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Streptomycine

composé chimique

La streptomycine est le premier antibiotique cytostatique et cytotoxique de la classe des aminosides (ou aminoglycosides) découvert. C'est un antibiotique à spectre large pouvant réagir avec les bacilles gram négatifs, avec certains cocci gram positifs ou avec certaines mycobactéries.

Streptomycine
Image illustrative de l’article Streptomycine
Identification
Nom UICPA 5-(2,4-diguanidino-
3,5,6-trihydroxy-cyclohexoxy)- 4-[4,5-dihydroxy-6-(hydroxyméthyl)
-3-méthylamino-tétrahydropyran-2-yl] oxy-3-hydroxy-2-méthyl
-tétrahydrofuran-3-carbaldéhyde
No CAS 57-92-1
No ECHA 100.000.323
No CE 200-355-3
Code ATC A07AA04 J01GA01
DrugBank DB01082
PubChem 5999
SMILES
InChI
Apparence solide
Propriétés chimiques
Formule C21H39N7O12  [Isomères]
Masse molaire[1] 581,574 1 ± 0,024 5 g/mol
C 43,37 %, H 6,76 %, N 16,86 %, O 33,01 %,
Précautions
Directive 67/548/EEC
Écotoxicologie
DL50 500 mg·kg-1 souris oral
90,2 mg·kg-1 souris i.v.
520 mg·kg-1 souris s.c.
525 mg·kg-1 souris i.p.
Données pharmacocinétiques
Biodisponibilité 84% à 88%
Excrétion

rénal

Considérations thérapeutiques
Grossesse D
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Dihydrostreptomycine
Identification
No CAS 128-46-1
No ECHA 100.000.323
No CE 204-888-2
Code ATC S01AA15
PubChem 31406
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule C21H41N7O12
Masse molaire[2] 583,589 9 ± 0,024 7 g/mol
C 43,22 %, H 7,08 %, N 16,8 %, O 32,9 %,
Écotoxicologie
DL50 200 mg·kg-1 souris i.v.
1 180 mg·kg-1 souris s.c.
533 mg·kg-1 souris i.p.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Sesquisulfate de dihydrostreptomycine
Identification
No CAS 5490-27-7
No ECHA 100.000.323
No CE 226-823-7
PubChem 6419912
SMILES
InChI
Apparence solution claire légèrement jaune
Propriétés chimiques
Formule C21H41N7O12 · 3/2H2SO4
Masse molaire 730.71
Propriétés physiques
Solubilité 50 mg·mL-1 eau
Écotoxicologie
DL50 186 mg·kg-1 souris i.v.
841 mg·kg-1 souris s.c.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Streptomycine
Informations générales
Princeps
  • France :
    Streptomycine Panpharma (IM/IV),
    réservée à l'usage hospitalier,
  • Belgique : obsolète,
  • Suisse : non disponible
  • Belgique (usage vétérinaire) :
    associations contenant
    du sulfate de dihydrostreptomycine :

Duphapen Strep, Pen-Strep

Classe Antibiotique
Identification
No CAS 57-92-1 Voir et modifier les données sur Wikidata
No ECHA 100.000.323
Code ATC J01GA01, A07AA04 et J01GA
DrugBank DB01082 Voir et modifier les données sur Wikidata
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La streptomycine est isolée en 1943 à partir d'actinobactérie Streptomyces griseus par un Américain, Albert Schatz, à l'époque étudiant. Mais le mérite de cette découverte rejaillit sur son professeur, Selman Waksman, qui obtient le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1952. Cet antibiotique fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé[3]. Il agit en perturbant la synthèse protéique en se fixant dans les ribosomes bactériens.

Usage médical

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Traitement

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La streptomycine est un antibiotique à large spectre pouvant agir sur certains bacilles gram négatifs, sur certains cocci gram positifs ou sur certaines mycobactéries. Elle est administrée traditionnellement par voie intramusculaire et dans certains pays par voie intraveineuse[4]. Historiquement cet antibiotique est le premier ayant eu une action sur Mycobacterium tuberculosis dans le traitement de la tuberculose. La streptomycine est maintenant un traitement de deuxième ligne pour le traitement de cette maladie et ne doit être employée que pour des formes multirésistantes ou particulières de la tuberculose[5].

