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RUPTURE ET CONTINUITE

RUPTURE ET CONTINUITE
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27 mars 2008

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27 mars 2008

Lexique

ARN messager :

L'ARN messager transmet l'information génétique jusqu'aux ribosomes où s'effectue la traduction, 2ème étape de l'expression des gènes.

Antigène :

Substance qui, introduite dans un organisme, stimule la formation d'anticorps, qui neutraliseront la substance.

Capside :

Coque protéique entourant l'acide nucléique d'un virion

Choc septique :

Libération importante de bactéries dans le sang.

Pathogène :

Organisme ou micro-organisme à l'origine d'une maladie

Toxine :

Poison soluble produit par un être vivant, responsable de la plupart des effets toxiques sur l'organisme.

Virion :

Particule virale complète constituée de son acide nucléique et de son enveloppe protectrice

Virus à ARN, polarité + :

La polarité + est celle de l'ARN messager

Virus à ARN, polarité - :

La polarité - est celle de l'ARN complémentaire de l'ARN messager.

27 mars 2008

Conclusion

La découverte des vaccins puis celle des antibiotiques a révolutionné le milieu médical. En effet, cela a permis d’aboutir à l’éradication d’une maladie qui faisait autrefois de nombreuses victimes : la variole. Et a permis aussi de soigner la septicémie : un cas infectieux grave et généralisé qui demande d’urgence une hospitalisation immédiate. Ces découvertes ont donc permis de sauver plusieurs millions de vies.

Mais l’utilisation abusive et anarchique des antibiotiques nous mène à un autre problème : la résistance des bactéries face aux antibiotiques.

27 mars 2008

Etude de cas : la septicémie

On qualifie de septicémie toutes les maladies caractérisées par la présence permanente dans l’organisme et dans le sang d’une bactérie pathogène (du grec pathos : maladie).

La septicémie est la conséquence du passage dans la circulation sanguine de décharges massives et répétées de germes.

 

1) Il existe deux sortes de septicémies :

 

  • Thrombo-phlébitique : apparition de frisson et de      fièvre, elle est traitée par antibiotiques injectés par voie veineuse.

 

  • Lymphatique      : débute au niveau digestif. Les germes entrent dans le circuit      lymphatique, puis dans les ganglions où ils se multiplient. Il n’y a pas      de signe  particulier. On traite      cette septicémie avec des antibiotiques administrés          par voie orale.

 

Ce qui provoque la septicémie :

  • A la suite des plaies opératoires et des blessures      infectées. Les germes      pénètrent dans la circulation et      s’y développent et déterminent des      accidents généraux      graves. On se protège des septicémies traumatiques en   assurant la      désinfection des plaies en recourant à l’emploi d’antibiotiques      appropriés.

 

  • Dans les infections générales comme la fièvre      typhoïde, la variole, les      streptococcies … les germes      pathogènes parviennent, grâce à      l’affaiblissement des      défenses naturelles, à franchir les capillaires et à          envahir le sang. On lutte contre ces accidents en utilisant des antibiotiques.

Dans les deux cas, les germes entrent par le sang.

 

2) Symptômes :

La septicémie est difficile à détecter. Elle se manifeste par une forte fièvre, des frissons, et parfois un malaise général.

3) Traitement :

Le traitement est choisi selon la porte d’entrée du germe.

Elle se traite toujours par antibiotiques, injectés directement dans le sang, ou avalés.

La septicémie est un état infectieux grave généralisé. Elle impose l’hospitalisation d’urgence afin d’éviter le choc septique.

 

Conclusion :

On voit donc que grâce à l’apparition des antibiotiques, cette infection, très grave, a pu être freinée, empêchant ainsi des millions de morts.

27 mars 2008

Exercice

Thème : l'évolution d'un médicament injecté

Expérience : on injecte dans le sang d'un malade une dose d'un médicament M. On note C0 la concentration du médicament injecté, on donne C0=4

Hypothèses : On suppose que ce médicament se répartit instantanément dans le sang et qu'il est ensuite éliminé progressivement.

But : étudier la concentration du médicament M en fonction du temps.

Soit (Cn) la suite étudiant l’évolution de la concentration du médicament M injecté au bout de n heures.
On a C0=4.
Après une heure d'injection la concentration du médicament M dans le sang diminue de 30%.

1a) Calcul du coefficient multiplicateur qui permet de calculer la concentration C1 du médicament M.
1-(t/100).
1-(30/100) = 1–0,3 = 0,7.

Donc le coefficient multiplicateur est de 0,7.

