Biologie du primaire et du collège · Grades 1–9
69Les microbes et l’infection
Ils accompagnent ce livre depuis les microbes invisibles de l’année 1 (Définition 6.1) : promus main-d’œuvre à la boulangerie (Chapitre 43), équipes de décomposeurs dans le sol, adversaire qui évolue dans le service hospitalier (Exemple 68.4). Ce chapitre donne enfin aux microbes leur compte rendu complet : ce qu’ils sont, comment la minorité nuisible attaque, et comment les défenses extérieures du corps — et les nôtres — tiennent les portes.
69.1 Le monde microbien
Définition 69.1 (Les microbes, triés)
Les micro-organismes — les microbes — sont des êtres vivants trop petits pour être vus à l’œil nu. Les principales sortes :
- les bactéries : des cellules uniques sans véritable noyau, bien plus petites que les tiennes, qui se divisent vite (le monde de Définition 45.4) — partout, en nombres qui dépassent tout compte ;
- les champignons unicellulaires et autres : les levures (Exemple 43.5), les spores des moisissures, les nageurs de la goutte de mare ;
- les virus : plus petits encore, et différents par nature — un fragment de texte génétique emballé (les lettres de Définition 65.4) dans un manteau, sans cellule et sans vie propre : un virus ne fait rien tant qu’il n’est pas entré dans une cellule vivante et n’a pas tourné la machinerie de lecture de cette cellule vers la copie du texte de l’intrus. Au regard des signes de Proposition 1.3, les virus se tiennent tout au bord de la vie.
Proposition 69.2 (Le plus souvent inoffensifs, souvent indispensables)
La réputation de nuisibles est un rapport de minorité. La plupart des microbes nous ignorent ; beaucoup nous servent : les équipes de décomposeurs (Définition 42.3), les main-d’œuvre de l’alimentation, les chimistes du sol — et ta propre flore résidente : les milliers de milliards de bactéries inoffensives qui tapissent la peau et l’intestin, aident la digestion et, par simple occupation, chassent les intrus du terrain. Seule une petite minorité — les agents pathogènes — provoque des maladies.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 69.3 (Un seul corps, trois relations)
Sur ta peau en ce moment : des résidents par milliards, qui tiennent la surface (relation une : l’alliance). Dans ton yaourt du petit-déjeuner : des ouvriers, qui acidifient sur commande (relation deux : l’emploi, Exemple 43.6). Sur le clou rouillé de la remise : des spores de la bactérie du tétanos, qui attendent une coupure profonde (relation trois : la minorité pathogène, et la raison d’être de Chapitre 70 et du rappel du tétanos).
69.2 L’infection : l’attaque, mise en scène
Définition 69.4 (Les étapes de l’infection)
L’infection se déroule en étapes, chacune avec son nom :
- la transmission : l’agent pathogène voyage — surfaces touchées et mains, gouttelettes de toux, aliments et eau contaminés, sang, et la voie sexuelle que signalait Définition 59.2 ;
- l’entrée : par une brèche — peau coupée, ou les portes ouvertes du corps : voies aériennes, intestin, et les voies ci-dessus ;
- la multiplication : au chaud, au mouillé et nourris, les arrivants se divisent — les bactéries selon la règle des conditions de Proposition 42.8, quelques heures doublant leur nombre ; les virus en changeant des cellules en ateliers de copie ;
- la maladie : les symptômes — venus des dégâts eux-mêmes, des poisons bactériens, et en partie (prochain chapitre) de la bataille menée par la défense elle-même.
Exemple 69.5 (Deux envahisseurs, opposés)
La bactérie de la coupure face au virus du rhume d’hiver. La bactérie : elle entre par la brèche, se multiplie entre les cellules dans le tissu chaud et humide, et ses déchets empoisonnent le voisinage — le doigt infecté qui bat et qui suppure. Le virus : il chevauche une gouttelette jusqu’au revêtement des voies aériennes, entre dans les cellules de ce revêtement, et chaque cellule détournée libère une foule de copies avant de céder — la gorge à vif et le nez qui coule sur son passage. Des mécaniques différentes ; l’antibiotique qui affame la première ne peut rien contre le second, car le second emprunte ta machinerie, et les médicaments contre lui sont difficiles à viser.
