Antibiotiques et résistance bactérienne — Exercices

Maîtriser le mécanisme de résistance et savoir argumenter pour un usage raisonné des antibiotiques.

⏱ ~25 min✎ Aucun matériel spécifique requis

1Vrai ou Faux/ 4 pts

Indique si chaque affirmation est vraie (V) ou fausse (F). Si elle est fausse, corrige-la en une phrase.

Les antibiotiques détruisent les bactéries et les virus.
Une bactérie résistante transmet sa résistance à toutes ses cellules filles lors de la division.
Arrêter un traitement antibiotique avant la fin favorise l'apparition de résistances.
La bactérie mute en réponse à la présence de l'antibiotique pour devenir résistante.

2Lire un antibiogramme/ 4 pts

Un antibiogramme réalisé sur une bactérie isolée chez un patient donne les résultats suivants. Antibiotique A : zone d'inhibition = 22 mm (sensible si zone > 20 mm). Antibiotique B : zone d'inhibition = 12 mm (sensible si zone > 18 mm). Antibiotique C : zone d'inhibition = 0 mm.

Qu'est-ce qu'une zone d'inhibition ?
Pour chaque antibiotique (A, B, C), indique si la bactérie est sensible ou résistante. Justifie en comparant les valeurs au seuil.
Quel antibiotique le médecin doit-il prescrire ? Pourquoi ?

3Mécanisme de résistance/ 5 pts

Dans une population de 10 millions de bactéries, une seule possède une mutation qui la rend résistante à la pénicilline. Un patient débute un traitement de 7 jours à la pénicilline mais l'arrête après 3 jours, se sentant mieux.

Que se passe-t-il pour les bactéries sensibles au cours du traitement ?
Que se passe-t-il pour la seule bactérie résistante ?
Comment évolue la population bactérienne après l'arrêt prématuré du traitement ? Quel rôle joue la sélection naturelle ?
Quel conseil pédagogique donner à ce patient ?

4Calcul de la multiplication bactérienne/ 3 pts

Suite à l'arrêt prématuré du traitement de l'exercice 3, une unique bactérie résistante subsiste. Elle se divise toutes les 20 minutes.

Combien de bactéries y aura-t-il après 1 heure (3 divisions) ?
Combien y en aura-t-il après 2 heures (6 divisions) ? On rappelle que $2^6 = 64$.
Exprime le nombre de bactéries après $n$ divisions sous la forme d'une puissance de 2. Que cela illustre-t-il sur le danger de l'arrêt prématuré d'un traitement ?

5Problème — Usage raisonné des antibiotiques/ 4 pts

Lucas, 14 ans, a un rhume depuis 3 jours accompagné de fièvre et de fatigue. Son médecin lui explique que c'est une infection virale et refuse de prescrire des antibiotiques. Lucas pense que le médecin a tort et envisage de prendre des antibiotiques que son père conserve à la maison depuis un ancien traitement.

Explique à Lucas pourquoi les antibiotiques seraient inefficaces contre son rhume.
Quels risques prendrait-il en prenant ces antibiotiques sans indication médicale ?
Si Lucas avait effectivement une infection bactérienne, quel examen permettrait de choisir l'antibiotique le plus approprié ?

Corrigé détaillé

1Vrai ou Faux

a) $\text{FAUX.}$ $\text{Les antibiotiques agissent uniquement contre les bactéries. Ils sont sans aucun effet sur les virus.}$

b) $\text{VRAI.}$ $\text{La résistance est codée dans l'ADN. Lors de chaque division, l'ADN est copié et transmis à chaque cellule fille.}$

c) $\text{VRAI.}$ $\text{Arrêter trop tôt laisse survivre les bactéries les moins sensibles. Sans pression de sélection, elles se multiplient librement.}$

d) $\text{FAUX.}$ $\text{La mutation est aléatoire et peut préexister avant tout contact avec l'antibiotique. L'antibiotique sélectionne les bactéries déjà résistantes, il ne provoque pas la mutation.}$

2Lire un antibiogramme

a) $\text{Définition}$ $\text{Une zone d'inhibition est la zone circulaire sans bactéries qui se forme autour du disque imprégné d'antibiotique. Plus elle est grande, plus la bactérie est sensible à cet antibiotique.}$

b) $\text{A : } 22\text{ mm} \gt 20\text{ mm} \Rightarrow \text{sensible.} \quad \text{B : } 12\text{ mm} \lt 18\text{ mm} \Rightarrow \text{résistante.} \quad \text{C : } 0\text{ mm} \Rightarrow \text{résistante.}$ $\text{La bactérie est sensible à A, résistante à B et résistante à C.}$

c) $\text{Seul l'antibiotique A présente une zone supérieure au seuil de sensibilité.}$ $\text{Le médecin doit prescrire l'antibiotique A, le seul efficace contre cette bactérie.}$

3Mécanisme de résistance

a) $\text{La pénicilline agit sur les bactéries sensibles.}$ $\text{Les 9 999 999 bactéries sensibles sont progressivement éliminées par la pénicilline au cours du traitement.}$

b) $\text{La bactérie résistante n'est pas affectée par la pénicilline.}$ $\text{Elle survit, se divise et donne naissance à une descendance entièrement résistante à la pénicilline.}$

c) $\text{Sans antibiotique, la pression de sélection disparaît.}$ $\text{Les bactéries résistantes se multiplient librement. La sélection naturelle a éliminé les sensibles et favorisé la mutante résistante : la population est désormais entièrement résistante à la pénicilline.}$

d) $\text{Conseil au patient.}$ $\text{Il doit impérativement terminer les 7 jours de traitement prescrits afin d'éliminer toutes les bactéries, y compris les moins sensibles, et éviter la sélection d'une population résistante.}$

4Calcul de la multiplication bactérienne

a) $1\text{ heure} = 3 \times 20\text{ min} \Rightarrow 3\text{ divisions} \Rightarrow 2^3$ $2^3 = 8 \text{ bactéries après 1 heure.}$

b) $2\text{ heures} = 6 \times 20\text{ min} \Rightarrow 6\text{ divisions} \Rightarrow 2^6$ $2^6 = 64 \text{ bactéries après 2 heures.}$

c) $\text{À chaque division, le nombre de bactéries est multiplié par 2.}$ $2^n \text{ bactéries après } n \text{ divisions. En quelques heures, une seule bactérie résistante peut donner des millions de descendants : c'est pourquoi ne jamais arrêter un traitement antibiotique prématurément.}$

5Problème — Usage raisonné

a) $\text{Le rhume est causé par un virus, non par une bactérie.}$ $\text{Les antibiotiques n'agissent que sur les bactéries. Le virus responsable du rhume de Lucas ne sera pas affecté : les antibiotiques ne guériront pas sa maladie ni ne feront baisser sa fièvre.}$

b) $\text{Risques d'une prise d'antibiotiques sans indication médicale.}$ $\text{Lucas favoriserait la sélection de bactéries résistantes dans son propre organisme (notamment dans sa flore intestinale) sans aucun bénéfice thérapeutique. De plus, un antibiotique non ciblé peut provoquer des effets secondaires et déséquilibrer la flore bactérienne utile.}$

c) $\text{Examen permettant de cibler l'antibiotique.}$ $\text{Un antibiogramme permettrait d'identifier la bactérie responsable de l'infection et de déterminer quel antibiotique est le plus efficace contre elle, évitant ainsi la prescription d'un antibiotique inefficace.}$