1b) Calcul de C1 : C1 est égal à la concentration initiale C0 multipliée par le coefficient multiplicateur 0,7

C1 = 4*0,7 = 2,8 mg.L

2) La concentration du médicament M continue de diminuer de 30% chaque heure.

2a) Calcul de C2

C2 est égal à la concentration précédente multiplié par le coefficient multiplicateur.
C2= 2,8*0,7= 1,96 mg.L

Calcul de C3

Il en est de même pour C3 : on multiplie C2 par 0,7.
C3=1,96*0,7 = 1,372 mg.L

Calcul de C4 

Il en est de même pour C4 : on multiplie C3 par 0,7.
C4=1,372*0,7= 0,9604 mg.L


2b) Je démontre que Cn+1 = 0,7*Cn

On remarque qu’à la question précédente, on multiplie une concentration Cn par le coefficient multiplicateur 0,7 pour obtenir la concentration suivante.

Pour une valeur quelconque de n, on a :

Cn+1 = Cn – (30/100)*Cn = Cn*(1-0,3) = 0,7*Cn

D’où Cn+1 = Cn * 0,7.

On remarque donc que la suite (Cn) est une suite géométrique de raison q = 0,7.



2c) Je donne l'expression de Cn en fonction de n.

Cn=4*0,7^n

2d) Je calcule C12 et C13

C12=4*O,7^12=0,0553651488 mg.L


C13 = 4*0,7^13 = 0,03875560416 mg.L

2e) Le médicament est éliminé pour Cn<0,05 mg.L.
Je calcule donc après combien d'heures on peut considérer que le médicament est éliminé.

On peut considérer que le médicament est éliminé après 13 heures car C12>0,05>C13.


Conclusion :
En une demi-journée, l'organisme est capable d'éliminer un médicament.

Après treize heures, il faut donc réinjecter une dose de médicament pour prolonger son effet.


L’évolution de la concentration du médicament au fil du temps.

exercice_tableau_de_valeurs


Courbe de l’évolution de la concentration du médicament M  au fil du temps.

Courbe_exercice

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27 mars 2008

Fonctionnement des antibiotiques

Les antibiotiques, selon leur nature, s’attaquent à différentes parties de la bactérie :

§ La paroi bactérienne :

Certains antibiotiques agissent sur la paroi bactérienne, et empêche sa synthèse. Ainsi, ils empêchent la formation de nouvelles bactéries.

§ La membrane cellulaire :

Lors que les antibiotiques s’attaquent à la membrane cellulaire d’une bactérie, ils perturbent la perméabilité membranaire et permettent la diffusion de substances hydrosolubles hors de la bactérie, ce qui entraîne sa destruction.

§ L’A.D.N :

Les antibiotiques inhibent la réplication de l’ADN, ce qui est indispensable à la formation de nouvelles bactéries.

§ La synthèse protéique :

L’antibiotique empêche la synthèse des protéines.

Les_cibles_de_l_antibiotique


Un antibiotique en action :

Etape_1_Antibiotique

Etape_2_Antibiotique

Etape_3_Antibiotique


Révolution médicale


Même si la découverte des antibiotiques est loin d’avoir permis de contrôler l’ensemble des maladies infectieuses dues à des bactéries (sans parler des maladies virales et parasitaires contre lesquelles les antibiotiques sont sans efficacité), elle a cependant constitué une véritable révolution thérapeutique et a permis de sauver des millions de vies. On considère que l’utilisation des antibiotiques a permis d’allonger de dix ans la durée de vie moyenne de l’espèce humaine. 

Grâce à la découverte du Penicillium, beaucoup de maladies on été contrées, notamment la septicémie, qui faisait des ravages avant l’arrivée de la pénicilline (antibiotique fait à partir du Penicillium).

27 mars 2008

Généralités sur les bactéries

Les bactéries sont des micro-organismes unicellulaires, sans noyau (procaryote) dont le génome est constitué d'ADN. La bactérie contient un seul chromosome et éventuellement des plasmides. Leurs dimensions sont de l’ordre du micromètre ; elles sont donc observables seulement à l’aide d’un microscope.

Certaines bactéries peuvent être pathogènes.

Chez l'Homme les symptômes d'une infection bactérienne sont similaires à ceux observés lors d'une infection virale (éruption cutanée, toux, écoulement nasal, larmoiement, fatigue, nausée, fièvre et douleurs musculaires). Les infections bactériennes sont traitées par antibiotique.

Structure_d_une_bactérie


Les formes des bactéries sont variées. On distingue :

 

  • Des formes rondes ou coques (coccus en      latin, au pluriel cocci),
  • Des formes allongées en bâtonnet ou bacilles,
  • Des formes intermédiaires ou coccobacilles,
  • Des formes plus ou moins spiralées.

