LES ANTIBIOTIQUES.
Gérard GOMEZ
Plan de
l'étude
1) Définition
2) Les différentes familles – Provenances et modes d'action
3-1) Les
pénicillines
3-2) Les
céphalosporines
3-3) Les
oxapénames
3-4) Les
oxacéphèmes
3-5) Les
carbapénèmes
3-6) Monobactames
6) Les quinolones et les fluoroquinolones
7) Les cyclines
Un
antibiotique (préfixe anti "contre" et du grec biwtikoV
"qui
permet la vie") est une molécule qui détruit des bactéries (voir annexe 1) ou empêche leur développement.
En médecine,
il permet de lutter contre les bactéries pathogènes dans un organisme humain.
Si
l'antibiotique empêche la prolifération des bactéries, on le qualifie
d'antibiotique bactériostatique, s'il les élimine complètement, c'est un
antibiotique bactéricide. Parfois un même antibiotique, selon la dose
administrée, peut être bactériostatique ou bactéricide.
2) Les
différentes familles – Provenances et modes d'action :
Il existe
différents types d'antibiotiques ; on distingue les β-lactamines, les
aminosides, les macrolides, les quinolones et les cyclines.
Certaines
β-lactamines sont obtenues dans des fermenteurs, par fermentation de
champignons de type moisissures (Penicillium) ; souvent les
antibiotiques sont des molécules de synthèse ou d'hémisynthèse.
Les β-lactamines
empêchent la formation de la paroi bactérienne ; d'autres molécules jouent sur
l'ADN ou la synthèse des protéines nécessaires à la vie de la bactérie.
On appelle
spectre d'un antibiotique, l'ensemble des bactéries sensibles à l'action de cet
antibiotique.
On leur a
donné ce nom car elles renferment toutes un noyau β-lactame
(voir annexe 3) qui correspond à la partie active de la molécule.
On distingue
parmi elles :
- Les pénicillines qui sont des
β-lactamines à noyau péname
c'est à dire
le noyau β-lactame accolé à un cycle thiazolidine avec l'atome d'azote en commun.
- Les céphalosporines qui sont des
β-lactamines à noyau céphème
c'est-à-dire
le noyau β-lactame accolé à un cycle dihydrothiazine avec l'atome d'azote
en commun.
- Les clavames à
noyau oxapéname
c'est-à-dire
un noyau péname dans lequel l'atome de soufre est remplacé par un atome
d'oxygène.
- Les oxacéphèmes
c'est un
noyau céphème dans lequel l'atome de soufre est remplacé par un atome
d'oxygène.
- Les carbapénèmes
Le noyau
β-lactame est accolé à un cycle dihydropyrrole avec l'atome d'azote en
commun.
- Les monobactames
des
β-lactames monocycliques possédant un groupement sulfonate.
Mode
d'action :
Les
peptido-glycanes (voir annexe 2)
donnent forme et rigidité à la bactérie, ce qui lui permet de résister à la
forte pression osmotique intra-cytoplasmique.
La synthèse
des peptido-glycanes implique des enzymes (transpeptidases notamment) désignées
par PLP (Protéines de liaison aux pénicillines) qui participent à la
construction du pont interpeptidique (voir
annexe 2).
Les
β-lactamines sont capables, de l'extérieur, de se fixer sur les PLP par
liaison covalente, les empêchant d'agir et du coup inhibant la formation du
pont interpeptidique, élément essentiel dans la rigidité des peptido-glycanes.
Elles arrêtent ainsi la croissance bactérienne, c'est leur effet
bactériostatique.
L'effet
d'une β-lactamine sur une bactérie dépend de l'affinité qu'elle a
vis-à-vis des différentes PLP de celle-ci.
L'effet
bactéricide des β-lactamines est moins bien élucidé ; il est généralement
la conséquence d'une lyse bactérienne ; plusieurs modèles ont été élaborés ;
dans l'un d'eux on suppose qu'alors que la synthèse du peptidoglycane est
stoppée par la β-lactamine, la croissance cytoplasmique continue ce qui
conduit à un véritable éclatement de la bactérie. Dans d'autres modèles il
interviendrait des enzymes (autolysines) qui conduiraient à la lyse
bactérienne.
