A
B
C
- +
S
I
R

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Autres méthodes
• Recherche de béta-lactamases
(Nitrocéfine*)
• Recherche de la PLP2a (Mastalex MRSA*)
• Pouvoir bactéricide du sérum
• Associations d’antibiotiques

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Autres méthodes
(pouvoir bactéricide du sérum)
• PBS
• Principe : estimer in vitro l’efficacité de l’antibiothérapie
dans le sérum du patient
• Organisation : culture du germe à tester en présence de
dilutions de sérum, numération des colonies (bactéricidie si
moins de 0.01% de survivants par rapport au témoin sans
sérum)
• Indication : rare, technique remplacée aujourd’hui par le
dosage pharmacologique de l’antibiotique dans le sang
(rapporté à la CMI du germe)

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Autres méthodes
(associations d’antibiotiques)
• Principe : estimer in vitro l’efficacité de l’association
d’antibiotiques contre le germe à tester
• Organisation : culture du germe à tester en présence de
dilutions d’antibiotiques, numération des colonies
(bactéricidie si moins de 0.01% de survivants par rapport au
témoin sans antibiotiques, l’association peut être synergique,
indifférente, antagoniste)
• Indication : infection grave nécessitant un traitement au long
cours par associations (ostéïte, endocardite…)

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Contrôles de qualité
• Permettent d’assurer la reproductibilité et
l’exactitude des analyses
• Rendus obligatoires par le GBEA
• Basés sur la réalisation de témoins négatifs
et positifs à partir de souches de référence
• Calendriers recommandés (exemple pour
l’antibiogramme: CQ mensuel)

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Principaux antibiogrammes
• Entérobactéries:
– E. coli
– Autres
• S. aureus
• S. pneumoniae

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Principaux antibiogrammes

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S. aureus
– Oxacillino-sensible: 60%
– Oxacillino-résistant: 40%
Résistant à toutes les béta-lactamines !
Souvent résistances associées (quinolones)
Germe dit multi-résistant: isolement septique.

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S. pneumoniae
– Sensibilité normale à la pénicilline G
– Sensibilité diminuée à la pénicilline G :
– Fréquence en augmentation
Nécessité d’augmenter la posologie
Inhibiteur de béta-lactamase inefficace
Dépistage in vitro par l’oxacilline
Nécessité de mesurer les cmi des béta-lactamines
(amoxicilline, céfotaxime)

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Lexique
• Antibiotique
• Antibiogramme
• Bactériostase
• Bactériocidie
• CMI
• CMB
• Résistance naturelle & résistance acquise

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Définitions
• Antibiotique: Tout composé chimique, élaboré par un
organisme vivant ou produit par synthèse, à coefficient
chimiothérapeutique élevé dont l'activité thérapeutique se manisfeste à
très faible dose d'une manière spécifique, par l'inhibition de certains
processus vitaux, à l'égard des virus, des microorganismes ou même de
certaines êtres pluricellulaires (Définition de Turpin et Velu, 1957).
Ab = substance chimique dont l ’action s ’exerce sur le
métabolisme d ’une bactérie

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Définitions
• Antibiogramme: L'antibiogramme, terme contracté par
analogie avec l'hémogramme est la détermination de la sensibilité
d'une bactérie aux antibiotiques. Il permet de catégoriser une souche
pathogène en catégories cliniques telle "sensible", et non en classes
thérapeutiques comme "modérément sensible". Cet examen quotidien
de laboratoire, en particulier hospitalier n'est pas toujours nécessaire.

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Définitions
• Bactériostase: ralentissement de la croissance d ’une
population bactérienne.
• Bactéricidie: correspond à la mort d ’une culture
bactérienne sous l ’action d ’un antibiotique.

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Définitions
• CMB: concentration minimale bactéricide, correspond à
la plus faible concentration d ’antibiotique d’atteindre un
taux de survie égal à 0,01% soit 1 survivant pour 10000
bactéries ensemencées.
• CMI: concentration minimale inhibitrice, correspond à la
plus faible concentration d ’antibiotique ne permettant pas
de croissance visible d ’une culture bactérienne.

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Définitions
• Résistance naturelle: phénotype de résistance aux
antibiotiques retrouvé de façon constante pour l ’ensemble
de l ’espèce bactérienne considérée
• Résistance acquise: phénotype de résistance aux
antibiotiques retrouvé pour certaines souches de l ’espèce
bactérienne considérée après transmission des caractères
de résistance

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