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Des chercheurs ont développé des pansements à base de nanofibres chargés de vitamine D qui stimulent la production d’un peptide antimicrobien; une étape clé dans la lutte contre les infections des blessures. Ces résultats des chercheurs de l’Oregon State University et d’autres collaborateurs, sont importants car les blessures sont souvent associées aux infections, et entraînent une souffrance humaine inutile et une perte économique importante.

10 milliards de dollars de frais de santé supplémentaires

Chaque année aux États-Unis, près de 300 000 patients ayant subi une intervention médicale, développent une infection dans les 30 jours suivant leur opération – ce qui représente environ 10 milliards de dollars de frais de santé supplémentaires – et plus de 13 000 d’entre eux en meurent.

Les chercheurs ont utilisé l’électrospinning – qui est une méthode de production de fibres qui utilise la force électrique pour tirer des fils chargés de solutions de polymères jusqu’à des diamètres de l’ordre de quelques centaines de nanomètres – pour préparer des pansements contenant la forme bioactive de la vitamine D: 1,25-dihydroxyvitamine D3, ou 1,25 (OH) 2D3. « L’electrospinning est une technique polyvalente, simple, rentable et reproductible pour générer des fibres longues avec des diamètres nanométriques », a déclaré Adrian Gombart, co-correspondant auteur et professeur de biochimie et en biophysique au Collège des sciences de l’OSU.

«Les pansements électrofilaires de nanofibres offrent des avantages significatifs par rapport aux hydrogels ou aux éponges pour l’administration locale de médicaments, ils offrent plusieurs avantages fonctionnels et structurels, y compris la cicatrisation sans laisser de trace. », explique-t-il.

Un peptide antimicrobien

Les pansements créés par les chercheurs se sont avérés capables de fournir de la vitamine D de façon soutenue pendant quatre semaines, et ils ont induit de manière significative la production d’un peptide appelé hCAP18/LL37, qui tue les microbes en perturbant leurs membranes.

« Dans nos recherches antérieures sur les sutures à base de nanofibres, nous avons utilisé la forme inactive de la vitamine D – la 25-hydroxyvitamine D3 – et un ligand du récepteur qui activait les cellules pour convertir le 25-D3 en forme bioactive, 1,25-D3 ». L’autre auteur associé, Jingwei Xie, professeur adjoint au Centre médical de l’Université du Nebraska nous explique: « Ici, nous avons contourné cela et sommes allés directement à la forme active, le pansement libère et active les gènes cibles de la vitamine D, dont l’un produit le peptide LL37. »

Parce que les pansements agissent en renforçant les réponses immunitaires innées plutôt qu’en contenant des composés antimicrobiens conventionnels à cible unique, ils sont moins susceptibles de contribuer à la résistance aux médicaments. Les pansements ont été testés sur la peau humaine (recueillis chez des patients en chirurgie plastique) dans un plat de culture, ainsi qu’in vitro avec des lignées cellulaires de kératinocytes et de monocytes, et in vivo dans des souris.

Une guérison sans infection

« Cette étude était une preuve de principe », a déclaré le coauteur Arup Indra, professeur agrégé de pharmacie à l’OSU. « Il semble que nous pouvons induire les gènes dans un système de modèle et maintenant nous pouvons commencer à observer la guérison sans infection. » « Notre étude suggère que l’expression de hCAP18 induite par la vitamine D, par ces pansements de nanofibres est un pas en avant pour améliorer la cicatrisation », a déclaré un des chercheurs impliqué dans cette étude.

Dans un proche avenir ces pansements pourraient constituer une aide pour toutes les formes de blessures et même lors d’interventions médicales, afin de réduire les risques d’infections.

Source : Oregon State University