Question:
Comment les scientifiques tuent-ils les bactéries qu'ils ont eux-mêmes rendues résistantes?
WhatHiFi
2020-01-05 15:45:21 UTC
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Je lisais cet article sur la recherche de la résistance des bactéries à l'argent en supprimant certains de leurs gènes.

Les chercheurs ont ensuite utilisé un logiciel de «score de colonies» pour mesurer la différences de croissance et de taille de la colonie bactérienne de chaque plaque. Les souches d'E. Coli avec des gènes supprimés impliqués dans la production de sensibilité ou de toxicité à l'argent ont développé des colonies plus grandes. Les souches dont les gènes ont été supprimés et impliquées dans la résistance ont fait pousser des colonies plus petites.

Une fois que vous vous retrouvez avec des bactéries résistantes et que vous avez terminé de les rechercher, vous ne pouvez pas simplement les jeter dans les toilettes. Comment éliminer en toute sécurité ces plaques de colonie de manière à ce que ces bactéries ne sortent pas dans la nature et ne se reproduisent pas?

Le problème avec votre recherche est le mot «supprimer». Ce n'est pas ainsi que nous décrivons normalement la stérilisation, la décontamination ou le nettoyage des risques biologiques, la destruction des bactéries ou la «mise au rebut en toute sécurité». https://www.google.com/search?q=how+do+scientists+sterilize+bacteria+after+experiment a demandé à Google de suggérer "Comment stériliser une boîte de Pétri?" par exemple.
Six réponses:
Chris
2020-01-05 16:12:16 UTC
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Vous avez tout à fait raison, jeter la chasse d'eau dans les toilettes (ou l'évier) ou simplement les jeter dans les déchets normaux ne fonctionne pas pour des raisons de biosécurité. Et cela n'est pas non plus autorisé, selon le pays dans lequel vous feriez cela, cela peut entraîner de lourdes amendes.

Les déchets de laboratoire biologiquement contaminés peuvent être inactivés (= tous les organismes potentiellement dangereux sont détruits) de deux manières : Soit par la chaleur, soit par voie chimique. Les méthodes utilisées dépendent du type de déchets.

La méthode la plus couramment utilisée est l'autoclavage, c'est-à-dire le traitement des déchets avec de la vapeur à haute température et à haute pression. La température utilisée ici est généralement de 121 ° C, le temps d'exposition dépend du volume des déchets, car la température doit être atteinte et conservée pendant au moins 20 minutes. Voir les références pour plus de détails.

Les déchets liquides (comme les milieux de culture) peuvent également être inactivés chimiquement en ajoutant un agent de blanchiment au chlore pour décomposer les cellules. L'eau de Javel peut également être utilisée pour décontaminer les surfaces, bien qu'ici on utilise plus souvent des solutions alcooliques (70% d'éthanol ou d'isopropanol). Après l'inactivation chimique, les solutions restantes ne doivent pas être autoclavées car les fumées émergentes sont soit malsaines (eau de javel), soit explosives (solutions alcooliques), ce qui n'est pas non plus nécessaire.

L'autoclavage a le principal avantage d'être plutôt simple (mettre les déchets dans l'autoclave, le fermer et exécuter un programme approprié), les déchets peuvent ensuite être simplement jetés comme des déchets normaux, qui peuvent ne pas être les cas pour les déchets chimiquement inactivés, qui peuvent nécessiter des précautions particulières pour leur élimination.

Références:

