cour7micro Cheat Sheet (DRAFT) by tryingnottodie

Résistance aux antibi­otiques
- Bactéries autrefois infections bénignes pouvant être facilement traitées par des anitbi­otiques classiques maintenant rendues tellement résist­antes aux ATB dispon­ibles qu'elles menacent la vie des gens


Solutions au problème de la résistante aux antibi­otiques
- Invest­iss­ements dans le dévelo­ppement de nouvelles classes d'anti­bio­tiques
- Accélérer et faciliter le processus d'appr­obation et de mise en marché des nouveaux antibi­otiques
- Meilleure gestion et prescr­iption des antibi­otiques en médecine humaine
- Réduction de l'util­isation des antibi­otiques pour la croissance animale




Autres altern­atives thérap­eut­iques qui pourraient remplacer les antibi­otiques
- Les bactér­iop­hages thérap­eut­iques (phago­thé­rapie)
- La vaccin­ation
- Les probio­tiques et la bactér­iot­hérapie


Bactér­iophage ou phage
Bactéries peuvent être infectées par des virus. "­pha­ge" = virus mangeurs de bactéries

Phagot­hérapie:
Utilise phages lytiques pour traiter ou prévenir des infections bactér­iennes.


Découverte des phages
Frederic Twort et Félix d'Hérelle en 1915-17
1919
Traitement de la dysenterie à Shigella (France)
1920
Traitement de la preste bubonique (Egypte)
1923
Fondation de l'Institut George Eliava (Répub­lique de Géorgie)
1927
Traitement du choléra (Inde)
1949
Traitement de la fièvre typhoïde (Québec)
1952
Fondation de l'Institut Hirszfeld (Pologne)
1940-70
Eli Lilly (États­-Unis) commer­cialise des prépar­ations de phages thérap­eut­iques


Phagot­hérapie est autorisée dans les pays occide­ntaux. VRAI OU FAUX
FAUX


Où est-ce que l'util­isation de phages est permise?
Chez les animaux d'élevage, en agricu­lture, même sur les carcasses de viande dans les usines de transf­orm­ation des produits de la viande et des produits prêts à la consom­mation


Comment les phages peuvent être admini­strés?
Voie orale, intrav­ein­euse, intrap­éri­ton­éale, par nébuli­sation (aéros­oli­sation) ou de façon topique (trait­ement des plaies)


Avantages des phages
1. Très spécif­iques à la bactérie ciblée (pas d'effets second­aires sur le microb­iote)
2. Ils s'auto­-am­pli­fient au site d'infe­ction
3. Efficaces contre des bactéries multir­ési­stantes aux antibi­otiques
4. Leur innocuité a été démontrée par plusieurs décennies d'util­isation
5. Les phages peuvent être rapidement isolés dans la nature et des mutants peuvent être isolés si une résistance aux phages se développe chez la bactérie (ce qui est une possib­ilité comme pour les antibi­oti­ques)


Inconv­énients des phages
- Parfois trop spécif­iques, alors il faut connaître exactement la souche infectante pour utiliser le bon phage, ou utiliser un cocktail de plusieurs phages pour couvrir le spectre des souches possibles.
2. Une résistance peut se dévelo­pper, parfois même assez rapidement
3. Quantité minimale de bactéries métabo­liq­uement actives sont nécess­aires pour que les phages puissent se répliquer in vivo et avoir leur effet thérap­eutique et le "­tim­ing­" de l'admi­nis­tration semble crucial dans certains cas.
4. Une lyse trop rapide et massive de bactéries à Gram négatif peut risquer de libérer une grande quantité d'endo­toxines et causer un choc septique.
5. Les phages sont des virus, ils évoluent de façon naturelle même lors de leur prépar­ation en vue d'en faire des cocktails à admini­strer
6. Phages tempérés posent un risque de conversion lysogé­nique


Indica­tions thérap­eut­iques variées
1. Infections des voies respir­atoires supéri­eurs: Pseudo­monas, Klebsi­ella, Staphy­loc­occus, Burkho­lderia
2. Septic­émies: Pseudo­monas, Staphy­loc­occus
3. Infections intest­inales (diarr­hées): Escher­ichia coli, Shigella, Salmon­ella, Campyl­obacter
4. Infections de plaies (ulcères diabét­iques, grands brûlés): Escher­ichia coli, Pseudo­monas, Staphy­loc­occus

