Worldlex Wiki Le terme « antibiotique » , littéralement « qui s'oppose à la vie » (du grec ἀντι , anti , « contre », et βίος , bios , « vie »), est parfois employé de manière générale pour désigner toute substance utilisée contre les microbes . Cependant, dans le langage médical courant, les antibiotiques (comme la pénicilline ) sont des substances produites naturellement (par un micro-organisme qui en combat un autre), tandis que les antibactériens non antibiotiques (comme les sulfamides et les antiseptiques ) sont entièrement synthétiques . Ces deux classes de substances ont néanmoins le même effet : elles tuent les micro-organismes ou empêchent leur croissance. Toutes deux sont utilisées en chimiothérapie antimicrobienne . Les « antibactériens » comprennent les bactéricides , les bactériostatiques , les savons antibactériens et les désinfectants chimiques , tandis que les antibiotiques constituent une classe importante d'antibactériens utilisés plus spécifiquement en médecine et parfois dans l'alimentation animale .
du Soudan , où les anciennes sociétés soudanaises, dès 350-550 apr. J.-C., consommaient systématiquement des antibiotiques dans le cadre de leur alimentation. Les analyses chimiques de squelettes nubiens révèlent des taux élevés et constants de tétracycline , un puissant antibiotique. Les chercheurs pensent qu'ils préparaient des boissons à base de céréales fermentées par Streptomyces , une bactérie produisant naturellement de la tétracycline. Cet usage régulier et intentionnel d'antibiotiques marque un tournant dans l'histoire de la médecine.Vu la quantité de tétracycline présente, ils devaient savoir ce qu'ils faisaient.
— George J. Armelagos , anthropologue biologique
Dans d'autres civilisations anciennes, notamment l'Égypte, la Chine, la Serbie, la Grèce et Rome, des preuves plus récentes montrent l'application topique de pain moisi pour traiter les infections.
John Parkinson (1567-1650) fut le premier à documenter directement l'utilisation des moisissures pour traiter les infections. Les antibiotiques ont révolutionné la médecine au XXe siècle. La chimiothérapie antibiotique de synthèse, en tant que science, et le développement des antibactériens ont débuté en Allemagne avec Paul Ehrlich à la fin des années 1880. Alexander Fleming (1881-1955) découvrit la pénicilline moderne en 1928, dont l'utilisation généralisée s'avéra particulièrement bénéfique en temps de guerre. Le premier sulfamide et le premier antibiotique à action systémique , le Prontosil , furent mis au point par une équipe de recherche dirigée par Gerhard Domagk en 1932 ou 1933 aux laboratoires Bayer du groupe IG Farben en Allemagne.
Cependant, l’efficacité et la facilité d’accès aux antibiotiques ont également conduit à leur surutilisation , et certaines bactéries ont développé une résistance à ces derniers. La résistance aux antimicrobiens (RAM), un processus naturel, est principalement due à la mauvaise utilisation et à la surutilisation des antimicrobiens. Pourtant, dans le même temps, de nombreuses personnes dans le monde n’ont pas accès aux antimicrobiens essentiels. L’ Organisation mondiale de la Santé a classé la RAM comme une « grave menace généralisée [qui] n’est plus une prédiction pour l’avenir, mais une réalité actuelle dans toutes les régions du monde et qui peut potentiellement toucher n’importe qui, quel que soit son âge, dans n’importe quel pays ». Chaque année, près de 5 millions de décès sont associés à la RAM dans le monde. En 2019, le nombre de décès mondiaux attribuables à la RAM s’élevait à 1,27 million.
Étymologie
Le terme « antibiose », signifiant « contre la vie », a été introduit par le bactériologiste français Jean-Paul Vuillemin pour décrire le phénomène observé avec ces premiers médicaments antibactériens. L’antibiose a été décrite pour la première fois en 1877 chez les bactéries, lorsque Louis Pasteur et Robert Koch ont observé qu’un bacille présent dans l’air pouvait inhiber la croissance de Bacillus anthracis . Ces médicaments ont ensuite été renommés antibiotiques par Selman Waksman , un microbiologiste américain, en 1947.
Le terme « antibiotique » a été utilisé pour la première fois en 1942 par Selman Waksman et ses collaborateurs dans des articles scientifiques pour décrire toute substance produite par un micro-organisme et antagoniste à la croissance d'autres micro-organismes, même à forte dilution. Cette définition excluait les substances qui tuent les bactéries mais qui ne sont pas produites par des micro-organismes (comme les sucs gastriques et le peroxyde d'hydrogène ). Elle excluait également les composés antibactériens de synthèse tels que les sulfamides . De nos jours, le terme « antibiotique » s'applique à tout médicament qui tue les bactéries ou inhibe leur croissance, qu'il soit produit par un micro-organisme ou non.
