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Aujourd’hui je voudrais vous parler des maladies causées par les bactéries, car il est utile de connaître quelques notions de base simples.
Lorsque les bactéries se multiplient anormalement dans le corps humain (ou d’un animal), on dit qu’il y a infection et que celle-ci entraîne une maladie.
Deux notions sont importantes et souvent mal utilisées :
- Le pouvoir pathogène conditionne le type de maladie et va dépendre de l'espèce bactérienne responsable de l'infection.
La peste dont la bactérie a la doux nom de “Yersinia pestis” est une maladie complètement différente du choléra dont l’agent est “vibrio cholerae” (ils ont de beaux noms latins n’est ce pas ! ).
Le pouvoir pathogène c’est donc la capacité de provoquer telle ou telle maladie, plus ou moins grave. C’est une notion qualitative.
- la virulence d’une bactérie : c’est une notion quantitative.
C’est en quelque sorte la facilité avec laquelle la bactérie déclenche l’infection, que l’on pourrait caractériser par le nombre de bactéries qui déclenchent la maladie. Pour certaines (même pour des souches de même nature, mais légèrement différentes, ou à des moments différents), il en faudra plusieurs milliers et pour d’autres quelques bactéries suffiront à provoquer l’infection.
Ces nombres de bactéries nécessaires sont malheureusement très mal connus et ils dépendent aussi de la sensibilité de l’individu et notamment de ses défenses immunitaires.
Les scientifiques cherchent à connaître le “taux et le délai d’infection secondaire” c’est à dire le nombre moyen d’autres personnes que va contaminer une personne malade et au bout de combien de jours (par exemple pour la peste, on pense que ce facteur de transmission est d’environ 1,4 pour un délai de 3 jours, à titre de comparaison ce facteur est de 2 à 3 pour un virus de grippe et de 25 pour un virus de rougeole !! Contrairement à ce qu'on pourrait croire, les bactéries ne sont pas les plus contagieuses de ce point de vue.).
Toutes les bactéries sont potentiellement pathogènes. Quand les défenses immunitaires d’une personne diminuent, même leurs bactéries présentes dans le corps et qui lui sont habituellement utiles, peuvent provoquer des troubles. C'est le cas, bien sûr, chez les immunodéprimés ou les malades du SIDA, mais aussi à la suite d'une infection virale qui affaiblit ces défences immunitaires, au cours du développement de maladies métaboliques comme le diabète, ou simplement pendant des périodes de fatigue ou de stress.
Au plan médical, on classe les bactéries en deux grandes catégories :
- Les bactéries pathogènes qui sont des bactéries responsables d'une maladie même chez le sujet " sain " (au sens du précédent paragraphe).
Une bactérie pathogène, même redoutable, comme le bacille diphtérique ou le méningocoque peut être hébergée par une personne sans lui occasionner le moindre trouble. Ces hôtes sont dits porteurs sains.
Quelquefois ces bactéries résident sur leur hôte après qu'elles l'aient infecté et après guérison (porteurs chroniques), mais souvent, ces bactéries font partie de sa microflore "normale". Par exemple le méningocoque, agent de la méningite cérébrospinale, est souvent présent dans le nasopharynx d’une personne et la maladie est l'exception puisqu'elle ne touche qu'un porteur sain sur 10 000.
- Les bactéries dites “opportunistes”, qui ne donnent habituellement pas de maladie chez les sujets sains, mais peuvent devenir pathogènes chez les sujets aux défenses immunitaires altérées.
Ces bactéries sont souvent des bactéries dites “commensales”, qui vivent en permanence à la surface de la peau et des muqueuses de l'homme (notamment oro-pharynx, système gastro-intestinal et urinaire).
Le type de maladie (et donc le pouvoir pathogène) de ces bactéries est en général une grande prolifération sur leur lieu habituel, avec une inflammation non spécifique à ce niveau (pneumonie, infection urinaire, infection intestinale,.. ), éventuellement suivie d'une généralisation, ou de localisations secondaires, en migrant vers des tissus sur lesquels elles ne sont pas naturellement présentes (endocardite, cystites, abcès profond, ostéites, méningites...).
