Rappel sur les bactéries

LES ANTIBACTERIENS

Rappel sur les bactéries 

Une bactérie est un microbe formé d’une seule cellule, visible au microscope, appartenant à une zone de transition entre le règne animal et le règne végétal. Comme toute cellule, les bactéries sont constituées d’un noyau isolé ou diffus, un protoplasme contenant des granulations et des vacuoles, une paroi rigide parfois doublée d’une capsule.

Certaines bactéries sont mobiles grâce à des cils vibratiles. Selon leur mode nutritionnel et leur comportement vis-à-vis de l’oxygène libre, on distingue les bactéries aérobies et les bactéries anaérobies.

Les bactéries se reproduisent selon deux modes par division simple (scissiparité) ou par sporulation, la spore représentant la forme de résistance et de dissémination du germe.

Pour croître, les bactéries doivent trouver dans le milieu extérieur des conditions physiques chimiques favorables qui leurs sont nécessaires et les aliments courant les besoins énergétiques élémentaires et spécifiques sur le plan pratique, ces besoins sont satisfaits dans les milieux élaborés par l’homme en vu d’étudier les bactéries et sont appelés milieux de cultures. Il n’existe pas un ensemble unique de condition pour cultiver de façon satisfaisante dans le traitement de toutes les espèces bactériennes au laboratoire. Celles-ci sont très hétérogènes quant à leurs besoins nutritifs et physiques.

Les antibiotiques

Historique 

Selon Waksman inventeur de la streptomycine en 1943 on désigne sous le vocable d’antibiotique « toutes les substances chimiques produites par des microorganismes capables d’inhiber le développement et de détruire les bactéries et d’autres organismes.

Dès 1877 Pasteur et Joubert mettaient en évidence l’inhibition du développement d’une culture bactérienne par une autre culture microbienne. En 1935 les sulfamides sont inventés et étudier par Trefouel et l’équipe de Bovet à l’institut Pasteur. La Pénicilline est découvert en 1829 par Fleming et préparer en grande quantité en 1941 par Chain Flore, l’aire de l’antibiothérapie commence (Coyen, 1986) .

Classification

Les antibiotiques ayant une structure de base identique leur conférant un même mécanisme d’action se classent dans la même famille. Les antibiotiques d’une même famille peuvent se différencier par leur spectre d’action, on les réunit alors dans des groupes quelquefois subdivisés en sous groupes. Les antibiotiques d’un même groupe ou d’un même sous groupe diffèrent uniquement par leurs propriétés pharmacologiques : leur activité in vitro étant identique. On définit ainsi 11 grands familles d’antibiotique et des groupes divers : les betalactamines, les phénicolés, les tétracyclines, les macrolides, lincosamides et streptogramines, les rifamycines, les aminosides, les polypeptides cycliques, les sulfamides et 2-4- diaminopyrimidines, les dérivés de l’oxyquinoléine, les nitrofuranes et les antibiotiques divers (Koura, 2004).

Mécanisme d’action des antibiotiques

Les antibiotiques agissent sur les micro-organismes par plusieurs mécanismes dont certains sont connus :
-Action sur la paroi bactérienne : la synthèse des micopeptides de la paroi bactérienne est perturbée par l’inhibition de certains enzymes peptido-glycalle-synthétase, transpeptidase.

Les bétalactamines, la cyclosérine, la bacitracine, la vancomicine agissent par ce mécanisme de préférence sur les bactéries jeunes dont la paroi est en cours d’édification. Les coccis gram plus dont la paroi est riche en micopeptide sont plus sensibles que les coccis gram négatifs.

– Action sur la membrane cytoplasmique : Certains antibiotiques se fixent sur les phospholipides de la membrane cytoplasmique entraînant une altération de la perméabilité de cette membrane. Ils opèrent comme les agents tensioactifs cationiques. Les constituants cellulaires s’échappent du cytoplasme bactérien, ce qui provoque la mort de la cellule.

La polymyxine, la colistine, la bastracine, le tyrotricine qui sont des polypeptides cycliques à caractères basiques agissent ainsi.

Sensibilité et résistance aux antibiotiques 

Il existe la sensibilité du germe in vitro et celle in vivo. Certains antibiotiques ont une pharmacocinétique ne leur permettant pas d’atteindre les germes dans les foyers infectieux de certains organes ou tissus. Il est donc nécessaire de s’informer sur les mécanismes de résorption, de diffusion, de transformation et d’élimination des antibiotiques dans l’organisme de l’hôte. Peu d’antibiotiques sont capables de traverser la barrière hémato-meningée et donc d’être utiles dans le traitement des méningites.

