ANTIBIOTIQUES (pré-requis)

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Octobre 2007 ED DCEM1 Bactériologie - oregioni.o@chu-nice.fr

ANTIBIOTIQUES

• I/ Historique - DEFINITIONS – CLASSIFICATION

• II/ CATEGORIES CLINIQUES, CLASSES THERAPEUTIQUES

• III/ RESISTANCE BACTERIENNE

• IV/ ETUDES IN VITRO, L'ANTIBIOGRAMME

• V/ Liste des antibiotiques

ANTIBIOTIQUES

• Objectifs, savoir répondre aux questions suivantes :

– Qu’est-ce qu'un antibiotique ?

– Comment classer les antibiotiques ?

– Quelles sont les définitions des termes suivants: bactériostase, bactéricidie, CMI, CMB ?

ANTIBIOTIQUES

• En réalité, vous préparer à la prescription antibiotique:

– Un antibiotique, c’est quoi ?

– Comment traiter avant de recevoir l’antibiogramme ?

– Un antibiogramme, pourquoi ?

– Un antibiogramme, quand ?

– Un antibiogramme, comment ?

– Principaux antibiogrammes ?

Historique • 1877: Pasteur et Joubert décrivent le phénomène d’Antibiose• 1889: Vuillemin propose le nom d’antibiote pour tout « principe

actif d'un organisme vivant qui détruit la vie des autres pour

protéger sa propre vie » • 1897: Ernest Duchêne présente sa thèse de Médecine sur la « concurrence vitale entre pénicillium et les bactéries »• 1928: Fleming découvre la pénicilline• 1935: Dogmack fabrique le premier sulfamide (prontosil)• 1938: Utilisation de la pénicilline en clinique• 1940: Dubos propose le terme d’Antibiotique

Historique

• 1942: Commercialisation de la pénicilline G• 1943: Apparition de souches de S. aureus résistants à la pénicilline G• 1962: Commercialisation de la méticilline• 1963: Apparition de souches de S. aureus résistants à la méticilline• 2005: 95% des souches de S. aureus sont résistantes à la pénicilline et prés de 35 % à la méticilline…

Avant la découverte de la pénicilline G Après la découverte de la pénicilline G

Dessin de Konk, Le Monde, 20-21 avril 1975

Les antibiotiques

• Actifs sur la paroi bactérienne:– Béta-lactamines (cf chapitre)– Glycopeptides (teicoplanine, vancomycine)– Phosphonopeptides (fosfomycine)

• Actifs sur la synthèse protéique:– Macrolides– Aminosides– Cyclines– Lincosamides– Streptogramines, kétolides– Acide fusidique, rifamycine– Triméthoprime + sulfaméthoxazole– phénicolés

• Actifs sur la réparation de l’ADN: quinolones & fluoroquinolones• Actifs sur la membrane cytoplasmique: gramicidines & polymyxines

Les Béta-lactamines

– Mode d’action: liaison aux PLP et altération de la paroi, bactéricides

– Représentants:• Pénicilline G et V• Pénicilline A (contre les streptococaceae)• Pénicilline M (contre le Staphylocoque)• Carboxypénicilline (ticarcilline)• Uréïdopénicilline (pipéracilline)• Céphalosporines (première à troisième génération et à large spectre)• Céphamycines• Carbapénème (imipénème)• Monobactames

Les Béta-lactamines

– Modes de résistance bactérienne: • Mutation des PLP (Staphylocoque)

• Production de béta-lactamases:– pénicillinases à bas ou haut niveau (staphylocoque,

entérobactéries, pseudomonas)

– céphalosporinases à bas ou haut niveau (entérobactéries, pseudomonas)

• Imperméabilités (mutations de porines) ou efflux (pseudomonas)

L’antibiothérapie:

• Uniquement si infection bactérienne• Infection sévère mettant en jeu le pronostic

vital:– Parentéral, dose de charge éventuelle– Bi-thérapie (synergie bactéricide) avec le plus

souvent une béta-lactamine et un aminoside

• Infection non sévère: traitement raisonné adapté à l’épidémiologie

L’antibiothérapie:

• Pas de monothérapie avec aminosides, rifampicine, fosfomycine, acide fusidique (risque de mutation)

• Respecter les contre-indications (macrolides utilisables pendant la grossesse et en cas d’allergie aux béta-lactamines)

Notion de CMI

• La CMI (concentration minimale inhibitrice) est un paramètre facile à estimer qui caractérise un couple antibiotique / bactérie.