Les germes qui sont très virulents ont une aptitude particulière pourse répandre et se multiplier sur ou dans un hôte, malgré les défenses que celui-ci opposera.
Une infection débute généralement par la fixation du germe sur les muqueuses respiratoires, uro-génitales ou intestinales. Cette fixation permet au germe d'éviter l'expulsion par des phénomènes mécaniques tels le flux urinaire, la toux ou les mouvements péristaltiques de l'intestin.
L'adhésion se fait, selon les germes, grâce aux pilis, à des protéines, sortes de colles sécrétées grâce à l’expression de gênes des plasmides , ou encore à de longues fibres polysaccharidiques qui permettent à la bactérie de se lier comme un bateau à un ponton.
Les bactéries doivent alors se protéger des défenses naturelles de l'hôte et leur capsule constitue une défense contre la phagocytose par les globules blancs, qui ne disposent pas toujours des enzymes nécessaires à leur digestion.
Certaines bactéries ont des stratégies remarquables :
Les staphylocoques, par exemple, disposent d'une coagulase qui entraîne la formation d'un caillot veineux dans lequel, protégé de la phagocytose, le germe peut se multiplier. Lorsque les germes sont nombreux, une enzyme dissout le caillot. Les germes sont libérés et sécrètent alors des enzymes qui attaquent le tissu conjonctif et créent des lésions tissulaires.
Les bactéries pathogènes produisent de nombreuses substances qui sont toxiques pour leur hôte. Lorsqu'il s'agit de protéines et qu'elles agissent à faibles concentrations, on les appelle “toxines”.
Dans certains cas (tétanos et botulisme par exemple), seule la toxine est pathogène et la multipli-cation du microorganisme ne participe en rien aux symptomes observés.
Une neurotoxine est une toxine agissant sur le système nerveux,
Une myotoxine agit sur la contraction des muscles (notamment les cardiotoxines sur le cœur et d'autres sur les muscles respiratoires).
Une hémotoxine détruit les cellules du sang.
Une dermatotoxine s’attaque à la peau et les muqueuses;
Une hépatotoxine au foie;
Une néphrotoxine au rein.
La toxine botulique est celle dont la toxicité est la plus élevée pour l’homme : un microgramme peut entraîner la mort.
Sont également très dangereuses les toxines diphtérique, tétanique;, l’entérotoxine des staphylocoques,
Des organismes vivants autres que les bactéries fabriquent aussi des toxines dangereuses : ricine extraite de la fève de ricin mortelle à environ un mg par kg du receveur, ou la saxitoxine sécrétées par des algues américaines;
J’espère que maintenant vous avez une idée de ce que sont les bactéries.
Je n’en n’ai pas mis une liste, elle est trop longue, mais vous en trouverez une sur le site suivant : http://www.123bio.net/cours/bacterio/index.html
Dans mon prochain article, je parlerai des virus.
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Dans l’article d’hier nous avons vu que les bactéries sont de minuscules êtres vivants faits d'une seule cellule, se reproduisant de façon asexuée par scissiparité, (se scinder en deux), et dont le noyau cellulaire, composé essentiellement d’ADN, n'est pas délimité par une membrane, à la différence de la plupart des cellules.
Leur taille varie de 0,02 micromètre (millième de millimètre) pour les nanobactéries à 0,75 mm pour la plus grande, visible à l'œil nu. La plupart mesurent toutefois entre 0,5 et 100 µm. et ne peuvent donc être vues qu’au microscope.
Chez l'homme, il a été calculé que 1012 bactéries colonisent la peau, 1010 bactéries colonisent la bouche et 1014 bactéries habitent dans l'intestin, ce qui fait qu'il y a dix fois plus de cellules bactériennes que de cellules humaines dans le corps humain. La plupart de ces bactéries sont inoffensives ou bénéfiques pour l’organisme. Il existe cependant de nombreuses espèces pathogènes à l'origine de beaucoup de maladies infectieuses.
Les bactéries ont des formes sphériques (coques), des formes allongées,plus ou moins spiralées (spirilles) ou en bâtonnets (bacilles), ).
