B2-Physiologie Bacterienne Diapos
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Objectifs
les principaux lments de la physiologie bactrienne :
les conditions de la croissance bactrienne nutritionnellesenvironnementales
la croissance bactrienne proprement dite division bactriennedynamique de la croissance
leurs implications :
dans la conduite dun examen cytobactriologique
dans le diagnostic dune infection bactrienne
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Dfinition
Physiologie
Science des fonctions et des constantes dufonctionnement normal des organismes vivants,
unicellulaires comme pluricellulaires(Larousse Mdical)
Science qui traite des fonctions organiques parlesquelles la vie se manifeste
(Petit Larousse)
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Plan
Les principaux lments de Implication lors de lexamen
la physiologie bactrienne cytobactriologique
- Besoins nutritifs - Choix des milieux de culture
- Conditions environnementales - Choix de T, atmosphredincubation
- Division bactrienne - Dlais de croissance et derendu des rsultats
- Dynamique de la croissance - Dnombrement, identificationantibiogramme
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Besoins nutritifs (1)
Bactries : organismes vivants devant trouver dans
lenvironnement les substances ncessaires leur nergie et leurs synthses cellulaires
1. Source dnergie :
lumineuse : bactrie phototrophe composs minraux ou organiques : bactrie chimiotrophe
- lment minral : bactrie chimiolithotrophe- lment organique : bactrie chimioorganotrophe
2. Sources de carbone :
bactrie autotrophe : CO2 exclusivement bactrie htrotrophe : CO2 ou substances hydrocarbones
(alcool, acide actique, acide lactique, sucres divers,)
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Besoins nutritifs (2)
3. Sources dazote et besoins en soufre
4. Besoins inorganiques : phosphore
5. Autres lments :
Sodium, Potassium, Magnsium, Chlore
Oligo-lments : Manganse, Nickel, Zinc, Slnium,
Facteurs de croissance :- Acides amins : Acide folique, Acide nicotinique, - Divers : drivs de lhme
Vitamines : B6 (pyridoxine), K et drives, ...
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Quels sont les composs qui doivent tre inclus dans un milieude culture pour permettre la croissance bactrienne ?
Substrats nutritifs :Acides amins, peptides, bases nucliques,sucres, etc
Systme tampon
Sels minraux
Vitamines
autres facteurs de croissance pour certaines bactries :Sang, protines, hmoglobine, vitamines supplmentaires
Milieux de culture (1)
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Milieux de culture (2)
- Composition
synthtiques Composition dfinie semi-synthtiques Ajout dun extrait dorganismes (levures : facteurs
de croissance)
complexes Ralisation empirique (extraits de viande, de levure,
extraits enzymatiques, protines = peptones)
- Rle
disolement Croissance de plusieurs espces denrichissement Croissance d1 espce en faible quantit favorise enrichis Croissance des bactries exigeantes slectifs Croissance dun type bactrien favorise
+ inhibition de celle des autres
( voir en T.P.)
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Milieux de culture (3)
- Liquides bouillons de culture
En tubes
Ex : bouillonsdhmoculture
En flacons
Croissance bactrienne= trouble du bouillon
Incubation jusqu 15 jours 37 C le plus souvent
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Milieux de culture (4)
- Solides milieux gloss en botes de ptri
Incubation 24 72 h 37 C le plus souventMise en vidence de colonies bactriennes
(1 bactrie 1 colonie)
Combinaison de plusieurs types de milieux de 2 (ECBU) 9 (Copro)
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Plan
Les principaux lments de Implication lors de lexamen
la physiologie bactrienne cytobactriologique
- Besoins nutritifs - Choix des milieux de culture
- Conditions environnementales - Choix de T, atmosphredincubation
- Division bactrienne - Dlais de croissance et derendu des rsultats
- Dynamique de la croissance - Dnombrement, identificationantibiogramme
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Conditions environnementales
Le pH : bactries neutrophiles (6- 8) Escherichia coli
alcalinophiles (> 8) Pseudomonasacidophiles (< 6) Lactobacillus
La pression osmotique : bonne tolrance gnralehalophiles : ncssitent du NaCl
halotolrants
La pression mcanique / hydrostatique : bonne tolranceespces barophiles (fonds marins)
La temprature : bactries msophiles : 10-45C optimum 30-37C,psychrophiles : -15C 20C (5-10C)thermophiles (45-70C)hyperthermophiles (>80C)
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Bactries
1 - arobies strictes(Pseudomonas)
2 - micro-arophiles(Campylobacter)
3 - aro-anarobies facultatives(Escherichia coli)
4 - anarobies strictes(Clostridium)
Conditions environnementales (2)
Loxygne molculaire = mode respiratoire des bactries
Croissance
bactrienne
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Atmosphre normale
Etuve CO2 (5%)
AnarobioseouMicroarophilie
Jarres
Atmosphres particulires
Sachet
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Plan
Les principaux lments de Implication lors de lexamen
la physiologie bactrienne cytobactriologique
