Développés dans l’objectif de lutter contre les infections du site opératoire (ISO), ces dispositifs de pansement à base de nanofibres, sont chargés de vitamine D afin de stimuler via l’expression de gènes bénéfiques, la production de peptides antimicrobiens. Un dispositif présenté dans la revue Nanomedecine, applicateur local de thérapie génique.
L’objectif de cette équipe de l’Oregon State University était de développer un pansement à base de nanofibres capable de délivrer localement la vitamine D (forme bioactive : 1α, 25-dihydroxyvitamine D3) afin d'augmenter l'induction et les niveaux de l’adénosine monophosphate cyclique humaine (cAMP) et de réduire ainsi le risque d’ISO. Les chercheurs rappellent que les infections liées aux soins sont les infections nosocomiales les plus courantes et entraînent un énorme fardeau de santé : aux seuls Etats-Unis, chaque année, 300.000 patients chirurgicaux développent une ISO dans les 30 jours suivant leur intervention, plus de 13.000 décès y sont associés et les dépenses de santé liées s’élèvent à plus de 10 milliards de dollars.
Ces pansements nanofibreux contenant la vitamine ont été testé in vitro, in vivo et ex vivo. Les tests montrent que :
- la vitamine est bien encapsulée dans les nanofibres,
- que le dispositif permet sa libération prolongée pendant 4 semaines.
- Testé sur des lignées cellulaires (monocytes et kératinocytes) en culture, le dispositif induit de manière significative la production d’un peptide, le hCAP18 / LL37, qui tue les microbes en perturbant leurs membranes.
- chez des souris modèles de plaies cutanées et sur des plaies artificielles sur des biopsies de peau humaine -prélevées chez des patients subissant une chirurgie plastique, le dispositif semble augmenter la réponse immunitaire en activant les gènes cibles de la vitamine D- dont certains produisent les peptides antimicrobiens.
Une nouvelle technique nanométrique, l'électrospinning, a permis de générer des fibres longues au diamètre nanométrique et donc des pansements présentant des avantages significatifs par rapport aux hydrogels ou aux pansements-éponges pour l'administration locale de médicaments. De plus ces dispositifs permettent une cicatrisation sans cicatrices.
Moins de risque de résistance aux antimicrobiens : comme ces nouveaux pansements agissent en améliorant les réponses immunitaires innées plutôt qu'en délivrant des composés antimicrobiens classiques à cible unique, ils sont moins susceptibles de contribuer ou d’entraîner une résistance aux médicaments. Nous avons là une preuve de concept, conclut l’un des auteurs, le Dr Arup Indra, professeur agrégé de pharmacie à l’OSU.
Il devient aujourd’hui possible d’accroître, dans un dispositif de pansement, l’expression de gènes de lutte contre l'infection et de gènes pro-cicatrisation.
Source : Nanomedicine 4 Jul 2018 DOI : 10.2217/nnm-2018-0011 1α,25-dihydroxyvitamin D3-eluting nanofibrous dressings induce endogenous antimicrobial peptide expression
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