Vous avez ci-dessus le schéma d’une bactérie.
Au centre le nucléoïde qui est le noyau non délimité et individualisé. Il contient de matériel génétique composé d’un double brin d’ADN (acide désoxyribonucléique) circulaire, qui constitue l’unique chromosome bactérien.
Vous vous rappelez peut être votre cours de SVT ou mes précédents articles : je rappelle que l’ADN est une structure moléculaire en double hélice, une espèce d’échelle avec deux montants hélicoïdaux (composés de phosphates et de sucres) et de barreaux, constitués chacun de deux molécules parmi quatre bases azotées que nous nous contenterons d’appeler (un peu comme Bach avec les notes) A, C, G, T et qui s’associent toujours A et T, (ou T et A) et C et G (ou G et C).
C’est l’enchaînement des séquences successives de ces molécules (les barreaux) qui constituent le patrimoine génétique d’une cellule, c’est à dire l’enchaînement des nucléotides A,C,G,T.
Les ADN des bactéries sont assez importants (notamment par rapport à ceux des virus). Le bacille de la peste par exemple, qui fait un micron environ de long, a un ADN qui possède 5. 108 paires de bases A, T ou C, G.
Les bactéries contiennent également d'autres molécules circulaires d'ADN appelées “plasmides”, qui portent notamment les gènes de résistance aux antibiotiques. Ces plasmides sont très utilisés en recherche biologique en génétique. En intégrant un gène dans un plasmide, on peut obtenir une grande quantité de ce gène car la multiplication des bactéries est facile et rapide. De plus, on peut isoler ces plasmides et ainsi récupérer le gène choisi fabriqué en grande quantité.
Les cellules bactériennes contiennent aussi de nombreux ribosomes permettant la synthèse de protéines. Le cytoplasme contient souvent des substances de réserves de nourriture (glycogène et amidon).
Certaines bactéries peuvent fabriquer de fines couches externes à la paroi cellulaire, généralement constituées de sucres. Quand la couche est compacte, on parle de “capsule”. Les capsules constituent une barrière de protection de la cellule contre l’environnement externe et aussi contre la phagocytose par nos globules blancs s’opposant à l’infection. Elle facilite aussi l’attachement aux surfaces.
La plupart des bactéries ne sont pas mobiles, mais certaines disposent d'un appareil locomoteur. C’est une sorte d’appendice en forme d’hélice : le "flagelle", inséré à l'une des extrémités de la cellule. Quelques espèces sont pourvues d'une série de flagelles, disposés sur les faces latérales.
D’autres espèces sont couvertes de nombreux petits « poils », (les pilis sur le schéma), qui ne jouent aucun rôle dans la locomotion, mais interviennent dans les processus d’adhésion des bactéries à un support.
Les bactéries se reproduisent de façon asexuée, par scissiparité (une simple division cellulaire). Le matériel génétique est tout d’abord dupliqué, puis la bactérie s'allonge, se contracte en son milieu et se divise, formant deux cellules filles identiques à la cellule mère. Ainsi, la descendance d’une cellule bactérienne est constituée de cellules génétiquement identiques, clones de la bactérie initiale. Certaines bactéries se divisent toutes les 20 à 40 min. Dans des conditions favorables, à raison d'une division toutes les 30 min, une seule cellule aura produit, en quinze heures, un milliard de cellules-filles, colonie visible à l’œil nu.
En revanche, dans de mauvaises conditions, certaines espèces produisent des spores, formes dormantes de la cellule, capables de supporter des conditions extrêmes de température ou de sécheresse. Ainsi les Anglais, qui avaient fait des essais sur une petite île déserte avec des bactéries du charbon (l’anthrax), ont retrouvé des bactéries encore pathogènes 50 ans après et on dû décontaminer tout le sol de l’île au formol.
En 2007, un forage dans le nord-ouest Canadien a permis à des scientifiques de l'université de Californie de mettre au jour une bactérie vieille d'environ 500 000 ans et toujours vivante.