  1. Décontamination et stérilisation
  2. Décontamination des déchets microbiologiques de laboratoire par stérilisation à la vapeur.
  3. TECHNIQUES DE STÉRILISATION À LA VAPEUR DES DÉCHETS DE LABORATOIRE
  4. Décontamination des déchets microbiologiques de laboratoire Stérilisation à la vapeur
Je pense que le concept important est qu'ils ne sont pas vraiment invulnérables comme Superman, juste que tout ce qui les tuerait tuerait également un patient infecté par eux. Vous pouvez incinérer une boîte de Pétri, mais pas une personne.
@Barmar Techniquement, vous pouvez, mais pas une personne que vous voulez rester en vie. ;)
[XKCD obligatoire] (https://xkcd.com/1217/). (Le problème, au cas où ce ne serait pas clair, est que tuer les bactéries, même les bactéries résistantes, est * vraiment facile *. Le problème est que tous les meilleurs traitements ont tendance à tuer les humains aussi, ils sont donc difficiles à appliquer en toute sécurité.
Il existe une troisième méthode, rarement utilisée: l'irradiation gamma. Vous avez besoin de toute une configuration pour gérer cela en toute sécurité, mais cela a l'avantage de tuer la cible sans la détruire complètement - utile lorsque vous avez affaire à des trucs BSL-4 car beaucoup de choses peuvent encore être apprises sans risque réel chose.
NE PAS blanchir l'organisme, puis le stériliser à l'autoclave.
@xyz123 Bon point, je l'ai ajouté à la réponse.
Question idiote parce que je ne suis pas biologiste: le gel fonctionnerait-il aussi? Pourquoi faut-il que ce soit de la chaleur ou des moyens chimiques? (Je me rends compte cependant que certaines bactéries peuvent survivre à de basses températures).
@EJoshuaS-ReinstateMonica Parce que la congélation est un bon moyen de préserver les bactéries. Cela se fait régulièrement en laboratoire pour constituer des stocks de bactéries que vous souhaitez conserver. La chaleur / les produits chimiques détruisent l'intégrité structurelle des bactéries ou du moins de parties importantes d'entre elles.
@EJoshuaS-ReinstateMonica Vous devez briser la membrane cellulaire ou les organites de la bactérie pour qu'elle soit morte. La congélation ne brise rien, elle le pousse juste plus loin. L'ajout de chaleur entraînera une expansion ou une brûlure ou une autre réaction chimique (comme la rupture des protéines), qui tueront généralement les êtres vivants. De plus, comme les bactéries sont aussi essentiellement des cellules animales, vous pouvez y penser comme la cuisson ou la congélation de la viande. La congélation préserve la viande et la cuisson entraînera divers changements chimiques.
@JohnHamilton et Christ - merci, bons points. (Au cas où ce ne serait pas évident, je ne suis pas biologiste, d'où ma question idiote :)).
@EJoshuaS-ReinstateMonica C'est ce que j'ai supposé, mais c'est bien. Stackexchange consiste à poser des questions et à y répondre :-)
@EJoshuaS-ReinstateMonica "Ce n'est pas honteux de ne pas savoir, c'est seulement honteux de ne pas apprendre." Ce n'est peut-être pas une traduction exacte, mais c'est ma citation préférée d'Ataturk. Alors posez la question, même si la question vous semble stupide, si vous apprenez, tout va bien.
Wrzlprmft
2020-01-07 14:56:40 UTC
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Pour répondre à ce qui semble être l'idée fausse sous-jacente à votre question:

Tuer des bactéries pathogènes n'est pas ce qui est difficile; c'est pourquoi les antibiotiques sont si précieux: ce sont des médicaments qui n'affectent que les bactéries¹ - en exploitant des propriétés qui leur sont propres, généralement la résistance aux antibiotiques dont nous nous soucions dans les bactéries, car cela rend les infections par de telles bactéries plus difficiles, voire impossibles à traiter.

Une fois que nous étudions les bactéries in vitro, par exemple dans une boîte de Pétri, nous n'avons plus d'hôte pour survivre et nous avons donc beaucoup plus d'options pour les tuer. Les autres réponses ont énuméré de nombreuses méthodes pour le faire - qui sont toutes mortelles pour les humains.


¹ C'est bien sûr un peu simplifié: chaque médicament a un effet secondaire, tout comme les antibiotiques. Mais leurs effets secondaires sur les humains sont plus cléments que leur effet principal sur les bactéries.

Lawnmower Man
2020-01-06 12:44:44 UTC
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La résistance est-elle ... réversible?

