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RÉSISTANCE DES BACTÉRIES AUX ANTIBIOTIQUES

Exercice d'application


Variation génétique et santé

  • Exercice : La résistance des bactéries aux antibiotiques, un problème mondial de santé publique

    L’augmentation des résistances bactériennes aux antibiotiques amenuise de façon inquiétante les chances de succès thérapeutiques par les antibiotiques.

    Expliquer comment s’acquièrent et comment augmentent les résistances bactériennes aux antibiotiques.
    Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires.

     

    Document 1 : séquençage d’un gène bactérien

    Les $\beta$ lactamines sont une vaste famille d'antibiotiques bactéricides comprenant les pénicillines. Ce sont des inhibiteurs de l’action des enzymes essentielles à l’élaboration de la paroi de la bactérie.
    Le document suivant donne une partie de la séquence du gène codant ces enzymes, pour une bactérie résistante et une bactérie sensible.

     

     

    1                       10                     20                     30                      40

    Gène de bactérie sensible aux $\beta$ lactamines

    ATGCCGGCTAGTTTTTACCTAGTCATCCTTTGCATGCGTAG-----------

    Gène de bactérie résistante aux $\beta$ lactamines

    ATGCCGGCTAGTTTTTACCTAGCCATCCTTTGCATGCGTAG----------

     

    Document 2 : effets des antibiotiques sur les bactéries non pathogènes intestinales

    Les bactéries non pathogènes de la flore intestinale, sont, elles aussi, sensibles aux antibiotiques, mais certaines peuvent devenir résistantes.
    On indique que les bactéries résistantes aux antibiotiques ont des besoins énergétiques plus élevés que les bactéries sensibles, ce qui leur confère un désavantage dans un milieu dépourvu d’antibiotiques.

    Le graphique ci-dessous montre les quantités relatives de bactéries intestinales résistantes et sensibles pendant et après traitement aux antibiotiques (quels que soient les antibiotiques prescrits).

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    Document 3 : effets des antibiotiques sur Escherichia coli

    Une équipe de chercheurs a mis au point un dispositif original, intitulé "plaque MEGA" (Microbial Evolution Growth Area). Ils ont recouvert la plaque d’un milieu de culture facilitant la mobilité des bactéries, puis ils l'ont divisée en 9 bandes dans lesquelles ils ont injecté des concentrations croissantes d'antibiotiques, des extrémités jusqu’au centre (document 3A).

    À chacune des extrémités de la plaque, dans la première bande qui ne contient pas d'antibiotiques, ont été introduites des colonies de bactéries E. Coli.
    Progressivement (documents 3B et 3C), on observe les bactéries coloniser la bande située à côté et contenant des doses d’antibiotiques supérieures à la concentration minimale inhibitrice, c'est-à-dire la plus faible concentration d'un antibiotique inhibant la croissance d'un microorganisme. Les bactéries, jour après jour, atteignent la bande suivante, jusqu’à atteindre des concentrations 1000 fois plus élevées que celles de la deuxième bande, en une dizaine de jours.

     

    Document 3a : plaque de mise en culture des bactéries

    6996a2eba25ae606fb83de14c895eacaf9b233c2.png

    0 : absence d’antibiotique de référence
    1 : concentration de référence en antibiotique 10, 100, 1000 correspondent aux concentrations 10, 100 ou 1000 fois plus importante que la concentration de référence

     

    Document 3b : résultats au bout d’une journée

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    La colonisation bactérienne correspond aux zones blanches à gauche et à droite, à côté de la première bande située aux extrémités et qui ne contient pas d’antibiotiques.

     

    Document 3c : résultats au bout de 5 jours

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