On a retrouvé une bactérie endormie à l'intérieur d'une abeille qui était dans de l'ambre (résine fossile, provenant de conifères de l'époque oligocène, qui poussaient sur l'emplacement de l'actuelle mer Baltique), depuis 25 à 40 millions d'années. De même, une bactérie demeurée endormie depuis 250 millions d'années a été découverte dans un cristal de sel. à environ 600 mètres sous terre, au Nouveau-Mexique.
Certaines bactéries ultrarésistantes aux rayonnements nucléaires peuvent vivre dans des cavités d'irradiation de réacteurs nucléaires.
Au laboratoire, les bactéries peuvent être cultivées en milieu de culture liquide ou en milieu solide. Le milieu de culture doit apporter les éléments nutritifs (nutriments) élémentaires à la bactérie. Les milieux de culture gélosés solides sont utilisés pour isoler des cultures pures de cellules bactériennes. Dans le cas des bactéries se divisant rapidement, une cellule bactérienne dispersée sur un milieu gélosé va se multiplier et, au bout de 24 à 48 heures, devenir un amas de bactéries, appelé une colonie bactérienne, visible à l’œil nu.
En fait il est assez facile de faire une culture bactérienne, avec une cocotte minute et un bouillon contenant une nourriture appropriée.
Heureusement on ne dispose pas, en dehors de quelques laboratoires spécialisés de recherche, des souches pathogènes, qui sont soigneusement conservées dans des conditions telles qu’elles ne puissent sortir de leur lieu de conservation.
Mais nous devons tous être vigilant car si de la nourriture est contaminée accidentellement par des bactéries, (notamment salmonelles lors de la rupture de la chaîne du froid dans la conservation d’aliments), celles-ci se développent facilement dans notre cuisine.et sont alors dangereuses.
Demain mon article portera sur les bactéries pathogènes et leur virulence.
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Deux correspondants me demandent, en raison de mes articles à caractère technique, et notamment sur le cerveau et la santé, quelle a été ma formation
Comme je vous l’avais déjà dit, je ne suis ni psy, ni chercheur en neurobiologie, même si ces questions m’intéressent beaucoup.J’ai en effet une formation d’ingénieur : après le bac quatre années de maths sup et maths spé puis l’Ecole Polytechnique, et après un an de service militaire comme sous-lieutenant à l’Ecole du Génie, puis dans un régiment en Allemagne où j'ai appris à diriger des hommes, une école d’application. Elle s‘appelait autrement à l’époque, mais c’est aujourd’hui l’Ecole Nationale Supérieure des Techniques Avancée où l’on apprend le métier d’ingénieur.
J’ai passé ensuite douze ans à coordonner des études de laboratoires dans des domaines divers de physique, chimie, biologie, au profit des ministères de la Défense et de l’Intérieur, voire de la Santé, et j’ai eu la chance de devoir comprendre et orienter l’action de physiciens, chimistes, mécaniciens, électroniciens, informaticiens, médecins et vétérinaires. Je ne peux être un spécialiste de toutes ces disciplines, mais j’ai dû apprendre beaucoup au contact de tous ces chercheurs et ingénieurs.
Ces labos ont en particulier travaillé dans le domaine de la protection nucléaire et chimique, et ont fait des études sur le fonctionnement du cerveau. Cela m’a passionné et je continue à me tenir le plus possible au courant des avancées dans ce domaineJ’ai ensuite été responsable de la politique d’études au niveau d’un organisme de direction, puis j’ai fait quatre ans d’une expérience particulière, comme chef de cabinet du Délégué Ministériel pour l’Armement, environnement très nouveau pour un ingénieur ayant une formation scientifique, et peu habitué aux problèmes politiques, et aux énormes contraintes au niveau de la direction d’une Nation, problèmes dont on sous-estime l’importance tant qu’on n’y a pas été confronté.
Puis j’ai été 4 ans à la direction d’un établissement d’études où en 1980 j’ai fait la connaissance de la micro-informatique et des services qu’elle pouvait rendre.
Enfin j’ai eu, pendant 10 ans, la responsabilité d’établissement industriels et de centres d’essais, ce qui m’a beaucoup impliqué dans les relations humaines et la gestion des investissements et des ressources humaines.