• Elle est différente pour chaque souche et pour chaque antibiotique.

Traiter avant de recevoir l’antibiogramme

• Traitement probabiliste selon les guides et protocoles d’antibiothérapie:– Signes cliniques– Epidémiologie de l’infection– Epidémiologie des résistances– Adaptation à l’écologie locale

• Signes cliniques et biologiques: poser le diagnostic d’infection et évaluer le besoin d’un traitement antibiotique

• Epidémiologie:– Pari sur le germe: E. coli dans 80% des cas

– Pari sur le profil de résistance: sensible à l’amoxicilline dans 70% des cas

Spectre clinique des antibiotiques (SCA)

1/ Espèce habituellement SENSIBLE: Les souches S sont celles pour lesquelles la probabilité de succès thérapeutique est acceptable. On doit s'attendre à un effet thérapeutique dans le cas d'un traitement à dose habituelle par voie génèrale.

2/ Espèce habituellement RESISTANT: Les souches R sont celles pour lesquelles il existe une forte probabilité d'échec thérapeutique. On ne peut s'attendre à un effet thérapeutique quel que soit le traitement.

3/ Espèce modérement sensible ou INTERMEDIAIRE: Les souches I sont celles pour lesquelles le succès thérapeutique est imprévisible. Elles forment un ensemble hétérogène pour lequel la seule valeur de la CMI n'est pas prédictive.

Spectre clinique d’activité d’un antibiotique:

Notion de concentration (diamètre) critique

Voici un exemple de SCA : érythromycine, antibiotique de la famille des macrolides

Un Antibiogramme, pourquoi ?

• Chaque genre bactérien présente un profil de résistance naturel et acquis aux antibiotique (ex: cas clinique)

• Ce profil possible est connu et permet d’établir un traitement empirique pour chaque situation clinique

Un Antibiogramme, pourquoi ?

• Après 48h de traitement antibiotique, le traitement est ré-évalué en fonction de l’évolution du patient et de la sensibilité du germe au traitement entrepris

• En cas de sensibilité, le traitement est poursuivi, en cas de résistance (ou de mauvaise évolution clinique), le traitement antibiotique est adapté, c-à-d modifié.

Un Antibiogramme, pourquoi ?• But essentiel: aide directe au traitement• Mais aussi:

– Aide indirecte à la prise en charge thérapeutique (ex: comparer les isolats de SCN dans des hémocultures grâce à leur antibiogramme)

– Surveillance épidémiologique (ex: enquête d’une épidémie d’infections nosocomiales grâce aux profils antibiogramme ou surveillance de l’émergence des S. aureus résistants aux glycopeptides))

– Complément à l’identification bactérienne (ex: un Proteus présente une résistance naturelle à la tétracycline et à la colistine)

Un Antibiogramme: quand ?

• La réalisation de l’antibiogramme est laissée à l’initiative du biologiste (JO du 12/08/97)

• Nécessaire pour tous les germes susceptibles d’engendrer un processus infectieux s’ils sont isolés en nombre significatif (variable selon le site et le terrain du patient)

Un Antibiogramme: quand ?

• Sauf cas particuliers, on ne réalisera pas d’antibiogramme en cas d’isolement de germes commensaux ou en cas de germes pathogènes si le taux en UFC/ml est inférieur au seuil de significativité

• On fera un antibiogramme systématiquement dans tous les autres cas

Quand s’attendre à recevoir un Antibiogramme ?

