Ressources · 1ʳᵉ · SVT (spécialité)
Fiche de révision : Antibiorésistance, variation génétique bactérienne
Mutations spontanées ou induites dans des populations bactériennes immenses ; antibiogramme et CMI ; protocole d’apparition de mutants résistants et taux d’apparition des résistances ; sélection des résistants par les antibiotiques, compétition et multirésistance ; usages en santé humaine, vétérinaire et agricole et bases de données ; santé publique et usage responsable des antibiotiques.
Antibiorésistance : variation génétique bactérienne
Fiche méthode
(SVT 1ʳᵉ spécialité · Corps humain et santé · Variation génétique bactérienne et résistance aux antibiotiques)
La démarche face à un document sur l’antibiorésistance
1. Je repère ce qui est demandé : effectif d’une population, sensibilité d’une souche, fréquence des mutants, effet d’un traitement, lecture d’une base de données, mesure de bon usage.
2. Je compare : diamètre ou CMI et seuil de CET antibiotique, boîte avec et sans antibiotique, avant et après le traitement, deux pays ou deux années pour un même indicateur.
3. Je calcule : générations et 2n, effectif × fréquence, concentration après dilution, résistantes ÷ effectif, évolution par rapport à la valeur de départ, produit de deux fréquences.
4. Je conclus avec le vocabulaire exact : mutation aléatoire, sensible ou résistante, sélection, compétitrices, multirésistance, corrélation, bon usage.
Cas 1 · Calculer un effectif et le nombre de mutants attendus
Réflexe — n = durée ÷ temps de génération ; N = N₀ × 2ⁿ ; mutants attendus = effectif × fréquence.
Exemple. Une bactérie qui se divise toutes les 20 min pendant 3 h ; puis une population de 10¹⁰ bactéries où la fréquence des mutants résistants vaut 3 × 10⁻⁹.
180 ÷ 20 = 9 générations : 2⁹ = 512 bactéries.
10¹⁰ × 3 × 10⁻⁹ = 30 mutants, présents avant tout traitement.
Attention — compter les générations, pas les heures : 3 h à 20 min font 9 doublements, pas 3.
Cas 2 · Lire un antibiogramme ou une CMI
Réflexe — diamètre ≥ seuil → sensible ; CMI ≤ seuil → sensible ; chaque antibiotique a son seuil.
Exemple. Érythromycine : zone de 24 mm, diamètre critique 21 mm. Pénicilline : aucune zone, 6 mm mesurés.
24 ≥ 21 : souche sensible à l’érythromycine.
6 mm = le disque seul : souche résistante à la pénicilline.
Attention — ne pas comparer les diamètres de deux antibiotiques entre eux.
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Cas 3 · Calculer le taux d’apparition des résistances
Réflexe — concentration = colonies ÷ volume × facteur de dilution ; fréquence = résistantes ÷ total, par mL.
Exemple. 0,1 mL de la dilution 10⁻⁷ : 64 colonies sans antibiotique. 0,5 mL non dilué : 16 colonies sur antibiotique.
Total : 64 ÷ 0,1 × 10⁷ = 6,4 × 10⁹ par mL ; résistantes : 16 ÷ 0,5 = 32 par mL.
Fréquence : 32 ÷ (6,4 × 10⁹) = 5 × 10⁻⁹.
Attention — les deux comptages doivent être ramenés au même volume.
Cas 4 · Expliquer l’effet d’un traitement par la sélection
Réflexe — mutants présents avant → sensibles éliminées → résistantes multipliées sans compétitrices.
Exemple. Après un traitement, il reste 100 bactéries résistantes, qui se divisent toutes les 30 min. Quand dépassent-elles 10⁵ ?
Il faut 2ⁿ ≥ 1 000 : 2⁹ = 512 ne suffit pas, 2¹⁰ = 1 024 suffit : 10 générations, 5 h.
L’antibiotique a trié des mutants, il ne les a pas créés.
Attention — sans antibiotique, la résistance peut avoir un coût : son avantage dépend du milieu.
Cas 5 · Exploiter une base de données de surveillance
Réflexe — indicateur, unité, année, source ; évolution = (arrivée − départ) ÷ départ.
Exemple. ECDC : incidence des bactériémies à Klebsiella pneumoniae résistantes aux carbapénèmes en Bulgarie, 2,24 cas pour 100 000 habitants en 2019, 10,62 en 2024.
10,62 ÷ 2,24 ≈ 4,7 : multipliée par 4,7, soit (10,62 − 2,24) ÷ 2,24 ≈ +374 %.
C’est une incidence, pas un pourcentage de souches.
Attention — une corrélation entre deux séries n’est pas une preuve de cause.
Cas 6 · Justifier une mesure de bon usage
Réflexe — quelle sélection la mesure évite-t-elle ? moins de bactéries exposées, moins de survivantes, moins de transmission.
Exemple. Une infection compte 5 × 10⁹ bactéries ; fréquences des mutants résistants : 10⁻⁷ pour A, 10⁻⁶ pour B, indépendantes.
A seul : 5 × 10⁹ × 10⁻⁷ = 500 mutants qui survivent.
A + B : 5 × 10⁹ × 10⁻⁷ × 10⁻⁶ = 5 × 10⁻⁴ : pratiquement aucun.
Attention — arrêter le traitement dès qu’on va mieux laisse survivre les moins sensibles.
Les pièges à éviter
- Écrire que les bactéries « mutent pour résister » ou que l’antibiotique « provoque » la résistance.
- Dire que le patient devient résistant : ce sont ses bactéries.
- Choisir l’antibiotique à la plus grande zone sans la comparer à son propre diamètre critique.
- Oublier le facteur de dilution, ou diviser les résistantes par la mauvaise population.
- Confondre pourcentage de souches résistantes, incidence et consommation ; calculer une évolution par rapport à la valeur d’arrivée.
- Prendre une corrélation entre consommation et résistance pour une preuve de cause.
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