Lorsque nous souffrons d’une infection bactérienne, une visite chez le médecin pour se faire prescrire des antibiotiques est monnaie courante. Cependant, il existe un large éventail d’antibiotiques, qui varient tant dans leur utilisation que dans leur mécanisme d’action. Ce graphique résume les principales classes, et donne également un bref aperçu de la manière dont ils combattent les infections bactériennes ; nous examinerons également chacun des groupes à tour de rôle, ainsi que la résistance bactérienne à chacun d’entre eux.
Les bactéries elles-mêmes peuvent être divisées en deux grandes classes – Gram-positives et Gram-négatives. Ces classes tirent leur nom du test de Gram, qui consiste à ajouter un colorant violet aux bactéries. Les bactéries Gram positives conservent la couleur du colorant, tandis que les bactéries Gram négatives ne la conservent pas et sont colorées en rouge ou en rose. Les bactéries à Gram négatif sont plus résistantes aux anticorps et aux antibiotiques que les bactéries à Gram positif, car elles possèdent une paroi cellulaire largement imperméable. Les bactéries responsables du SARM et de l’acné sont des exemples de bactéries à Gram positif, tandis que celles responsables de la maladie de Lyme et de la pneumonie sont des exemples de bactéries à Gram négatif.
Les bêta-lactames
Les bêta-lactames constituent une large gamme d’antibiotiques, dont le premier à avoir été découvert est la pénicilline, identifiée par Alexander Fleming en 1928. Tous les antibiotiques bêta-lactames contiennent un cycle bêta-lactame ; ils comprennent les pénicillines, comme l’amoxicilline, et les céphalosporines. Ils agissent en interférant avec la synthèse du peptidoglycane, un composant important de la paroi cellulaire bactérienne, et sont principalement utilisés contre les bactéries à Gram positif. Les bactéries peuvent toutefois développer une résistance aux bêta-lactamines par plusieurs voies, notamment par la production d’enzymes qui dégradent le cycle bêta-lactame. Au sein du NHS, les pénicillines sont les antibiotiques les plus couramment prescrits, l’amoxicilline étant le plus courant de cette classe.
Sulfonamides
Le frontosil, un sulfamide, a été le premier antibiotique commercialisé, développé en 1932. Un nombre important d’antibiotiques sulfonamides ont été développés par la suite, définis comme des antibiotiques à large spectre capables d’agir à la fois sur les bactéries à Gram positif et à Gram négatif. Contrairement aux bêta-lactames, ils n’agissent pas en tuant directement les bactéries, mais en inhibant la synthèse bactérienne de la vitamine B folate, empêchant ainsi la croissance et la reproduction des bactéries. A l’heure actuelle, les sulfamides sont rarement utilisés, en partie en raison du développement de la résistance bactérienne, mais aussi en raison de l’inquiétude concernant les effets indésirables tels que l’hépatotoxicité.
Aminoglycosides
Les aminoglycosides inhibent la synthèse des protéines dans les bactéries, entraînant finalement la mort cellulaire. Ils ne sont efficaces que contre certaines bactéries à Gram négatif, ainsi que certaines bactéries à Gram positif, mais ne sont pas absorbés lors de la digestion, et doivent donc être injectés. Dans le traitement de la tuberculose, la streptomycine a été le premier médicament trouvé efficace ; cependant, en raison des problèmes de toxicité des aminoglycosides, leur utilisation actuelle est limitée.
Tétracyclines
Les tétracyclines sont des antibiotiques à large spectre, actifs contre les bactéries à Gram positif et à Gram négatif. Comme les sulfamides, elles inhibent la synthèse des protéines, empêchant ainsi la croissance et la reproduction des bactéries. Leur utilisation diminue en raison de l’augmentation des cas de résistance bactérienne ; cependant, ils sont encore utilisés dans le traitement de l’acné, des infections des voies urinaires et des voies respiratoires, ainsi que des infections à chlamydia. Ils doivent être pris isolément, souvent deux heures avant ou après le repas, car ils peuvent facilement se lier aux aliments, réduisant leur absorption.
Chloramphénicol
Autre antibiotique à large spectre, le chloramphénicol agit également en inhibant la synthèse des protéines, et donc la croissance et la reproduction des bactéries. Cependant, il est également bactéricide contre un nombre limité de bactéries. En raison de la possibilité d’effets toxiques graves, dans les pays développés, il n’est généralement utilisé que dans les cas où les infections sont considérées comme potentiellement mortelles, bien qu’il soit aussi utilisé occasionnellement dans le traitement des infections oculaires. Malgré cela, c’est un antibiotique beaucoup plus courant dans les pays en développement en raison de son faible coût et de sa disponibilité, et il est recommandé par l’Organisation mondiale de la santé comme un traitement de première ligne efficace pour la méningite dans les pays à faible revenu.