C'est la
forte tension du cycle β-lactame qui le rend très réactif et qui est
responsable de l'activité antibiotique des β-lactamines.
Résistance
des bactéries à l'action des β-lactamines :
Certaines
bactéries, en réaction à l'action des β-lactamines, produisent des
enzymes, les β-lactamases, qui hydrolysent irréversiblement la fonction amide
du cycle β-lactame avant qu'il ne se fixe sur la transpeptidase
l'empêchant ainsi de remplir son rôle d'inhibiteur de cette enzyme ; les
β-lactamases sont très efficaces ; on a montré qu'une molécule de
β-pénicillinase (une des β-lactamases) peut hydrolyser jusqu'à 1000
molécules de pénicilline par seconde.
La vitesse
de l'hydrolyse dépend de la structure de la β-lactamine ; c'est ce qui
explique que certaines β-lactamines se montrent plus efficaces que
d'autres vis-à-vis de souches qui ont développé
une résistance. En 2010 on recensait 470 β-lactamases différentes.
Leur nom est
indissolublement lié à l'histoire des antibiotiques.
Le Docteur
Ernest Duchesne (1874-1913) médecin des armées françaises fut le premier
biologiste à mentionner les effets de Penicillium,
une moisissure capable de neutraliser la prolifération des bactéries ; en 1928
Alexander Fleming, un bactériologiste britannique, découvre incidemment les
propriétés antibiotiques d'une substance qu'il nomme pénicilline ; en
effet, à son retour de vacances, il s'aperçoit qu'une culture de staphylocoques
qu'il avait laissée dans son laboratoire avait été contaminée par des
moisissures et qu'au contact de celles-ci les bactéries avaient été détruites.
Ces moisissures étaient de la variété Penicillium notatum et provenaient
de l'étage inférieur où l'on
travaillait sur leurs propriétés allergènes. On comprend donc facilement
l'origine du nom pénicilline donné à la substance contenue dans ces
moisissures. Mais Fleming n'avait pas, alors, les moyens de pousser plus loin
ses investigations et il fallut environ 10 ans pour extraire et purifier cette
substance active.
En 1941 des
chercheurs d'Oxford le Docteur Florey et son équipe poursuivant les travaux de
Fleming concentrent des extraits de Penicillium
notatum et testent cette pénicilline sur des souris avec succès. En 1943 la
préparation industrielle démarre. En 1945 A. Fleming, Howard Florey et Ernest
Chair reçoivent le Prix Nobel de médecine pour avoir révolutionné le traitement
des maladies infectieuses par l'usage des antibiotiques.
On les
utilise contre les streptocoques, les pneumocoques, les méningocoques, les
tréponèmes....
·
Structure générale des pénicillines :
NB : Une flèche indiquera le point
d'ancrage du groupe R si nécessaire.
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R = |
Nom |
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|
Pénicilline
G |
|
|
Pénicilline
V |
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Pénicillines
M |
|
|
Pénicillines
A |
·
Pénicilline G (ou benzylpénicilline)
C'est la
molécule que l'on retrouve dans Penicillium notatum.
La lettre G
correspond à l'appellation "Gold standard" qu'on lui donne et qui
veut dire qu'elle constitue la référence dans l'étude des pénicillines.
Elle est
très active sur la plupart des streptocoques, les bacilles Gram positif, les
spirochètes et certaines neisseria.
Son spectre
d'action est assez étroit.
Elle est
administrée uniquement par voie parentérale (injections) car elle est détruite
dans l'estomac.
Elle est
sensible aux pénicillinases.
·
Pénicilline V (ou Phénoxyméthylpénicilline)
Son spectre
d'action est très proche de celui de la pénicilline G ; elle acidorésistante et
peut donc être administrée per os (c'est-à-dire par voie orale) mais son
absorption est incomplète. Elle est sensible aussi aux pénicillinases.
On la
réserve pour des affections moins sévères.
