Les antigènes de surface ou antigènes capsulaires

Les antigènes de surface ou antigènes capsulaires

Les souches deS. aureuspeuvent posséder soit une capsule vraie, soit une pseudo capsule ou micro capsule.
La capsule vraie, visible en microscopie optique après coloration négative par l’encre de chine est retrouvée chez les souches M, Smith et T.
La pseudo capsule qui est une finecouche polysaccharidique externe dénommée « Slime » n’est pas visible en microscopie optique.
Ces antigènes sont constitués d’acides uraniques acétylés ou aminés avec 11 types sérologiques dont les types 5 et 8 sont les plus fréquents en clinique humaine.

Facteurs de virulence et Pouvoir pathogène

Le portage asymptomatique

La plupart des espèces de staphylocoques ne sont pas pathogènes (ou sinon pathogènes opportunistes) et sont des bactéries de l’environnement ne présentant aucun danger pour l’homme et l’animal (S. epidermidis, S. saprophyticus, S. hyicus, S. intermedius…)
Cependant, certaines espèces commensales sont dites pathogènes opportunistes, elles peuvent entraîner des infections dans des conditions particulières.
S. epidermidis peut être responsable d’endocardites et d’infections localisées chez les patients immunodéprimés. Il développe parfois des septicémies chez des individus débilités (surtout porteurs de prothèses cardiaques : comme pour tous les germes, la présence d’un corps étranger en facilite l’implantation).
¾ S. saprophyticuspeut être responsabled’infections urinaires.
¾ S. hyicus et S. intermediuspeuvent être responsables d’infections diverses chez l’animal (extrêmement rare chez l’homme).

Facteurs de virulence

Substances élaborées

Les Staphylocoques, particulièrement S. aureus, produisent une grande variété de protéines antigéniques dans le milieu extra cellulaire.
Ces protéines sont douées soit d’uneactivité toxique, soit d’une activité enzymatique et contribuent à la pathogénicité des Staphylocoques en s’attaquant aux tissus de l’organisme au niveau intra cellulaire, comme au niveau de la membrane cytoplasmique.
Ces protéines sont synthétisées pendant la phase exponentielle de croissance ou au début de la phase stationnaire.

Toxines staphylococciques

Les hémolysines

Quatre hémolysines différentes ont été identifiées et elles produisent toutes une bêta hémolyse claire, mais elles diffèrent de par leur mécanisme d’action et leur spécificité d’action sur les hématies (humaines et animales). Une souche va produire plus d’un type d’hémolysine qui vont s’attaquer aux cellules tissulaires entraînant ainsi une nécrose locale et la mort des animaux de laboratoire.

L’alpha hémolysine ou alpha toxine

Produite par 80 à 90% des souches de S. aureus,elle est la principale hémolysine des souches retrouvées chez l’homme. Elle est active sur les hématies de lapin à 37°C et inactive sur les hématies humaines.
L’alpha toxine entraîne la production d’antitoxine qui empêche la fixation bactérienne sur la membranecellulaire et peut êtretransformée en anatoxine.
¾ Béta-hémolysine ou béta-toxine
¾ Observée surtout chez les souches animales, elle est active sur les hématies de mouton. Son activité hémolytique est detype « chaud-froid » (inactive à 37°C et active à 4°C).
¾ Gamma-hémolysine ou gamma-toxine
Elle est constituée de deux protéines de base agissant de concert et qui diffèrent par leur masse moléculaire.
Elle est active sur les hématies delapin, de mouton, d’homme mais inactive sur les hématies de cheval. Elle est cependant inhibée par l’agar, certains polymères sulfatés, le cholestérol et bien d’autres lipides.
Elle présente une activité antigénique chez l’homme.
¾ Delta-hémolysine ou delta-toxine
Produite par la plupart des souches humaines, elle est active sur les hématies de lapin, de cheval, d’homme et de cobaye. Elle est inhibée par le sérum sanguin, le fibrinogène et les globulines.