Le terme « antibiotique » dérive de anti + βιωτικός ( biōtikos ), « apte à la vie, vif », qui vient de βίωσις ( biōsis ), « mode de vie », et celui de βίος ( bios ), « vie ». Le terme « antibactérien » dérive du grec ἀντί ( anti ), « contre » + βακτήριον ( baktērion ), diminutif de βακτηρία ( baktēria ), « bâton, canne », parce que les premières bactéries découvertes étaient en forme de bâtonnet.
Usage
usages médicaux
Les antibiotiques sont utilisés pour traiter ou prévenir les infections bactériennes et parfois les infections à protozoaires ( le métronidazole est efficace contre plusieurs maladies parasitaires ). Lorsqu'une infection est suspectée d'être à l'origine d'une maladie, mais que l'agent pathogène responsable n'a pas été identifié, un traitement empirique est instauré . Ce traitement consiste en l'administration d'un antibiotique à large spectre en fonction des signes et symptômes présentés, et est initié dans l'attente des résultats de laboratoire, qui peuvent prendre plusieurs jours
Lorsque le micro-organisme pathogène responsable est connu ou a été identifié, un traitement définitif peut être instauré. Celui-ci repose généralement sur l'utilisation d'un antibiotique à spectre étroit. Le choix de l'antibiotique dépendra également de son coût. L'identification est cruciale car elle permet de réduire le coût et la toxicité de l'antibiothérapie, ainsi que le risque d'émergence de résistances aux antimicrobiens. Afin d'éviter une intervention chirurgicale, des antibiotiques peuvent être prescrits en cas d'appendicite aiguë non compliquée .
Les antibiotiques peuvent être administrés à titre préventif , généralement chez les populations à risque telles que les personnes immunodéprimées (notamment en cas d' infection par le VIH pour prévenir la pneumonie ), celles sous traitement immunosuppresseur , les patients atteints de cancer et celles subissant une intervention chirurgicale . Leur utilisation en chirurgie vise à prévenir l'infection des incisions . Ils jouent un rôle important en prophylaxie antibiotique dentaire, où leur utilisation peut prévenir la bactériémie et l'endocardite infectieuse qui en découle . Les antibiotiques sont également utilisés pour prévenir les infections en cas de neutropénie , en particulier d'origine cancéreuse
L’utilisation d’antibiotiques pour la prévention secondaire des maladies coronariennes n’est pas étayée par les données scientifiques actuelles et pourrait en fait augmenter la mortalité cardiovasculaire, la mortalité toutes causes confondues et la survenue d’accidents vasculaires cérébraux.
Voies d'administration
Il existe de nombreuses voies d'administration pour les traitements antibiotiques. Les antibiotiques sont généralement administrés par voie orale . Dans les cas plus graves, notamment les infections systémiques profondes , ils peuvent être administrés par voie intraveineuse ou par injection. Lorsque le site de l'infection est facilement accessible, les antibiotiques peuvent être administrés localement sous forme de collyre ( sur la conjonctive) pour les conjonctivites ou de gouttes auriculaires pour les otites et les cas aigus d' otite du baigneur . L'application topique est également une option thérapeutique pour certaines affections cutanées, comme l'acné et la cellulite . Les avantages de l'application topique sont multiples : elle permet d'obtenir une concentration élevée et prolongée d'antibiotique au site de l'infection ; elle réduit le risque d'absorption systémique et de toxicité ; et elle diminue les volumes totaux d'antibiotique nécessaires, réduisant ainsi le risque de mésusage. Il a été rapporté que l'application topique d'antibiotiques sur certains types de plaies chirurgicales réduit le risque d'infections du site opératoire. Cependant, l'administration topique d'antibiotiques soulève certaines inquiétudes. Une absorption systémique de l'antibiotique est possible ; le dosage précis de la dose administrée est difficile et il existe un risque de réactions d'hypersensibilité locale ou de dermatite de contact . Il est recommandé d'administrer les antibiotiques le plus rapidement possible, notamment en cas d'infections mettant en jeu le pronostic vital. De nombreux services d'urgences disposent d'antibiotiques en stock à cette fin.
