Pénicilline

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Représentation de la molécule de Pénicilline

Les pénicillines sont des antibiotiques bêta-lactamines. A la base, la pénicilline est une toxine qui provient de la moisissure pénicillium et qui est inoffensive pour l'homme. Elles n'ont été introduites pour des thérapies qu'à partir de 1941 ou 1943, treize ans suivant leur découverte. La chimie allemande avait préféré pour sa part s'orienter dans la voie des sulfamidés. Elles sont utilisées dans le traitement d'infections bactériennes, principalement contre des germes gram-positifs. Elles furent officiellement découvertes, et en tout cas promues, par l'écossais Sir Alexander Fleming le 3 septembre 1928 (pénicilline G) bien qu'un médecin français Ernest Duchesne réalisa en 1894 une thèse de médecine intitulée “Contribution à l’étude de la concurrence vitale chez les micro-organismes : antagonisme entre les moisissures et les microbes” qui étudiait en particulier l'interaction entre Escherichia coli et Penicillium glaucum.

Sommaire

1 Formule chimique
2 Historique
3 Mode d'action
4 Variantes
5 Résistance
6 Développements au départ des pénicillines
7 Biosynthèse
8 Voir aussi

[modifier] Formule chimique

Les pénicillines ont pour formule chimique :

R-C₉H₁₁N₂O₄S

où R est une chaîne variable.

[modifier] Historique

Article détaillé : Découverte de la pénicilline.

C'est seulement lorsqu'on apprit à opposer des bactéries à des bactéries que s'effectua la grande percée dans la lutte contre les maladies infectieuses. La pénicilline a été découverte le 30 septembre 1928 par Alexander Fleming totalement par hasard. Ce chercheur écossais travailla pendant plusieurs années à essayer de purifier cet antibiotique. Ce n'est qu'en 1940 que deux autres chercheurs Florey et Chain, réalisèrent le rêve de Fleming en purifiant la pénicilline. Elle ne fut toutefois exploitée en thérapeutique que vers 1940 et ne servait jusque-là qu'à nettoyer les boîtes de Petri de leurs bactéries.

En 1996, les pénicillines étaient encore un traitement efficace contre le pneumocoque ; en 2001, la communauté scientifique constata que celui-ci présentait une résistance importante envers ces antibiotiques. Il s'agit là de l'effet darwinien classique: si 1% d'une souche résiste au blocage de sa reproduction par un antibiotique, c'est elle seule qui se reproduira, et à terme cette souche passera de 1% à 99% de la population. Cependant, on n'en est pas encore là, et actuellement 85% des pneumocoques sont encore sensibles à la pénicilline. De plus, il existe une forme d'allergie à la pénicilline qui la rend inapplicable pour certaines personnes.

[modifier] Mode d'action

Article détaillé : Antibiotique bêta-lactamine.

Les pénicillines et les autres antibiotiques β-lactames agissent par inhibition de la formation des liens inter-peptidoglycanes dans la paroi cellulaire bactérienne. La moitié bêta-lactame des pénicillines se lie à l'enzyme qui devrait se lier aux molécules de peptidoglycane des bactéries et empêche ainsi la multiplication des bactéries.

Les pénicillines ne tuent pas les agents pathogènes sur lesquelles elles agissent : elles bloquent simplement leur mécanisme de reproduction, ce qui leur permet de ne pas submerger par leur nombre les défenses naturelles de l'organisme.

[modifier] Variantes

[modifier] La pénicilline benzathine

La pénicilline benzathine sert exclusivement contre le Treponema pallidum, la bactérie de la syphilis. Cette forme de pénicilline à libération lente se donne en une seule injection intramusculaire ; la dose diffuse ensuite lentement dans l'organisme pendant une longue période, à la fin de laquelle une syphilis primaire sera normalement guérie.

[modifier] La benzylpénicilline (pénicilline G)

Penicillin G (Benzylpenicillin)

La pénicilline G est la forme intraveineuse de la pénicilline. On l'utilise pour des infections plus sévères où on ne peut s'en remettre à la pénicilline sous forme orale. Elle a exactement le même spectre d'action que la pénicilline V, son parfait équivalent sous forme orale.

[modifier] La phénoxyméthylpenicilline (pénicilline V)

La pénicilline V est la forme orale de la pénicilline. Sa seule différence par rapport à la pénicilline G est la voie d'administration.

[modifier] L'ampicilline (pénicilline A)

La pénicilline A est une aminopénicilline à spectre élargi. L'ampicilline et surtout l'amoxicilline sont ses deux principaux représentants.

[modifier] Les pénicillines résistantes aux pénicillinases

Plusieurs bactéries résistantes aux pénicillines conventionnelles détiennent cette résistance grâce à une famille d'enzymes, les pénicillinases, qui les protègent en détruisant les molécules de pénicilline. C'est le cas notamment du Staphylocoque doré. Pour surmonter cet obstacle, des pénicillines spéciales ont été mises au point, qui résistent à ces enzymes défensives.

Ces pénicillines sont la méthicilline, l'oxacilline et la cloxacilline ; elles ont toutes le même spectre d'action, soit celui des pénicillines conventionnelles plus les bactéries protégées par des pénicillinases, comme la majorité des souches de Staphylococcus aureus. Elles n'ont cependant aucune action contre le ou Staphylocoque aureus résistant à la méthicilline (SARM). La méthicilline, prototype de la famille, ne sert plus guère qu'à effectuer des tests de sensibilité. L'oxacilline est utilisée cliniquement aux États-Unis. Au Canada, on emploie la cloxacilline, qui existe sous forme intraveineuse et orale.

La cloxacilline intraveineuse a malheureusement le défaut d'être très irritante pour les veines, entraînant souvent des thromboses veineuses (phlébite) au site d'injection; de plus, sa demi-vie courte oblige à l'administrer chaque 4 heures. On lui préfère donc souvent une céphalosporine, plus facile d'emploi.

[modifier] Résistance

Essentiellement causée par la production de bêta-lactamases dont les pénicillinases. Chez les Gram négatifs, ces bêta-lactamases sont périplasmiques (entre les deux membranes). Chez les Gram positif, elles se situent au niveau de la membrane plasmique externe.

[modifier] Développements au départ des pénicillines

Le spectre étroit des pénicillines, et la faible activité de la phénoxyméthylpénicilline active per os, a conduit à la recherche de dérivés des pénicillines capables de traiter un plus grand éventail d'infections.

Le premier progrès intéressant fut l'ampicilline. Plus tard, on en vint à l'amoxicilline, à effet prolongé.

Plus tard vint la flucloxacilline