·
Pénicillines M
|
R' = |
Nom |
|
H |
|
|
Cl |
Leur spectre
d'action est plus large que celui des pénicillines G et V. Elles permettent de
combattre en plus, les bactéries
protégées par des pénicillinases comme certains Staphylococcus aureus.
On peut les qualifier d'antistaphylococciques.
·
Pénicillines A
|
R' = |
Nom |
|
H |
Ampicilline |
|
OH |
Amoxicilline |
Le spectre
est plus large que celui des précédentes, car ces pénicillines permettent de
lutter également contre des bacilles à Gram négatif. Par contre elles sont
inactivées par les pénicillinases.
Remarque :
L'amoxicilline
est parfois associée à l'acide clavulanique (noms commerciaux, Augmentin ®,
Ciblor ® )
L’acide
clavulanique, bêta lactamine très peu active d’un point de vue antibiotique, va
inhiber les bêta lactamases produites par la bactérie en se fixant de façon
irréversible dessus et conserver à l’antibiotique tout son potentiel.
Ampicilline
et amoxicilline peuvent être administrées par voie orale ou par injection.
Ce sont des
pénicillines bactéricides ; elles inactivent des inhibiteurs endogènes des
autolysines bactériennes.
Ces
molécules ont été retrouvées dans des champignons du genre Acremonium
autrefois appelés Cephalosporium d'où l'origine de leur nom.
·
Structure générale des céphalosporines
On les
classe en 4 générations qui se différencient par un ordre d'antériorité et par
leur spectre d'activité ; la première génération est active surtout pour les
Gram (+), la deuxième génération surtout pour les Gram (-), la troisième et la
quatrième ont un spectre qui s'étend des Gram (+) aux Gram (-).
Elles
résistent toutes les quatre aux pénicillinases mais diffèrent par leur
résistance aux céphalosporinases ; la première génération est détruite par les
céphalosporinases, la deuxième est relativement résistante vis-à-vis de ces
enzymes ; la troisième et la quatrième génération résistent encore mieux.
·
Exemples de céphalosporines de première génération
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R1 = |
R2 = |
Nom |
Molécule |
|
|
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1976 |
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Ces
céphalosporines sont utilisées en ORL, en soins dentaires, en urologie.
Elles sont
administrées par voie orale.
Les deux
suivantes sont par contre, elles, administrées par voie parentérale.
|
R1 = |
R2 = |
Nom |
Molécule |
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(Elle est réservée à l'usage hospitalier) 1974 |
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1968 |
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·
Exemples de céphalosporines de deuxième génération.
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R1 = |
R2 = |
Nom |
Molécule |
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Par voie
parentérale 1979 |
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Par voie orale 1988 |
|
·
Exemples de céphalosporines de troisième et de
quatrième génération.
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R1 = |
R2 = |
Nom |
Molécule |
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3ème génération (1988) Par voie orale Bactéricide 1988 |
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3ème génération (1991) Par voie orale Bactéricide 1991 |
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4ème génération Par voie parentérale Réservé à un usage hospitalier. 1993 |
|
Un des
représentants est l'acide clavulanique ; c'est le seul qui est utilisé, couplé
avec d'autres antibiotiques :
Cette
molécule que nous avons déjà citée est peu active d’un point de vue
antibiotique ; on la couple avec des pénicillines comme par exemple
l'amoxicilline ; elle va protéger celle-ci des bêta lactamases produites par la
bactérie dans une réaction de défense ; pour cela l'acide clavulanique se fixe
de façon irréversible sur la bêta lactamase et l'inhibe ; il conserve ainsi à
l’antibiotique avec lequel il est couplé, tout son potentiel.
Le
Moxalactam (Latamoxef ®) est un oxacéphème, antibiotique à large spectre,
analogue aux céphalosporines de troisième génération. C'est une molécule de
synthèse, utilisée pour traiter les méningites parce qu'il passe à travers la
barrière sang-cerveau et pour traiter aussi les infections anaérobies :
Antibiotiques
à large spectre ; ils présentent une grande stabilité vis-à-vis de diverses
β-lactamases ; ce sont donc des antibiotiques plus puissants que les
pénicillines.
