MICROBIOLOGIE

Microbiologie

Etude des micro-organismes ou «microbes»

• Invisibles à l’œil nu

• Observation au microscope

• Bactéries, virus, parasites, champignons

• Responsables d’infections

I - Principaux micro-organismes pathogènes

Bactérie

• Unité de structure : cellule (1µm)

• Procaryote : pas de membrane nucléaire

• Présence de systèmes enzymatiques de biosynthèse => autonome

• Homme, environnement, animaux…

Virus

• 100 fois plus petit qu ’une bactérie

• Procaryote

• Absence de systèmes enzymatiques de

biosynthèse => parasitisme obligatoire

Champignon

• Eucaryote : membrane nucléaire

• Responsable de mycoses

• Levuriformes (candida)

• Filamenteux (aspergillus)

Parasite

• Vit au dépens d’un autre organisme

• Eucaryote

• Protozoaires (paludisme)

• Helminthes (taenia)

II – Modes de reproduction

des différents micro-organismes

1 - Virus

parasitisme intracellulaire obligatoire

Nécessite la machinerie enzymatique des cellules pour se reproduire

Multiplication, in vitro, sur culture cellulaire

Structure des virus

- 1 élément constant : la nucléo-capside

• Acide nucléique (ARN ou ADN) : génome

• Capside : protection du génome

- 1 élément présent chez certains virus

seulement : les virus enveloppés

• L’enveloppe virale

Virus sans enveloppe : virus nu

Virus

Exemples de virus responsables de pathologies connues

- Herpes Simplex Virus (HSV): herpes

- Virus Varicelle Zona (VZV)

- Virus de l’immunodéficience humaine (VIH) : SIDA

- Virus de la grippe

- Virus de la rougeole

- Rotavirus : agents des gastro-entérites

Multiplication virale

1 - attachement

• liaison d’une protéine virale à un

récepteur cellulaire

2 – pénétration

• entrée du virus dans la cellule

3 – décapsidation

• libération de l‘acide nucléique virale

dans le cytoplasme de la cellule

Multiplication virale (suite)

4 - réplication

• migration de l’acide nucléique viral

dans le noyau

• « copies en plusieurs exemplaires »

du génome viral

Multiplication virale (fin)

5 – assemblage

• formation de nouvelles nucléo-

capsides dans le cytoplasme de la cellule

6 – libération

• virus nu : lyse cellulaire

• virus enveloppés : bourgeonnement

à travers la membrane cellulaire

2 - Parasites

Nécessite un ou plusieurs hôte pour effectuer son cycle de reproduction

• Protozoaires

• Helminthes

Parasite

Protozoaires

• plasmodium : agent du paludisme

• toxoplasme : agent de la toxoplasmose

Cycle de reproduction du plasmodium

1 – chez l’homme

• foie : cycle asexué

• sang : cycle sexué (gamétocytes)

2 – chez le moustique

• Tube digestif : cycle sexué

migration de la forme infestante pour

l’homme dans les glandes salivaires

Parasite

Helminthes

• Taenia : agent du « ver solitaire »

Cycle de reproduction du taenia

1 – chez l’animal (vache, porc)

• mange de l’herbe contaminée par des fecès

d’homme contenant des œufs de taenia

� embryon dans intestin � larve

� migration vers les muscles

2 – chez l’homme

• mange viande mal cuite

� migration de la larve dans l’intestin

� attachement et croissance du vers

� libération des anneaux et des oeufs

Bactérie, LevuresChampignons filamenteux

• Se multiplient de façon autonome dans la nature

• Faciles à cultiver sur des milieux de culture

1 - Bactéries, Levures

• multiplication par scissiparité (simple division) pour les bactéries

• multiplication par bourgeonnement pour les levures

Champignons filamenteux

• reproduction par fabrication de spores pour les champignons filamenteux

III - Anatomie fonctionnelle des bactéries

– Forme sphérique : coque ou cocci• Groupés par deux : Méningocoques• Chaînette : Streptocoques• Amas ou grappe de raisin : Staphylocoques

