13.2A: Inhibition de la Synthèse de la Paroi Cellulaire

Termes clés

  • antibiotique bêta-lactame: Une large classe d’antibiotiques qui inhibent la synthèse de la paroi cellulaire, composée de tous les agents antibiotiques contenant un noyau β-lactame dans leurs structures moléculaires. Cela comprend les dérivés de la pénicilline (pénams), les céphalosporines (céphèmes), les monobactames et les carbapénèmes.
  • Antibiotique glycopeptidique: Les antibiotiques glycopeptidiques sont composés de peptides non ribosomiques cycliques ou polycycliques glycosylés. Les antibiotiques glycopeptidiques importants comprennent la vancomycine, la teicoplanine, la télavancine, la bléomycine, la ramoplanine et la décaplanine. Cette classe de médicaments inhibe la synthèse des parois cellulaires chez les microbes sensibles en inhibant la synthèse des peptidoglycanes.
  • peptidoglycane: Un polymère de glycane et de peptides présent dans les parois cellulaires bactériennes.

Deux types de médicaments antimicrobiens agissent en inhibant ou en interférant avec la synthèse de la paroi cellulaire des bactéries cibles. Les antibiotiques ciblent généralement la formation de parois cellulaires bactériennes (dont le peptidoglycane est un composant important) car les cellules animales n’ont pas de parois cellulaires. La couche de peptidoglycane est importante pour l’intégrité structurelle de la paroi cellulaire, étant le composant le plus externe et le plus primaire de la paroi.

La première classe de médicaments antimicrobiens qui interfèrent avec la synthèse de la paroi cellulaire sont les antibiotiques β-lactames (antibiotiques bêta-lactames), constitués de tous les agents antibiotiques contenant un noyau β-lactame dans leurs structures moléculaires. Cela comprend les dérivés de la pénicilline (pénams), les céphalosporines (céphèmes), les monobactames et les carbapénèmes. les antibiotiques β-lactames sont bactériocides et agissent en inhibant la synthèse de la couche de peptidoglycane des parois cellulaires bactériennes. La dernière étape de la synthèse du peptidoglycane est facilitée par les protéines de liaison à la pénicilline (PBP). Les PBP varient dans leur affinité pour la liaison de la pénicilline ou d’autres antibiotiques β-lactames.

image
Figure: Génération de sphéroplastes de pénicilline: Diagramme illustrant l’échec de la division cellulaire bactérienne en présence d’un inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire (par exemple, pénicilline, vancomycine).La 1-pénicilline (ou un autre inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire) est ajoutée au milieu de croissance avec une bactérie se divisant.2 – La cellule commence à se développer, mais est incapable de synthétiser une nouvelle paroi cellulaire pour accueillir la cellule en expansion.3- Au fur et à mesure que la croissance cellulaire se poursuit, le cytoplasme recouvert par la membrane plasmique commence à s’échapper à travers le ou les interstices de la paroi cellulaire.4- L’intégrité de la paroi cellulaire est encore violée. La cellule continue d’augmenter en taille, mais est incapable de « pincer » le matériel cytoplasmique supplémentaire en deux cellules filles car la formation d’un sillon de division dépend de la capacité de synthétiser une nouvelle paroi cellulaire.5- La paroi cellulaire est entièrement débarrassée, formant un sphéroplaste, extrêmement vulnérable par rapport à la cellule d’origine. La perte de la paroi cellulaire fait également perdre à la cellule le contrôle de sa forme, de sorte que même si la bactérie d’origine était en forme de bâtonnet, le sphéréoplaste est généralement sphérique. Enfin, le fait que la cellule ait maintenant doublé une grande partie de son matériel génétique et métabolique perturbe davantage l’homéostasie, ce qui entraîne généralement la mort de la cellule.

Les bactéries développent souvent une résistance aux antibiotiques β-lactames en synthétisant une β-lactamase, une enzyme qui attaque le cycle β-lactame. Pour surmonter cette résistance, les antibiotiques β-lactames sont souvent administrés avec des inhibiteurs de la β-lactamase tels que l’acide clavulanique.

La deuxième classe de médicaments antimicrobiens qui interfèrent avec la synthèse de la paroi cellulaire sont les antibiotiques glycopeptidiques, qui sont composés de peptides cycliques ou polycycliques non ribosomiques glycosylés. Les antibiotiques glycopeptidiques importants comprennent la vancomycine, la teicoplanine, la télavancine, la bléomycine, la ramoplanine et la décaplanine. Cette classe de médicaments inhibe la synthèse des parois cellulaires chez les microbes sensibles en inhibant la synthèse des peptidoglycanes. Ils se lient aux acides aminés à l’intérieur de la paroi cellulaire, empêchant l’ajout de nouvelles unités au peptidoglycane.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.