Macrolides
Comme les bêta-lactamines, les macrolides sont principalement efficaces contre les bactéries à Gram positif ; cependant, ils agissent de manière bactériostatique, empêchant la croissance et la reproduction en inhibant la synthèse des protéines. Leur efficacité est légèrement plus large que celle des pénicillines, et il a été démontré qu’ils sont efficaces contre plusieurs espèces de bactéries que les pénicillines ne peuvent pas combattre. Alors que certaines espèces bactériennes ont développé une résistance aux macrolides, ils sont toujours les deuxièmes antibiotiques les plus prescrits dans le NHS, l’érythromycine étant le plus prescrit de la classe.
Les glycopeptides
Les glycopeptides comprennent le médicament vancomycine – couramment utilisé comme « médicament de dernier recours », lorsque les autres antibiotiques ont échoué. Alors qu’il s’agissait autrefois de la dernière ligne de défense contre les infections, en particulier le SARM, le développement plus récent de nouveaux antibiotiques dans d’autres classes a fourni d’autres options. Néanmoins, il existe toujours des directives strictes sur les circonstances dans lesquelles la vancomycine peut être utilisée pour traiter les infections, afin de retarder le développement de la résistance. Les bactéries contre lesquelles les glycopeptides sont actifs sont par ailleurs quelque peu limitées, et dans la plupart des cas, ils inhibent la croissance et la reproduction plutôt que de tuer directement les bactéries.
Les oxazolidinones
Les oxazolidinones sont actives contre les bactéries Gram-positives, et agissent en inhibant la synthèse des protéines, et donc la croissance et la reproduction. Le linézolide, dont l’utilisation a été approuvée en 2000, a été le premier antibiotique commercialisé de cette classe, bien que le composé cyclosérine soit utilisé comme traitement de deuxième intention de la tuberculose depuis 1956. Alors que le linezolid est coûteux, la résistance semble se développer relativement lentement depuis son introduction.
Ansamycines
Cette classe d’antibiotiques est efficace contre les bactéries à Gram positif, ainsi que certaines bactéries à Gram négatif. Ils inhibent la production d’ARN, qui joue un rôle biologique important à l’intérieur des cellules de la bactérie, et entraînent ainsi la mort des cellules bactériennes. Une sous-classe d’antibiotiques, les rifamycines, est utilisée pour traiter la tuberculose et la lèpre. Peu fréquemment, les ansamycines peuvent également démontrer une activité antivirale.
Quinolones
Les quinolones sont des composés bactéricides qui interfèrent avec la réplication et la transcription de l’ADN dans les cellules bactériennes. Ce sont des antibiotiques à large spectre, et ils sont largement utilisés pour les infections des voies urinaires, ainsi que pour d’autres infections nosocomiales où l’on soupçonne une résistance aux anciennes classes d’antibiotiques. En outre, leur utilisation à des fins vétérinaires est très répandue ; cette utilisation a été critiquée dans certains milieux pour avoir accéléré le développement de la résistance. La résistance aux quinolones peut être particulièrement rapide dans son développement ; aux États-Unis, ils étaient les antibiotiques les plus couramment prescrits en 2002, et leur prescription pour des conditions non recommandées ou des infections virales est également considérée comme un facteur important dans le développement de la résistance.
Streptogramines
Les streptogramines sont inhabituelles en ce sens qu’elles sont généralement administrées sous la forme d’une combinaison de deux médicaments antibiotiques des différents groupes de la classe : la streptogramine A et la streptogramine B. Seuls, ces composés ne présentent qu’une activité d’inhibition de la croissance, mais combinés, ils ont un effet synergique et sont capables de tuer directement les cellules bactériennes, en inhibant la synthèse des protéines. Ils sont souvent utilisés pour traiter les infections résistantes, bien que des résistances aux streptogramines elles-mêmes se soient également développées.
Lipopeptides
Découverts en 1987, les lipopeptides constituent la classe d’antibiotiques la plus récente, et sont bactéricides contre les bactéries à Gram positif. La daptomycine est le membre le plus couramment utilisé de cette classe ; elle possède un mécanisme d’action unique, perturbant plusieurs aspects de la fonction de la membrane cellulaire chez les bactéries. Ce mécanisme d’action unique semble également être avantageux dans la mesure où, actuellement, les incidences de la résistance au médicament semblent être rares – bien qu’elles aient été signalées. Il est administré par injection et couramment utilisé pour traiter les infections de la peau et des tissus.
Résistance aux antibiotiques
La résistance bactérienne aux antibiotiques est en augmentation, à tel point qu’elle a été mise au centre du prix Longitude de cette année. Le prix offre un fonds de 10 millions de livres sterling pour le développement d’un kit de test d’infection bactérienne bon marché et facile à utiliser, dans l’espoir que cela permettra aux médecins de prescrire les bons antibiotiques au bon moment pour les patients, et empêchera également la prescription d’antibiotiques dans le cas d’infections virales. On espère que ces deux mesures permettront de ralentir le développement de la résistance aux antibiotiques chez les bactéries.
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