Un film antimicrobien pour protéger les dispositifs médicaux implantables

Publié le 29 septembre 2015 par Olivier Clot-Faybesse
Image acquise par microscopie d'un assemblage de composés naturels recouvrant la surface d'un implant © Inserm

L’implantation de dispositifs médicaux n’est pas sans risques. Bactéries ou champignons peuvent causer des infections post-opératoires. Des chercheurs strasbourgeois viennent de créer un film antimicrobien biologique aux propriétés remarquables. En recouvrant la surface des prothèses orthopédiques et autres implants, il préviendrait les réactions inflammatoires.

Les dispositifs médicaux implantables, comme les prothèses de hanche, constituent une cible idéale pour les micro-organismes. En effet, ces germes peuvent facilement coloniser leur surface entraînant la survenue d’une infection qui va engendrer une réaction inflammatoire. Le risque ? Causer le rejet de l’implant par l’organisme du greffé.
Parmi les bactéries, bacilles, champignons et autres levures coupables de telles infections, certains sont bien connus, à l’image du staphylocoque doré. Actuellement, divers antibiotiques sont utilisés pour les combattre mais l’émergence de microbes multi-résistants limite dorénavant leur action.

Association de trois partenaires moléculaires

Dans ce contexte, les scientifiques du laboratoire Biomatériaux et Bioingénierie de l’Inserm (Unité Inserm 1121/Université de Strasbourg) ont mis au point un film biologique aux propriétés antimicrobiennes, antifongiques et anti-inflammatoires. Cette protection innovante a été rendue possible en associant deux substances. La première, l’arginine, a été choisie pour son effet anti-inflammatoire. La seconde est l’acide hyaluronique, un composant de l’organisme (par conséquent, biocompatible), qui possède un effet inhibiteur de la croissance bactérienne.
Autre originalité, ce revêtement embarque également des peptides antimicrobiens naturels afin d’empêcher d’éventuelles infections autour de l’implant. Leur présence constitue une alternative très intéressante aux antibiotiques classiques car peu toxiques pour l’organisme. Ils sont surtout très actifs, capables de tuer les bactéries en créant des trous dans leur paroi cellulaire, empêchant toute résistance de leur part.
Bien que composé de plusieurs couches, l’ensemble est d’une grande finesse : entre 400 et 600 nm d’épaisseur, c’est-à-dire invisible à l’œil nu. La constitution de ce très fin « mille-feuille » protecteur est détaillée par Philippe Lavalle, directeur de recherche au sein de l’unité 1121 :

Une protection longue durée des plus efficaces

L’association arginine/acide hyaluronique possède à la base une action antimicrobienne d’un peu plus de 24 heures. « Pour prolonger cette activité, nous avons déposé sur l’implant avant l’apposition du film, une substance anti-infectieuse précurseur à base d’argent, précise Philippe Lavalle. Cette stratégie nous a permis d’obtenir une activité antimicrobienne à long terme. »
Ce que confirment les résultats expérimentaux puisqu’in vivo le film inhibe bien la croissance et la prolifération dans le temps des germes bactériens et fongiques fréquemment à l’origine d’infections de l’implant. Que ce soit un staphylocoque (Staphylococcus aureus), une souche de levure (Candida albicans) ou un champignon (Aspegillus fumigatus).
Les tests démontrent aussi le potentiel de ce nouveau revêtement puisque son ajout sur la surface de l’implant supprime la réaction inflammatoire produite classiquement en réaction au geste chirurgical (implantation du dispositif dans l’organisme).
Selon les chercheurs, ce film pourrait être utilisé chez l’homme d’ici quelques années. Avec donc comme enjeu de limiter l’inflammation et prévenir les infections les plus courantes afin de garantir le succès de l’implantation de la prothèse d’un patient. O. Clot-Faybesse

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