Lorsqu’une personne développe une plaie, l’objectif est toujours de fermer cette plaie le plus rapidement possible. Dans le cas contraire, une plaie ouverte est susceptible de s’infecter. C’est particulièrement vrai pour les groupes à risque. Chez les personnes atteintes de diabète, la cicatrisation des plaies n’est souvent pas aussi efficace, les infections sont plus difficiles à traiter et plus dangereuses. Pour ces personnes, il existe un grand besoin de solutions économiques qui fonctionnent vraiment.
Un nouveau pansement guérit les ulcères diabétiques 30 % plus vite
Les ulcères diabétiques sont plus fréquents qu’on ne le pense, car 15 pour cent de toutes les personnes diabétiques développent des plaies chroniques, et finalement des ulcères. Sur l’ensemble des personnes souffrant de plaies chroniques, les ulcères se développent dans environ 1,5 million de cas. Cela contribue à un risque 15 fois plus élevé d’ablation d’une partie du corps chez les diabétiques. Étant donné que le diabète peut provoquer des lésions nerveuses entraînant un engourdissement, les personnes atteintes de diabète peuvent être victimes d’une simple ampoule ou d’une petite éraflure qui passe inaperçue et n’est pas traitée. Comme des taux élevés de glucose épaississent également les parois des capillaires, la circulation sanguine ralentit, ce qui rend la guérison de ces blessures plus difficile.
Des chercheurs de l’université Northwestern ont voulu savoir si une thérapie de stimulation électrique pouvait aider à refermer ces plaies tenaces. Les chercheurs ont mis au point un petit bandage flexible et extensible qui accélère la guérison en délivrant une électrothérapie directement au niveau de la plaie. Le bandage surveille également activement le processus de guérison et se dissout ensuite – avec des électrodes et tout – de manière inoffensive dans le corps lorsqu’il n’est plus nécessaire. Dans une étude animale, le nouveau bandage a permis de guérir les ulcères diabétiques 30 pour cent plus rapidement que chez les souris sans bandage. Le nouveau dispositif pourrait être un outil puissant pour les patients diabétiques dont les ulcères peuvent entraîner diverses complications, notamment l’amputation d’un membre ou même la mort. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Science Advances.
Le processus de guérison peut être mieux surveillé
Le pansement est le premier pansement biorésorbable capable de délivrer une électrothérapie et le premier exemple de système régénérateur intelligent. Selon les chercheurs, le nouveau pansement est peu coûteux, facile à mettre en place, adaptable, confortable et efficace pour la fermeture des plaies afin de prévenir les infections et autres complications. Bien qu’il s’agisse d’un dispositif électronique, les composants actifs qui sont en contact avec le lit de la plaie sont entièrement résorbables. Les matériaux disparaissent naturellement à la fin du processus de guérison, ce qui évite tout dommage aux tissus qui pourrait autrement être causé par une extraction physique. Selon les chercheurs, les blessures peuvent perturber les signaux électriques normaux du corps. L’application d’une stimulation électrique permet de rétablir les signaux normaux du corps et d’attirer de nouvelles cellules qui migrent vers le lit de la plaie.
Les chercheurs et leurs équipes ont mis au point un petit pansement flexible qui s’enroule délicatement autour du site de la blessure. Un côté du système régénérateur intelligent contient deux électrodes : une minuscule électrode en forme de fleur, placée directement sur le lit de la plaie, et une électrode en forme d’anneau, placée sur les tissus sains et entourant toute la plaie. L’autre côté du dispositif contient une bobine de récupération d’énergie pour alimenter le système et un système de communication en champ proche (NFC) pour la transmission sans fil de données en temps réel. L’équipe a également intégré des capteurs qui permettent d’évaluer dans quelle mesure la plaie guérit. En mesurant la résistance du courant électrique traversant la plaie, les médecins peuvent surveiller les progrès. Une diminution progressive de la mesure du courant électrique se rapporte directement au processus de guérison. Ainsi, si le courant reste élevé, les médecins savent que quelque chose ne va pas.
Dans une étude sur un modèle de petit animal, les chercheurs n’ont appliqué la stimulation électrique que 30 minutes par jour. Cette courte durée a déjà accéléré la fermeture de la plaie de 30 pour cent. Une fois la plaie guérie, l’électrode en forme de fleur se dissout simplement dans le corps, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de l’enlever. L’équipe a fabriqué les électrodes à partir d’un métal appelé molybdène, qui est largement utilisé dans les applications électroniques et de semi-conducteurs. Ils ont découvert que le molybdène, s’il est suffisamment fin, peut être biodégradé. De plus, il n’interfère pas avec le processus de guérison. L’équipe prévoit ensuite de tester son pansement pour ulcères diabétiques dans un modèle animal plus grand. Ensuite, ils veulent le tester sur des humains.
Cicatrisation plus lente en cas de brûlures
Les biologistes cellulaires distinguent quatre phases dans la cicatrisation des plaies : l’hémostase, l’inflammation, la néoformation des tissus et le renforcement des tissus. Pendant la phase d’inflammation et de formation, les cellules immunitaires doivent éliminer les bactéries et les cellules mortes de la plaie. Elles activent également les fibroblastes et les vaisseaux sanguins pour commencer la réparation. Ces cellules du tissu conjonctif présentent une mesure du temps circadienne qui confère à leur fonction biologique un rythme d’environ 24 heures. C’est pourquoi les recherches montrent que le bon timing peut être essentiel pour les soins de santé. En fonction de la blessure, l’étendue et la durée des quatre phases peuvent varier considérablement en fonction du type de plaie. Les coupures étant bien irriguées, elles ont tendance à cicatriser efficacement. Cependant, dans le cas des brûlures, les vaisseaux sanguins sont sclérosés, ce qui empêche le sang de pénétrer dans le lit de la plaie et ralentit le processus de guérison.
Des chercheurs de l’université de Boston et de l’université de Harvard ont développé un modèle biomimétique pour étudier la cicatrisation des brûlures et des coupures. Ils ont découvert que les fibroblastes – normalement considérés comme des cellules de construction qui donnent forme et force aux tissus et aux organes – éliminent les tissus endommagés avant de déposer un nouveau matériau. Cette partie du processus de guérison est plus lente dans les cas de brûlures, où les tissus endommagés sont plus nombreux. Afin d’étudier comment le type de blessure affecte le taux de guérison des plaies, l’équipe a conçu un système modèle in vitro de fibroblastes intégrés dans un hydrogel de collagène. Des plaies ont été créées dans ce microtissu en utilisant un couteau de microdissection pour imiter une blessure ou un laser à haute énergie pour simuler une brûlure. Bien que les deux types de plaies aient été de taille identique, l’ablation au laser a provoqué davantage de mort cellulaire et de lésions tissulaires sur les bords de la plaie par rapport aux plaies au couteau.
Sur la base de ces résultats, les thérapies qui favorisent la cicatrisation des plaies pourraient accélérer la guérison. Les globules blancs génétiquement modifiés pour éliminer les tissus morts pourraient être particulièrement utiles pour atteindre les organes et les tissus blessés en profondeur dans le corps.