Stérilisation des spores et des toxines

Les spores

Fâcheux pour nous, heureux pour certaines bactéries : des spores peuvent se former dans des conditions ambiantes défavorables. C’est souvent le cas en milieu sec. Les spores bactériennes sont appelées endospores parce qu’elles se forment à l’intérieur même de la cellule bactérienne. Une bactérie sporulée peut survivre à de nombreuses agressions : chaleur, dessiccation, rayonnement, produits chimiques. D’autres organismes forment des spores, mais la spore bactérienne est généralement plus thermorésistante et plus difficile à dénaturer. Cette résistance accrue tient à la structure même de l’endospore. Voir le schéma ci-dessous.

Remarquez l’exosporium et sa fine membrane protéique délicate. À l’intérieur se trouve une tunique sporale composée de plusieurs couches de protéines propres à chaque couche. La couche suivante, le cortex, contient des peptidoglycanes (protéines sucrées) faiblement liés, qui renferment une autre molécule, l’acide dipicolinique (DPA). Le DPA peut former des liaisons croisées avec le calcium logé dans la tunique sporale. Ces liaisons calciques contribuent à la thermorésistance de la bactérie et forment une barrière difficile à franchir. Notez que la bactérie se trouve au centre de l’endospore. C’est l’endospore qui rend les bactéries difficiles à tuer.

Les endotoxines

Les endotoxines sont des molécules que l’on trouve couramment dans la paroi des bactéries à Gram négatif. Elles servent à protéger la bactérie de diverses menaces. Quand une bactérie meurt, sa paroi étant compromise, elle libère ces endotoxines dans son environnement. Ces molécules sont toxiques pour l’être humain, pour les animaux et pour d’autres organismes. Les endotoxines ne sont nocives qu’une fois la bactérie morte. Elles peuvent provoquer diarrhées, vomissements, fièvre et réactions inflammatoires. Beaucoup d’endotoxines se présentent sous forme de lipopolysaccharides (LPS), mais il existe d’autres types moléculaires. Il est possible de détruire les endotoxines par la chaleur sèche comme par la chaleur humide.

Les exotoxines

Les exotoxines diffèrent des endotoxines : une exotoxine est sécrétée par la bactérie. Contrairement aux bactéries à endotoxines, une bactérie à exotoxines pose problème à l’hôte tant qu’elle est vivante. Les bactéries à exotoxines libèrent en outre des exotoxines endogènes lors de leur lyse. La plupart des exotoxines peuvent être inactivées par la chaleur. La toxine botulique, produite par Clostridium botulinum, en est un exemple.

Pyrogènes et stérilité

Les pyrogènes sont des molécules qui provoquent de la fièvre. Les pyrogènes courants sont produits par des bactéries et se présentent sous forme d’endotoxines et d’exotoxines. Les animaux produisent aussi des pyrogènes, mais c’est une autre histoire. On pourrait croire que la stérilisation règle le sort de ces toxines bactériennes, puisque les bactéries sont détruites. Pas nécessairement : au cours de la stérilisation, les bactéries sont détruites, ce qui libère justement exotoxines endogènes et endotoxines. Assurez-vous d’avoir employé les températures et les durées voulues pour inactiver non seulement les bactéries, mais aussi leurs toxines. Lorsque vous achetez des produits pour votre laboratoire, lisez attentivement l’emballage. Certains produits sont annoncés stériles, stériles et apyrogènes, ou apyrogènes mais non stériles. Stérile ne veut pas dire apyrogène.