Les opérations de la hanche et des implants dentaires sont routinières. Mais pas totalement sans risque. Ils peuvent entraîner une infection difficile à contrôler avec des antibiotiques oraux ou intraveineux. Dans ces cas, l'implant devra probablement être remplacé. Les chercheurs de Fraunhofer peuvent désormais appliquer un médicament adapté avec précision directement sur l'implant de remplacement tout en augmentant considérablement l'efficacité de l'antibiotique via une synergie avec des ions d'argent. Leurs recherches seront exposées aux salons MEDICA et COMPAMED à Düsseldorf du 12 au 15 novembre, 2018 (Hall 8a, stand P13).

Chaque pas est douloureux – il n'y a pas moyen de contourner une nouvelle articulation artificielle de la hanche. Mais de telles opérations comportent le risque que des bactéries pénètrent dans la plaie et se transforment en infections graves. Normalement, ceux-ci sont traités avec des antibiotiques. Cependant, certains germes sont résistants à certains antibiotiques, et l'administration d'une dose suffisamment forte d'antibiotiques par voie orale ou intraveineuse pour éliminer tous les agents pathogènes sur l'implant est souvent impossible. L'implant devient instable et doit être remplacé. Comment éviter une autre infection ?

Augmenter considérablement l'efficacité de l'antibiotique

Dans le cadre du projet "Synergy-Boost", chercheurs des instituts Fraunhofer de technologie de fabrication et de matériaux avancés IFAM, pour la Biologie Moléculaire et l'Ecologie Appliquée IME, pour la Thérapie Cellulaire et l'Immunologie IZI, et pour la toxicologie et la médecine expérimentale ITEM ont développé ensemble une technique pour prévenir d'autres infections. « Nous appliquons l'antibiotique nécessaire directement sur le deuxième implant - l'amenant là où il est nécessaire, " dit Kai Borcherding, un scientifique à Fraunhofer IFAM. "Nous avons également fait des recherches sur la façon dont les antibiotiques et les ions d'argent fonctionnent en synergie, augmentant considérablement l'efficacité du médicament. » Alors que l'antibiotique et les ions d'argent peuvent éliminer les agents pathogènes, leur effet combiné est bien plus fort que la somme de leurs effets individuels – ils se renforcent mutuellement.

Les ions d'argent sont connus depuis longtemps pour augmenter considérablement l'effet des antibiotiques, mais la recherche sur le mécanisme a été limitée à des expériences isolées. Le rapport optimal des ions d'argent aux molécules d'antibiotiques dépend non seulement du médicament utilisé, mais aussi sur quel micro-organisme doit être tué. Les chercheurs de Fraunhofer IME ont d'abord effectué des dépistages à grande échelle. Ils ont étudié 20 antibiotiques différents avec divers ratios d'ions d'argent et sur quatre agents pathogènes clés - un total de plus de 9 000 tests - pour identifier les combinaisons les plus efficaces.

Sélection d'antibiotiques pour des agents pathogènes spécifiques et application topique

Si les patients souffrent d'une infection et ont besoin d'une nouvelle articulation de la hanche ou d'un nouvel implant dentaire, la première chose que le médecin fera est de générer un antibiogramme. Un échantillon approprié est prélevé, les micro-organismes qui en sont issus sont cultivés puis analysés pour identifier l'antibiotique approprié. Il s'agit d'une procédure standard. Le médecin applique ensuite l'antibiotique approprié directement sur l'implant. « Chez Fraunhofer IFAM, nous avons déjà étudié comment les antibiotiques peuvent être stockés, et développé diverses méthodes de revêtement pour ce faire, " dit Borcherding. Les chercheurs ont trouvé un moyen de structurer la surface pour qu'elle absorbe l'antibiotique. Dans le vide, ils appliquent le revêtement contenant de l'argent à la surface de l'implant. Le développement du procédé de revêtement est maintenant terminé. Les chercheurs de Fraunhofer IZI et Fraunhofer ITEM doivent maintenant vérifier son efficacité. Les chercheurs de Fraunhofer ITEM préparent également la documentation requise pour l'approbation des dispositifs médicaux.

Les scientifiques du projet « Synergy-Boost » tentent également de répondre à une autre question :quelles substances naturelles issues de plantes ou d'arbres pourraient convenir pour synthétiser de nouveaux antibiotiques ? Les premiers résultats de Fraunhofer IZI sont prometteurs, mais il faudra plusieurs années avant que ces antibiotiques ne soient prêts pour les essais cliniques.