C’est afin d’améliorer les relations et l’efficacité au sein des équipes, que je me suis intéressé à la psychologie et aux préférences cérébrales et autres outils permettant d’optimiser les rapports entre personnes de personnalités différentes.A la retraite depuis 94, je ne pouvais rester inactif et j’ai donc essayé d’aider des chômeurs à retrouver du travail puis, comme je l’ai déjà expliqué, à aider des jeunes qui avaient des problèmes.
Pour garder un contact avec le monde scientifique, j’ai organisé de nombreuses conférences et visites, principalement à caractère scientifique et technique, dans des domaines très divers, et cela pour des associations d’ingénieurs.
Enfin depuis 25 ans, je m’occupe également bénévolement des aspects techniques et financiers de la gestion de la copropriété où j’habite et cela m’a permis de comprendre dans le détail comment fonctionnaient ascenseurs, chaufferie, ventilation, et d’être confronté aux problèmes d’étanchéité, de canalisations fuyardes et d’électricité, d’informatique des contrôles d’entrée , mais aussi des problèmes humains de rapport avec des artisans et de la vie courante de résidants de la copropriété.
Voilà, vous savez maintenant ce qui m’entraîne parfois à traiter certains problèmes dans les articles de ce blog.
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Plusieurs correspondant(e)s m'ont demandé de faire des articles sur les "microbes".
Mais c’est assez compliqué et j’ai dû réfléchir à la manière de simplifier mes exposés et de faire des schémas simples à partir de planches de livres de médecine.
Pour ne pas vous fatiguer et ne pas faire des articles trop long, je ferai plusieurs articles qui se complèteront,Le mot “microbe” ne veut rien dire, actuellement en microbiologie. Il recouvre toutes sortes de cellules, voire d'organismes, provoquant des maladies diverses tant chez les plantes que chez les animaux.
Ce mot était utilisé à l’origine dans le sens “micro-vie”, (par Pasteur), mais on ne peut plus utiliser un tel terme aussi vague à l'ère du microscope électronique.
Le mot “microbe” recouvre toute une série d'agents, infectieux ou non, par exemple
- les bactéries
- les virus
- les rickettsies
- les champignons, moisissures, levures, qui créent des mycoses.
- les protozoaires
Les bactéries sont de minuscules êtres vivants faits d'une seule cellule, se reproduisant de façon asexuée par scissiparité, et dont le noyau cellulaire, composé essentiellement d’ADN, n'est pas délimité par une membrane, à la différence de la plupart des cellules.
Elles sont présentes un peu partout : dans l'air, les sols, l'eau, la glace, la peau, les fonds océaniques, . Certaines sont pathogènes provoquent des maladies, d'autres sont utiles à l'homme : présentes dans l'intestin elles aident à digérer, elles sont utilisées pour fabriquer des aliments et ont de nombreuses applications dans l’industrie.
Mais en réalité, toutes les bactéries sont potentiellement pathogènes. Quand un hôte voit ses défenses immunitaires affectées, même ses bactéries habituellement utiles peuvent provoquer des troubles. Tout dépend aussi de leur nombre.
Les bactéries constituent, par leur multiplication rapide et par la variété de leurs activités chimiques, un groupe d'une importance capitale pour l'équilibre du monde vivant et notamment du corps humain.
Un virus se caractérise par son incapacité à se multiplier seul par division. Il a besoin pour cela d'utiliser une cellule hôte Un virus est un minuscule parasite des cellules . Incapable de vivre seul, le virus pénètre dans la cellule et l'utilise pour se multiplier et ainsi contaminer d'autres cellules.
Un virus contient du “matériel génétique” : ADN ou ARN.
Un virus n’est donc pas un être vivant puisqu’il ne peut se reproduire seul, et il ressemble davantage à un “robot” .
Rappelons la définition d’un “virus informatique”, car elle est calquée sur le fonctionnement des virus biologiques : un “virus informatique” est un petit programme informatique situé dans le corps d'un autre programme, qui, lorsqu'on l'exécute, se charge en mémoire et exécute les instructions que son auteur a programmé (souvent maléfiques).
