La population américaine vieillit et des pathologies telles que le diabète et les maladies cardiovasculaires sont en hausse. Par conséquent, la communauté médicale est de plus en plus confrontée au problème de traitement des plaies. Selon l’American Professional Wound Care Association, environ 15 pourcents des assurés Medicare souffrent de plaies chroniques qui ne guérissent pas, ce qui engendre un coût annuel d’environ 30 milliards de dollars.

L’un des défis auxquels sont souvent confrontés les médecins lorsqu’ils traitent les plaies est le risque d’infection bactérienne. Fermer la plaie contribue à diminuer ce risque, mais si les agents pathogènes infectent les tissus compromis, ils peuvent rapidement former des biofilms, c’est-à-dire une communauté de cellules rustiques recouverte par une couche bio polymérique protectrice. Les antibiotiques conventionnels ont du mal à pénétrer cette couche et, par conséquent, les infections liées aux biofilms demandent de longs schémas thérapeutiques. Les biofilms microbiens peuvent provoquer une infection chronique et sont souvent la cause de chaos dans les hôpitaux où elles risquent de se propager.

Récemment, des scientifiques ont exploré l’ingénierie tissulaire pour traiter les plaies et favoriser la cicatrisation. Une nouvelle approche consiste à utiliser des substituts de peau tridimensionnels formés à partir de protéines natives de la peau à travers un procédé appelé électrofilage. Ces « échafaudages » de protéines électrofilées favorisent l’adhésion et la croissance cellulaires et peuvent être utilisés pour introduire des cellules, des médicaments et même des gènes dans l’organisme. La recherche est passée de l’utilisation de matériaux synthétiques à des matériaux dégradables et poreux capables de produire un environnement cicatriciel plus naturel, plus efficace et plus esthétique.

Trois chercheurs de la Northern Arizona University ont inventé une technologie qui accélère la cicatrisation et réduit les risques d’infection. Cette technologie, récemment brevetée, a été développée en incorporant des matériaux antimicrobiens connus comme liquides ioniques dans les échafaudages cicatriciels de la peau. L’incorporation du liquide ionique stérilise l’appareil cicatriciel et permet à l’échafaudage résultant de résister à la colonisation de la part d’une vaste gamme d’agents pathogènes microbiens. Les chercheurs prévoient que ces propriétés réduiront de façon similaire les risques d’infection pendant le processus de fermeture de la plaie.

Les liquides ioniques sont des sels fluides à température ambiante ainsi qu’à une plus vaste échelle de températures correspondant aux systèmes vivants. Ils sont souvent décrits comme sels organiques fondus. Ils sont stables et adaptables selon la température et peuvent donc servir à un grand nombre d’applications. L’une d’elles est la destruction des biopolymères protecteurs qui recouvrent les biofilms microbiens ainsi que la neutralisation des cellules sous-jacentes. De nombreux liquides ioniques se sont démontrés très efficaces pour cela.

L’équipe a identifié la choline géranate, un liquide ionique qui non seulement sert à véhiculer les cellules génératrices de tissu et les médicaments, mais possède également de puissantes propriétés anti biofilm. Il peut attaquer des infections existantes mais aussi empêcher que de nouvelles infections se développent. Les Scientifiques constatent une double application de cette solution : on peut en imprégner les pansements habituellement utilisés dans le traitement des plaies et l’incorporer dans les échafaudages cicatrisants.

Grâce à leur travail, un protocole a été établi pour la formation d’échafaudages contenant le liquide ionique et l’association choline géranate s’est démontrée capable d’empêcher la contamination de ces échafaudages même en présence de fortes concentrations d’agents pathogènes. Les chercheurs sont confiants quant à l’amélioration de la cicatrisation chez les patients diabétiques présentant des infections dans les plaies chroniques. La technologie utilisée pour créer ces échafaudages se sert de protéines natives de la peau qui s’alignent parfaitement aux propriétés de la peau, facilitant le processus naturel de cicatrisation.

Plusieurs autres applications potentielles de cicatrisation ont été identifiées pour cette technologie :

• Incisions chirurgicales
• Brûlures
• Troubles de la peau tels que l’acné
• Lésions traumatiques par armes militaires
• Plaies sur des animaux en différents contextes

Ces découvertes sont encourageantes. De nouvelles subventions pourraient soutenir la recherche et permettre le développement constant vers des opportunités de commercialisation de cette technologie.

Source : Medical Xpress; NAU team invents patented technology that speeds wound healing, prevents infection; Kerry Bennett, Amy K. Phillips, Northern Arizona University; August 2, 2019.