Consommation mondiale
La consommation d’antibiotiques varie considérablement d’un pays à l’autre. Le rapport de l’OMS sur la surveillance de la consommation d’antibiotiques, publié en 2018, a analysé les données de 2015 provenant de 65 pays. Mesurée en doses journalières définies pour 1 000 habitants par jour, la Mongolie présentait la consommation la plus élevée (64,4) et le Burundi la plus faible (4,4). L’amoxicilline et l’amoxicilline/acide clavulanique étaient les antibiotiques les plus fréquemment utilisés.
effets secondaires
Les antibiotiques font l'objet d'un dépistage de leurs effets indésirables avant leur autorisation de mise sur le marché et sont généralement considérés comme sûrs et bien tolérés. Cependant, certains antibiotiques ont été associés à un large éventail d' effets indésirables , allant de légers à très graves, selon le type d'antibiotique utilisé, les micro-organismes ciblés et le patient. Ces effets indésirables peuvent être liés aux propriétés pharmacologiques ou toxicologiques de l'antibiotique ou impliquer des réactions d'hypersensibilité ou allergiques . Ils peuvent aller de la fièvre et des nausées à des réactions allergiques majeures, notamment la photodermatite et l'anaphylaxie .
Les effets secondaires courants des antibiotiques oraux incluent la diarrhée , résultant d'une perturbation de la composition de la flore intestinale , pouvant entraîner, par exemple, une prolifération de bactéries pathogènes telles que Clostridioides difficile . La prise de probiotiques pendant un traitement antibiotique peut contribuer à prévenir la diarrhée associée aux antibiotiques . Les antibactériens peuvent également affecter la flore vaginale et favoriser la prolifération de levures du genre Candida dans la région vulvo-vaginale . D'autres effets secondaires peuvent résulter d' interactions médicamenteuses, comme le risque de lésions tendineuses lors de l'administration concomitante d'un antibiotique de la famille des quinolones et d'un corticostéroïde systémique .
Certains antibiotiques peuvent également endommager la mitochondrie , un organite d'origine bactérienne présent dans les cellules eucaryotes, y compris humaines. Les lésions mitochondriales induisent un stress oxydatif cellulaire et pourraient expliquer les effets secondaires des fluoroquinolones . Les antibiotiques peuvent aussi endommager le réticulum endoplasmique . Ils sont également connus pour affecter les chloroplastes .
Interactions
pilules contraceptives
Peu d'études bien contrôlées ont examiné si la prise d'antibiotiques augmente le risque d' échec de la contraception orale . La majorité des études indiquent que les antibiotiques n'interfèrent pas avec la pilule contraceptive , notamment des études cliniques suggérant un taux d'échec de la contraception orale lié aux antibiotiques très faible (environ 1 %). Parmi les situations pouvant augmenter le risque d'échec de la contraception orale figurent la non-observance du traitement (oubli de la pilule), les vomissements ou la diarrhée. Les troubles gastro-intestinaux ou la variabilité interindividuelle de l'absorption de la contraception orale peuvent affecter les taux sériques d'éthinylestradiol . Les femmes présentant des irrégularités menstruelles peuvent être plus à risque d'échec et il leur est conseillé d'utiliser une contraception d'appoint pendant le traitement antibiotique et pendant la semaine qui suit son arrêt. En cas de suspicion de facteurs de risque spécifiques à la patiente susceptibles de réduire l'efficacité de la contraception orale, une contraception d'appoint est recommandée.
Dans les cas où les antibiotiques, comme la rifampicine (antibiotique à large spectre ), sont susceptibles d'affecter l'efficacité des contraceptifs oraux, cela pourrait être dû à une augmentation de l'activité des enzymes hépatiques, entraînant une dégradation accrue des principes actifs du comprimé. Des effets sur la flore intestinale , pouvant réduire l'absorption des œstrogènes au niveau du côlon, ont également été évoqués, mais ces hypothèses restent non concluantes et controversées. Les cliniciens recommandent l'utilisation de méthodes contraceptives supplémentaires pendant les traitements antibiotiques susceptibles d'interagir avec les contraceptifs oraux . Des études complémentaires sur les interactions possibles entre les antibiotiques et les contraceptifs oraux sont nécessaires, ainsi qu'une évaluation rigoureuse des facteurs de risque individuels d'échec de la contraception orale avant de renoncer à une contraception d'appoint.
Alcool
Des interactions entre l'alcool et certains antibiotiques peuvent survenir et entraîner des effets indésirables ainsi qu'une diminution de l'efficacité du traitement antibiotique. Si une consommation modérée d'alcool est peu susceptible d'interférer avec la plupart des antibiotiques courants, il existe des types spécifiques d'antibiotiques avec lesquels la consommation d'alcool peut provoquer des effets indésirables graves. Par conséquent, les risques potentiels d'effets indésirables et l'efficacité dépendent du type d'antibiotique administré.