En recherchant les germes sensibles, il est possible d’établir le spectre d’activité de l’antibiotique.
La résistance aux antibiotiques peut être spontanée ou acquise.
La résistance acquise peut être limitée à un seul antibiotique ou concerner plusieurs d’entre eux (résistance croisée) .La résistance est dite croisée pour une famille d’antibiotiques.
La résistance acquise survient en général par mutation chromosomique ou par transfert extrachromosomique (résistance plasmique).

Association d’antibiotique

On peut associer deux antibiotiques enfin de retarder l’apparition d’une résistance microbienne enfin d’assurer une couverture antibiotique en urgence devant une infection à germe inconnu afin de rechercher une synergie et de limiter les effets indésirables. Une synergie est obtenue entre deux antibiotiques bactéricides en modes d’actions différents, mais l’association de deux antibiotiques l’un bactéricide, l’autre bactériostatique conduits à un effet antagoniste.

Interaction médicamenteuse

Les antibiotiques peuvent présenter des interférences avec d’autres médicaments conduisant à une augmentation ou une diminution de l’activité d’un autre médicament (avec les anticoagulants, anti-vitamine K).

Les méthodes d’études des activités antimicrobiennes

Méthode de diffusion 

Elle consiste en l’identification d’une substance agissant sur un micro organisme ainsi que la détermination de la concentration minimale inhibitrice nécessaire de cette substance qui détruit le micro-organisme. Les extraits sont déposés sur des petits cylindres de dimension déterminée (de porcelaine ou d’acier inoxydable, ou des disques de papier) qui sont déposés sur la gélose en boîte de pétrie. Après incubation de 24 heures à l’étuve à 37°C et les zones d’activités apparaissent sur le fond opaque de la gélose.

Méthode de dilution 

c’est l’incubation d’un milieu de culture avec une dilution de dose croissante des solutions à tester. Dans les tubes à essai stérile contenant d’une part une solution étalon d’activité connue d’autre part la solution à titrer on ajoute un volume constant d’un milieu nutritif ensemencé avec un germe déterminé. La présence ou l’absence de culture dans le tube est observée après un passage de 3 à 4 heures au bain-marie à la température de 37°C. L’inhibition se traduit par l’absence de culture visible dans les tubes.

Méthode bio autographique

Elle consiste à la dilution rapide des substances antimicrobiennes ainsi qu’à l’isolement des constituants actifs à travers une cible. Les chromatogrammes sont recouverts d’un milieu de culture incorporé de micro-organismes.

Après une incubation pendant 24 heures à 37°C un révélateur approprié permet d’observer l’activité (Ekoumou, 2003) .

LES ANTIOXYDANTS

L’oxygène 

L’oxygène à l’état moléculaire O2 est un gaz. L’air contient 21% d’oxygène ce qui prouve une pression barométrique de 760 mm de mercure et correspond à 159 mm de mercure ou 21 Kpa.
C’est un élément indispensable à la vie parfois utilisé comme médicament. Cependant il est à l’origine de la plus part des radicaux libres. En effet sous l’action de rayon UV, des radiations ionisantes, des métaux de transition et au cours de diverses réactions enzymatiques, des formes hautement réactives de l’oxygène apparaissent (Lechat, 1982) .

Radicaux libres 

Un radical libre est une molécule indépendante ayant plusieurs électrons non appariés sur sa dernière couche. Les espèces réactives de l’oxygène sont utilisées par les cellules phagocytaires de l’organisme (macrophage) pour combattre les agents infectieux tels que les virus et ou les bactéries.

Toutes fois les bienfaits de ces composés hautement toxiques ne restent pas sans conséquences principalement pour les structures biologiques des cellules (protéines, lipides, ADN ) .

De nombreuses pathologies parmi lesquelles l’athérosclérose, l’arthrite, le cancer, l’asthme, la maladie de Parkinson, le mongolisme et la neurodégénération sont en partie liées à l’action de ces formes de l’oxygène ( Cavin, 1999 ) .