- Imipénème :
On peut
l'associer à la cilastatine (sodique)
qui inhibe
réversiblement une enzyme rénale qui autrement l'inactive.
C'est un
composé semi-synthétique ; on peut en effet l'obtenir par hémisynthèse en
partant de la thiénamycine
qui est
produite par Streptomyces cattleya.
Remarque :
La
thiénamycine , est aussi une β-lactamine et un puissant antibiotique
naturel.
Molécule
utilisée dans les infections compliquées des voies urinaires, les méningites
bactériennes les pneumonies, les infections bronchopulmonaires en cas de
mucoviscidose ….
Ce sont des
β-lactamines dont la structure du noyau actif est monocyclique.
L'aztréoname
est le seul monobactame utilisé en usage clinique. Il est actif contre des
bactéries Gram(-). Son spectre est comparable à celui des céphalosporines de 3ème
génération.
4) Les
aminosides (ou
aminoglycosides) :
Il s'agit
d'un ensemble de molécules possédant le noyau central suivant (streptamine) :
ou plus
souvent la 2-désoxy-streptamine :
ces noyaux
étant liés en 4 et 5 ou en 4 et 6 par ponts glycosidiques à des sucres aminés.
Exemple : la trobamycine
Elles sont
pour la plupart produites par des bactéries de la famille des actinomycètes ;
certaines en dérivent par hémisynthèse.
La plus
connue est la streptomycine, mais on connaît bien aussi la gentamicine.
Il peut
paraître curieux de voir que le nom de la première se termine par
"mycine" avec un "y") tandis que la seconde se termine par
"micine" avec un "i".L'explication est que certains sont
issus d'actinomycètes du genre Streptomyces (c'est le cas de la
streptomycine) et l'on retrouve le "y" tandis que d'autres sont issus
d'actinomycètes du genre Micromonospora .
Ces
antibiotiques (qui sont bactéricides) sont actifs sur les bactéries Gram
positif et notamment les staphylocoques. Ils doivent être administrés par voie
injectable car ils ne traversent pratiquement pas la paroi de l'intestin. Ils
peuvent être toxiques pour l'oreille interne ou pour les reins en cas de
surdosage.
Mode
d'action :
Les
aminosides, en se fixant sur la bactérie, induisent des erreurs dans le
décodage des codons, par le ribosome (voir biosynthèse
des protéines) ce qui conduit à la synthèse de protéines aberrantes et
progressivement à la mort de la bactérie.
Résistance
des bactéries aux aminosides :
Comme pour
les β-lactamines, certaines bactéries s'adaptent aux aminosides et
développent un phénomène de résistance à ces antibiotiques.
Quelques aminosides :
·
Liaisons en 4 et 6
Cet
antibiotique utilisé en médecine vétérinaire est produit par Streptomyces
kanamyceticus . Il permet de lutter contre des infections variées et est
administré par voie orale ou par injection.
permet de
lutter contre les bactéries Gram négatif. Utilisé sous forme de sulfate.
Utilisé sous
forme de sulfate.
Utilisé sous
forme de sulfate, cet antibiotique a, comme tous les aminosides, un effet
bactéricide sur les bactéries à l'état latent et sur leur prolifération
(Quelques bactéries Gram (+) et la plupart des Gram (-)).
Produit par Micronospora
echinospora.
Utilisé sous
forme de sulfate.
·
Liaisons en 4 et 5
Cet
antibiotique est surtout utilisé dans les crèmes, les pommades et les collyres
où on le trouve souvent en association avec la benzocaïne ou la
polymyxine B (peptide cyclique agissant comme agent surfactant cationique et
ayant des propriétés antibiotiques).
- Framycétine (ou Soframycine)
Utilisé
surtout en oto-rhino-laryngologie.
·
Un aminoside atypique : la Streptomycine
Le noyau
central est la streptidine (ou N,N'-diamidinostreptamine)
Son spectre
d'action est assez large. Il peut agir sur Escherichia coli (Gram (-))
mais aussi sur Staphylococcus aureus (Gram (+)). Ce fut le premier
antibiotique utilisé avec succès contre la tuberculose (il a un effet
bactériostatique contre le germe correspondant). Il a été isolé en 1944 de Streptomyces
griseus.
