Comment agissent les antibiotiques ? Cinq cibles, cinq classes

Pour être utile, un antibiotique doit endommager la bactérie sans nuire à l’animal hôte. C’est ce qu’on appelle la toxicité sélective, et elle n’est possible que parce que la bactérie possède des structures qui n’existent pas dans la cellule animale, ou qui en diffèrent suffisamment.

La quasi-totalité des antibiotiques en usage vise l’une de cinq cibles. Savoir à quel groupe appartient un antibiotique aide à comprendre pourquoi il agit sur certaines bactéries et pas sur d’autres, et comment la résistance apparaît.

1. La synthèse de la paroi cellulaire

La plupart des bactéries portent, à l’extérieur de la membrane cellulaire, une paroi rigide de peptidoglycane. Cette paroi maintient la cohésion de la bactérie face à la forte pression qui règne à l’intérieur de la cellule. Les cellules animales n’ont pas d’équivalent — ce qui en fait une cible idéale.

Les bêta-lactamines (pénicillines, céphalosporines, amoxicilline et apparentées) bloquent les enzymes qui relient entre elles les chaînes de peptidoglycane. La bactérie en croissance ne peut plus réparer sa paroi et éclate sous sa propre pression interne. Les bêta-lactamines sont donc généralement considérées comme bactéricides, et elles n’agissent que sur les bactéries en multiplication active.

Le mécanisme de résistance le plus répandu contre ce groupe est l’enzyme bêta-lactamase : la bactérie produit une enzyme qui ouvre la structure cyclique de l’antibiotique.

2. La synthèse des protéines

Les bactéries fabriquent leurs protéines sur un ribosome 70S ; celui des cellules animales est de type 80S. Cette différence structurelle est le fondement du groupe d’antibiotiques le plus nombreux.

Les sous-groupes se distinguent selon la sous-unité ribosomale ciblée :

• Les tétracyclines (doxycycline, oxytétracycline, chlortétracycline) se lient à la sous-unité 30S et empêchent l’entrée du nouvel acide aminé dans le ribosome.
• Les aminoglycosides (néomycine, gentamicine) se lient à la 30S et provoquent une lecture erronée du code génétique.
• Les macrolides (tylosine, érythromycine, tilmicosine), les lincosamides (lincomycine), les amphénicols (florfénicol) et les pleuromutilines (tiamuline) se lient à la sous-unité 50S et arrêtent l’élongation de la chaîne protéique en formation.

La plupart des membres de ce groupe sont bactériostatiques : ils ne tuent pas la bactérie, ils arrêtent sa multiplication et laissent au système immunitaire le soin de l’éliminer. C’est pourquoi la réponse peut être plus faible chez un animal immunodéprimé.

3. La synthèse des acides nucléiques

L’ADN de la bactérie doit être déroulé puis réenroulé au cours de la division. Les enzymes qui s’en chargent sont l’ADN gyrase et la topoisomérase IV.

Les quinolones et fluoroquinolones (enrofloxacine, danofloxacine, marbofloxacine, fluméquine) bloquent ces enzymes. L’ADN ne peut plus être répliqué et la bactérie meurt — ce groupe est donc bactéricide.

Les fluoroquinolones figurent dans de nombreux pays parmi les antimicrobiens d’importance critique, ce qui signifie qu’une limitation délibérée de leur usage est attendue.

4. La voie des folates

La plupart des bactéries doivent synthétiser elles-mêmes le folate nécessaire aux éléments constitutifs de l’ADN ; les animaux, eux, reçoivent le folate tout prêt par l’alimentation. Cette différence offre une autre cible sélective.

Les sulfamides bloquent une étape de cette voie, et le triméthoprime bloque la suivante. C’est pourquoi les deux sont si souvent formulés ensemble : couper la même chaîne en deux points donne un résultat plus puissant que chacun des deux seul et ralentit le développement de la résistance. Ce principe s’appelle la synergie.

5. La membrane cellulaire

Le dernier groupe s’attaque directement à la membrane externe de la bactérie. Les polymyxines (colistine) se lient aux lipopolysaccharides de la membrane externe des bactéries à Gram négatif et en perturbent la perméabilité ; le contenu de la cellule s’échappe.

La colistine étant l’une des options de dernier recours en médecine humaine, son usage fait l’objet de restrictions spécifiques dans de nombreux pays.

Tableau récapitulatif

Cible	Exemples de classes	Effet
Paroi cellulaire	Pénicillines, céphalosporines	Bactéricide
Synthèse des protéines (30S)	Tétracyclines, aminoglycosides	Le plus souvent bactériostatique
Synthèse des protéines (50S)	Macrolides, lincosamides, amphénicols, pleuromutilines	Le plus souvent bactériostatique
Acides nucléiques	Fluoroquinolones	Bactéricide
Voie des folates	Sulfamides + triméthoprime	Bactéricide en association
Membrane cellulaire	Polymyxines	Bactéricide

Pourquoi un antibiotique n’agit-il pas sur toutes les bactéries ?

Pour être efficace, un antibiotique doit atteindre sa cible, et la cible doit être présente. Les bactéries à Gram négatif possèdent une membrane externe supplémentaire qui bloque l’entrée de nombreuses molécules. Les mycoplasmes, eux, n’ont pas de paroi cellulaire — c’est pourquoi les bêta-lactamines, qui ciblent la paroi, restent sans effet sur eux.

L’antibiotique approprié dans un cas donné dépend de l’agent en cause, de l’espèce animale, de la distribution du médicament dans l’organisme et des conditions d’autorisation dans votre pays. Cette décision appartient au vétérinaire qui examine l’animal.

Pour comprendre comment la résistance aux antibiotiques se développe et comment la ralentir, consultez notre article Qu’est-ce que la résistance aux antimicrobiens (RAM) ?