Origine des radicaux libres

L’origine des radicaux libres est diverse, la pollution (automobile, industrialisation), l’ensoleillement, la consommation des cigarettes. L’organisme constitue une source de radicaux libres. Ainsi, la formation des radicaux libres s’effectue au niveau de divers organismes cellulaires.
– les mitochondries : la réduction de l’oxygène moléculaire par les cytochromes respiratoires cellulaires s’accompagne d’une formation parallèle d’environ 2% d’ions super oxyde, d’eau oxygénée et éventuellement des radicaux OH.
– Les microsomes : l’activation de l’oxygène par les cytochromes P-450 pour assurer la biotransformation produit parallèlement des radicaux libres.
– Les cytosols ou diverses réactions enzymatiques peuvent produire des radicaux super oxydes.
– La xanthine oxydase (responsable de la transformation de l’hypoxantine en xantine), l’aldéhyde oxydase, la galactose oxydase sont à l’origine de la formation des radicaux super oxydes.

Ces enzymes pourraient intervenir dans les phénomènes dits de perfusion dans lesquels la réoxygénation post-ischémique sont à l’origine des réactions radicalaires qui aggravent les lésions tissulaires (Lechat, 1982) .

Mécanisme d’action des radicaux libres

Les radicaux étant très réactifs réagissent avec les premières molécules qu’ils rencontrent et particulièrement les lipides, les acides nucléiques, les acides aminés. Parmi les acides gras ce sont les acides poly insaturés qui sont les plus sujets aux attaques radicalaires.

Les radicaux libres détachent d’un atome de carbone d’une molécule d’acide gras un hydrogène (proton + électron) laissant un carbone avec un électron célibataire c’est-à-dire un nouveau radical libre. Cet électron célibataire va, en se déplaçant dans la molécule provoquer des réarrangements suivit de la fixation d’oxygène sous forme radicalaire O2 -, à l’origine de la poursuite de la réaction. Les lipides peroxydés donnent des aldéhydes comme la Malon dit aldéhyde et le 4- hydroxinémal qui attaquent les fonctions amines et SH des protéines.

Les antioxydants

Définition 

on définit par antioxydant toute substance qui lorsqu’elle est présente en faible concentration comparée à celle du substrat retarde ou prévient de manière significative l’oxydation de ce substrat. Le terme de substrat oxydable inclu toutes sortes de types de molécules in vivo. Ainsi lorsque les espèces réactives de l’oxygène sont générées in vivo, de nombreux antioxydants interviennent. Il s’agira principalement d’enzymes comme la superoxyde dismutase, le gluthation peroxydase, la catalase et aussi des molécules de faibles masses moléculaires telles que le tripeptide gluthation ou l’acide urique.

Les sources d’antioxydants

En plus des substances propres à l’organisme, les médicaments, l’alimentation et les plantes peuvent être également des sources d’antioxydants.

Les médicaments

Plusieurs agents thérapeutiques comme les anti-inflammatoires non stéroïdiens, les antihypertilipoprotéinémiques, les β-bloquants et antihypertensifs ont été évalués pour leurs propriétés antioxydantes.
Le probucol par exemple est un médicament qui en plus de ses effets reconnus dans la baisse du taux sanguin de cholestérol, prévient l’athérogenèse en agissant comme un antioxydant et en supprimant la modification oxydative des lipoprotéines de basse densité (LDL).

La source alimentaire

L’organisme utilise les substances ingérées comme antioxydants. Les principaux antioxydants sont :
La vitamine C ou acide ascorbique : c’est un puissant réducteur. Il joue un rôle importantdans la régénération de la vitamine E. Il est présent dans les légumes, le chou, le poivron, lepersil, les agrumes (Chevaley, 2000) .

La vitamine E ou tocophérol : prévient la peroxydation des lipides membranaires in vivo en capturant les radicaux peroxydes. Elle est retrouvée dans les huiles végétales (huile d’arachide ( Arachis hypogaea ), de soja ( Glycine max L.), de palme ( Elaeis guineensis Jacq. ), de maïs ( Zea mays ), de tournesol ( Helianthus annuus ) et d’olive ( Olea europea ) pressées à froid), ainsi que dans les noix, les amandes, les graines, le lait, les oeufs et les légumes à feuilles vertes.

Le β-carotène : il possède la capacité de capter l’oxygène singulet. Il est retrouvé dans les légumes verts, les épinards (Amaranthus viridis ), la salade (Lactuca sativa ), les carottes (Daucus carota ), l’abricot ( Prunus arneniaca L. ), le melon (Cucumis melo ), la papaye ( Carica papaya ) et d’autres fruits jaunes (Tolo, 2002) Certains oligo éléments tels que le cuivre, le zinc et le sélénium sont indispensables pour l’activité des enzymes antioxydantes.

Une source particulière d’antioxydants naturels : la plante

Les antioxydants naturels sont présents dans toutes les plantes supérieures et dans toutes les parties de la plante.

