De bonnes bactéries pour de mauvaises plaies

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Germes de plaies (Pseudomonas aeruginosa, vert clair) entre les fibres du tissu
Germes de plaies (Pseudomonas aeruginosa, vert clair) entre les fibres du tissu conjonctif de la peau humaine (bleu-gris) (microscopie électronique à balayage, colorisée). Image : Empa

Des chercheurs de l’Empa développent un pansement contenant des bactéries lactiques. Les lactobacilles probiotiques doivent favoriser la guérison des plaies chroniques chargées de germes en détruisant les biofilms tenaces, rapporte l’équipe dans la revue spécialisée "Microbes and Infection".

Millimètre par millimètre, de nouveaux tissus se frayent un chemin à travers une plaie jusqu’à ce qu’ils aient refermé une lésion cutanée. Dans le meilleur des cas, on ne voit bientôt plus rien d’une éraflure au genou, d’une coupure au doigt ou d’une brûlure. Il n’en va pas de même pour les plaies chroniques : Si la blessure ne s’est pas refermée au bout de quatre semaines, il y a un problème de cicatrisation. Parfois, une lésion tissulaire apparemment bénigne peut ainsi se transformer en un problème de santé permanent, voire en une septicémie. Le traitement est particulièrement difficile, car des germes qui savent parfaitement se protéger s’installent dans ces plaies chroniques. Ces bactéries forment un biofilm, une association tenace de différents agents pathogènes. Pour se protéger, elles produisent une couche de mucus avec laquelle elles se fixent sur les surfaces. Les antibiotiques ou les désinfectants atteignent leurs limites, car ils ne peuvent pas atteindre les germes dangereux.


Une équipe de l’Empa et du "Massachusetts Institute of Technology" (MIT) à Boston développe actuellement un pansement qui agit contre les habitants du biofilm à l’aide de "bonnes" bactéries probiotiques. Les chercheurs viennent de publier une "preuve de concept" dans la revue spécialisée "Microbes and Infection".

L’équipe dirigée par les chercheurs de l’Empa Qun Ren et Zhihao Li du laboratoire "Biointerfaces" de Saint-Gall a utilisé des bactéries lactiques vivantes pour le nouveau pansement. Parmi ces lactobacilles probiotiques figurent également quelques bactéries bien connues de l’homme : En tant qu’organismes utiles, ils sont par exemple présents dans la flore intestinale saine et jouent un grand rôle dans la fabrication d’aliments comme les yaourts et le fromage. "Les lactobacilles sont biocompatibles et créent un milieu acide en produisant de l’acide lactique", explique le médecin Zhihao Li, qui a apporté son expertise clinique au projet en tant que scientifique invité à l’Empa. Le pH basique défavorable des plaies chroniques devrait ainsi être poussé dans la bonne direction, c’est-à-dire vers l’acide. "Dans nos expériences en laboratoire, les bactéries ont pu produire un pH fortement acide de 4 dans le milieu de culture", explique la responsable de l’équipe Qun Ren. Grâce à la production d’acide lactique, il a également été possible d’attirer des cellules souhaitées, qui contribuent à la cicatrisation des plaies, dans les conditions de laboratoire.

Aucune chance pour les germes

Les organismes utiles ont finalement été intégrés dans un pansement qui protège les plaies chroniques contre d’autres infections. Cela a permis en même temps aux lactobacilles vivants de produire de l’acide lactique dans un environnement protégé. Le pansement libérait le produit acide dans l’environnement de manière contrôlée et continue, comme souhaité. Lors de tests en laboratoire, le matériau avec des bactéries lactiques intégrées a pu détruire complètement un biofilm typique d’agents pathogènes dans une boîte de culture. La question était maintenant de savoir si ces organismes utiles allaient également passer le test de la peau humaine.


Dans de petits échantillons de tissus, les chercheurs ont créé des plaies artificielles de deux millimètres de long et ont laissé se développer un biofilm contenant le germe de la plaie Pseudomonas aeruginosa. Le pansement probiotique devait faire ses preuves dans ce modèle tridimensionnel de plaie humaine. Et effectivement, le pansement bio a réduit le nombre de germes pathogènes de 99,999 %. En outre, les chercheurs ont pu démontrer que les probiotiques étaient bien tolérés par les cellules cutanées humaines et qu’ils déclenchaient en même temps la production de messagers du système immunitaire. Après cette "preuve de concept", d’autres analyses sur le mécanisme d’action devraient aider à exploiter le potentiel des organismes utiles du monde bactérien pour un matériau "vivant" de cicatrisation des plaies.