On remarque
qu'après utilisation de ces antibiotiques, alors qu'il n'en reste que des
traces dans l'organisme, leur effet continue à se faire sentir car on constate
une inhibition durable de la croissance des bactéries. Les aminosides ne sont
pas les seuls à produire cet effet. Il n'y a pas, pour le moment, d'explication
satisfaisante à ce phénomène.
Ce sont des
antibiotiques bactériostatiques dont la molécule est une lactone à macrocycle
souvent liée à des sucres aminés ou non.
Les olides,
encore appelées lactones, sont des esters cycliques. Certaines lactones peuvent
comporter un cycle à 14,15 ou 16 sommets et sont appelées macrolides.
Exemple de macrolide à 14 sommets (13
carbones)
Mode
d'action :
Ils se fixent
sur les ribosomes bactériens, provoquent un encombrement stérique rendant
impossible la synthèse des protéines bactériennes.
Résistance
des bactéries aux macrolides :
Les
macrolides sont hydrophobes ; toutes les bactéries dont la membrane cellulaire
externe est imperméable aux molécules hydrophobes seront naturellement
résistantes à ces antibiotiques ; c'est le cas, en général, des bactéries à
Gram (-) comme Escherichia coli et Samonella typhi.
Mais
certaines autres bactéries acquièrent une résistance aux macrolides.
Quelques
macrolides :
Les
macrolides sont généralement indiqués lorsqu'un traitement par β-lactamine
est impossible.
C'est une
molécule produite naturellement par Saccharopolyspora erythraea .
Son spectre
est comparable à celui des pénicillines. Il est parfois utilisé dans les cas
d'intolérance aux pénicillines
Utilisée
pour des aérobies à Gram (+) comme Streptococcus pneumoniae, des
aérobies à Gram (-) comme legionella, ou d'autres comme chlamydia.
Cet
antibiotique à large spectre peut être obtenu par fermentation de Streptomyces
narbonensis.
Macrolide
dont le macrocycle a 15 atomes.
C'est un antibiotique
utilisé pour les infections génito-urinaires et les infections des voies
respiratoires.
Il s'agit
d'un dérivé semi-synthétique de l'érythromycine.
Cet
antibiotique est utilisé pour traiter les pneumonies dues à Streptococcus
pneumoniae, Hemophilus influenzae ou encore Chlamydophila pneumoniae.
- Macrolactine A
Molécule découverte
en 1989 par le Professeur William Fenical (Scripps Research Institute de San
Diego) et extraite la première fois d'un micro-organisme des fonds marins.
Cette
molécule, la plus abondante des 14 extraites du micro-organisme est une
macrolactone à 24 chaînons avec 3 systèmes diéniques conjugués dont 2 (Z,E) et
4 carbones asymétriques oxygénés.
C'est un
antibiotique à large spectre s'avérant efficace notamment contre l'entérocoque
résistant à la vancomycine (VRE) et le staphylocoque doré, résistant à la
méthicilline (MRSA).On l'obtient à partir de Bacillus polyfermenticus KJS-2.
6) Les
quinolones et les fluoroquinolones :
Les
quinolones au sens large ont toutes en commun le noyau
les cycles
accolés correspondent ici à la quinoléine
ou le noyau
les cycles accolés
correspondant à la naphtyridine
ou le noyau
Les cycles
accolés correspondent à la cinnoline
ou enfin le
noyau
Les cycles
accolés correspondent à la pyrido-2,3-pyrimidine
Dans tous les
cas, très souvent, A est un cycle pipérazine
Si B est un
atome de fluor, il s'agit d'une fluoroquinolone.
En 1962, la première
quinolone utilisée pour soigner des infections, par certains bacilles Gram (-),
du système urinaire, fut synthétisée, il s'agit de l'acide
nalidixique
L'acide
pipémidique est un
dérivé de la pyrido-2,3-pyrimidine avec un cycle pipérazine en position 7.
qui se
montre plus actif que l'acide nalidixique.
