Introduction à la Bactériologie

Les disciplines microbiologiques


Historique

Grandes étapes
- De l'antiquité au 19ème siècle...
- Antonie Van Loewenhoek 1675 : observation microscopique des "animalcules"
- Louis Pasteur : 1857 démonstration du rôle des bactéries dans la fermentation de l'acide lactique ; 1861 fin du mythe de la génération spontanée (Felix Archimède Pouchet)
- Robert Koch : 1877 isolement de l'agent du charbon (Bacillus anthracis), 1882 bacille tuberculeux (Mycobacterium tuberculosis)
- Christian Gram 1884 : coloration dite de "Gram"
- Pétri 1887 : invention de la boîte dite de "Pétri"
- Fannie Eilshemius-Hesse : découverte de la gélose nutritive
- Au 19ème siècle, les bactéries sont considérées comme des "sacs d'enzymes" dépourvus de noyau.

Quelques bactéries pathogènes

Charbon Bacillus anthracis Koch 1876
Blennoragie Neisseria gonorrhoeae Neisser 1879
Fièvre typhoïde Salmonella Typhi Eberth 1880
Tuberculose Mycobacterium tuberculosis Koch 1882
Choléra Vibrio cholerae Koch 1883
Diphtérie Corynebacterium diphteriae Klebs/Loeffler 1883
Tétanos Clostridium tetani Nicolaier 1885
Diarrhée Escherichia coli Escherich 1885
Pneumonie Streptococcus pneumoniae Fraenkel 1886
Méningite Neisseria meningitidis Weischselbaum 1887
Fièvre ondulante Brucella sp. Bruce 1887
Gangrène gazeuse Clostridium perfringens Welch et Nuttal 1892
Peste Yersinia pestis Yersin/Kitasato 1894
Botulisme Clostridium botulinum Van Ermengem 1896
Dysenterie Shigella dysenteriae Shiga 1898
Syphilis Treponema pallidum Schaudin/Hoffmann 1905
Coqueluche Bordetella pertussis Bordet et Gengou 1906
Méningite Rickettsia rickettsii Ricketts 1909

Le 20ème siècle bactériologique

Les défis actuels

Le faux miracle des antibiotiques
- L'utilisation massive des antibiotiques n'a pas permis l'éradication des infections d'origine bactérienne
- L'efficacité de ces médicaments s'érode en raison :
de leur surconsommation en médecine humaine et chez les animaux
du développement constant de la résistance bactérienne
du ralentissement des innovations pharmaceutiques
- Risque de retour à l'ère pré-antibiotique ?

Les limites de la vaccination
- Utilisable seulement contre certaines bactéries (diphtérie, tétanos, coqueluche, pneumocoque...)

Les pathogènes émergents
- Maladie des légionnaires, borréliose de Lyme, ehrlichiose, etc...

Définition d'une bactérie

Définition
“Forme de vie autonome la plus simple sur terre”

Taille
- De l'ordre du µm (soit environ 500 fois < à une cellule épithéliale)
- Extrêmes : nannobactéries (200 nm) <> bactéries géantes (1 mm)

Absence d'un véritable noyau
- Pas de membrane nucléaire entourant le chromosome = procaryotes (bactéries, algues bleues)
- Diffèrent des eucaryotes (autres algues, champignons, protozoaires, cellules humaines...)
- Simplicité (complexe) des processus vitaux

Présence de muréine
- Polymère spécifique présent dans la paroi de très nombreuses espèces bactériennes (sauf mycoplasmes et archébactéries)

Différences entre bactéries et virus

  Bactéries Virus

Taille moyenne
1 µm 0,1 µm
Acides nucléiques ADN et ARN
réplication autonome
synthèse protéique
ADN ou ARN
parasitisme cellulaire
Reproduction Croissance
scissiparité
Assemblage
Antibiotiques Actifs Inactifs


Classification des bactéries

Exemple
- Famille : “entérobactéries”
- Genre : “Escherichia
- Espèce : “coli
- Souche : individu ou clone caractérisé par ses antigènes (sérotype), la structure de son génome (génotype), son pouvoir pathogène particulier (pathovar), etc.

Nombre des espèces bactériennes
- Inconnu car de nombreuses espèces de l'environnement ne sont pas cultivables et restent à identifier
- Estimation grossière : environ 500.000
- Quelques centaines seulement sont pathogènes pour l'homme
- Deux souches sont considérées comme appartenant à la même espèce si elles possèdent des génomes à 80% identiques.


L'observation microscopique

L'observation directe ou “état frais”
- Bactéries vivantes en suspension observées entre lame et lamelle au microscope optique (x400)
- Corps réfringents d'aspects différents suivant les espèces (caractère constant) : cocci, bacilles, cocco-bacilles, vibrions, spirilles, fuseaux...
- Certaines espèces sont mobiles, d'autres immobiles
- Certaines espèces ont des individus isolés, d'autres des bactéries groupées par deux ou en amas, chaînettes...

Coloration de Gram
-Bactéries tuées, fixées sur lame et colorées (x1000)
-Sépare les bactéries en 2 grands groupes suivant la structure et la composition de la paroi: Gram positifs (+) colorés en violet et Gram négatifs (-) colorés en rose.

Aspect de quelques bactéries pathogènes

Cocci Gram+
- Staphylocoque doré : amas en “grappes de raisin”
- Pneumocoque : diplocoques (par 2) en “flammes de bougie”

Cocci Gram-
- Méningocoque : diplocoques en “grains de café

Bacilles Gram+
- Agent de la diphtérie : amas en “lettres grecques” ou palissades

Bacilles Gram-
- Escherichia coli : individus isolés

L'observation microscopique des bactéries colorées au Gram
est la première étape de leur identification

Classification très simplifiée des espèces bactériennes vues en cours et TD.