Certains antibiotiques, comme le métronidazole , le tinidazole , le céphamandole , le latamoxef , la céfopérazone , le céfménoxime et la furazolidone , provoquent une réaction chimique de type disulfirame avec l'alcool en inhibant sa dégradation par l'acétaldéhyde déshydrogénase , ce qui peut entraîner des vomissements, des nausées et une dyspnée. De plus, l'efficacité de la doxycycline et du succinate d'érythromycine peut être réduite par la consommation d'alcool. Parmi les autres effets de l'alcool sur l'activité des antibiotiques, on note une modification de l'activité des enzymes hépatiques qui dégradent le composé antibiotique.
Pharmacodynamie
thérapie combinée
In important infectious diseases, including tuberculosis, combination therapy (i.e., the concurrent application of two or more antibiotics) has been used to delay or prevent the emergence of resistance. In acute bacterial infections, antibiotics as part of combination therapy are prescribed for their synergistic effects to improve treatment outcome as the combined effect of both antibiotics is better than their individual effect.Fosfomycin has the highest number of synergistic combinations among antibiotics and is almost always used as a partner drug. Combination therapy also broadens the antimicrobial spectrum, ensuring that at least one of the antibiotics in the regimen is effective against the pathogen, which is especially important when the causative agent is unknown.Methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections may be treated with a combination therapy of fusidic acid and rifampicin. Antibiotics used in combination may also be antagonistic and the combined effects of the two antibiotics may be less than if one of the antibiotics was given as a monotherapy. For example, chloramphenicol and tetracyclines are antagonists to penicillins. However, this can vary depending on the species of bacteria. In general, combinations of a bacteriostatic antibiotic and bactericidal antibiotic are antagonistic.
In addition to combining one antibiotic with another, antibiotics are sometimes co-administered with resistance-modifying agents. For example, β-lactam antibiotics may be used in combination with β-lactamase inhibitors, such as clavulanic acid or sulbactam, when a patient is infected with a β-lactamase-producing strain of bacteria.
Classes
Les antibiotiques sont généralement classés selon leur mécanisme d'action , leur structure chimique ou leur spectre d'activité. La plupart ciblent les fonctions ou les processus de croissance bactériens . Ceux qui ciblent la paroi cellulaire bactérienne ( pénicillines et céphalosporines ) ou la membrane cellulaire ( polymyxines ), ou qui interfèrent avec des enzymes bactériennes essentielles ( rifamycines , lipiarmycines , quinolones et sulfamides ), ont une activité bactéricide et tuent les bactéries. Les inhibiteurs de la synthèse protéique ( macrolidones , lincosamides et tétracyclines ) sont généralement bactériostatiques et inhibent la croissance bactérienne (à l'exception des aminoglycosides bactéricides ) . Une autre classification repose sur leur spécificité. Les antibiotiques à spectre étroit ciblent des types spécifiques de bactéries, comme les bactéries Gram négatif ou Gram positif , tandis que les antibiotiques à large spectre affectent un large éventail de bactéries. Après une interruption de 40 ans dans la découverte de nouvelles classes de composés antibactériens, quatre nouvelles classes d'antibiotiques ont été introduites en pratique clinique à la fin des années 2000 et au début des années 2010 : les lipopeptides cycliques (comme la daptomycine ), les glycylcyclines (comme la tigécycline ), les oxazolidinones (comme le linézolide ) et les lipiarmycines (comme la fidaxomicine ).
Production
Depuis les premiers travaux pionniers d' Howard Florey et Chain en 1939, l'importance des antibiotiques, notamment des antibactériens, en médecine a conduit à d'intenses recherches sur leur production à grande échelle. Après le criblage des antibactériens contre un large éventail de bactéries , la production des composés actifs est réalisée par fermentation , généralement en conditions fortement aérobies .
Résistance
La résistance aux antimicrobiens (RAM) est un processus naturel. Elle est principalement due à la mauvaise utilisation et à la surutilisation des antimicrobiens. Pourtant, de nombreuses personnes dans le monde n'ont pas accès aux antimicrobiens essentiels. L'émergence de bactéries résistantes aux antibiotiques est un phénomène courant, principalement causé par la surutilisation et la mauvaise utilisation. Elle représente une menace pour la santé mondiale. Chaque année, près de 5 millions de décès sont associés à la RAM dans le monde.
L'émergence de résistances reflète souvent des processus évolutifs qui se produisent au cours d'une antibiothérapie. Le traitement antibiotique peut sélectionner des souches bactériennes présentant une capacité physiologique ou génétique accrue à survivre à de fortes doses d'antibiotiques. Dans certaines conditions, il peut en résulter une croissance préférentielle des bactéries résistantes, tandis que la croissance des bactéries sensibles est inhibée par le médicament. Par exemple, la sélection antibactérienne de souches ayant préalablement acquis des gènes de résistance aux antibiotiques a été démontrée en 1943 par l' expérience de Luria-Delbrück . Des antibiotiques tels que la pénicilline et l'érythromycine, autrefois très efficaces contre de nombreuses espèces et souches bactériennes, sont devenus moins efficaces en raison de la résistance accrue de nombreuses souches bactériennes.