• Isolement à partir d’un site stérile d’une seule espèce bactérienne en quantité significative

• Isolement à partir d’un site stérile ou non d’une espèce pathogène reconnue

• Contexte épidémiologique (recherche de BMR)

Quand s’attendre à recevoir un Antibiogramme ?

• Prélèvements soumis à une analyse quantitative et seuil de significativité:– ECBU: 10000 leucocytes/ml, 100000

germes/ml– ECBC: classe 3 à 5, 10 millions de germes/ml– LBA & aspiration bronchique: 10000

germes/ml– Cathéters: 1000 germes/ml

Quand ne pas s’attendre à un Antibiogramme ?

• En cas d’isolement d’un germe appartenant à la flore normale (cf rappel)

• En cas d’isolement d’un germe en faible quantité (inférieure au seuil de significativité en cas de numération)

• En cas de prélèvements répétés pour un même épisode infectieux

• Flores normales pouvant contaminer les prélèvements ou les cultures:– Peau (+ jonctions muco-cutanées) :

• bacilles gram positifs (corynébactéries, propionibacterium, bacillus)

• cocci gram positifs (staphylocoques à coagulase négatives)

– Bouche:• Cocci gram positifs: streptocoques• Bacilles gram positifs et bram négatifs anaérobies stricts

• Flores normales pouvant contaminer les prélèvements ou les cultures:– Tractus respiratoire haut:

• H. influenzae

• S. pneumoniae

• M. catarrhalis

• Corynébactéries…

Orientation de l’analyse

bactériologique

Antibiogramme des germes supposés

à l’origine des signes cliniques

Renseignements cliniques, traitement

antibiotique

Orientation de l’analyse

bactériologique

Antibiogramme des germes supposés

à l’origine des signes cliniques

Renseignements cliniques

Antibiogrammes: comment ?

• Détermination de la CMI:– méthode en dilution– E-Tests*

• Classification S/I/R:– méthode par dilution– méthode par diffusion

• Autres méthodes (CMB)

Détermination de la CMI

• CMI = concentration minimale inhibitrice

• Correspond à la plus faible concentration en antibiotique qui inhibe la croissance visible du germe en 24h

• Explore uniquement l’effet bactériostatique

• Méthode de dilution:

La CMI se définit comme la plus faible concentration d'antibiotique (mg/l) pour laquelle il n'y a pas de croissance visible de la souche bactérienne étudiée, les conditions de culture étant standardisées. Dans cet exemple, la CMI de l'antibiotique est de 2 mg/l

• Méthode E-Test:

Méthode simple utilisant une bandelette avec un gradient d'antibiotique pré-formé. Permet alors la détermination rapide de la CMI d'un antibiotique.

• Méthode par diffusion: Antibiogramme standard

Méthode par diffusion: Antibiogramme standard

• Principe:

• Principe: d

• Principe:

Diamètre mesuré > D SDiamètre mesuré < d R

• Principe:

R diamètre mesuré < d

• Principales causes d’erreur:– Milieu: composition, épaisseur…– Disques: mauvaise application, périmés…– Incubation: atmosphère, T°…– Lecture: prématurée, erreur…– INOCULUM

• Méthode par diffusion: Antibiogramme standard

Méthode par dilution(en deux concentrations critiques)

• Galerie API ATB• Principe: mesure physique ou visuelle de la

turbidité (croissance bactérienne) dans des puits de gélose de concentration en antibiotique déterminée (cupule 1: concentration critique inférieure ; cupule 2 : concentration critique supérieure)

• Classement en S, I, R• Nécessité d’utilisation d’un inoculum standardisé

Méthode par dilution(en deux concentrations critiques)

API ATB

Autres méthodes

• Recherche de béta-lactamases (Nitrocéfine*)

• Recherche de la PLP2a (Mastalex MRSA*)

• Pouvoir bactéricide du sérum

• Associations d’antibiotiques

Autres méthodes(pouvoir bactéricide du sérum)