La streptomycine a été employée contre Yersinia pestis dans le traitement de la peste à partir de 1947. L'antibiotique s'est avéré plus efficace que les antibiotiques sulfamidés dans le traitement des formes de peste bubonique ou de peste pulmonaire[6].

La streptomycine est également utilisée dans le traitement des endocardites infectieuses occasionnées par les entérocoques insensibles à la gentamicine et dans le traitement de la tularémie.

Pour réduire le développement de bactéries résistantes et maintenir l'efficacité de la streptomycine et d'autres médicaments antibactériens, la streptomycine ne doit être utilisée que pour traiter ou prévenir des infections bactériennes.

Sensibilité de quelques espèces pathogènes

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Sauf précision contraire, cette section de l'article a pour source : (en) « Sensibilité à la streptomycine de souches bactériennes » (consulté le ).
Micro-organisme CMI50 (μg/ml) CMI90 (μg/ml) gamme (μg/ml)
Mycobacterium tuberculosis - - 1 - 2000
Enterococcus faecalis - - 25 - ?
Enterococcus faecalis résistant >1000 >2000 <1000 - >2000
Escherichia coli >128 >512 0.5 - >512
Staphylococcus aureus >50 >200 1.56 - >200

Le dictionnaire Vidal indique des concentrations de sensibilités inférieures à 250 mg/L pour les souches sensibles de streptocoques et les entérocoques à la streptomycine et des concentrations supérieurs à 500 mg/L pour les souches résistantes. Les autres bactéries présentent des concentrations de sensibilité inférieures à 8 mg/L et des concentrations pour les souches résistantes supérieures à 16 mg/L[7].

Effets secondaires et contre-indications

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Dès 1948, il est montré des effets secondaires lors de l'utilisation de la streptomycine. Elle entraine des troubles de la vue[8] et a des effets toxiques sur l'oreille interne[9],[10]. Il a été observé une atteinte de la partie vestibulaire du nerf crânien VIII (le nerf vestibulaire) pouvant entraîner des acouphènes, des vertiges et de l'ataxie[11]. Le personnel hospitalier peut développer une sensibilité à l'antibiotique, comme des dermatites, en cas de contact avec le produit[12].

La streptomycine, comme beaucoup d'aminoglycosides, présente des risques de néphrotoxicité accentués lorsque le patient souffre de dysfonctionnements rénaux[13]. Cet antibiotique ne doit pas être utilisé chez la femme enceinte, il peut en effet entrainer une lésion du nerf auditif et une néphrotoxicité chez le fœtus[14].

Il est recommandé de ne pas associer à la streptomycine d'autres médicaments ototoxiques ou néphrotoxiques comme d'autres antibiotiques de la classe des aminosides. La streptomycine potentialise l'effet des inhibiteurs neuromusculaires comme le curare employé lors des anesthésies[14].

Mode d'action

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La streptomycine est un inhibiteur de la synthèse des protéines. Elle se lie à l'ARN ribosomique 16S de la sous-unité ribosomique 30S du ribosome bactérien, en interférant avec la liaison de l'ARNt de la N-Formylméthionine à la sous-unité 30S. Cette interférence peut conduire à des lectures erronées de codons, l'inhibition de la synthèse de protéines et entrainer la mort de la cellule microbienne. Le mécanisme conduisant à la mort cellulaire est encore mal identifié, la liaison de la streptomycine à la sous-unité ribosomique 30S pourrait interférer avec la sous-unité ribosomique 50S et perturber l'association avec le brin d'ARNm. Le complexe ribosome-ARNm pourrait être alors instable et conduire à des décalages du cadre de lecture et une synthèse de protéines défectueuses conduisant à la mort cellulaire[15].

Pharmacocinétique

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La streptomycine s'administre par injection intramusculaire qui peut entrainer l'apparition d'abcès stérile au point d'injection. la concentration sérique est atteinte au bout d'une heure. Pour une injection de 500mg, la concentration maximale est de 20µg/mL ; pour une injection de 1g, la concentration maximale passe à 40µg/mL[16].