La résistance peut se manifester par la biodégradation des produits pharmaceutiques, comme par exemple par des bactéries du sol dégradant la sulfaméthazine, introduites dans les excréments de porcs traités. La survie des bactéries résulte souvent d'une résistance héréditaire, mais le développement de la résistance aux antibactériens se produit également par transfert horizontal de gènes . Ce transfert horizontal est plus fréquent dans les régions où l'utilisation d'antibiotiques est courante.
La résistance aux antibiotiques peut engendrer un coût biologique, réduisant ainsi la capacité de survie des souches résistantes et limitant la propagation des bactéries résistantes aux antibiotiques, par exemple en l'absence de composés antibactériens. Des mutations supplémentaires peuvent toutefois compenser ce coût et favoriser la survie de ces bactéries.
Les données paléontologiques montrent que les antibiotiques et la résistance aux antibiotiques sont des composés et des mécanismes anciens. Les cibles antibiotiques utiles sont celles dont les mutations ont un impact négatif sur la reproduction ou la viabilité bactérienne.
Il existe plusieurs mécanismes moléculaires de résistance aux antibiotiques. La résistance intrinsèque aux antibiotiques peut être inscrite dans le patrimoine génétique des souches bactériennes. Par exemple, une cible antibiotique peut être absente du génome bactérien . La résistance acquise résulte d'une mutation du chromosome bactérien ou de l'acquisition d'ADN extrachromosomique. Les bactéries productrices d'antibactériens ont développé des mécanismes de résistance similaires à ceux des souches résistantes aux antibiotiques, et qui ont pu leur être transférés. La propagation de la résistance aux antibiotiques se produit souvent par transmission verticale de mutations au cours de la croissance et par recombinaison génétique de l'ADN via des échanges génétiques horizontaux . Par exemple, les gènes de résistance aux antibiotiques peuvent être échangés entre différentes souches ou espèces bactériennes via des plasmides porteurs de ces gènes. Les plasmides porteurs de plusieurs gènes de résistance différents peuvent conférer une résistance à plusieurs antibiotiques. Une résistance croisée à plusieurs antibactériens peut également se produire lorsqu'un mécanisme de résistance codé par un seul gène confère une résistance à plus d'un composé antibactérien.
Les souches et espèces résistantes aux antibiotiques, parfois appelées « superbactéries », contribuent désormais à l'émergence de maladies qui étaient, pendant un temps, bien maîtrisées. Par exemple, les souches bactériennes émergentes responsables de la tuberculose, résistantes aux traitements antibactériens auparavant efficaces, posent de nombreux défis thérapeutiques. On estime qu'environ un demi-million de nouveaux cas de tuberculose multirésistante (TB-MR) surviennent chaque année dans le monde. Par exemple, la NDM-1 est une enzyme récemment identifiée qui confère aux bactéries une résistance à un large éventail d' antibiotiques bêta-lactamines . L' Agence britannique de protection de la santé a déclaré que « la plupart des isolats porteurs de l'enzyme NDM-1 sont résistants à tous les antibiotiques intraveineux standards utilisés pour le traitement des infections graves ». Le 26 mai 2016, une « superbactérie » d'E. coli résistante à la colistine , un antibiotique de dernier recours, a été identifiée aux États-Unis. Ces dernières années, même les bactéries anaérobies, historiquement considérées comme moins préoccupantes en termes de résistance, ont démontré des taux élevés de résistance aux antibiotiques, en particulier Bacteroides , pour lesquelles les taux de résistance à la pénicilline ont été signalés comme dépassant 90 %.