• PBS

• Principe : estimer in vitro l’efficacité de l’antibiothérapie dans le sérum du patient

• Organisation : culture du germe à tester en présence de dilutions de sérum, numération des colonies (bactéricidie si moins de 0.01% de survivants par rapport au témoin sans sérum)

• Indication : rare, technique remplacée aujourd’hui par le dosage pharmacologique de l’antibiotique dans le sang (rapporté à la CMI du germe)

Autres méthodes(associations d’antibiotiques)

• Principe : estimer in vitro l’efficacité de l’association d’antibiotiques contre le germe à tester

• Organisation : culture du germe à tester en présence de dilutions d’antibiotiques, numération des colonies (bactéricidie si moins de 0.01% de survivants par rapport au témoin sans antibiotiques, l’association peut être synergique, indifférente, antagoniste)

• Indication : infection grave nécessitant un traitement au long cours par associations (ostéïte, endocardite…)

Contrôles de qualité

• Permettent d’assurer la reproductibilité et l’exactitude des analyses

• Rendus obligatoires par le GBEA

• Basés sur la réalisation de témoins négatifs et positifs à partir de souches de référence

• Calendriers recommandés (exemple pour l’antibiogramme: CQ mensuel)

Principaux antibiogrammes

• Entérobactéries:– E. coli– Autres

• S. aureus

• S. pneumoniae

Principaux antibiogrammes

S. aureus

– Oxacillino-sensible: 60%– Oxacillino-résistant: 40%

Résistant à toutes les béta-lactamines !Souvent résistances associées (quinolones)Germe dit multi-résistant: isolement septique.

S. pneumoniae

– Sensibilité normale à la pénicilline G– Sensibilité diminuée à la pénicilline G :

– Fréquence en augmentationNécessité d’augmenter la posologie Inhibiteur de béta-lactamase inefficaceDépistage in vitro par l’oxacillineNécessité de mesurer les cmi des béta-lactamines

(amoxicilline, céfotaxime)

Lexique

• Antibiotique

• Antibiogramme

• Bactériostase

• Bactériocidie

• CMI

• CMB

• Résistance naturelle & résistance acquise

Définitions

• Antibiotique: Tout composé chimique, élaboré par un organisme vivant ou produit par synthèse, à coefficient chimiothérapeutique élevé dont l'activité thérapeutique se manisfeste à très faible dose d'une manière spécifique, par l'inhibition de certains processus vitaux, à l'égard des virus, des microorganismes ou même de certaines êtres pluricellulaires (Définition de Turpin et Velu, 1957).

Ab = substance chimique dont l ’action s ’exerce sur le métabolisme d ’une bactérie

Définitions

• Antibiogramme: L'antibiogramme, terme contracté par analogie avec l'hémogramme est la détermination de la sensibilité d'une bactérie aux antibiotiques. Il permet de catégoriser une souche pathogène en catégories cliniques telle "sensible", et non en classes thérapeutiques comme "modérément sensible". Cet examen quotidien de laboratoire, en particulier hospitalier n'est pas toujours nécessaire.

Définitions

• Bactériostase: ralentissement de la croissance d ’une population bactérienne.

• Bactéricidie: correspond à la mort d ’une culture bactérienne sous l ’action d ’un antibiotique.

Définitions

• CMB: concentration minimale bactéricide, correspond à la plus faible concentration d ’antibiotique d’atteindre un taux de survie égal à 0,01% soit 1 survivant pour 10000 bactéries ensemencées.

• CMI: concentration minimale inhibitrice, correspond à la plus faible concentration d ’antibiotique ne permettant pas

de croissance visible d ’une culture bactérienne.

Définitions

• Résistance naturelle: phénotype de résistance aux antibiotiques retrouvé de façon constante pour l ’ensemble de l ’espèce bactérienne considérée

• Résistance acquise: phénotype de résistance aux antibiotiques retrouvé pour certaines souches de l ’espèce bactérienne considérée après transmission des caractères de résistance

ANTIBIOTIQUES (pré-requis)

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