Les_diff_rentes_formes_que_peut_prendre_une_bact_rie
Les_diffrentes_formes_que_peut_prendre_une_bactrie

27 mars 2008

Généralités sur les antibiotiques

Sa découverte

C’est à Alexander Fleming, biologiste anglais, que l’on doit la découverte du premier antibiotique. En 1929, alors qu’il cultivait des staphylocoques, il s’aperçut qu’une moisissure gris verdâtre était apparue, comme celle qui se forme à l’humidité sur certains aliments. Fleming nota alors qu’autour de la moisissure il n’y avait aucune bactérie.

Alexander Fleming (1881 - 1955), dans son laboratoire à Londres.
Fleming

penicillum

Définition

Les antibiotiques sont fabriqués à partir de cultures de micro-organismes ou sont des médicaments entièrement synthétisés qui ont la propriété de tuer des micro-organismes vivants ou d'empêcher leur prolifération.

Certains sont également capables de détruire les microbes.

Certains antibiotiques sont applicables localement sur la peau, les yeux ou les muqueuses sous la forme de crèmes ou de lotions. D’autres sont administrés oralement. D’autres encore sont injectés par voie parentérale, injections intramusculaires, intraveineuses ou sous-cutanées cette dernière méthode est employée lorsque l’absorption doit être rapide.

 

Les différents antibiotiques

Il existe deux types d’antibiotiques :

¤ Les bactéricides : ils tuent la bactérie.

¤ Les bactériostatiques : ils empêchent le développement de la bactérie.

 

Inconvénients

Le large choix d’antibiotiques aujourd’hui disponibles permet de traiter la plupart des infections bactériennes.

La sélection naturelle joue ici un rôle vital. Lorsque des bactéries sont exposées à un antibiotique, la plupart d'entre elles meurent. Cependant, certaines parviennent à survivre et transmettent leurs nouvelles capacités de résistance aux prochaines générations. Il ne faut donc pas leur apprendre à résister aux antibiotiques et prendre soin de garder les nouvelles molécules de notre arsenal pour les souches de bactéries résistantes.


 

Statistiques :

 

Au début du IXe siècle les maladies bactériennes représentaient les principales causes de décès.

Mais la découverte des antibiotiques les a, en partie, éliminées. En 1900 la pneumonie et la tuberculose étaient responsables de 25 % des décès aux USA. En 1990, elles ne représentaient plus que 4% des décès.

 

Taux de mortalité du à différentes maladies avant et après la découverte des antibiotiques

Antibiotiques_tableau


 

Données du tableau sous forme de graphe

Antibitotiques_histogramme

On constate sur le schéma que le taux de mortalité de ces différentes maladies a considérablement baissé après la découverte des antibiotiques.

27 mars 2008

Introduction

Du grec « anti » et « bios », qui veulent dire respectivement « contre » et « vie », les antibiotiques  luttent contre les bactéries et autres microbes, mais sont impuissants face aux virus.

D’origine naturelle ou synthétique, les antibiotiques sont capables de stopper la multiplication des bactéries, on les appelle « bactériostatique », où même de les détruire, on les appelle alors « bactéricides ».

 

Doc : Réplication au velours


Replication_au_velours

27 mars 2008

Etude de cas : La variole

La variole est une maladie infectieuse, très contagieuse, elle est caractérisée par une éruption pustuleuse. Elle peut donner lieu à de graves épidémies. C'est une maladie d'origine virale, et ne peut pas être traitée par des antibiotiques.

un_varioleux


 

Son Histoire :

Inconnue des Grecs et des Romains, la variole fut découverte en 622 par un médecin arabe nommé Haroun. Il mentionna pour la première fois cette maladie sous le nom de djidri.

Au Xe siècle, la maladie fut décrite par Rhazès.

C’est en Asie que la variole apparait, elle est importée par les Sarrasins en Afrique, puis dans le midi de l’Europe et enfin dans le reste du monde, causant au fil des siècles d’effroyables épidémies, responsables de millier de morts. Ceux qui survivaient étaient défigurés à vie.

Au XIe siècle, il y eut six grandes épidémies de variole en Europe. A cette époque, il y avait plus de cinq cent mille morts par an, et seulement en Europe.

 

La Variolisation :

On savait cependant, qu’une personne qui survivait à la variole était immunisée à vie. On en conclut alors, qu’il existait une variole « légère ».

C’est ainsi que commença la variolisation.

On devait se faire contaminer par des varioleux légèrement atteints. Ce furent les Chinois qui mirent ce système en place en premier. Dès le VIe siècle, les enfants revêtent les vêtements des malades peu atteints : c’est la variolisation.