Abuser
Les formes courantes de mésusage des antibiotiques incluent l'utilisation excessive d' antibiotiques prophylactiques chez les voyageurs et le défaut de prescription d'une posologie adaptée au poids du patient et à ses antécédents de traitement. Parmi les autres formes de mésusage figurent l'interruption du traitement antibiotique prescrit, un dosage et une administration incorrects, ou encore un repos insuffisant. Un traitement antibiotique inapproprié, par exemple, consiste à prescrire des antibiotiques pour traiter des infections virales telles que le rhume . Une étude sur les infections des voies respiratoires a révélé que « les médecins étaient plus enclins à prescrire des antibiotiques aux patients qui semblaient s'y attendre » . Des interventions multifactorielles ciblant à la fois les médecins et les patients peuvent réduire les prescriptions inappropriées d'antibiotiques . Le manque de tests diagnostiques rapides au chevet du patient, en particulier dans les contextes aux ressources limitées, est considéré comme l'un des facteurs contribuant au mésusage des antibiotiques
Plusieurs organisations préoccupées par la résistance aux antimicrobiens militent pour l'élimination de l'usage inutile d'antibiotiques. Les problèmes de mésusage et de surconsommation d'antibiotiques ont été abordés par la création du Groupe de travail inter-agences américain sur la résistance aux antimicrobiens. Ce groupe de travail vise à lutter activement contre la résistance aux antimicrobiens et est coordonné par les Centres américains de contrôle et de prévention des maladies (CDC) , la Food and Drug Administration (FDA) et les National Institutes of Health ( NIH), ainsi que par d'autres agences américaines. L'organisation non gouvernementale Keep Antibiotics Working mène une campagne . En France, la campagne gouvernementale « Les antibiotiques ne sont pas automatiques », lancée en 2002, a permis une réduction significative des prescriptions d'antibiotiques inutiles, notamment chez les enfants.
L'émergence de la résistance aux antibiotiques a conduit à des restrictions sur leur utilisation au Royaume-Uni en 1970 (rapport Swann, 1969), et l'Union européenne interdit leur utilisation comme facteurs de croissance depuis 2003. De plus, plusieurs organisations (dont l'Organisation mondiale de la Santé, l' Académie nationale des sciences et la Food and Drug Administration américaine ) préconisent de limiter l'utilisation des antibiotiques dans l'élevage. Cependant, les mesures réglementaires et législatives visant à limiter l'utilisation des antibiotiques sont souvent retardées, notamment en raison de la résistance à ces réglementations de la part des industries qui utilisent ou vendent des antibiotiques, et du temps nécessaire aux recherches pour établir les liens de causalité entre leur utilisation et la résistance à ces derniers. Deux projets de loi fédéraux (S.742 et HR 2562 ) visant à éliminer progressivement l'utilisation non thérapeutique des antibiotiques chez les animaux destinés à la consommation aux États-Unis ont été proposés, mais n'ont pas été adoptés. Ces projets de loi ont été approuvés par des organisations de santé publique et médicales, notamment l'American Holistic Nurses' Association, l' American Medical Association et l' American Public Health Association .
Malgré les engagements des entreprises alimentaires et des restaurants à réduire ou à éliminer la viande provenant d’animaux traités aux antibiotiques, l’achat d’antibiotiques destinés aux animaux d’élevage augmente chaque année.
L’utilisation d’antibiotiques en élevage a été largement répandue. Aux États-Unis, la question de l’émergence de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques, due à leur utilisation dans l’élevage, a été soulevée par la Food and Drug Administration (FDA) en 1977. En mars 2012, le tribunal de district des États-Unis pour le district sud de New York, saisi par le Natural Resources Defense Council et d’autres parties, a ordonné à la FDA de retirer les autorisations d’utilisation d’antibiotiques dans l’élevage, en violation de sa réglementation.
Des études ont montré que les idées fausses courantes concernant l’efficacité et la nécessité des antibiotiques pour traiter les maladies bénignes courantes contribuent à leur surutilisation.
Parmi les autres effets indésirables des antibiotiques figurent l'anaphylaxie , la toxicité médicamenteuse (notamment les lésions rénales et hépatiques) et les surinfections par des organismes résistants. On sait également que les antibiotiques affectent la fonction mitochondriale , ce qui peut contribuer à la cellules immunitaires observée lors d' une septicémie . Ils modifient aussi le microbiome intestinal, pulmonaire et cutané , ce qui peut être associé à des effets indésirables tels que la diarrhée associée à Clostridioides difficile . Si les antibiotiques peuvent clairement sauver des vies chez les patients atteints d'infections bactériennes, leur surutilisation, en particulier chez les patients pour lesquels les infections sont difficiles à diagnostiquer, peut entraîner des effets néfastes par de multiples mécanismes
Histoire
L’utilisation des antibiotiques en médecine moderne a débuté avec la découverte d’antibiotiques de synthèse dérivés de colorants. Il a été démontré que diverses huiles essentielles possèdent des propriétés antimicrobiennes. De plus, les plantes dont sont extraites ces huiles peuvent être utilisées comme agents antimicrobiens ciblés.
