Première Spécialité SVT T3 – Variation génétique et santé
G.BRIDON et C.MALSAN
Activité 3 : Comment les bactéries deviennent-elles résistantes aux antibiotiques ?
Fiche sujet candidat
Mise en situation et recherche à mener
Un couple de patients revenant d'Afrique est hospitalisé après avoir contracté une infection bactérienne. D’après les observations au microscope il s’agit de la même bactérie. La céfotaxime est prescrit aux deux patients. L’état de la femme s’améliore mais pas celui de l’homme.
On cherche à comprendre la raison de l’inefficacité du traitement sur un des patients et à proposer un autre antibiotique.
Ressources
Document 1 : Les antibiotiques
Les antibiotiques sont des molécules qui ont généralement un effet mortel sur les bactéries en bloquant leur métabolisme ou en limitant leur propagation.
Les antibiotiques sont utilisés en médecine pour lutter contre des infections bactériennes et doivent être choisis en fonction de leur efficacité sur la bactérie à combattre, ce qui peut être testé grâce à un antibiogramme.
Les antibiotiques à disposition sont : - Céfotaxime (C)
- Tétracycline (T) - Pénicilline (P)
Document 3 : Mode d’action de la céfotaxime et des β lactamases
Les β-lactamases sont une famille d’enzymes responsables de la résistance de certaines bactéries (dont E.Coli) vis-à-vis de certains antibiotiques comme la céfotaxime.
La céfotaxime bloque la synthèse d’un des constituants de la paroi des bactéries.
Son lieu d’action se trouve donc à l’extérieur de la membrane bactérienne. Cela mène à un effet bactériostatique (arrêt de la croissance bactérienne) et à un effet bactéricide (mort de la bactérie).
Les β-lactamases sont sécrétées à l’extérieur des bactéries pour pouvoir dégrader l’antibiotique avant qu’il ne puisse agir. Les β-lactamases ont la capacité de se lier spécifiquement à l’antibiotique grâce à un site actif caractérisé par des acides aminés spécifiques.
Document 2 : Principe de l’antibiogramme
Un antibiogramme est une technique de laboratoire visant à tester la sensibilité d'une bactérie vis à vis de plusieurs antibiotiques. Le principe consiste à placer la culture de bactéries en présence de pastilles imbibées d'antibiotiques.
On place plusieurs pastilles imbibées d'antibiotiques sur la souche bactérienne déposée dans une boîte de Pétri, en fonction de la surface d’inhibition, on détermine le degré de sensibilité d’une souche ou sa résistance.
Document 4 : Evolution de 2 souches bactériennes avec ou sans antibiotique
Dans cet exemple, les bactéries ne sont pas
sensibles aux
antibiotiques 1 et 3 car il n’y a aucun disque formé autour de la pastille d’antibiotique. Elles sont très sensibles à l’antibiotique 4 (zone d’inhibition importante)
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G.BRIDON et C.MALSAN
Étape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème (durée maximale : 10 minutes) Proposer une stratégie de résolution permettant de tester l’efficacité
de 3 antibiotiques dont la céfotaxime prescrite.
Appeler l’examinateur pour présenter oralement votre proposition et obtenir la suite du sujet.
Étape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables Mettre en œuvre le protocole de l’antibiogramme.
Appeler l’examinateur pour vérifier le résultat et éventuellement obtenir une aide.
Mettre en œuvre le protocole de comparaison moléculaire.
Appeler l’examinateur pour vérifier le résultat et éventuellement obtenir une aide.
Étape 3 : Présenter les résultats pour les communiquer Comparer les résultats des antibiogrammes avec votre binôme
associé.
Sous la forme de votre choix, présenter et traiter les données brutes pour qu'elles apportent les informations nécessaires à la résolution du problème.
Proposer une démarche d’investigation pour résoudre le problème posé. Elle doit préciser ce que vous voulez faire, comment vous voulez le faire (outils, logiciels,…) et les résultats attendus qui vous permettront de répondre au problème (Si on observe… alors… sinon…).
Pas de protocole détaillé, rester global, utiliser des verbes d’action, si expérience préciser le ou les témoins.
Un ou des schémas peuvent accompagner sur un brouillon.
Le jour de l’ECE, elle sera donnée oralement au professeur examinateur.
Seules quelques étapes sont fournies.
Il faut respecter le protocole donné.
Ce n’est pas parce qu’il est différent de ce que vous avez proposé que votre stratégie n’était pas valable.
La forme de communication pertinente en ECE selon le sujet est une photo annotée, un dessin d’observation, un croquis, un schéma, un tableau, un graphique, une copie d’écran d’un logiciel…
Ne pas oublier de titrer et de légender.
Ne pas commencer à interpréter !! Seuls les résultats sont
attendus.
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G.BRIDON et C.MALSAN
Étape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème Exploiter les résultats pour expliquer l’inefficacité de la céfotaxime
chez l’homme et proposer un deuxième antibiotique. Ne pas répéter les observations !
Rédiger une conclusion de quelques phrases, répondant bien au problème posé.
Si vous aviez émis une hypothèse dans la stratégie, il faut indiquer si elle est validée ou non.
Un petit schéma-bilan est possible en fonction du sujet.
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G.BRIDON et C.MALSAN
Fiche protocole
Matériels et protocoles d'utilisation du matériel
Matériel 1 :
- 1 boite de pétri avec gélose coulée - 1 marqueur
- 1 plaque de titration - 4 pinces fines - 4 pipettes Pasteur - 4 pastilles à imbiber :
° Témoin
° Céfotaxime
° Tétracycline
° Pénicilline
Réaliser un antibiogramme afin d’expliquer l’efficacité ou non de la céfotaxime.
- Tremper chaque pastille dans le liquide pour l’imbiber
- Avec pince fine, placer les pastilles d’antibiotique sur la gélose en suivant le schéma - Comparer après quelques minutes
Appeler l’examinateur pour vérifier Dépôt des 4 pastilles imbibées :
Matériel 2 : Données moléculaires sur des bactéries sensibles ou résistantes à la céfotaxime.
- Logiciels Libmol et Genigene
1BZA : β-lactamase v1 d’une souche E.Coli sensible à la cefotaxime (souche TOHO1-v1 code 1BZA)
2ZQ7 :β-lactamase v2 d’une souche E.Coli très résistante à la cefotaxime (souche TOHO1-v2 code 2ZQ7)
2ZQA :complexe 3D entre la céfotaxime et la β-lactamase v2 d’une souche E.Coli très résistante à la cefotaxime (souche TOHO1-v2 code 2ZQA) ; l’antibiotique est noté CEF dans l’onglet “séquence” de libmol.