La leucocidine de Planton et Valentine

Produite par la plupart des souches de S. aureus, elle agit uniquement au niveau des granulocytes, des macrophages et des basophiles de l’homme et du lapin. C’est une protéine constituée de 2 composants F et S qui agissent en synergie sur la membrane cellulaire et vont entraîner la lyse de la cellule.
Elle est antigénique et est donc inductrice de la synthèse d’anticorps chez les sujets contaminés.

L’exfoliatine ou épidermolysine

Il existe deux types d’exfoliatine : letype A, le plus fréquent, qui est d’origine chromosomique et le typeB, qui est d’origine plasmidique.
Elles sont responsables de différentesformes de staphylococcies cutanées bulleuses dont la plus typique est « le syndrome de la peau ébouillantée ».

Enzymes staphylococciques

La coagulase libre

Elle est capable de coaguler en quelques heures le plasma humain ou de lapin citraté, héparine ou oxalaté ; c’est une enzyme d’origine chromosomique dont l’action est indépendante du calcium et du fibrinogène mais nécessite la présence d’un facteur appelé « coagulase reacting factor » qui est une globulinevoisine de la prothrombine.

La coagulase liée ou clumping factor

Elle intervient également dans la pathogénicité des Staphylocoques.
Elle est fixée à la surface de presque toutes les souches d’origine humaine ; elle est diffusible dans le milieu de culture après autolyse et réagit directement avec le fibrinogène ou avec des monomères solubles de fibrine.

La fibrinolysine

C’est une staphylokinase qui métabolise le plasminogéne en plasmine et qui agit sur le plasma de lapin, d’homme, de cobaye et de chien.

Les lipases

Elles sont au nombre de 3 : les lipases, les phosphatases etles estérases.
Les phosphatases sont localisées sur la membrane cytoplasmique au niveau de l’acide teichoïque. Ce sont les phosphatases alcalines et acides, ayant des pH optimaux respectifs de 10,8 et 5,2 et dont seule la phosphatase acide est partiellement libérée dans le milieu et peut donc être recherchée.

Les protéases

Elles sont également au nombre de 3 : la sérine protéase, la métalloprotéase et la thiolprotéase.

La nucléase

Elle a une activité exo et endonucléasique sur l’ADN mais également sur l’ARN et elle est active à pH alcalin en présence de calcium.

Le lysozyme et la lysostaphine

Le lysozyme est une endo-bêta-N-acétylglucosaminidase qui provoque la lyse de la paroi bactérienne.
La lysostaphine est constituée de trois enzymes qui agissent respectivement au niveau de la chaîne tétrapeptidique entre l’acide N-acétyl muraminique et la L-alanine, au niveaude la chaîne polysaccharidique et au niveau des ponts polyglycines spécifiques aux staphylocoques.

La hyaluronidase

C’est une enzyme qui hydrolyse l’acide hyaluronique et qui joue un rôle dans la pathogénicité des staphylocoques en favorisant sa diffusion dans le tissu conjonctif.

RAPPELS SUR LA CROISSANCE BACTERIENNE

Introduction

L’étude de la croissance bactérienne consiste en la détermination des paramètres de croissance d’une souche bactérienne. Cette croissance est rendue possible grâce aux divisions cellulaires qui se produisent lorsque les bactéries se trouvent dans un milieu favorable.
Au cours de la croissance il se produit d’une part, un apprauvissement du milieu de culture en nutriments et d’autre part, un enrichissement en sous produits du métabolisme, éventuellement toxiques
La croissance peut être étudiéeen milieu liquide ou solide.

Facteurs influençant la croissance

De nombreux facteurs physiologiques affectent la croissance de la cellule bactérienne et incluent la concentration en ions hydrogène de son environnement, la température, l’humidité et le potentiel d’oxydo-réduction.