- Besoins nutritifs - Choix des milieux de culture
- Conditions environnementales - Choix de T, atmosphredincubation
- Division bactrienne - Dlais de croissance et derendu des rsultats
- Dynamique de la croissance - Dnombrement, identificationantibiogramme
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Division bactrienne
Croissance bactrienne=Accroissement ordonn et coordonn de tous les composants de
la bactrie
du nombre des bactries
appauvrissement du milieu de culture en nutriments
enrichissement du milieu en sous-produits du mtabolisme
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Division bactrienne (2)
Bactrie = organisme asexu
Reproduction par division cellulaire :
- Allongement de la bactrie,
- Duplication des constituants- Sparation
1 cellule mre
2 cellules filles identiques
= reproduction binaire= scissiparit Etc, 1 colonie
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Dlais de croissance
Temps de gnration de quelques espces bactriennes
Bactrie In vitro(min) In vivo(h)
Escherichia coli 20-40 5
Staphylococcus aureus 40 3-5
Pseudomonas aeruginosa 40 4Mycobacterium tuberculosis 120-240 24-48
Temps de division et dlais de croissance dpendent :
- de la bactrie- des conditions du milieu extrieur (favorables/dfavorables)
Conditionne le dlai de lanalyse et donc du rendu des rsultats
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1. Latence2. Acclration3. Exponentielle4. Ralentissement5. Stationnaire 6. Dclin
Tempsdincubation
Log dunombrebactries
Dynamique de la croissance
Courbe de croissance = tude en milieu liquide : 6 phases
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Dynamique de la croissance (2)
Courbe de croissance = tude en milieu liquide : 6 phases(milieu adapt non renouvel)
- Phase de latence : Croissance 0Accoutumance des bactries lenvironnement
- Phase dacclration : vitesse de croissance
- Croissance exponentielle :Taux de croissance maximal
- Phase de ralentissement : vitesse de croissance, puisement du
milieu, accumulation des dchets- Phase stationnaire : arrt de la reproduction (facteur limitant)
taux de croissance nul (division = autolyse)
- Phase de dclin : ressources puises, le nombre de bactries
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Applications
1/ Application au dnombrement des bactries par unit de
volume dchantillon analys
Dnombrement aprs culture (bactries viables) :
ensemencement dun volume dfini dchantillon sur milieu de cultureglos UFC/ml (Units Formant Colonie/ml)
Ex : 100 ml de LBA 70 colonies bactriennes
700 UFC/ml (seuil significatif : 104
UFC/ml)
autres : lames immerges (Uricult) pour lECBU bactriurie
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Ex: ECBU Bactriurie
- Ensemencement volume dfini durine + dnombrement des coloniesbactriennes
- Lame immerge :
Milieu bacilles Gram ngatif
Milieu tous germes
Bactries ou UFC/ml 103 104 105 106 107
- Seuils significatifs (UFC) / ml Cystite aigu : 103 Escherichia coli, 105 autres bactries Pylonphrites et prostatites 104
ITU nosocomiales 103
Applications (2)
http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://www.almedica.ch/news/data/images/uricult.jpg&imgrefurl=http://www.almedica.ch/shop/angebote.html&h=276&w=233&sz=4&hl=fr&start=1&tbnid=BdTCLBKNRM6SuM:&tbnh=114&tbnw=96&prev=/images%3Fq%3Duricult%26gbv%3D2%26svnu -
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2/ Application lidentification bactrienne
Etude de la croissance en prsence de divers substrats =tude du mtabolisme bactrien
Saccharose
Arabinose
Inositol
ExempleEtude dumtabolismeglucidique
avec galerieminiaturise
Escherichiacoli
Klebsiellapneumoniae
Applications (3)
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3/ Application la ralisation de lantibiogramme
Etude de la croissance en prsence de diversantibiotiques
Disquedantibiotique
Inhibition de lacroissance
(souche sensible)
Croissance(souche rsistante)
Applications (4)
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4/Conduite dun examen cytobactriologique (Ex : ECBU)
J0 Examen direct (GB, GR, bactries, ) et mise en culture
J1 1 type de colonies
isoles
Plusieurs types de
colonies isoles
Plusieurs types de
colonies non isoles
RisolementNumrationIdentification(s)
Antibiogramme(s) ventuel(s)
Applications (5)
J2Identification et
antibiogramme ventuelRsultat
J3 Rsultat
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Conclusion
- Intrt de ltude de la croissance bactrienne : multiple
Lors dune maladie infectieuse :- isolement, dnombrement et identification de la ou des bactriesen cause
- dtermination de la sensibilit aux antibiotiques
Ralisation de contrle de strilit ou de densit microbienne danscertains locaux (air des blocs opratoires, surfaces, )
Contrle de la qualit microbiologiqueAliments, eaux, mdicaments, produits cosmtiques,
Importance de connatre la physiologie bactrienne +++
Importance des conditions de ralisation de la culture bactrienne
(besoins nutritifs et conditions environnementales respects)
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2 sites Internet
http://www.phem.fr/bio
puis Les bactries
Campus de microbiologie mdicale :http://www.microbes-edu.org
avechttp://www.microbes-edu.org/etudiant/etudiants.html
Pour en savoir plus ...