Antibiotiques de synthèse dérivés de colorants
La chimiothérapie antibiotique de synthèse, en tant que science, et le développement des antibactériens ont débuté en Allemagne avec Paul Ehrlich à la fin des années 1880. Ehrlich a observé que certains colorants coloraient les cellules humaines, animales ou bactériennes, tandis que d'autres restaient insensibles. Il a alors émis l'hypothèse qu'il serait possible de créer des substances chimiques agissant comme un médicament sélectif, capable de se lier aux bactéries et de les détruire sans nuire à l'hôte humain. Après avoir testé des centaines de colorants sur divers organismes, il a découvert en 1907 un médicament utile en médecine, le premier composé organo-arsénié antibactérien de synthèse, le salvarsan , aujourd'hui appelé arsphénamine.
Ceci marqua le début de l'ère des traitements antibactériens, inaugurée par la découverte d'une série d'antibiotiques de synthèse dérivés de l'arsenic par Alfred Bertheim et Ehrlich en 1907. Ehrlich et Bertheim avaient expérimenté divers composés chimiques dérivés de colorants pour traiter la trypanosomiase chez la souris et les infections à spirochètes chez le lapin. Si leurs premiers composés étaient trop toxiques, Ehrlich et Sahachiro Hata , un bactériologiste japonais collaborant avec Ehrlich à la recherche d'un médicament contre la syphilis , obtinrent un résultat positif avec le 606e composé de leur série d'expériences. En 1910, Ehrlich et Hata annoncèrent leur découverte, qu'ils nommèrent médicament « 606 », au Congrès de médecine interne de Wiesbaden . La société Hoechst commença à commercialiser le composé vers la fin de 1910 sous le nom de Salvarsan, aujourd'hui connu sous le nom d'arsphénamine . Ce médicament a été utilisé pour traiter la syphilis durant la première moitié du XXe siècle. En 1908, Ehrlich a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine pour ses contributions à l'immunologie . Hata a été nominé pour le prix Nobel de chimie en 1911 et pour le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1912 et 1913.
Le premier sulfamide et le premier antibiotique à action systémique , le Prontosil , a été mis au point par une équipe de recherche dirigée par Gerhard Domagk en 1932 ou 1933 aux laboratoires Bayer du conglomérat IG Farben en Allemagne , ce qui valut à Domagk le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1939 . Le sulfanilamide, principe actif du Prontosil, n'était pas brevetable car il était déjà utilisé depuis quelques années dans l'industrie des colorants . Le Prontosil avait un spectre d'activité relativement large contre les cocci Gram positifs , mais pas contre les entérobactéries . Son succès a rapidement stimulé la recherche. La découverte et le développement de ce sulfamide ont ouvert l'ère des antibactériens
Pénicilline et autres antibiotiques naturels
Des observations sur la croissance de certains micro-organismes inhibant celle d'autres micro-organismes ont été rapportées depuis la fin du XIXe siècle. Ces observations d'antibiose entre micro-organismes ont conduit à la découverte d'antibactériens naturels. Louis Pasteur a observé : « Si nous pouvions intervenir dans l'antagonisme observé entre certaines bactéries, cela offrirait peut-être les plus grands espoirs thérapeutiques. »
En 1874, le médecin Sir William Roberts a noté que les cultures de la moisissure Penicillium glaucum utilisée dans la fabrication de certains types de fromage bleu ne présentaient pas de contamination bactérienne.
En 1895, Vincenzo Tiberio , un médecin italien, a publié un article sur le pouvoir antibactérien de certains extraits de moisissures.
En 1897, le doctorant Ernest Duchesne soutint une thèse intitulée « Contribution à l'étude de la concurrence vitale *Escherichia coli* était éliminée par *Penicillium glaucum* lorsqu'elles étaient cultivées ensemble. Il observa également que lorsqu'il inoculait à des animaux de laboratoire des doses létales de bacilles typhoïdes en présence de *Penicillium glaucum* , ces animaux ne contractaient pas la typhoïde. Son service militaire après l'obtention de son doctorat l'empêcha de poursuivre ses recherches . Duchesne mourut de la tuberculose , une maladie aujourd'hui traitée par antibiotiques.
En 1928, Sir Alexander Fleming postula l'existence de la pénicilline , une molécule produite par certaines moisissures qui tue ou inhibe la croissance de certaines bactéries. Fleming travaillait sur une culture de bactéries pathogènes lorsqu'il remarqua les spores d'une moisissure verte, Penicillium rubens , dans l'une de ses boîtes de Petri . Il observa que la présence de cette moisissure tuait les bactéries ou empêchait leur croissance. Fleming supposa que la moisissure devait sécréter une substance antibactérienne, qu'il nomma pénicilline en 1928. Fleming pensait que ses propriétés antibactériennes pourraient être exploitées en chimiothérapie. Il caractérisa initialement certaines de ses propriétés biologiques et tenta d'utiliser une préparation rudimentaire pour traiter certaines infections, mais il ne put poursuivre son développement sans l'aide de chimistes qualifiés.