Dans les
années 1980, furent synthétisées les fluoroquinolones comme par exemple la
norfloxacine
Les
fluoroquinolones sont construites le plus souvent autour d'un noyau quinoléine.
Mode
d'action
Elles inhibent
les topo-isomérases II bactériennes (ADN gyrase et topo-isomérase IV), des
enzymes, nécessaires à la réplication, à la transcription et à la réparation de
l'ADN bactérien.
Résistance
aux antibiotiques
Comme pour
les autres classes d'antibiotiques certaines bactéries développent une
résistance aux quinolones et fluoroquinolones.
Quelques
quinolones et fluoroquinolones
On classe
ces antibiotiques en quatre groupes suivant que ce sont des dérivés de la
quinoléine, de la naphtyridine, de la cinnoline ou de la pyrido-2,3-pyrimidine.
·
Dérivés de la quinoléine :
- La rosoxacine
C'est une
quinolone de première génération.
Elle a été
utilisée dans le traitement des infections bactériennes intestinales à germes
sensibles.
- La ciprofloxacine
C'est une
fluoroquinolone (quinolone de deuxième génération) à large spectre, efficace
sur les Gram(+), Gram(-) et certaines bactéries anaérobies.
- La norfloxacine
C'est une
fluoroquinolone (quinolone de deuxième génération) à large spectre, utilisée
pour lutter contre les infections urinaires ou gastriques.
- La lévofloxacine
C'est une
fluoroquinolone (quinolone de troisième génération) efficace sur les Gram(+),
Gram(-) notamment les germes responsables d'infections pulmonaires ou en ORL.
Fluoroquinolone
de quatrième génération utilisée pour traiter des bronchites chroniques, des
sinusites, des infections gynécologiques …..
·
Dérivés de la naphtyridine
C'est une
quinolone de première génération permettant de soigner des infections, par
certains bacilles Gram (-), du système urinaire.
Fluoroquinolone
de deuxième génération. C'est un antibiotique urinaire.
·
Dérivés de la cinnoline
Il s'agit
d'une quinolone de première génération. Elle n'est plus guère utilisée de nos
jours ; on s'en servait pour traiter les infections récurrentes du système
urinaire. Cet antibiotique a aussi servi en médecine vétérinaire.
·
Dérivés de la pyrido-2,3-pyrimidine
Antibiotique
de type quinolone de première génération actif aussi bien sur les germes à
Gram(-) que sur ceux à Gram (+).
7) Les
cyclines (ou
tétracyclines)
Ce sont des
molécules à propriétés antibiotiques possédant quatre cycles accolés et obtenus
par hémisynthèse à partir de la tétracycline
ou 
Mode
d'action
Elles se
fixent sur le ribosome à l'endroit où se situe le centre de décodage de l'ARN messager (mARN), empêchant la lecture
du codage génétique et donc une synthèse cohérente des protéines bactériennes.
Elles ont un
large spectre et sont actives sur les germes à développement intracellulaire y
compris les rickettsies, les chlamydiales et les mycoplasmes
Résistance
aux antibiotiques
Certaines
bactéries exportent activement les cyclines grâce à des protéines appelées
transporteurs membranaires ou pompes d'efflux. La concentration de
l'antibiotique dans la cellule est alors insuffisante pour être efficace.
Quelques
cyclines
Elle est
utilisée chez l'homme pour traiter des infections bronchopulmonaires mais aussi
en dermatologie (acné ou psoriasis).
c'est la
première cycline à avoir été découverte (1945) dans Streptomyces
aureofaciens ; son nom commercial "auréomycine" en découle.
Elle est
encore utilisée notamment dans le traitement local de certaines infections de
la peau (furoncles, impétigo…) ou pour le traitement local de certaines
infections de l'œil et des paupières dues à des bactéries.
Sa
découverte date des années 1960 ; un de ses noms commerciaux, la vibramycine
(Pfizer).
On l'utilise
contre la syphilis, la peste, le choléra, la maladie du charbon, la maladie de
Lyme, mais aussi contre l'acné ….