La température

Suivant leur comportement à l’égard de la température, on distingue classiquement des micro organismes mésophiles (l’échelle de température est comprise entre 20 et 45°C). Les bactéries pathogènes pour l’homme font partie des mésophiles etont un optimum aux environs de 37°C. Toutefois, certaines espèces comme Listeria monocytogenespeuvent se développer à +4°C. Cependant, certaines bactéries ne se comportent qu’occasionnellement comme des parasites des organismes supérieurs (infections à bactéries opportunistes) et leurs conditions confèrent uneadaptation, soit à des températures inférieures à 30°C (bactéries psychrophiles), soit à des températures de l’ordre de 40 à 45°C (bactéries thermophiles) [30].
La température, paramètre sélectif pour la croissance des bactéries, conditionne la prolifération exclusive de certaines espèces dans un biotype donné [30].
Les températures élevées sont incompatibles avec la multiplication et même la survie des bactéries, la chaleur sèche au poupinel à 180°C pendant 30 minutes et la chaleur humide par l’autoclave à 120°C pendant 30 à 60 minutes servent pour la stérilisation [23].

Le pH

Les bactéries sont généralement tolérantes à des variations de pH entre 6 et 9, grâce à la régulation exercée par leur membrane à l’encontre des ions H + [15].
Les bactéries fermentant l’urée et productrices d’ammoniaque tolèrent des pH très alcalins [21].
Dans les cultures en milieux non tamponnés, les alcalins libérés à partir notamment des réactions de décarboxylation des acides aminés ou les acides libérés par dégradation des carbohydrates peuvent modifier le pH dans desconditions telles quele milieu devient toxiquepour les bactéries.

La pression osmotique

Les bactéries sont assez tolérantes vis-à-vis des variations des concentrations ioniques ; l’affinité de certaines espèces pathogènes pour lasalinité est utilisée pour la réalisation de milieux sélectifs (staphylocoques,vibrion cholérique). On décrit des bactéries halophiles exigeant plus de 2% de NaCl pour cultiver tel Vibrio para haemolyticus.

La pression partielle en oxygène

Les bactéries peuvent être groupées dans trois catégories selon leurs exigences en oxygène :
les aérobies strictes ou obligatoires sont celles qui se développent en présence d’oxygène,
les anaérobies strictes ou obligatoires se développent seulement en l’absence d’oxygène,
les aéro-anaérobies facultatives sont des bactéries qui se développent aussi bien en conditions aérobiques qu’anaérobiques. Dans ce groupe, figurent la plupart des bactéries d’intérêt médical.

Les radiations

Les bactéries sont sensibles aux rayonsUV, aux rayons RX, à la lumière.

Les substances antibactériennes

Les antiseptiques, les antibiotiques s’opposent à la croissance des bactéries et sont utilisés pour les détruire. Toutefois, certaines substances sont des inhibiteurs sélectifs de certains micro-organismes et on les ajoute dans les milieux pour favoriser électivement la multiplication de bactéries insensibles.

Allure générale d’une courbe de croissance et les différentes phases de la croissance

En milieu liquide, la plupart des bactéries donnent une croissance homogène dans le bouillon de culture. Ce qui permet une étude de la croissance de ces bactéries et ainsi la description de la courbe de croissance.
Cette croissance se déroule dans un milieu non renouvelé c’est-à-dire que les constituants du milieu ne sont pas apportés de façon continue, et leur épuisement entraîne un arrêt de la croissance.

Matériels d’identification

¾ Bec bunsen
¾ Etuve
¾ Four à micro-ondes
¾ Lame porte objet
¾ lamelle
¾ Pipettes pasteur
¾ Microscope optique
¾ Bécher rempli d’eau de javel

Matériel pour l’étude de la croissance

¾ Autoclave
¾ Etuve capable de maintenir une température de 36±2°C
¾ Boîtes de pétri en matière plastique
¾ Tubes à vis stérile
¾ Embouts stériles
¾ Micropipettes
¾ Bain marie
¾ Appareillage pour le comptage des colonies muni d’un système d’éclairage sur fond noir
¾ Spectrophotomètre.