69.3 Tenir les portes
Proposition 69.6 (Les premières défenses)
Avant toute bataille, le corps tient ses frontières :
- la peau : sèche, en couches, qui se renouvelle toute seule — le mur (l’organe de Définition 5.1, de garnison) ;
- les revêtements et leurs balais : les surfaces de nettoyage des voies aériennes (Proposition 51.6 les a montrées débordées), la chimie qui rince des larmes et de la salive, le bain d’acide de l’estomac (Problème 50.1 stérilise en digérant) ;
- les résidents : le terrain occupé par la flore, peu de place pour un débarquement ;
et l’hygiène les prolonge : le savon de Méthode 6.3 (avec désormais tout son mécanisme — la transmission interrompue), une eau sûre, des aliments cuits et gardés au froid (le refus des conditions de Remarque 43.7), l’aiguille stérilisée, la barrière du préservatif. Chaque règle d’hygiène de ce livre est une étape de transmission ou d’entrée, bloquée.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 69.7 (Les deux médecins qui ont fait bouger les chiffres)
Deux noms tiennent cette histoire. Semmelweis, à Vienne dans les années 1840 : les morts par fièvre puerpérale se sont effondrées dans sa maternité quand les médecins se sont lavé les mains entre la salle d’autopsie et l’accouchement — transmission interrompue avant que personne n’ait vu le voyageur. Pasteur, une génération plus tard, a montré les voyageurs eux-mêmes : des microbes, et non un « mauvais air », qui aigrissaient le vin, tuaient les vers à soie, infectaient les plaies — et la chaleur (sa pasteurisation) ou la stérilisation qui les arrêtaient. La théorie microbienne a changé les hôpitaux de dangers en défenses en l’espace d’une vie.
Méthode 69.8 (Passer au crible un risque d’infection)
Pour toute situation — cuisine, plaie, service, foule :
- nomme l’agent pathogène plausible et sa sorte (bactérie, virus, champignon) ;
- suis sa voie de transmission jusqu’à toi ;
- trouve sa porte d’entrée ;
- demande ce qui le multiplie — chaleur, humidité, nourriture, temps ;
- bloque l’étape la moins chère : laver, cuire, couvrir, réfrigérer, stériliser, vacciner (Chapitre 70 explique la dernière).
69.4 Exercices
Exercice 69.1 ★
Nomme les principales sortes de microbes, et dis ce qui met les virus à part.
Solution
Solution de Exercice 69.1.
Les bactéries (des cellules uniques sans noyau), les champignons unicellulaires comme les levures et le reste de la vie unicellulaire de la mare — et les virus, à part par nature : pas de cellule, pas de vie propre, rien qu’un texte génétique emballé qui emprunte la machinerie d’une cellule vivante.
Exercice 69.2 ★
Qu’est-ce que la flore résidente, et quels deux services rend-elle ?
Solution
Solution de Exercice 69.2.
Les milliers de milliards de bactéries inoffensives résidentes sur la peau et dans l’intestin. Services : aider la digestion, et occuper le terrain — chasser les agents pathogènes des sites de débarquement.
Exercice 69.3 ★
Énumère les quatre étapes de l’infection avec un exemple pour chacune.
Solution
Solution de Exercice 69.3.
La transmission (les gouttelettes d’une toux) ; l’entrée (une coupure, les voies aériennes) ; la multiplication (des divisions qui doublent d’heure en heure, ou des cellules détournées qui copient) ; la maladie (le doigt infecté qui bat, la gorge à vif du rhume).
Exercice 69.4 ★
Oppose la coupure infectée et le rhume : où chaque envahisseur se multiplie-t-il ?
Solution
Solution de Exercice 69.4.
La bactérie de la coupure se multiplie entre les cellules, dans le tissu chaud et humide, en empoisonnant son voisinage. Le virus du rhume se multiplie à l’intérieur des cellules du revêtement des voies aériennes, chaque cellule détournée libérant une foule de copies.
Exercice 69.5 ★
Nomme quatre premières défenses et l’étape que chacune tient.
Solution
Solution de Exercice 69.5.
La peau : le mur, à l’entrée. Les balais et les bains des revêtements (nettoyage des voies aériennes, larmes, acide de l’estomac) : entrée et début de multiplication. La flore résidente : entrée — terrain occupé. Le savon, la cuisson et le froid de l’hygiène : transmission et multiplication.
Exercice 69.6 ★
Qu’a interrompu le lavage des mains de Semmelweis, et qu’a ajouté Pasteur ?
Solution
Solution de Exercice 69.6.
La transmission — le voyageur de la fièvre porté sur les mains des médecins de la salle d’autopsie à la salle d’accouchement. Pasteur a montré les voyageurs eux-mêmes : les microbes comme agents de l’aigrissement, de la maladie et de l’infection — et la chaleur comme moyen de les arrêter.
Exercice 69.7 ★★
Pourquoi les antibiotiques laissent-ils les rhumes intacts ? Réponds par la mécanique des deux envahisseurs.
Solution
Solution de Exercice 69.7.