Il existe une immense diversité de virus biologiques, notamment en raison des mutations génétiques qu’ils peuvent subir.
Il existe des virus de bactéries, des virus d'algues, des virus de plantes, des virus de moisissures, des virus d'insectes, des virus d’animaux et des humains, et même des virus de virus!.
Les rickettsies sont des bactéries particulières intermédiaires entre les bactéries proprement dites et les virus. Elles ne se développent pas à l’extérieur d’un hôte et ne peuvent le faire que dans des cellules vivantes.
De nombreux animaux constituent le réservoir naturel de ces bactéries particulières. L’homme ne représente qu’un hôte accidentel, à l’exception de l’agent du typhus qui est essentiellement humain.
Les rickettsies infectent également de nombreux arthropodes, (notamment moustiques et puces) qui interviennent dans les cycles infectieux en assurant la transmission inter-humaine, inter-animale ou de l’animal à l’homme de ces bactéries. Il n’y a pas de transmission inter-humaine directe.
Vous connaissez tous les champignons plus ou moins comestibles : ce sont des plantes. Vous connaissez aussi les lichens, symbiose entre des champignons et des cellules contenant de la chlorophylle.
Mais il existe des champignons microscopiques et certains en particulier qui sont unicellulaires et peuvent faire fermenter les matières organiques animales : ce sont les levures (certaines sont utilisées en agro-alimentaire)
Ce qui est moins connu c’est que nous avons de ces nombreux champignons microscopiques dans le corps et notamment une levure particulière dans le tube digestif, l’intestin, la vessie, les organes génitaux (que l’on appelle candida albicans parfois aussi “monilia”).
Ces moisissures se nourrissent principalement de carbone et d’azote.
Ces champignons microscopiques et les bactéries protectrices présentes dans notre corps vivent normalement en parfaite harmonie. Mais parfois cet équilibre est rompu suite à l’apparition de conditions favorables aux champignons ou défavorables aux bactéries.
Les champignons se développent alors anormalement, entrainant des mycoses très gênantes, voire graves et douloureuses, notamment sur la peau, sous les ongles dea mains, sur les pieds ou dans les organes génitaux.
La multiplication des champignons peut avoir une cause interne physiologique, une cause externe (humidité, macération, irritation de la peau, hygiène insuffisante ou exagérée..). Il peut y avoir également contamination par un autre humain ou un animal.
Les protozoaires enfin sont des organismes unicellulaires (cellules ayant un noyau, contrairement aux bactéries), et ne sont pas à proprement parler des animaux. Ces organismes font partie d'un règne spécifique.
L'apparente simplicité des Protozoaires est trompeuse. En fait, la cellule unique des Protozoaires est plus complexe que la cellule animale normale. Toutes les fonctions nécessaires à la vie animale sont remplies par cette cellule unique
Vous avez sûrement entendu parler des “amibes”, sorte particulière de protozoaire.
Ils ont conquis et se sont adaptés à tous les milieux de vie, et certains sont des parasites qui peuvent être dangereux. Leur reproduction sexuée ou asexuée est très complexe. Le mode de nutrition des protozoaires se fait par ingestion et ils puisent ainsi le carbone en provenance des différents composés organiques.
Ces organismes sont responsables de certaines maladies graves et répandues : l’amibiase, le paludisme, la toxoplasmose par exemple
Dans les prochains jours, je ferai deux articles sur les bactéries, deux sur les virus, un article sur la contamination dans l’air (aérosologie), ce qui est important si on veut comprendre des épidémies comme la grippe, et un article sur les défenses immunitaires.
Rassurez vous ce ne sera pas un cours de médecine (je serais bien incapable de le faire), mais seulement les notions que toute personne cultivée et notamment les journalistes et cinéastes, devraient savoir, afin d’éviter de dire de grosses bêtises.
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J'ai trouvé sur internet, des caricatures de chats qui m'ont amusées.
Elle voudraient nous aider à connaître le tempérament de notre chat en observant la façon dont il mange.
Voici les huit personnalités suggérées :
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