Utilisée
contre les brucelloses, les pasteurelloses,les infections pulmonaires,
génito-urinaires et ophtalmiques à Chlamidiae ……
Cependant en
raison de risques d'atteintes auto-immune et de syndromes d'hypersensibilité
elle est réservée aux affections pour lesquelles aucun autre antibiotique par
voie orale ne paraît approprié.
Remarque1 :
Il ne faut
pas confondre les tétracyclines et les anthracyclines (molécules dérivées de
l'anthraquinone).
Ces
dernières correspondent à une famille de médicaments ayant des propriétés
antibiotiques mais qui ne sont pas utilisés comme tels. Ils sont utilisés pour
les propriétés anticancéreuses qu'ils possèdent par ailleurs.
L'une de ces
molécules est la doxorubicine (ou Adriamycine)
isolée d'actinobactéries du genre Streptomyces.
On l'utilise dans les polychimiothérapies traitant les carcinomes du sein, les sarcomes
des os et des parties molles, les cancers du poumon et les leucémies aigües et
chroniques. Possède une certaine cardiotoxicité qui en limite l'usage.
Le terme rubicine dans son nom rappelle sa couleur rouge intense.
Il esxiste une autre famille d'antibiotiques naturels isolés aussi
d'actinobactéries du genre Streptomyces, les angucyclines
à squelette carboné tétracyclique à assemblage angulaire (squelette du
benzanthracène). Ces antibiotiques possèdent des propriétés intéressantes :
- Activité
antibactérienne et antivirale
- Activité antitumorale
- Inhibition d'enzymes
- Inhibition de
l'assemblage des plaquettes sanguines
Exemple :
Aquayamycine découverte en 1968
C'est un inhibiteur de l'enzyme tyrosine hydroxylase.
- Bacitracine
Antibiotique
de nature polypeptidique, de la famille des gramicidines, à spectre étroit;
actif sur les bactéries à Gram (+) ; utilisé dans des médicaments à usage
local.
Il s'attaque
à la membrane bactérienne.
Antibiotique
à large spectre (bacilles à Gram (+) et
(-) ; s'attaque à la paroi bactérienne comme les β-lactamines.
Antibiotique glycopeptide
à spectre étroit, qui agit par inhibition de la paroi bactérienne comme les
β-lactamines.
Utilisé notamment pour
les endocardites.
c'est un
antibiotique de nature polypeptidique (produit par Aerobacillus colistinus présent
dans le sol) de la famille des polymyxines (agents surfactants cationiques qui
détruisent la membrane bactérienne) actifs sur les bacilles à Gram (-).
Antibiotique
à large spectre (y compris rickettsies et chlamydiaes) de la famille des
phénicolés.
Il cible le
ribosome des bactéries.
Son spectre
est limité ; il est surtout utilisé comme antistaphylococcique ; il agit en se
fixant sur le ribosome.
Antibiotique
bactériostatique de la famille des oxazolidinones réservé aux traitements des
infections à Gram (+) résistants aux traitements habituels.
il agit en se
fixant sur le ribosome.
Antibiotique
à large spectre généralement utilisé pour lutter contre la tuberculose et la
méningite bactérienne.
Elle se lie
à l'ARN polymérase des bactéries.
Antibiotique
de la famille des sulfamides à large spectre mais qui rencontre de nombreuses
résistances.
Il agit en
bloquant la production d'acide folique des bactéries.
Antibiotique
à spectre large.
Il agit en
bloquant la production d'acide folique des bactéries.
- Nitroxoline
(composé nitré)
Une
oxyquinoléine. Certaines bactéries peuvent réduire le groupement –NO2
ce qui fait apparaître un composé toxique pour l'ADN bactérien.
Cet
antibiotique est utilisé dans le traitement des infections urinaires ou
intestinales.
De la
famille des nitrofuranes. Antibiotique à spectre large utilisé dans le
traitement des infections urinaires ou intestinales.
Il agit sur
l'ADN des bactéries.
Annexe 1 : Notions
succinctes sur les bactéries et leur classement par coloration de Gram.
