Bacillus subtilis bactéries avant et après application des composés LPPO. La deuxième image montre des dommages importants aux bactéries après dix minutes. Crédit :Institut de Microbiologie du CAS
Chercheurs de l'Institut de Chimie Organique et de Biochimie du CAS (IOCB Prague) et de l'Université Technique de Liberec en collaboration avec des chercheurs de l'Institut de Microbiologie du CAS, le département de médecine des brûlures de la troisième faculté de médecine de l'Université Charles (République tchèque), et l'Université P. J. Šafárik de Košice (Slovaquie) ont développé un nouveau matériau antibactérien combinant un nanotextile non tissé et des composés uniques dotés de propriétés antibactériennes. Appelé NANO-LPPO, le nouveau matériau peut répondre à un large éventail d'applications en tant que pansement pour les plaies, comme les brûlures, en prévenant l'infection et en facilitant ainsi le traitement et la guérison.
Parce que le nombre de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques courants augmente régulièrement, il existe un besoin croissant de nouvelles substances aux propriétés antibactériennes. Une classe de substances très prometteuse sont les lipophosphonoxines (LPPO) développées par l'équipe de Dominik Rejman de l'IOCB Prague en collaboration avec Libor Krásný de l'Institut de microbiologie du CAS.
"Les lipophosphonoxines sont très prometteuses en tant que nouvelle génération d'antibiotiques. Elles n'ont pas à pénétrer les bactéries mais agissent plutôt en surface, où ils perturbent la membrane cellulaire bactérienne. Cela les rend très efficaces pour détruire les bactéries, " dit Rejman.
"Un grand avantage de la LPPO est la capacité limitée des bactéries à développer une résistance à celles-ci. Dans une expérience de plusieurs semaines, nous n'avons pas réussi à trouver une bactérie résistante à ces substances, alors que la résistance aux antibiotiques bien connus s'est développée relativement facilement, " explique Krásný.
Le potentiel de la LPPO est particulièrement évident dans les situations nécessitant une intervention ciblée immédiate, comme les infections cutanées. Ici, cependant, les substances doivent être associées à un matériau approprié garantissant leur efficacité topique sans qu'il soit nécessaire de pénétrer dans le système circulatoire. Cela réduit la charge pour le corps et facilite l'utilisation.
Dr Dominik Rejman, chef du groupe des composés antimicrobiens à l'IOCB Prague (République tchèque). Crédit :Tomáš Belloň / IOCB Prague
Un tel matériau approprié est une nanofibre polymère développée par l'équipe de David Lukáš de la Faculté des sciences, Sciences Humaines et Pédagogie à l'Université Technique de Liberec. Les chercheurs l'ont combiné avec la LPPO pour préparer un nouveau type de pansement pour les plaies cutanées infectées par des bactéries. Le principal avantage du matériau est que les LPPO antibactériens en sont libérés progressivement et en fonction de la présence et de l'étendue de l'infection.
« La recherche et développement du matériau NANO-LPPO s'inscrit dans la continuité des travaux menés dans un essai clinique sur le dispositif médical NANOTARDIS, que nous venons de terminer avec succès en collaboration avec l'Hôpital Régional Liberec, Hôpital universitaire de Královské Vinohrady, et l'hôpital universitaire de Bulovka. Avec ses propriétés morphologiques et physico-chimiques, l'appareil favorise la cicatrisation des plaies aiguës propres, " déclare Lukáš. "Cette collaboration avec des collègues de l'IOCB Prague fait vraiment progresser les possibilités d'utilisation de matériaux nanofibres fonctionnalisés dans les domaines des plaies chroniques et infectées."
« Les enzymes décomposent le nanomatériau en molécules inoffensives. Les LPPO font partie intégrante du matériau et en sont principalement libérés lors de cette décomposition. De plus, le processus est grandement accéléré par la présence de bactéries, qui produisent des enzymes lytiques. Cela signifie que plus il y a de bactéries dans la plaie, plus le matériau se décompose rapidement, qui à son tour libère plus de substances actives dans le site affecté pour favoriser la guérison et la régénération des tissus mous, " dit Rejman en décrivant l'action de la matière.
Nanotextile non tissé NANOTARDIS. Avec ses propriétés morphologiques et physico-chimiques, l'appareil favorise la cicatrisation des plaies aiguës propres. Crédit :Université Technique de Liberec
"Nos expériences sur des souris ont confirmé la capacité de la NANO-LPPO à prévenir l'infection de la plaie et ainsi à accélérer la cicatrisation et la régénération. Il n'y a pratiquement pas eu de propagation de l'infection là où nous avons utilisé le matériau. Si les essais cliniques se déroulent bien, cela pourrait être une percée dans le traitement des brûlures et autres blessures graves où l'infection constitue une menace aiguë et une complication du traitement, " explique le spécialiste des soins des plaies Peter Gál du département de médecine des brûlures de la troisième faculté de médecine de l'Université Charles, la Faculté de médecine de l'Université P. J. Šafárik de Košice, et l'Institut slovaque oriental des maladies cardiovasculaires.
Nanotextile non tissé NANOTARDIS. Avec ses propriétés morphologiques et physico-chimiques, l'appareil favorise la cicatrisation des plaies aiguës propres. Crédit :Université Technique de Liberec
Au niveau des candidatures, Le NANO-LPPO est un matériau intéressant pour les fabricants de médicaments et de dispositifs médicaux. Sa commercialisation est coordonnée grâce à un effort de collaboration entre IOCB TECH, une filiale de l'IOCB Prague, et Charles University Innovations Prague, une filiale de l'Université Charles, tous deux ont été créés dans le but de transférer les résultats de la recherche universitaire à la pratique. Les sociétés sont actuellement à la recherche d'un partenaire commercial approprié.
Les résultats de l'étude interdisciplinaire ont été publiés dans Rapports scientifiques .
