Les bactéries jouent des rôles essentiels dans divers écosystèmes et dans la santé humaine. La classification en Gram-positif et Gram-négatif permet de mieux comprendre comment elles interagissent avec leur environnement et avec les hôtes. Cette distinction repose principalement sur les différences fondamentales dans la structure des parois cellulaires de ces bactéries qui influencent non seulement leur susceptibilité aux antibiotiques, mais aussi leurs rôles écologiques et pathogènes. Mais quelles sont ces différences ?
Les Gram-négatives
Les bactéries Gram-négatives sont les plus redoutées dans le milieu médical en raison de leur capacité à résister aux traitements antibiotiques. Cette résistance provient principalement de leur structure cellulaire unique qui inclut une membrane externe supplémentaire placée au-dessus de leur paroi cellulaire fine et d’une épaisseur de 1,5 à 10 nanomètres. Cette membrane ne se contente pas d’offrir une protection physique; elle agit également comme une barrière efficace contre les antibiotiques, en particulier ceux de grande taille et hydrophobes, tels que la vancomycine et la rifampicine. Ces antibiotiques ne peuvent pas facilement traverser cette barrière, ce qui empêche ainsi leur entrée dans la cellule bactérienne.
Les antibiotiques plus petits et hydrophiles peuvent de leur côté traverser cette membrane externe. Cependant, leur taux de pénétration est souvent ralenti. Ce ralentissement donne alors aux bactéries un avantage crucial : le temps nécessaire pour activer d’autres mécanismes de défense qui les rendent encore plus résistantes aux traitements.
L’un de ces mécanismes est l’utilisation de pompes à efflux. Ces structures, présentes dans la membrane cellulaire, expulsent activement les antibiotiques hors de la cellule. En faisant cela, elles empêchent les médicaments de s’accumuler à des niveaux suffisants pour être efficaces contre la bactérie. Par ailleurs, les bactéries Gram-négatives produisent des enzymes, comme les bêta-lactamases, capables de modifier ou de décomposer la structure des antibiotiques, ce qui les rend ainsi inefficaces.
Cette combinaison de barrières physiques et de mécanismes de défense biochimiques rend ainsi les infections causées par les bactéries Gram-négatives extrêmement difficiles à traiter. Les chercheurs travaillent constamment à développer de nouveaux antibiotiques capables de surmonter ces défis ainsi que de nouvelles stratégies pour cibler les faiblesses des bactéries Gram-négatives. Cela reste cependant un défi majeur en médecine, car ces bactéries continuent d’évoluer et de développer de nouvelles formes de résistance.
Les bactéries Gram-positives
Les bactéries Gram-positives ont une paroi cellulaire plus épaisse que les premières. Elle mesure entre 20 et 80 nanomètres et se compose principalement de peptidoglycane. Cette paroi épaisse confère une plus grande rigidité et protection mécanique à la cellule, mais elles n’ont pas la membrane externe protectrice présente chez les Gram-négatives. Cette absence de membrane externe rend les bactéries Gram-positives généralement plus sensibles aux antibiotiques qui ciblent la synthèse de la paroi cellulaire, tels que les bêta-lactamines.
Malgré cette vulnérabilité, les bactéries Gram-positives ont elles aussi développé des mécanismes pour résister aux antibiotiques. Elles produisent également des enzymes qui inactivent les médicaments, modifient leurs cibles biologiques pour les rendre moins accessibles ou encore utilisent des pompes à efflux pour expulser les antibiotiques. Cependant, en l’absence de la barrière de membrane externe, ces mécanismes sont souvent moins efficaces que ceux des bactéries Gram-négatives.