Vaccin­ation
POSITIF
- Approche très efficace pour immuniser gens contre certaines infections bactér­iennes
- Cible la bactérie elle-même ou des compos­antes bactér­iennes comme les toxines qu'elles produisent
NÉGATIF
- Pas toujours facile à développer contre certaines bactéries pcq on trouve pas d'Anti­gènes de surface unique à la bactérie pathogène ou pouvoir immunogène limité


Transp­lan­tation fécale
- Efficace contre C. difficile
- En ce moment ATB MAIS tue aussi bonnes bactéries de l'intestin qui protègent normal­ement contre C. difficile donc récurrence de l'infe­ction
- 90% efficacité
- Prélever des fèces d'une personne saine dans l'ento­urage du patient (parent par exemple) puis homogé­niser fèces pour en faire une suspension qu'on administre ensuite au patient par voie rectale ou nasoga­strique
- Fèces du donneur doivent passer une batterie de tests


Risques TF
Certains agents pathogènes non-dé­tectés pourraient aussi être transférés


Probio­tiques
- Consommer des bactéries vivantes, issues de processus de fermen­tation
- Les plus fréquents: Lactob­aci­llus, Lactoc­occus et Bifido­bac­terium ou levures dans yogourts, kérif, choucr­oute, kombucha, etc.
- Leur effet dépend du microbiome des receveurs, mais aussi souche et méthodes de prépar­ation ont un impact
- Trop grande variab­ilité


Prébio­tiques
Certains substrats qui peuvent stimuler croissance de certaines bactéries intest­inales dont la présence et l'activité métabo­lique sont désirables pour la santé
- Certains sucres complexes et fibres alimen­taires favorisent croissance de certaines bactéries qui produisent acides gras à courtes chaînes


Microbiote sain
Généra­lement capable de prévenir coloni­sation par des bactéries pathogènes opport­uni­stes.
Déséqu­ilibre dans la compos­ition du microbiote = associé à ue + grande suscep­tib­ilité aux infections

Bactér­iophage ou phage
Bactéries peuvent être infectées par des virus. "­pha­ge" = virus mangeurs de bactéries


Capside protéique
Enferme l'ADN


Famille des Siphov­iridae
Phage avec une queue longue et flexible
Famille des Myoviridae
Phage avec une gaine contra­ctile
Famille des Podovi­ridae
Phage avec une queue petite et courte
Ordre des Caudov­irales
Phage possédant une queue
Plasma­viridae et Cystov­iridae
Phage possédant une membrane lipidique entourant la capside protéique
Cortic­ovi­ridae et Tectiv­iridae
Phage possédant une membrane lipidique à l'inté­rieur de la capside


Spicules et fibres sur les capsides et les queues
Joueraient un rôle dans la reconn­ais­sance de la cellule cible


Thérapie par les phages ou "­pha­got­hér­api­e"
Utilis­ation de phages thérap­eut­iques pour traiter ou prévenir certaines infections bactér­iennes


Taille des phages
Autour de 50-70nm de diamètre pour la capside et une queue entre 10-20 nm de diamètre par 100-400 nm de longueur


Taille des génomes des phages
Relati­vement petite (30-70 kilobases = milliers de paires de bases, kb)
bcq + petit que le génome d'une bactérie (3-4 mégabases)


Jumbo phages
Génome + gros (autour de 200kb) et une capside + large (100-160nm de diamètre) et une queue + longue (près de 500nm)


Megaphages
Phages dans l'intestin encore + gros.
Génome peut dépasser >540kb

altern­ative au phages entiers
1. Utilis­ation d'endo­lysines
2. Utilis­ation de bactér­iocines s'appa­rentant à des queues de phages


Endoly­sines
Enzymes produites par les phages lors du cycle lytique.
Rôle: dégrader la paroi des peptid­ogl­ycane à la fin du cycle afin de permettre aux phages de lyser la cellule pour s'en échapper.
-Capables de traverser la membrane plasmique pour atteindre le peptid­ogl­ycane qu'elles hydrol­ysent, fragil­isant ainsi la cellule qui finit par éclater sous la pressio osmotique.
- Spectre d'action + larges que les phages et tuent tt les souches d'une même espèce (pas seulement quelques souches)


