II. RECENSION DES ÉCRITS
2. Antibiotiques et antibiorésistance
2.1 Définition et antibiotiques utilisés en productions aviaire et porcine
croissance d'autres microorganismes ou les détruit. Les antibiotiques altèrent donc le fonctionnement normal des bactéries en exerçant une action spécifique, c'est-à-dire qu'ils dérèglent le métabolisme de certains microorganismes sans affecter les cellules
humaines ou animales. Dans la nature, les antibiotiques offrent un avantage aux bactéries et aux moisissures qui les synthétisent en leur permettant de conserver leur niche écologique. Cet atout leur permet de mieux acquérir les substances nutritives disponibles dans leur environnement face à leurs compétiteurs et de croître ainsi plus facilement [269]. On les utilise fréquemment pour le traitement et la prévention des maladies chez l’humain et les animaux, mais également en tant que promoteur de croissance dans l’industrie des animaux de consommation [254].
Les antibiotiques peuvent être naturels, semi-synthétiques ou synthétiques. Les antibiotiques naturels sont des composés chimiques produits par de multiples espèces de microorganismes dont les fongus et les bactéries. Ils permettent d’inhiber la croissance bactérienne ou de tuer les bactéries. Les antibiotiques de cette catégorie sont les pénicillines G et V, la streptomycine, le chloramphénicol, les tétracyclines et les macrolides. Les antibiotiques semi-synthétiques sont produits à partir des antibiotiques naturels. Ceux-ci subissent une modification dans leur structure chimique en laboratoire. Par exemple, la méthicilline, modifiée à la position 6 de la chaîne latérale, est un dérivé de la pénicilline. Les antibiotiques synthétiques sont complètement fabriqués en laboratoire. Les sulfamides, les nitrofuranes et les quinolones sont des exemples d’antibiotiques synthétiques [274].
Les antibiotiques diffusent généralement à travers la paroi bactérienne pour ensuite diffuser à travers l’espace intra-bactérien et finalement se fixent sur leur cible. Ils peuvent être bactériostatiques ou bactéricides [269].
Les antibiotiques agissent également sur différents groupes de bactéries et selon la proportion de ces groupes nous pouvons déterminer si l’antibiotique a un spectre d’action étroit, moyen ou large [275]. Ainsi, suivant cet ordre, plus le spectre est grand, plus l’antibiotique affectera de nombreux groupes bactériens. Le problème de l’utilisation des antibiotiques à large spectre est qu’ils affectent également les flores commensales bactériennes du tractus respiratoire, cutané et intestinal permettant ainsi aux microorganismes résistants de demeurer dans la niche écologique [275].
Les interactions qui se produisent entre les différents antibiotiques et les bactéries se nomment mécanismes d’action des antibiotiques. Ceux-ci peuvent se diviser en cinq
classes : inhibition de la biosynthèse de la paroi bactérienne, inhibition de la synthèse ou du fonctionnement de la membrane plasmique, inhibition des fonctions de l’acide nucléique (transcription et réplication), inhibition des analogues métaboliques de l’acide nucléique, et inhibition de la synthèse protéique par interférence au niveau des ribosomes [269]. Les antibiotiques utilisés en médecine vétérinaire et leurs différents mécanismes d’actions se retrouvent au tableau VI.
Tableau VI. Les antibiotiques utilisés en médecine vétérinaire et leur mécanisme d’action [254, 269, 276].
Mécanismes d'action Mécanismes d'action spécifiques Antibiotiques ou classe d’antibiotiques
Membrane cellulaire
Modification mouvement ions monovalents (Na+, K+) et divalent (Ca2+) à travers la
membrane
Ionophoresa
Interaction avec les phospholipides de la
membrane augmentant ainsi la perméabilité Polypeptidesb Synthèse ADN Formation d'un complexe stable avec ARN pol ADN-dépendante Rifampicine Liaison avec ADN gyrase Quinolones
Synthèse de la paroi
Liaison aux précurseurs D-Ala-D-Ala du
peptidoglycan Glycopeptides
Inhibition des enzymes transpeptidases et PBP
nécessaires à la synthèse du peptidoglycan Pénicillines Inhibe déphosphorylation d'un lipide
pyrophosphate Bacitracine
Liaison avec PBP empêchant la synthèse du
peptidoglycan Céphalosporines
Synthèse protéique
Fixation à la sous-unité 30S du ribosome Aminoglycosides Fixation à la sous-unité 50S du ribosome Macrolides, Lincosamides, Pleuromutilines Fixation irréversible des sous-unités 50S et 70S
du ribosome Streptogramines
Transport actif à travers membrane et liaison à
la sous-unité 30S du ribosome Tétracyclines Fixation à la sous-unité 50S du ribosome et
empêche transpeptidation Phénicoles Substitution par analogues
métaboliques et synthèse anormale du PABA
Interférence avec production acide folique par
inhibition de l'enzyme dihydrofolate réductase Triméthoprime Interférance avec synthèse acide folique par
compétition avec le PABA en utilisant
l'enzyme dihydroptéroate synthétase Sulfamides
Exemples d’antibiotiques : (a) salinomycine; (b) polymyxine B.
