MICROBIOLOGIE
La microbiologie environnementale
Micro-organismes des milieux naturels
Les micro-organismes occupent sur notre planète l'ensemble d'une sphère irrégulière qui comprend une fraction de la croûte terrestre, la totalité de la masse aqueuse et l'atmosphère. Cette colonisation de tous les sites de la biosphère, sans exception, est due à une extraordinaire adaptabilité à la fois génotypique et phénotypique des micro-organismes aux stress physico-chimiques. Ainsi, des milieux aux conditions extrêmes sont occupés tels que les glaciers, les fontaines hydrothermales, les milieux maritimes, y compris les abysses ou les marais salants. Les milieux naturels ont fourni de nombreuses souches microbiennes productrices d’antibiotiques.
Par ailleurs, la maîtrise de la qualité de l'environnement peut être améliorée en utilisant certains micro-organismes pour biodégrader des produits toxiques issus de l'activité humaine tels que le toluène (par exemple, Pseudomonas putida).
Ils sont, plus généralement, très utiles dans les opérations de décontamination. Leur rôle dans le traitement des effluents ménagers est mis à profit dans l'assainissement des eaux usées (cf. eau - Approvisionnement et traitement). En revanche, ils peuvent participer à des phénomènes de détérioration (« maladie » des pierres) des monuments ou constituer des enduits nocifs, appelés biofilms, à la surface des installations urbaines ou industrielles.
Biofilms
Dans la nature, les biofilms sont des populations de micro-organismes intimement associées à des surfaces vivantes ou minérales par l'intermédiaire d'une substance muqueuse composée d'eau et de polymères biologiques (sucres, protéines, ADN, acides humiques). Ils sont présents partout : sur le tronc des arbres ou les galets du fond d'une rivière, mais aussi sur la coque des bateaux, à l'intérieur des tuyauteries de distribution d'eau ou des radiateurs de chauffage central, et même dans notre bouche et sur nos gencives, où ils forment la plaque dentaire.
Depuis les années 1990, les microbiologistes ont pris conscience que la réalisation du biofilm constitue en fait le mode de vie de l'immense majorité des organismes unicellulaires et que cela oblige à reconsidérer leur physiologie, jusque-là principalement étudiée en cultures pures dans des récipients de laboratoire. Il est ainsi apparu que, lorsque des microbes vivent groupés dans des communautés comme les biofilms, bon nombre de leurs propriétés diffèrent radicalement de celles des mêmes cellules nageant ou flottant individuellement au sein d'une phase liquide. Et l'une des caractéristiques les plus inquiétantes que ces organismes acquièrent en biofilm est une nette augmentation des résistances aux agents antimicrobiens, aux détergents et aux défenses immunitaires. C'est la cause de plus de la moitié des infections nosocomiales, ces maladies contractées en milieu hospitalier et qui tuent plus de dix mille patients chaque année en France. La contamination des produits à partir d'installations colonisées par des germes pathogènes est également une hantise quotidienne dans de nombreux secteurs industriels, comme l'agro-alimentaire, la pharmacie, les cosmétiques et la papeterie.
Les biofilms sont chaque année dans le monde la cause du décès de dizaines de milliers de personnes, à la suite d'infections contractées lors d'interventions chirurgicales, d'hospitalisations ou de traitements médicaux. Dans l'immense majorité des cas, ces infections sont le résultat de la colonisation de cathéters intravasculaires ou de sondes urinaires qui restent au contact de la peau du malade et du milieu extérieur. Des biomatériaux posés à demeure, comme les prothèses de hanche, les cristallins artificiels ou les stimulateurs cardiaques, peuvent également[...]
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Écrit par
- Corinne DOREL : maître de conférences à l'Institut national des sciences appliquées de Lyon
- Philippe LEJEUNE : professeur à l'Institut national des sciences appliquées de Lyon
- Jean-Michel PANOFF : biologiste, professeur à l'université de Caen Basse-Normandie
Classification
Médias
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Wellcome Collection ; CC 2.0
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Davies/ Keystone/ Hulton Archive/ Getty Images
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