En 1942, Ernst Chain , Howard Florey et Edward Abraham réussirent à purifier la première pénicilline, la pénicilline G , mais celle-ci ne fut largement disponible en dehors des forces armées alliées qu'à partir de 1945. Plus tard, Norman Heatley mit au point la technique de rétro-extraction permettant de purifier efficacement la pénicilline en grande quantité. La structure chimique de la pénicilline fut proposée pour la première fois par Abraham en 1942 , puis confirmée par Dorothy Crowfoot Hodgkin en 1945. La pénicilline purifiée présentait une puissante activité antibactérienne contre un large spectre de bactéries et une faible toxicité chez l'homme. De plus, contrairement aux sulfamides de synthèse, son activité n'était pas inhibée par des constituants biologiques tels que le pus (voir ci-dessous). La découverte de la pénicilline suscita un regain d'intérêt pour la recherche de composés antibiotiques d'efficacité et d'innocuité similaires. Pour leur développement réussi de la pénicilline, que Fleming avait découverte accidentellement mais qu'il n'avait pas pu développer lui-même, en tant que médicament thérapeutique, Chain et Florey ont partagé le prix Nobel de médecine de 1945 avec Fleming.
Florey attribue à René Dubos le mérite d'avoir été le pionnier de la recherche systématique et délibérée de composés antibactériens, ce qui a conduit à la découverte de la gramicidine et a relancé les recherches de Florey sur la pénicilline. En 1939, au début de la Seconde Guerre mondiale , Dubos annonça la découverte du premier antibiotique d'origine naturelle, la tyrothricine , un composé de 20 % de gramicidine et de 80 % de tyrocidine , extrait de Bacillus brevis . Ce fut l'un des premiers antibiotiques commercialisés et il se révéla très efficace pour traiter les plaies et les ulcères pendant la Seconde Guerre mondiale. Cependant, la gramicidine ne pouvait être utilisée par voie systémique en raison de sa toxicité. La tyrocidine s'avéra également trop toxique pour un usage systémique. Les résultats des recherches menées durant cette période ne furent pas partagés entre les puissances de l' Axe et les Alliés pendant la Seconde Guerre mondiale et leur accès fut limité pendant la Guerre froide .
Fin du XXe siècle
Au milieu du XXe siècle, le nombre de nouvelles substances antibiotiques introduites à des fins médicales a considérablement augmenté. De 1935 à 1968, 12 nouvelles classes ont été mises sur le marché. Cependant, le nombre de nouvelles classes a fortement diminué, avec seulement deux nouvelles classes introduites entre 1969 et 2003.
pipeline antibiotique
L’OMS et l’ Infectious Disease Society of America ( IDSA) signalent toutes deux que le faible nombre de nouveaux antibiotiques en développement ne permet pas de suivre la capacité croissante des bactéries à développer des résistances. Le rapport de l’IDSA note que le nombre de nouveaux antibiotiques autorisés à la vente chaque année est en baisse et identifie sept antibiotiques actifs contre les bacilles Gram négatif actuellement en phase 2 ou 3 d’essais cliniques. Cependant, ces médicaments ne couvrent pas l’ensemble du spectre de résistance des bacilles Gram négatif. Selon l’OMS, cinquante et une nouvelles entités thérapeutiques – antibiotiques (y compris les associations) – sont en phase 1 à 3 d’essais cliniques (données de mai 2017). Les antibiotiques ciblant les pathogènes Gram positif multirésistants restent une priorité absolue.
Quelques antibiotiques ont obtenu une autorisation de mise sur le marché au cours des sept dernières années. La céphalosporine ceftaroline et les lipoglycopeptides oritavancine et télavancine ont été approuvés pour le traitement des infections bactériennes aiguës de la peau et des tissus mous, ainsi que des pneumonies bactériennes communautaires. Le lipoglycopeptide dalbavancine et l'oxazolidinone tédizolide ont également été approuvés pour le traitement des infections bactériennes aiguës de la peau et des tissus mous. La fidaxomicine, premier représentant d'une nouvelle classe d' antibiotiques macrocycliques à spectre étroit , a été approuvée pour le traitement des colites à Clostridium difficile . Parmi les nouvelles associations céphalosporine-inhibiteur de la lactase approuvées figurent le ceftazidime-avibactam et le ceftolozane-avibactam, indiqués dans le traitement des infections urinaires compliquées et des infections intra-abdominales.
Ceftolozane / tazobactam (CXA-201 ; CXA-101/tazobactam) : association d’une céphalosporine antipseudomonas et d’un inhibiteur de β-lactamase (inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire). Approuvé par la FDA le 19 décembre 2014.