– Forme bâtonnet : bacillesEscherichia coli

– Forme spirale : spirochètes Tréponèmes : Treponema pallidum (syphilis)

1- Morphologie

2 – Structure bactérienne

• Paroi bactérienne

• Membrane cytoplasmique

• Cytoplasme et ribosomes

• Appareil nucléaire

Eléments obligatoires

• Enveloppe rigide

• Principal constituant : le peptidoglycane

• Deux types de paroi bactérienne

– Bactéries à Gram positif

– Bactéries à Gram négatif

3 – Paroi bactérienne

• Permet l’identification des bactéries

• Coloration différentielle basée sur la différence de structure de la paroi

– Bactéries à Gram positif : violet

– Bactéries à Gram négatif : rose

Coloration de Gram

3 – Paroi bactérienne

• Couche épaisse de peptidoglycane (30-50 nm)

Bactéries à Gram positif

3 – Paroi bactérienne

Bactéries à Gram positif

– Cocci :

Staphylococcus aureus (abcès, furoncles …)Streptococcus pneumoniae (pneumonies …)

– Bacilles :

Listeria (Listeriose)Corynebacterium

Bactéries à Gram positif

3 – Paroi bactérienne

• Membrane externe– Double couche de phospholipides– Porines : passages de petites molécules– Lipopolysaccharide ou LPS : toxicité

• Mince couche de peptidoglycane (3-5nm)

Bactéries à Gram négatif

3 – Paroi bactérienne

• Bactéries à Gram négatif :

– Cocci : Neisseria meningitidis (méningite …)

– Bacilles : • Entérobactéries :

Escherichia coli (infection urinaire)

• Bacille pyocyanique ou Pseudomonas aeruginosa

Bactéries à Gram négatif (2)

• Paroi des mycobactéries– Structure différente

(très riche en lipides)

– Coloration de Ziehl-Nielsen

– Ex : Mycobacterium tuberculosis

Cas particuliers

• Cible de nombreux antibiotiques

– Bêta-lactamines : Pénicillines– Glycopeptides : Vancomycine

Paroi bactérienne et antibiotiques

• Capsule– Protection contre les cellules immunitaires

qui doivent détruire la bactérie

• Pili – Adhérence

• Plasmides – Gènes de résistance et/ou de virulence

4 – Facteurs inconstants de virulence

IV - Physiologie et croissance bactérienne

• Besoins élémentaires

• Eau

• Sels minéraux

• Oligo-éléments (fer, calcium, zinc ...)

• Carbone, azote …

• Nutriments (glucose)

• Besoins spécifiques :

• facteurs de croissance

4 – Nutrition bactérienne

• Température– Bactéries pathogènes 37°C

– Listeria monocytogenes 4°C

• pH– neutre (pH=7) ou légèrement alcalin (pH=7,5)

– Lactobacillus (pH=6,3-6,5)

2 – Conditions physico-chimiquesde la croissance

• Pression partielle en oxygène

– Aérobies stricts : ne peuvent vivre sans air (O2)• Pseudomonas

– Anaérobies stricts : sont tuées en présence d ’air• Clostridium

– Aérobies - anaérobies : peuvent pousser en présence ou en absence d ’air

• Entérobactéries, staphylocoque

2 – Conditions physico-chimiquesde la croissance

– Gélose nutritive ordinaire• bactéries non exigeantes

• Staphylocoques, Entérobactéries

• Bactéries de l’environnement

– Gélose enrichie • bactéries exigeantes

• Streptocoques, méningocoques ..

3 – Milieux de culture

• Etude des caractères :– Morphologiques (cocci, bacilles...)

– Gram (négatif ou positif)

– Culturaux (aérobies, anaérobies...)

– Biochimiques (catalase, oxydase...)

Classification