C’est une nouvelle technique choquante pour traiter les infections que nous propose cette équipe de la Pitt : précisément une approche électrochimique pour traiter les infections liées aux implants en métal. Ces travaux présentés dans la revue Applied Materials & Interfaces répondent à un vrai besoin : l’élimination des microbes qui s’accumulent couramment à la surface des implants à base de titane. Ce biofilm provoquant des infections chroniques et une inflammation des tissus environnants.
Il y a quelques semaines, une autre équipe de l’Université McMaster (Canada) s'attaquait au même problème et proposait d’utiliser la capacité des virus bactériophages, pour lutter contre ces biofilms et ces infections bactériennes résistantes aux antibiotiques, retrouvés en implantologie. L’équipe de l’Université de Pittsburgh, dirigée par Tagbo Niepa (Visuel ci-dessous), professeur assistant en génie chimique, propose ici un traitement révolutionnaire, électrochimique visant à renforcer la capacité des antibiotiques à éradiquer les microbes.
Un courant électrique diffusé à travers l’implant métallique endommage la membrane cellulaire des microbes attachés à l’implant.
En quelque sorte, les microbes sot électrocutés.
Le titane, un nid à biofilm : le titane possède de nombreuses propriétés qui justifient son choix pour la fabrication des implants. Sa faible densité, sa rigidité élevée, son rapport résistance / poids biomécanique élevé et sa résistance à la corrosion expliquent son utilisation dans toutes sortes d'implants, des prothèses dentaires aux prothèse d’articulations. Cependant, la surface de ce matériau est également propice à l'accumulation de microbes, provoquant des infections chroniques et une inflammation des tissus environnants. La conséquence de ces infections est l’échec de 5 à 10% des implants dentaires. Ce danger est particulièrement aigu en regard d développement de l’antibiorésistance : « En raison de la résistance aux médicaments que développent la plupart des microbes, les antimicrobiens cessent de fonctionner, en particulier en cas d’infections récurrentes ».
La nouvelle technique s’attaque directement à la membrane cellulaire des microbes : La technique pourrait même permettre aux bactéries résistantes de redevenir vulnérables au médicament. Elle consiste à faire passer un faible courant électrique à travers l’implant à base de métal, ce qui endommage la membrane cellulaire du microbe attaché à l’implant sans pour autant léser le tissu sain environnant. Ces dommages augmentent la perméabilité, rendant le microbe plus sensible aux antibiotiques. Alors que la plupart des antibiotiques agissent spécifiquement sur les cellules qui vont se répliquer et ne fonctionnent pas sur les microbes dormants, la technique induit un stress électrochimique dans toutes les cellules, y compris les cellules dormantes, ce qui les rend également sensibles aux antibiotiques.
Une toute nouvelle option de traitement des infections : cette recherche axée sur Candida albicans (C. albicans) (Visuel ci-dessus), l’une des infections fongiques les plus courantes et les plus nocives associées aux implants dentaires, démontre l’efficacité de la technologie.
Mais ce n’est pas tout : la technique pourrait également être adaptée à d’autres dispositifs, tels que les pansements !
Source: Applied Materials & Interfaces Oct, 2019 DOI: 10.1021/acsami.9b09977 Electrochemical Strategy for Eradicating Fluconazole-Tolerant Candida albicans using Implantable Titanium
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