Les antibiotiques sont utilisés en production aviaire et porcine soit de manière thérapeutique, préventive ou afin de stimuler la croissance et ainsi augmenter les
performances zootechniques. En usage thérapeutique, l’antibiotique peut être administré à un seul individu, mais la plupart du temps le lot entier est traité afin d’éviter la propagation de l’infection. En usage préventif, les animaux sont exposés aux antibiotiques durant les périodes à risque plus élevé de maladie telles qu’après le sevrage ou le transport des animaux. L’usage le plus controversé des antibiotiques, tant au niveau de la population que la communauté scientifique, est celui des promoteurs de croissance. La raison de cette controverse consiste en leur utilisation à de faibles concentrations sur une période de temps plus élevé, et cela principalement pour obtenir un meilleur rendement de production et une meilleure conversion des aliments chez l’animal. Les promoteurs de croissance ont été préconisés dans le milieu des années 50, lorsqu’il a été découvert que de petites quantités sous-thérapeutiques d’antibiotiques, tels que la pénicilline procaïnique et la tétracycline (1/10 à 1/100 de la dose thérapeutique), délivrées aux animaux par l’alimentation, pouvaient augmenter le ratio aliments/poids de la volaille, du porc et des bovins [277]. Pendant plusieurs années, les effets positifs de cette pratique ont été défendus tandis que les effets négatifs n’étaient pas encore détectés. Voici dans le tableau ci-dessous, les différents types d’utilisation des antibiotiques.
Tableau VII. Types d’utilisations des antibiotiques en production aviaire et porcine (tableau modifié de [278]).
Utilisation But Voie d’administration Groupes d’animaux visés
Thérapeutique* Traiter une infection en cours
Ingestion (aliments et eau) ou injection
Animaux malades ou tous les animaux
Prophylactique* Prévenir une infection
chez un lot d’animaux Habituellement par ingestion (aliments ou eau)
Groupes spécifiques (ex. : porcelets en post-sevrage) ou statut sanitaire particulier (ex.: traitement préventif de l’entérite nécrotique dans élevages poulets)
Facteur de croissance
Favoriser le gain de masse de l’animal.
Habituellement par les aliments
Tous les animaux d’un groupe d’âge, d’un lot ou d’un troupeau donné
* Une utilisation combinant un usage thérapeutique et prophylactique est appelée « métaphylactique ».
Selon les différents usages, voici maintenant un tableau résumant les antibiotiques étant homologués au Canada chez la volaille, le porc, les animaux de compagnie et l’homme
(Tableau VIII). Pour ce dernier, les antibiotiques énumérés ne sont pas nécessairement directement utilisés, mais un autre antibiotique faisant partie de la même classe peut l’être.
Tableau VIII. Antibiotiques homologués au Canada chez la volaille, le porc, les animaux de compagnie et les humains [255, 279].
Classes antibiotiques
Antibiotiques
Volaille (○) Porc (●) Animaux de compagnie Humains Prophylaxie Thérapie / Promoteur de croissance Thérapie Thérapie
Aminoglycosides Gentamicine, Néomycine, Spectinomycine, Streptomycine ● ○ X X
Bêta-lactamines (Pénicillines) Amoxicilline, Ampicilline, Ampiclline/Sulbactame, Pénicillines ● ○ X X Pénicilline G ○ ○ X X Céphalosporines Ceftiofura ● ○ X X Glycophospholipides Flavomycine ○ Ionophores Salinomycine ● ● Lincosamides Lincomycine/Spectinomycine ● ○ X Lincomycine ● ○ Xb Clindamycine X X Macrolides Érythromycine ○ ○ X Tilmicosine ● Tulathromycine ● Tylosine ● ○ ● ○ X Nitrofuranes Nitrofurantoïne X X
Les classes d’antibiotiques en gras représentent ceux les plus utilisés en production animale, en kilogramme, au Canada.
a N’était plus utilisé depuis quelques années suite à un arrête volontaire, mais l’usage a repris depuis 2008
sur une base de rotation de produits au couvoir.
Tableau VIII (Suite).
Classes
antibiotiques Antibiotiques
Volaille (○) Porc (●) Animaux de compagnie Humains Thérapie /
Prophylaxie Promoteur de croissance Thérapie Thérapie
Phénicoles Florfénicole ● ○ Chloramphénicol X X Pleuromutilines Tiamuline ● Polypeptides Bacitracine ● ○ X Quinolones Enrofloxacin ● X X Marbofloxacin X Orbifloxacin X Difloxacin X Streptogramines Virginiamycine ● ○ X Sulfamides Sulfaméthazine ● ○ X Sulfaquinoxaline ○ Sulfadiméthoxine X Triméthoprime/Sulfa ● ○ X
Tétraclines Tétracycline, chlortétracycline, oxytétracycline ● ○ ● ○ X Les classes d’antibiotiques en gras représentent ceux les plus utilisés en production animale, en
kilogramme, au Canada.