La thérapie combinée avec des antibiotiques et des cellules souches traite efficacement les infections osseuses

Revue par Emily Henderson, B.Sc.1 octobre 2020

Les infections osseuses causées par des implants sont difficiles à traiter et nécessitent généralement un traitement antibiotique prolongé. Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université de Kanazawa ont découvert que les infections osseuses liées aux implants peuvent être traitées efficacement avec un traitement combinatoire composé d'antibiotiques et de cellules souches chargées d'antibiotiques.

Les fractures osseuses nécessitent souvent des implants pour la stabilisation et la guérison efficace de l'os cassé. Cependant, les implants peuvent provoquer des infections osseuses graves, telles que l'ostéomyélite, qui ne peuvent être prises en charge qu'avec un traitement antibiotique prolongé. Cela risque à son tour de contribuer au développement de bactéries résistantes aux antibiotiques. Alors que des efforts majeurs sont actuellement en cours pour développer de nouveaux antibiotiques qui couvrent ces bactéries résistantes aux antibiotiques, une autre voie a été d'étudier les effets antibiotiques des cellules souches. Un type est les cellules souches dites mésenchymateuses qui résident naturellement dans la moelle osseuse et le tissu adipeux, entre autres, et dont il a été démontré qu'elles possèdent des propriétés antimicrobiennes.

Les cellules souches dérivées de l'adipose, ou ADSC, ont l'avantage distinct d'être abondantes dans les tissus adipeux sous-cutanés et peuvent ainsi être facilement récoltées. Le but de notre étude était d'étudier les effets thérapeutiques des ADSC en association avec l'antibiotique ciprofloxacine dans un modèle animal d'infection osseuse liée à l'implant. « 

Tamon Kabata, auteur correspondant de l'étude

Pour atteindre leur objectif, les chercheurs se sont d'abord concentrés sur les effets de la ciprofloxacine sur les ADSC et ont trouvé un chargement efficace et dépendant du temps des ADSC avec l'antibiotique dans les 24 premières heures sans effets indésirables de la ciprofloxacine sur la fonction ou la viabilité des cellules souches. . Les chercheurs ont ensuite testé l'activité antimicrobienne des ADSC chargés d'antibiotiques in vitro (dans un tube) et ont constaté qu'ils réduisaient efficacement la croissance de la bactérie S.aureus, qui est également le principal microbe responsable des infections liées aux implants osseux.

Mais cette nouvelle approche pourrait-elle également atténuer les infections liées aux implants dans un organisme vivant? Les chercheurs ont testé cela sur des rats, qui ont reçu des implants osseux à l'aide de vis revêtues de bactéries S. aureus. Les rats ont développé une ostéomyélite 7 jours après la chirurgie. Ensuite, les chercheurs ont administré l'un des éléments suivants aux animaux: des ADSC chargés de ciprofloxacine, des ADSC seuls, de la ciprofloxacine seule ou aucun traitement du tout. Comme l'ostéomyélite peut entraîner un gonflement des tissus mous et la formation d'abcès au site de l'infection, les chercheurs ont quantifié l'étendue de la maladie chez les animaux et ont constaté que seuls les ADSC chargés de ciprofloxacine se présentaient comme un traitement efficace.

En utilisant la tomographie micro-calculée de la modalité d'imagerie pour visualiser les os affectés, les chercheurs ont en outre découvert que la ciprofloxacine chargée d'ADSC diminuait l'apparence de l'ostéolyse ou de la dégradation osseuse, ce qui est non seulement important pour la santé des os, mais aussi pour la stabilité de l'implant. .

« Ce sont des résultats frappants qui montrent comment les ADSC peuvent être efficacement chargés d'antibiotiques pour exercer un fort effet antimicrobien. Nos résultats suggèrent une nouvelle thérapie potentielle pour l'ostéomyélite associée aux implants, pour laquelle le traitement conventionnel avec uniquement des antibiotiques est généralement insuffisant », explique Kabata.