Provided herein are methods for detecting, quantifying, differentiating, diagnosing and imaging pathogenic bacteria or condition associated therewith using substrates for bacterial enzymes. Fluorescent, luminescent or colorimetric signals emitted by substrates or enzyme products in the presence of the bacteria are compared to controls to detect and locate the pathogenic bacteria. Provided is a method for screening therapeutic agents to treat the pathophysiological conditions by measuring a signal emitted from the substrates or products in the presence and absence of the potential therapeutic agent and a diagnostic method for detecting a mycobacterial infection in a subject by contacting biological samples with a substrate and imaging for signals emitted from a mycobacterial beta-lactamase product. Also provided are fluorogenic substrates or substrates comprising a colored dye or a chemical reagent effective to induce a color or pH change.La présente invention concerne des procédés permettant de réaliser la détection, la quantification, la différenciation, le diagnostic et limagerie de bactéries pathogènes ou détats associés à celles-ci au moyen de substrats destinés à des enzymes bactériennes. Pour détecter et localiser les bactéries pathogènes, on compare à des témoins les signaux de fluorescence, de luminescence ou de calorimétrie émis par les substrats ou par les produits enzymatiques en présence des bactéries. Linvention concerne plus particulièrement, dune part un procédé de recherche systématique dagents thérapeutiques permettant de traiter des états physiopathologiques en mesurant un signal émis par les substrats ou par les produits en présence ou en labsence dun agent potentiellement thérapeutique, et dautre part un procédé de diagnostic permettant de détecter une infection mycobactérienne chez un sujet en mettant en contact des échantillons biologiques avec un substrat, puis en réalisant limagerie correspondant aux signaux émis par le produit de bêta-lactam