Les antibiotiques affament et brisent les bactéries — des cellules indépendantes, avec leur propre machinerie à empoisonner. Le virus d’un rhume n’a aucune machinerie propre : il tourne sur la tienne, et un médicament visant son fonctionnement vise celui de tes cellules — voilà pourquoi le remède de la bactérie laisse le virus intact.
Exercice 69.8 ★★
Redéduis trois règles d’hygiène de l’enfance (Chapitre 6) comme des blocages d’étape, mécanisme nommé.
Solution
Solution de Exercice 69.8.
Se laver avant de manger : bloque la transmission de la main à la bouche. Se laver après les toilettes : bloque la boucle sortie-entrée de la voie intestinale. Se moucher et couvrir sa toux (et le coude pour l’éternuement) : bloque la transmission par gouttelettes à la source. (Les règles sur les dents et les aliments bloquent les sites de multiplication de la bouche.)
Exercice 69.9 ★★
Applique Méthode 69.8 à la salade de poulet d’un pique-nique d’été, restée trois heures à chauffer dans une voiture.
Solution
Solution de Exercice 69.9.
Agent pathogène : des bactéries d’intoxication alimentaire, sur le poulet. Transmission : le plat lui-même. Entrée : l’intestin. Multiplié par : trois heures de chaleur en voiture — la règle des conditions qui nourrit un doublement toutes les demi-heures environ. Blocage le moins cher : la chaîne du froid — une glacière (ou manger le plat tout de suite) ; ensuite, une cuisson complète à l’avance.
Exercice 69.10 ★★
Pourquoi se laver les mains entre deux tâches compte-t-il plus que se les laver souvent ? (La maternité de Semmelweis contient la réponse.)
Solution
Solution de Exercice 69.10.
Parce que les mains sont des coursiers entre compartiments : les médecins de Semmelweis étaient propres selon tous les critères de l’époque et portaient pourtant le tueur du service du cadavre à la mère. Le lavage qui compte est celui qui se fait à la frontière — du poulet cru à la salade, des toilettes à la table — là où la voie relierait sinon les deux.
Exercice 69.11 ★★
Situe le service hospitalier de Exemple 68.4 dans ce chapitre : quelle étape l’antibiotique attaque-t-il, et qu’élève son usage à moitié ?
Solution
Solution de Exercice 69.11.
L’antibiotique attaque la multiplication — il brise les bactéries en train de se diviser. Employé à moitié, il devient un frein de sélection appliqué à mi-course : les sensibles meurent, la minorité résistante hérite du service — élevant l’agent pathogène que rencontrera le patient suivant.
Exercice 69.12 ★★★
« Un virus est un texte qui emprunte une imprimante. » Déplie l’image avec Définition 65.4 et Définition 69.1 — et sers-t’en pour dire pourquoi les virus se tiennent au bord de la vie, et pourquoi ils sont difficiles à soigner par médicament.
Solution
Solution de Exercice 69.12.
Le texte : un fragment de lettres génétiques, dans le même alphabet que celui de toute cellule (Remarque 65.7). L’imprimante : la machinerie de lecture et de construction d’une cellule vivante, que le texte entré tourne vers l’impression de copies de lui-même. Le bord de la vie : seul, le virus ne fait rien de la liste de Proposition 1.3 — il ne se nourrit pas, ne grandit pas, ne se divise pas ; emprunté, il joue une parodie de reproduction. Difficile à soigner par médicament : il n’y a pas de machinerie du virus à empoisonner — rien que l’imprimante, et l’imprimante, c’est toi.
69.5 Problème : le carnet d’épidémie
Problème 69.1
Problème du week-end — une épidémie scolaire, suivie étape par étape
Une épidémie scolaire (fictive) : en une semaine, la moitié de la classe de 9B déclare fièvre et toux ; des cas parsèment ensuite les autres classes. L’infirmière scolaire tient un carnet d’épidémie et demande à la classe de biologie de l’aider à le lire.
Partie I — Lire la propagation.
- Le premier cas — le cas index — était en 9B ; les huit suivants partagent sa rangée et ses partenaires de tennis de table. Nomme la voie de transmission probable, et la porte d’entrée.
- Les cas doublent tous les deux jours au début. De quelle étape voit-on l’arithmétique, et de qui est la machinerie qui fait les copies si l’agent est un virus ?
- La liste de contrôle de l’infirmière : début de la fièvre, toux, gorge à vif. Quelle étape les symptômes marquent-ils, et de quelles deux sources naissent-ils ?
- Pourquoi l’épidémie a-t-elle sauté de classe en classe exactement lors des deux assemblées de tout l’établissement de la semaine ?
Partie II — La contre-attaque.