Les flavonoïdes

Les flavonoïdes constituent un groupe de métabolites secondaires les plus répandus parmi les plantes, et par conséquent également un des groupes les plus étudiés. Ils sont retrouvés dans presque toutes les parties de la plante à différentes concentrations où ils jouent un rôle déterminant dans le système de défense comme antioxydants. Les flavonoïdes sont largement présents dans les fruits, les légumes, le thé et le vin.

Les flavonoïdes sont également très intéressants du point de vue médical car ils sont associés à de nombreuses activités biologiques telles que anti-inflammatoire, antihépatotoxique, antitumorale, antihypertensive, antithrombique, antibactérienne, antivirale, antiallergique, antioxydante (Bossokpi, 2002). Cependant, les flavonoïdes peuvent avoir des effets prooxydants sur les protéines et sur la péroxydation des lipides et sur le DNA (Aouissa, 2002) .

Les caroténoïdes 

Ce sont des constituants membranaires des chloroplates. Ils forment un groupe de pigments liposolubles et contribuent à la coloration jaune, orange ou rouge des fruits et légumes. Ils sont retrouvés souvent dans les plantes alimentaires. Le β-carotène est le carotènoïde le plus abondant dans la nourriture et il semblerait qu’il diminue les risques de certains cancers. Les caroténoïdes réagissent avec l’oxygène singulet, les radicaux peroxyles et alcoyles en capturant les radicaux libres.

Les tanins

Les tanins hydrolysables et les procyanidines présentent des propriétés antioxydantes significatives. On a pu démontrer qu’ils inhibent aussi bien l’auto oxydation de l’acide ascorbique et du linoléate que la peroxydation lipidique des mitochondries du foie et des microsomes. Les tanins agissent en donneurs de protons face aux radicaux libres lipidiquesproduits lors de la peroxydation. Des radicaux tanniques plus stables sont alors formés, ce qui a pour conséquence de stopper la réaction en chaîne de l’auto oxydation lipidique. Ils sont par conséquent de très bons capteurs de radicaux libres.

Les lignanes

Les lignanes les plus étudiés du point de vue de leurs activités antioxydantes sont les dérivés bifuranyles des graines de sésame (Sesamum indicum DC., Pedaliaceae). La forte résistance à la détérioration oxydative de l’huile de sésame a suscité depuis plusieurs années de nombreuses recherches sur les graines de sésame. Les lignanes diaryfuranofuraniques tels que le sésaminol ont démontré des propriétés antioxydantes expliquant ainsi la stabilité .

Table des matières

1- INTRODUCTION
2 – MOTIVATIONS
3 – OBJECTIFS
4 – GENERALITES
4-1- La prostate
4-2 – L’hypertrophie bénigne de la prostate
4-3 – Les anti-inflammatoires
4-4 – Les antalgiques
4-5 – Les antibactériens
4-6 – Les antioxydants
4-7 – Les antifongiques
4-8 – Monographie des plantes
4-8-1 – Monographie de Piliostigma thonningii
4-8-2 – Monographie de Spilanthes uliginosa
5 – TRAVAUX PERSONNELS
51 – Méthodologie
5-1-1 – Enquête ethnobotanique
5-1-2 – Etudes phytochimiques
5-1-2-1 – Lieu d’étude
5-1-2-2 – Matériel
5-1-2-3 – Réaction en tube
5-1-2-4 – Dosages
5-1-2-5 – Extractions
5-1-2-6 – Chromatographie sur couche mince
5-1-3 – Tests biologiques
5-1-3-1 – Test antioxydant
5-1-3-2 – Test antibactérien
5-1-3-3 – Test antifongique
5-1-3-4 – Détermination de la toxicité
5-1-3-5 – Test anti- inflammatoire
5-1-3-6 – Test antalgique
5-2 – Résultats
5-2-1 – Enquête ethnobotanique
5-2-2 – Etudes phytochimiques
5-2-2-1 – Réactions de caractérisation
5-2-2-2 – Extractions
5-2-2-3 – Chromatographie sur couche mince
5-2-3 – Tests biologiques
5-2-3-1 – Test antioxydant
5-2-3-2 -Test antibactérien
5-2-3-3 – Test antifongique
5-2-3-4 – Détermination de la toxicité
5-2-3-5 – Test anti-inflammatoire
5-2-3-6 – Test antalgique
6 – COMMENTAIRES ET DISCUSSION
7 – CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXE
RESUME

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