La streptomycine dispose d'un bon taux de diffusion au niveau des poumons, des reins. En revanche, la molécule diffuse assez mal dans le liquide céphalo-rachidien et les tissus, elle ne franchit les méninges qu'en cas d'inflammation. Cet antibiotique est présent dans le placenta et le lait maternel[16].

Autres utilisations

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En agriculture

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La streptomycine est utilisée aux États-Unis, au Canada pour lutter contre le feu bactérien qui affecte principalement les arbres fruitiers des vergers. Cette molécule ne peut normalement être utilisée en production végétale dans l'Union Européenne, mais peut être employée ponctuellement lors de situation d'urgence dans la lutte contre le feu bactérien. La streptomycine a été utilisée en Allemagne en 2003 pour une durée de cinq ans, en Autriche en 2005[17]. La Suisse a utilisé la streptomycine en 2008 pour le traitement de cette maladie limité à une à deux pulvérisations par arbre durant la floraison[18].

Le traitement à la streptomycine laisse des traces de la molécule dans les fruits ne générant pas de danger pour les humains[19] mais qui pourraient cependant à terme entrainer l'apparition de résistance à l'antibiotique, même si le développement de souches pathogènes humaines résistantes par cette voie est peu probable[20].

En biotechnologie

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La streptomycine, en combinaison avec la pénicilline, est utilisée dans un cocktail d'antibiotiques standards pour prévenir les infections bactériennes dans les cultures cellulaires. La souche STBL3, une souche de bactéries couramment employée dans les laboratoires afin d'utiliser les plasmides lentiviral contenant LTR, est résistante à la streptomycine.

Découverte

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La streptomycine a été isolée le , à partir d'une souche d'actinobactérie Streptomyces griseus, par Albert Schatz, un étudiant du département de microbiologie dirigé par Selman Waksman à l'Université Rutgers dans un projet de recherche financé par Merck & Co[21],[22]. La streptomycine est le premier antibiotique utilisé contre la tuberculose.

À la fin de la Seconde Guerre mondiale, l'armée américaine a expérimenté la streptomycine dans le traitement d'infections mortelles dans l'hôpital militaire de Battle Creek. Le premier patient traité n'a pas survécu ; le second patient a survécu mais les effets secondaires du traitement l'ont rendu aveugle. Entre 1946 et 1947, la streptomycine est utilisée dans une étude considérée comme le premier essai randomisé contrôlé contre la tuberculose pulmonaire réalisé par l'Unité de recherche sur la tuberculose MRC présidée par Sir Geoffrey Marshall[23]. L'essai est réalisé à la fois en double aveugle et contrôlé par placebo. Les résultats ont démontré l'efficacité de l'antibiotique contre la tuberculose avec une toxicité faible mais ont montré le développement de résistances bactériennes contre la streptomycine[24].

Divers

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La streptomycine fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé (liste mise à jour en 2015)[3].