Bien que les gens ne parlent généralement pas de la perte de résistance aux antibiotiques par les bactéries, cela arrive, et pour une raison assez évidente: la biochimie les outils qui confèrent une résistance ont un coût métabolique / fiabilité / efficacité, ou les bactéries auraient eu la résistance au départ. En général, nous pouvons supposer que les bactéries ne sont pas habiles à gérer la toxicité de l'argent car l'argent ne se produit pas assez souvent dans leurs environnements préférés. Lorsque vous retirez les bactéries d'un environnement concentré en argent, il n'y a plus de pression pour prendre des mesures supplémentaires pour y faire face, et la résistance peut être perdue.

Une livre de chair

Il existe de nombreuses façons d'attaquer les microbes, et encore plus de façons de réagir. Le CDC donne un bon aperçu de quelques stratégies.

Prenons les fluoroquinolones, par exemple. Ils tuent les bactéries en supprimant les enzymes qui déroulent l'ADN. Comme vous pouvez l'imaginer, cela fait un Very Bad Day TM pour les bactéries. Si vous êtes une bactérie et que vous vous retrouvez avec de la ciproflaxine à l'intérieur de votre membrane, la chose la plus évidente à faire est de vous en débarrasser. Certaines bactéries, comme P. aeruginosa , qui sont résistants à la ciproflaxine, font exactement cela: ils construisent des pompes dans leurs membranes pour la pomper. Mais comme n'importe quel ingénieur vous le dira, l'ajout de nouvelles pompes à un système coûte à la fois de l'espace et de l'énergie qui auraient pu être utilisés pour d'autres choses (comme trouver de la nourriture, se reproduire, etc.), donc vous ne le feriez pas à moins que vous ne deviez absolument le faire. .

Comment savons-nous qu'ils perdent réellement leur résistance? Eh bien, nous avons observé que cela se produisait! Nous savons littéralement quelles mutations et quels transferts de gènes sont nécessaires pour conférer diverses résistances à P. aeruginosa , car les souches sauvages sont à la fois résistantes et sensibles, en fonction de leur exposition aux antibiotiques (ou aux conditions de laboratoire).

Grey Goo

Soyez heureux que la biologie ait tendance à trouver les solutions les plus efficaces. Cette tendance à la minimisation de l'énergie peut être caractérisée comme une sorte de paresse, mais c'est vraiment une stratégie optimale pour allouer votre énergie là où elle vous donne le plus de valeur. Pour un microbe, ce serait trouver de la nourriture et se reproduire. Cela signifie qu'une fois que les monstres cultivés en laboratoire se sont échappés dans la nature, quels que soient les super-pouvoirs qu'ils ont acquis grâce à nos expériences de savant fou, ils risquent d'être perdus avec le temps, une fois que nous arrêterons de les baigner dans des toxines mutagènes.

Contrairement à la nanotechnologie est devenue folle, nous n'avons en fait pas grand-chose à craindre de la résistance aux antibiotiques induite en laboratoire. C'est l'utilisation pernicieuse et occasionnelle d'antibiotiques dans notre vie quotidienne qui finira par nous tuer. Ceux-ci coulent dans nos égouts et dans nos ruisseaux et rivières et font évoluer ces créatures nuit et jour, garantissant pratiquement que nous rencontrerons des types résistants dans la nature.