Holine
Petite protéine membra­naire s'accumule au fil du cycle de réplic­ation et à un certain point , il y en a assez dans la membrane pour qu'elles s'asso­cient ensemble pour former des pores (ouver­tures)


Avantage des endoly­sines
-On peut produire ces protéines à grande échelle, et qd en présence de Gram +, elles ont direct accès à paroi de peptid­ogl­ycane et peuvent donc lyser cellules par l'exté­rieur.


Inconv­énient endoly­sines
-Protéines qui ont un pouvoir immunogène (comme phages) et peuvent donc induire une réponse immuni­taire.
-Faut en admini­strer de grandes quantités et production à l'échelle indust­rielle peut être difficile.


Bactér­iocines
-Produit de façon naturelle par certaines bactéries.
-S'app­are­ntent à des queues de phages, plus partic­uli­èrement des queues contra­ctiles.
Transp­ortent pas matériel génétique, mais reconn­aissent cellules cibles via protéines (fibres) à l'extr­émité queue.
-Gaine entourant le tube de la queue se contracte, forçant tube à perforer membrane plasmique à la manière d'une seringue , brisant équilibre de la cellule et menant à la mort.

Étapes de la multip­lic­ation virale
- Absorption
- Injection de l'ADN
- Transc­ription
- Réplic­ation de l'ADN
- Synthèse des protéines struct­urales
- Assemblage de la capside et de la queue
- Maturation
- Libération des virions


Assemblage de la capside
- Commence par la liaison des protéines de la capside entres elles pour former des capsom­ères, puis les capsomères s'asso­cient ensuite en capside vide, sans acide nucléique.
- Capside vide a une structure grande que celle virus mature donc acide nucléique peut entrer grâce à certaines enzymes virales (termi­nases)
- Acide nucléique inséré = maturation s'acco­mplit par le clivage de certaines protéines de la capside = ferme la capside de façon étanche et protège acide nucléique viral des nucléases présentes dans l'espace extrac­ell­ulaire


Phage de type lytique
Qu'ils s'écha­ppent de leur bactérie hôte en faisant éclater la cellule (par lyse), suite à l'action d'enzyme qui dégradent la paroi de peptid­ogl­ycane (les endoly­sines, on y reviendra)



Phages dit virulents
Ne se propagent que par ce mécanisme et c'est la raison pour laquelle ils sont utilisés en phagot­hérapie depuis 100 ans dans certains pays de l'Europe de l'Est pour traiter toutes sortes d'infe­ctions bactér­iennes


Infection chronique
Certains phages filame­nteux peuvent s'échapper en bourge­onnant de la cellule sans ka faire lyser


Phage display
Consiste à exprimer à l'extr­émité du phage des protéines recomb­ina­ntes. L'inte­raction entre ces protéines recomb­inantes et d'autres protéines ou molécules peut ensuite être étudiée plus facile­ment.


Phages tempérés
- Ceux-ci ont la capacité de se propager via cycle lytique, mais peuvent aussi s'intégrer dans l'ADN de leur bactérie hôte et demeurer ainsi sous forme de prophage pendant de longues périodes.
- Phase lysogé­nique


Conversion lysogé­nique
Bactéries pathogènes qui doivent une partie de leur pouvoir pathogène à un ou des prophages encodant des toxines ou des gènes de virulence.


Pourquoi des phages strict­ement lytiques doivent absolument être utilisés en phagot­hér­apie?
Étant donné le risque de conversion lysogé­nique avec les phages tempérés.


Réplic­ation des phages cycle lytique
1. Récepteur spécifique
2. Facteur de l'hôte requis pour le réplic­ation
3. Évitement des défenses de l'hôte


Type de récepteurs
Protéine
Sucres, LPS
Acide teichoïque
Flagelle
Pili
Capsule


Transd­uction
Pendant la phase de réacti­vation, certains phages peuvent emporter de l'ADN provenant de l'hôte