Code ATC

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Notes et références

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  1. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑ a et b OMS, « 19th WHO Model List of Essential Medicines (Avril 2015) », (consulté le )
  4. ↑ (en) M Zhu, WJ Burman, GS Jaresko, SE Berning, RW Jelliffe et CA Peloquin, « Population pharmacokinetics of intravenous and intramuscular streptomycin in patients with tuberculosis », Clinical microbiology and infection, vol. 21, no 9,‎ , p. 1037-1045 (PMID 11560193, DOI 10.1592/phco.21.13.1037.34625, lire en ligne)
  5. ↑ « Guide infection longue durée, tuberculose active », sur Haute Autorité de Santé (consulté le )
  6. ↑ (en) T Butler, « Plague history: Yersin's discovery of the causative bacterium in 1894 enabled, in the subsequent century, scientific progress in understanding the disease and the development of treatments and vaccines. », Clinical microbiology and infection, vol. 20, no 3,‎ , p. 202-209 (PMID 24438235, DOI https://dx.doi.org/10.1111/1469-0691.12540, lire en ligne)
  7. ↑ « fiche streptomycine du dictionnaire vidal », sur dictionnaire Vidal (consulté le )
  8. ↑ Doucet et Jullien, « Troubles visuels chez les tuberculeux pulmonaires traités par des injections intra-musculaires de streptomycine. », Bulletin des sociétés d'ophtalmologie de France, vol. 32, no 2,‎ , p. 63 (PMID 18870690)
  9. ↑ A Montandon et B Camenisch, « Les effets toxiques de la streptomycine sur l'oreille interne. », Praxis, vol. 37, no 2,‎ , p. 28 (PMID 18862796)
  10. ↑ (en) S Klis, Y Stienstra, RO Phillips, KM Abass, W Tuah et TS van der Werf, « Long term streptomycin toxicity in the treatment of Buruli Ulcer: follow-up of participants in the BURULICO drug trial. », PLoS neglected tropical diseases, vol. 8, no 3,‎ , e2739 (PMID 18862796, PMCID PMC3953024, DOI 10.1371/journal.pntd.0002739, lire en ligne)
  11. ↑ (en) JAB Thomas, « The Toxic Effect of Streptomycin on the VIII Cranial Nerve », Proceedings of the Royal Society of Medecine, vol. 43, no 12,‎ , p. 1107-1109 (PMID 14808214, PMCID PMC2081891, lire en ligne)
  12. ↑ (en) J Crofton et HM Foreman, « Streptomycin dermatitis in nurses. », British medical journal, vol. 2, no 4566,‎ , p. 71-72 (PMID 18871659, PMCID PMC2090454, lire en ligne)
  13. ↑ (en) PR Beck, RB Thomson et AK Chaudhuri, « Aminoglycoside antibiotics and renal function: changes in urinary gamma-glutamyltransferase excretion. », Journal of clinical pathology, vol. 30, no 5,‎ , p. 432-437 (PMID 16940, PMCID PMC476435, lire en ligne)
  14. ↑ a et b « fiche streptomycine de l'OMS », sur Organisation mondiale de la santé (consulté le )
  15. ↑ (en) L Luzzatto, D Apirion et D Schlessinger, « Mechanism of action of streptomycin in E. coli: interruption of the ribosome cycle at the initiation of protein synthesis. », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 60, no 3,‎ , p. 873-880 (PMID 4875806, PMCID PMC225133, lire en ligne)
  16. ↑ a et b « fiche streptomycine du site medicaments.gouv.fr », sur medicaments.social-sante.gouv.fr (consulté le )
  17. ↑ « Streptomycine contre les infections florales », sur Office fédéral de l'agriculture (consulté le )
  18. ↑ tsr.ch - Info - Des antibiotiques contre le feu bactérien
  19. ↑ « Streptomycine contre le feu bactérien », sur Office fédéral de l'agriculture (consulté le )
  20. ↑ (en) G Mayerhofer, I Schwaiger-Nemirova, T Kuhn, L Girsch et F Allerberger, « Detecting streptomycin in apples from orchards treated for fire blight. », Journal of Antimicrobial Chemotherapy, vol. 63, no 5,‎ , p. 1076-1077 (PMID 19240075, DOI 10.1093/jac/dkp055, lire en ligne)
  21. ↑ (en) JH Jr Comroe, « Pay dirt: the story of streptomycin. Part I: from Waksman to Waksman », American Review of Respiratory Disease, vol. 117, no 4,‎ , p. 773-781 (PMID 417651)
  22. ↑ (en) W Kingston, « Streptomycin, Schatz v. Waksman, and the balance of credit for discovery », Journal of the History of Medecine and Allied Sciences, vol. 59, no 3,‎ , p. 441-462 (PMID 15270337, DOI 10.1093/jhmas/jrh091)
  23. ↑ (en) Streptomycin in Tuberculosis Trials Committee, « Streptomycin treatment of pulmonary tuberculosis. A Medical Research Council investigation », British Medical Journal, vol. 2, no 4582,‎ , p. 769–782 (PMID 18890300, PMCID 2091872, DOI 10.1136/bmj.2.4582.769)
  24. ↑ (en) P D'Arcy Hart, « A change in scientific approach: from alternation to randomised allocation in clinical trials in the 1940s », British Medical Journal, vol. 319, no 7209,‎ , p. 572-573 (PMID 10463905, PMCID 1116443, DOI 10.1136/bmj.319.7209.572)

Voir aussi

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Bibliographie

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Articles connexes

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Liens externes

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