- Les mesures de l’établissement : les élèves malades chez eux ; les fenêtres ouvertes (Exercice 26.10) ; le lavage des mains répété ; le matériel partagé essuyé. Attribue à chaque mesure l’étape qu’elle bloque.
- Un parent exige des antibiotiques pour tous. Rédige la réponse du médecin pour une épidémie virale — et l’avertissement sur la sélection (Exercice 68.10) si l’on répandait quand même des antibiotiques.
- La cantine signale au même moment deux cas gastriques rattachés à un dessert non réfrigéré. Passe cette épidémie annexe au crible de Méthode 69.8 — autre sorte d’agent, autres étapes.
- Pourquoi l’infirmière cartographie-t-elle qui était assis où au lieu de traiter les cas comme des cas au hasard ? Qu’est-ce qu’une carte d’épidémie, en termes de transmission ?
Partie III — Le bilan.
- Écris la biographie de l’épidémie selon les quatre étapes, du cas index à l’extinction.
- L’épidémie s’est arrêtée avant d’atteindre tous les élèves. Propose deux mécanismes — les blocages des mesures, et l’indice du prochain chapitre : ceux qui étaient déjà immunisés par la souche cousine de l’an dernier.
- Ajoute le paragraphe d’histoire : de quelles deux leçons du dix-neuvième siècle (Exemple 69.7) descendait toute la réponse de l’établissement ?
- Ferme le carnet sur la méthode du crible en guise de devise : une phrase sur l’endroit où les épidémies sont les moins chères à arrêter.
Solution
Solution de Problème 69.1.
1. La transmission par gouttelettes — toussées et parlées — avec l’aide des surfaces partagées aux raquettes de tennis de table ; entrée par les voies aériennes.
2. Celle de la multiplication : les cellules détournées du revêtement de chaque cas impriment des copies qui ensemencent les cas suivants — le doublement est la machinerie empruntée du virus, qui compose.
3. La maladie. Des dégâts subis par les cellules détournées du revêtement, qui cèdent — et, en partie, de la bataille menée par la défense elle-même, comme le détaille le prochain chapitre.
4. Parce que les assemblées relient pendant une heure la portée des gouttelettes de toutes les classes : la transmission suit l’entassement, et les deux mélanges les plus denses de l’établissement étaient la voie entre les compartiments.
5. Les élèves malades chez eux : transmission supprimée à la source. Les fenêtres : les doses de gouttelettes diluées — transmission. Le lavage des mains : la voie des surfaces coupée — transmission. Le matériel essuyé : la voie des objets partagés coupée — transmission. (Toutes visent la même étape, la moins chère.)
6. « Les antibiotiques tuent des bactéries ; cet agent est un virus qui tourne sur les propres cellules des enfants — le médicament ne peut rien contre lui, et en répandre quand même ne ferait que passer un tamis de sélection sur les bactéries résidentes de tout le monde, en élevant de la résistance pour le jour où les antibiotiques seront vraiment nécessaires. »
7. Agent : des bactéries d’intoxication alimentaire. Transmission : le dessert. Entrée : l’intestin. Multiplication : des heures sans réfrigération — chaleur, humidité, nourriture, temps, tout accordé. Blocage : le réfrigérateur — conditions refusées ; les deux épidémies ne partagent qu’un établissement, et rien d’autre.
8. Une carte d’épidémie, c’est la transmission rendue visible : qui était assis où dessine la voie — rangées, partenaires, assemblées — et la voie, une fois dessinée, montre où couper. Un traitement au hasard combat des cas ; la carte combat la propagation.
9. Transmission : les gouttelettes du cas index, la rangée et les partenaires d’abord, les assemblées vers tout l’établissement. Entrée : les voies aériennes, classe par classe. Multiplication : des doublements tous les deux jours pendant la première semaine. Maladie et extinction : les fièvres culminent, les mesures coupent les voies, le réservoir de sensibles s’amincit — la courbe se retourne.
10. Les blocages des mesures ont affamé les voies — et le réservoir lui-même était plus petit que l’effectif : les élèves porteurs de l’immunité à la souche cousine de l’hiver dernier ne pouvaient pas être allumés, et une épidémie meurt quand il reste trop peu de gens à attraper : la mémoire du prochain chapitre, en avant-première.
11. Celle de Semmelweis : couper les voies des coursiers — isolement à la maison, mains lavées, raquettes essuyées. Celle de Pasteur : connaître le voyageur — nommer l’agent, lui refuser ses conditions, viser le remède sur sa sorte et non sur la coutume.
12. « Les épidémies sont les moins chères à arrêter à la transmission — le savon, l’air, la distance et une glacière fermée battent tout médicament qui attend la multiplication. »