Matériels d’étude de la sensibilité

¾ Souches viables de 24h
¾ Gélose Mueller Hinton (MH)
¾ Boîtes de pétri
¾ Ecouvillons stériles
¾ Tubes à hémolyse
¾ Eau physiologique stérile
¾ Pince
¾ Micro plaques
¾ Disques d’antibiotiques :
– Erythromycine
– Chloramphénicol
– Ciprofloxacine
– Doxycycline
– Amikacine
– Amoxicilline
– Pénicilline G

Matériels pour conservation des souches

¾ Cryotubes Nunc
¾ Bouillon cœur cervelle :
¾ Portoirs
¾ Tubes stériles à vis

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Table des matières
INTRODUCTION 
PREMIERE PARTIE: GENERALITES
I Rappels sur les Staphylocoques
I-1 Définition
I-2 Historique
I-3 Taxonomie et classification
I-4 Habitat
I-5 Caractères bactériologiques
I-5-1 Caractères morphologiques
I-5-2 Caractères culturaux
I-5-3 Caractères biochimiques
I-6 Caractères antigéniques
I-6-1 Les antigènespariétaux
I- 6-2 Les antigènes pariétaux de type
I-6-3 Les antigènes de surface ou antigènes capsulaires
I-7- Facteurs de virulence et pouvoir pathogène
I-7-1 Le portage asymptomatique
I-7-2 Facteurs devirulence .
I-7-3 Pouvoir pathogène naturel
II Rappels sur la croissance bactérienne
II-1 Introduction
II-2 Facteurs influençant lac roissance bactérienne
II-3 Allure générale d’une courbe de croissance et les différentes phases de la croissance
II-4 Méthodes de mesure de la croissance
II-5 Conditions de croissance des staphylocoques
III Rappels sur les antibiotiques et l’étude de la sensibilité aux antibiotiques
III-1 Les antibiotiques
III-1-1 Définition d’un antibiotique
III-1-2 Mécanisme d’action des antibiotiques
III-1-3 Classification des antibiotiques
III-2 Méthodes d’étude de la sensibilité aux antibiotiques
III-2-1 Méthode de diffusion : antibiogramme standard
II-2-2 E-test ® (epsilonmeter – test)
III-2-3 Les Micro méthodes d’étude in vitro de la sensibilité
DEUXIEME PARTIE : TRAVAIL PERSONNEL
I Matériels
I-1 Cadre d’étude
I-2 Souches bactériennes
I-3 Matériels de laboratoire
I-3-1 Matériels d’isolement
I-3-2 Matériels d’identification
I-3-3 Matériels pour l’étudede la croissance
I-3-4 Matériels d’étude de la sensibilité
I-3-5 Matériels pour la conservation des souches
II Méthodes
II-1 Isolement des souches
II-2 identification
II-2-1 Aspect macroscopique des colonies
II-2-2 Exam microscopique
II-2-3 Le test à la catalase
II-2-4 La fermentation du mannitol
II-3 Etude de la croissance et effet inoculum sur la sensibilité par les microplaques
II-3-1 Etude de lacroissance
II-3.2 Etude de l’effet inoculum sur lasensibilité par les microplaques
III- Résultats et commentaires
III-1 Résultats de l’étude de la croissance
III-1-1 S. aureus
III-1-2 S. epidermidis
III-1-3 S. saprophyticus
III-1-4 S. haemolyticus
III-2 Résultats de l’effet inoculum sur la sensibilité par les microplaques et résultats de l’antibiogramme standard
III-2-1 S.aureus
III-2-2 S. saprophyticus
III-2-3 S. haemolyticus
III-2-4 S. epidermidis
IV Discussion
IV-1 Identification des souches bactériennes
IV-2 Etude de la croissance par la méthode du dénombrement sur boite de pétri
IV-3 Effet inoculum sur la sensibilité par les microplaques
IV-3-1 Inoculumbactérien
IV-3-2 Antibiotiques
IV-3-3 Recherche de l’effet inoculum
CONLUSION 
BIBLIOGRAPHIE

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