Réponse intéressante, mais elle ne répond pas à la question.
Bien qu'elle ne réponde pas à la question posée, je pense que cette réponse fournit un contexte important (+1): cette résistance a souvent un coût pour les bactéries et donc les bactéries résistantes sont désavantagées par rapport au «type sauvage» lorsque le la pression antibiotique a de nouveau disparu. (Cela peut sembler différent pour la résistance * induite *: la résistance induite signifie que le mécanisme / la voie de résistance n'est exprimé que si nécessaire)
Pour qu'une espèce évolue complètement loin de la résistance, les résistantes doivent mourir. Vous avez donc besoin d'un moyen de tuer les bactéries résistantes pour commencer.
@Chris C'était un défi de cadre. OP a dit "vous ne pouvez pas simplement le jeter dans les toilettes", et j'ai essayé de décrire pourquoi ce n'est pas vraiment un résultat catastrophique. Je pense que votre réponse couvrait assez bien les techniques de stérilisation conventionnelles, alors je voulais offrir une autre perspective.
@Acccumulation Time le fera très bien. Aucune bactérie n'est observée comme immortelle (bien que certaines tumeurs puissent l'être). A chaque génération (de l'ordre de quelques heures, pour de nombreux génotypes), celles qui ne portent pas le poids inutile des mécanismes de résistance gagneront lentement du terrain sur celles qui le font, via mutation, transfert horizontal de gènes, etc.
@LawnmowerMan Bien que je sois d'accord avec les cbeleites pour dire qu'il y a un arrière-plan utile dans cette réponse, je ne pense pas que le défi du cadre soit si utile. «Vous ne pouvez pas simplement le jeter dans les toilettes» n'est pas simplement une affirmation du PO mais une norme de sécurité commune imposée par les codes légaux et réglementaires, même pour des applications à faible risque. Bien que je sois entièrement d'accord avec vous pour dire que l'utilisation occasionnelle d'antibiotiques est beaucoup plus dangereuse que la résistance de laboratoire introduite à des organismes modèles à faible risque, en pratique, nous ne permettons pas à ces risques plus faibles de perdurer.
fraxinus
2020-01-06 18:08:19 UTC
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Résistante à QUOI?

Les scientifiques traitent généralement des bactéries résistantes à une certaine concentration d'une substance particulière (ou d'une combinaison de celles-ci).

Ces souches sont encore assez sensibles à beaucoup d'autres substances (par exemple l'étanol 70%), à haute température (eau bouillante à pression normale ou plus), etc. moyens génériques de tuer les bactéries.

Mindwin
2020-01-06 22:51:17 UTC
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Autoclave à 120 degrés Celsius pendant 30 minutes. [ref]

Ne jetez jamais de matériel biologique, d'animaux vivants ou autre chose que les déchets approuvés par le code sanitaire dans les toilettes.

La bonne façon d'éliminer le matériel de culture utilisé est de le stériliser d'abord, puis de le jeter dans des sacs scellés.

Après le comptage, les boîtes de Pétri doivent être placées dans un sac en plastique pour autoclave et autoclavé avant élimination. Lors des excursions de plusieurs jours sur le terrain, placez les boîtes de Pétri utilisées dans des sacs autoclave en plastique et fermez les sacs pour le transport vers le bureau. Ensuite, après l'autoclavage, placez les sacs fermés de boîtes de Pétri dans des bennes à ordures ou autres conteneurs qui seront vidés mécaniquement, pour éviter tout contact accidentel avec des personnes ou des animaux. Ne placez jamais les boîtes de Pétri dans les corbeilles de motel ou de bureau.

Criggie
2020-01-07 05:39:19 UTC
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À un niveau plus limité au budget , lorsque je travaillais dans un lycée, le technicien du laboratoire scientifique sortait toutes les anciennes boîtes de Pétri d'un congélateur de stockage dédié et les emmenait sur le campus chaudière au charbon.

Comme la chaudière ne fonctionnait qu'en hiver, il y avait beaucoup de choses à éliminer les premiers jours froids de l'automne. À ce titre, le département des sciences a programmé une grande partie de ces travaux pendant l'hiver. Les travaux de dissection produisaient également beaucoup de biodéchets, mais c'était moins mauvais et pouvait être éliminé dans les déchets généraux (c'était les années 80, pas beaucoup de recyclage à l'époque.)

Une fois le une partie du four de la chaudière était à température, la chose a été fermée (en quelque sorte) et la trappe d'accès s'est ouverte. Les plats en plastique congelés ont été jetés à l'intérieur, dans des sacs en papier ou en plastique pour faciliter la manipulation, puis la trappe a été fermée et les amortisseurs ouverts.

Quant à l'EPI, ce n'était pas grand-chose. Des gants jetables ont été portés pour manipuler la vaisselle, et ils sont allés dans le four une fois que toute la vaisselle était partie.

Je me souviens avoir regardé une fois dans le four quand il faisait froid, avant que les cendres ne soient ratissées. Il n'y avait aucune trace de matériau laissé, même des objets métalliques comme des agrafes ou des pinces ont été vaporisés.

En bref - Brûlage



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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