Les bactéries
sont des procaryotes, organismes monocellulaires à compartiment unique, le
cytoplasme, qui contient un chromosome ou une molécule d'ADN unique, le plus souvent circulaire
appelé nucléoïde.
Elles se
répliquent rapidement par simple division cellulaire.
Elles
peuvent être pathogènes ou non.
Les
bactéries se distinguent les unes des autres par leur paroi cellulaire. Pour
les différencier on utilise la coloration de Gram.
On les
classe en bactéries Gram (+) qui deviennent violettes et bactéries Gram (–) qui
apparaissent roses, après ce traitement.
Dans les
bactéries Gram (+), la membrane cytoplasmique est surmontée d'une couche
épaisse de peptidoglycanes (voir annexe 2).
Dans les bactéries
Gram (–), cette couche de peptidoglycanes est très mince mais elle est entourée
par une membrane externe qui constitue une troisième couche.
La
coloration de Gram consiste en des opérations successives de traitement de la
bactérie sur une lame de verre en vue de l'examen au microscope.
1°)
Coloration par le violet de gentiane (voir annexe 4),
colorant puissant qui atteint le cytoplasme.
2°) Action
d'une solution iodo-iodurée appelée Lugol (voir annexe 5)
qui sert de mordant.
3°) Rinçage
à l'alcool à 90% qui atteint le cytoplasme des bactéries Gram (-) parce qu'il
traverse facilement la couche de peptidoglycanes qui est mince. A ce stade,
seules les bactéries Gram (-) sont décolorées.
4°) Coloration
par de la fuchsine. Les bactéries Gram (-) deviennent roses, ce qui les rendra
plus visibles dans l'examen au microscope. Les bactéries Gram (+) reçoivent ce
colorant mais il ne se voit pas car le violet de gentiane domine.
Les
staphylocoques sont des exemples de bactéries à Gram (+) tandis que les
Escherichia-coli sont des exemples de bactéries à Gram (-).
Annexe 2 : Les peptidoglycanes ou muréine.
Ce sont des
polymères constitués d'une partie glucidique (polysaccharide) et d'une partie
peptidique.
- La partie glucidique est un
enchaînement successif :
§ d'une unité
N-acétylglucosamine (qu'on désignera par G)
§ d'une unité
d'acide N-acétylmuramique (qu'on désignera par M)
- La partie peptidique :
Les flèches
horizontales représentent les liaisons CO ->NH
Remarque :
A la place
de la L-Lysine on peut trouver la L-Alanine
ou la L-Homosérine ou l'acide L-diaminobutyrique ou la L-ornithine ou encore
l'acide diaminopimélique (DAP).
Globalement
on peut écrire pour le polymère :
Ou
L'arrangement
dans l'espace des différentes chaînes qui forment le peptidoglycane (d'après
"La paroi bactérienne" J.M.Ghuysen) :
La partie
glucidique est faite d'un enchaînement successif d'unités G (unité
N-acétylglucosamine) et d'unités M (d'acide N-acétylmuramique)
Les points
noirs représentent les unités tétrapeptidiques décrites ci-dessus ; les croix
désignent des ponts interpeptidiques qui peuvent être par exemple 5 glycines
enchaînés (pont pentaglycine).
Annexe 3 : Les lactames
Un lactame
est un amide cyclique avec carbone et azote de la fonction amide inclus dans le
cycle.
On distingue
en fonction du nombre de sommets du cycle portant un carbone
- Les
β-lactames
- Les
γ-lactames
- Les d-lactames
- Les ϵ-lactames
La gentiane
est une plante qui ne fournit pas de matière colorante au sens traditionnel. Mais
le violet de gentiane, colorant synthétique, a exactement la même couleur bleu
violet que les fleurs de gentiane bleue.
Annexe 5 Le Lugol
L'iode est
un solide insoluble dans l'eau ; mais en présence d'une solution aqueuse
d'iodure de potassium les molécules I2 forment des ions I3-
qui restent en solution. Cette solution iodo-iodurée est le plus souvent à la
concentration de 1%. On la doit au médecin français Jean Lugol (1788-1851)