C’est au XVIIIe siècle qu’on répand la méthode en Europe, le médecin toscan Antonio Vallisneri écrivit alors «On achète la variole dans toute la Lombardie » : les enfants se présentaient chez un malade et pouvaient pour un quatrain (monnaie de l’époque) lui toucher la main. Ce contact suffisait à propager la maladie.

Ce furent ensuite les médecins qui inoculèrent la variole avec la substance contenue dans les pustules des malades.

Cependant, cette méthode présentait des inconvénients : sur trois cents personnes, il en mourait au moins quatre, et les autres ne guérissaient jamais complètement ; l’infection demeurait dans le sang, et souvent, on tombait malade à nouveau et on mourait.

C’est alors qu’on utilisa la vaccine …

Virus_de_la_variole


 

Découverte du vaccin antivariolique : 

 

Edouard Jenner, médecin de campagne en Angleterre, entendit dire par les paysans du lieu que beaucoup d’entre eux avaient eu la variole et avaient été guéris au bout de quelques jours ; ils précisent qu’ils avaient été contaminés par leurs vaches.

Jenner apprit bientôt que les vaches pouvaient contracter une maladie (la vaccine) tout à fait semblable à la variole des hommes et caractérisée, elle aussi, par de petites pustules répandues sur le corps. Après de longues observations, il constata que tous les paysans contaminés par les vaches n’étaient que légèrement malades et que leurs pustules ne laissaient pas de cicatrice.

Plus de doute : il existait bien une «variole des vaches », sans conséquence mortelle pour l’homme. Mais suffisait-il de l’avoir contractée pour être immunisé contre la variole des hommes ?

Il voulu s’en assurer : le 14 mai 1796, il inocula dans le bras d’un petit paysan la substance contenue dans les pustules d’une forme de vaccine, puis, au bout de quelques jours, il inocula des germes de la variole mortelle des hommes.

L’enfant ne fut pas touché et il était immunisé contre la variole.

Edward_Jenner

Edward Jenner (1749 - 1823) administrant le vaccin contre la variole à un enfant

La chose était claire : en inoculant la « variole des vaches »à l’homme, on l’immunisait contre la variole mortelle.


La Vaccination :

La vaccination contre la variole se répandit rapidement dans le monde entier.

- Dès que Napoléon Ier fut au courant de cette grande découverte, il fit vacciner son fils, et il organisa dans l’Empire vingt cinq centres de vaccination antivariolique.

- En 1800, la méthode était introduite en France grâce au duc de La Rochefoucauld-Liancourt.

- En 1801, à Londres, plus de dix mille personnes se faisaient vacciner, et en 1803 le roi d’Espagne rendait la vaccination obligatoire dans son pays.

Vers la moitié du XIXe siècle, la vaccination fut rendue obligatoire dans tous les pays civilisés.

En 1967, l’assemblée mondiale de la santé alloua à l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) un budget annuel de 2,4 millions de dollars pour conduire sur 10 ans une campagne visant à éradiquer la maladie.

- Le 29 octobre 1979, l’OMS déclara la variole éradiquée de la surface de la terre. La vaccination fut interrompue le 8 mai 1980.

- C’est le premier exemple d’une maladie qui disparaît grâce à la vaccination.

- La vaccination antivariolique n’est plus pratiquée en France depuis 1979. Les rappels ne le sont plus depuis 1984. On arrêta de produire le vaccin « Dryvax ».

- Le 30 juin 1999, l’OMS a fixé un délai pour la destruction totale de tous les stocks de virus estimant que garder des souches virales était dangereux : si des terroristes s’en emparaient, ils pourraient déclencher une véritable pandémie.


Taux de mortalité chez des personnes vaccinées et des personnes non vaccinées contre la variole

La mort survenait dans environ 30 % des cas chez les personnes non vaccinées. Parmi les personnes vaccinées, le taux de mortalité avait chuté à environ 3 %. Ces chiffres proviennent des taux de mortalité enregistrés avant 1972 (année du dernier cas de variole survenue naturellement).


Taux_de_mortalité

On constate que le taux de mortalité était nettement inférieur lorsqu’une personne avait été vaccinée contre la variole. Il était 11 fois moins élevé que chez une personne non vaccinée.


Les ravages de la variole en période de guerre :

tableau_variole

Variole_1870

Variole_1914


On constate qu’en 1870, en à peine six mois, il y eut 24000 décès causés par la variole, alors que pendant la première Guerre Mondiale, le nombre de décès était minime : seulement 4 morts en 5 ans.

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