Les « biofilms » retardent la cicatrisation des plaies causées par l'EB

Après avoir lavé les plaies pour éliminer les bactéries non fixées au biofilm, des écouvillons stériles ont été appliqués sur une zone de 1 cm² de la plaie jusqu'à ce que le tissu suinte. Les patients ont été informés du risque d'inconfort de cette procédure avant l'intervention et ont donné leur consentement préalable. Malgré une manipulation et une conservation soigneuses des écouvillons, le matériel génétique collecté ou préparé n'a pas été suffisant pour obtenir les séquences génétiques des bactéries potentiellement présentes dans les biofilms des plaies. Ce résultat était inattendu, la méthode ayant déjà fait ses preuves. Les chercheurs suggèrent qu'une nouvelle tentative nécessiterait une anesthésie locale et un grattage ou une biopsie de la plaie.

Quatre personnes avec DEB et quatre personnes avec JEB ont rejoint le projet. Des échantillons sont prélevés sur des plaies qui ne présentent aucun signe d’infection et qui n’ont pas été traitées récemment avec des antibiotiques. Les échantillons sont conservés à -80°C jusqu'à ce qu'ils puissent tous être analysés ensemble. Les résultats seront partagés à la fin de ce projet d'un an.

Chercheur principal :

Le Dr Josefine Hirschfeld est professeure agrégée et consultante honoraire à l'école dentaire et à l'hôpital de l'université de Birmingham. Elle est spécialisée en dentisterie restauratrice, avec un accent particulier sur les maladies des gencives et les cellules immunitaires appelées neutrophiles et leur rôle dans les maladies, notamment l'EB.

Co-chercheurs :

Le Dr Hadeer Ibrahim est maître de conférences en dermatologie à l'Université du canal de Suez en Égypte et a reçu une bourse très compétitive pour financer son doctorat sur l'EB à l'Université de Birmingham, où elle concentre ses recherches sur l'amélioration de la qualité de vie des patients atteints d'EB de différents sous-types.

Le professeur Iain Chapple est directeur de la recherche à l'Institut des sciences cliniques, directeur du service de parodontologie à l'École de médecine dentaire et consultant honoraire en dentisterie restauratrice au Birmingham Community Health Trust.

Le professeur Adrian Heagerty est dermatologue consultant et professeur honoraire de dermatologie à l'université de Birmingham, avec un intérêt particulier pour l'EB. Il dirige plusieurs groupes de recherche actifs et dirige le service semi-national EB au University Hospitals Birmingham NHS Foundation Trust.

Le Dr Sarah Kuehne est maître de conférences en microbiologie orale et responsable du groupe de recherche en microbiologie orale à l'université de Birmingham. Son groupe de recherche entretient des liens étroits avec l'Institut de microbiologie et d'infection (IMI), de renommée mondiale, dirigé par le professeur Ian Henderson.

Collaboration:

Le Dr Annika Therese Kroeger, de l’École de médecine dentaire de l’Université de Birmingham, possède une vaste expérience en métagénomique et en transcriptomique.

Le professeur Moritz Kebschull, de l'École de médecine dentaire, a mené des recherches translationnelles primées reliant les caractéristiques cliniques et les fondements moléculaires des maladies parodontales et péri-implantaires et est co-chercheur au Centre de recherche biologique du NIHR récemment financé.

« Nous souhaitons confirmer notre découverte initiale passionnante selon laquelle les biofilms sont présents dans les plaies chroniques d’EB qui ne cicatrisent pas, alors qu’ils ne sont pas présents dans les plaies plus jeunes. Nous étudierons la fréquence des biofilms dans les plaies chroniques, les microbes qu’ils contiennent et si ceux-ci diffèrent entre les différents types d’EB. Cela est d’une importance cruciale car les biofilms sont résistants aux traitements antibiotiques traditionnels et ils peuvent être un facteur important de l’échec de la cicatrisation des plaies chroniques.

Il est important de noter que les maladies liées aux biofilms, comme celles de la bouche (maladie des gencives) que nous étudions depuis plus de 20 ans, sont traitées très différemment des infections de plaies traditionnelles. Le biofilm lui-même doit être physiquement perturbé et il existe plusieurs approches simples pour y parvenir, en fonction de sa composition. Ces approches sont déjà utilisées dans d'autres maladies et pourraient être adaptées très rapidement aux soins des plaies d'EB, transformant potentiellement la gestion des plaies d'EB. Cela fera partie d'un projet de recherche plus vaste que nous menons, ouvrant la voie à de nouvelles recherches sur la façon dont ces biofilms interagissent avec le système immunitaire du patient.

« À l’avenir, nous appliquerons différentes mesures anti-biofilm non invasives, notamment l’utilisation d’agents pour décomposer la matrice du biofilm et l’utilisation d’une luminothérapie qui sera spécifique aux types de microbes détectés. »

– Docteur Hirschfeld

Titre de la subvention : Utilisation de techniques d'analyse génétique très sensibles et spécifiques pour identifier les micro-organismes susceptibles de jouer un rôle dans la chronicité des plaies EB.

Les plaies non cicatrisantes chez les patients atteints d'EB présentent une morbidité importante et une qualité de vie inférieure. Les complications comprennent : la nécessité de soins prolongés des plaies, les démangeaisons, la douleur, le cancer de la peau et la fusion des doigts formant ce qu'on appelle les « mains en mitaine ».

Nous comprenons comment et pourquoi les ampoules d'EB se forment, mais nous ne savons pas pourquoi certaines ampoules ne parviennent pas à guérir pendant des mois ou des années malgré un bon soin des plaies. Nous pensons que la cause sous-jacente pourrait être la présence de « biofilms » à la surface de la plaie.

Les biofilms sont des agrégats de différents microbes vivant au sein d’une matrice visqueuse autoproduite, attachée à une surface telle que la peau et souvent résistante aux traitements traditionnels.

Les biofilms sont connus pour perturber la cicatrisation des plaies et les plaies qui en contiennent ne présentent souvent aucun signe d'infection comme du pus et une inflammation/rougeur. De plus, les biofilms ne peuvent pas être détectés par les méthodes traditionnelles de prélèvement des plaies et ne répondent pas aux soins réguliers des plaies et à l'utilisation d'antibiotiques. Cependant, les plaies présentant des biofilms étudiées dans d'autres maladies, notamment le diabète, les brûlures et les plaies veineuses, peuvent bien répondre aux mesures anti-biofilm, ce qui entraîne une meilleure cicatrisation. Nos recherches préliminaires utilisant différentes techniques d'imagerie ont montré, pour la première fois, la présence de biofilms sur des plaies chroniques de différents sous-types d'EB.

Cette proposition vise à confirmer nos résultats observationnels par analyse génétique de ces biofilms pour révéler les types de microbes présents ainsi que les éventuelles différences entre les sous-types d'EB.

Cela n'a jamais été étudié, cela impliquera l'utilisation de nouvelles techniques et constituera un projet collaboratif multidisciplinaire. Cela nous aidera à développer de nouvelles thérapies de manière plus ciblée, car nous aurons des indications solides sur les raisons pour lesquelles les blessures ne guérissent pas. Cela conduira à une approche thérapeutique plus personnalisée, aboutissant à de meilleures stratégies de gestion des plaies et à une bonne cicatrisation des plaies chroniques chez les patients atteints d'EB.

Nous sommes en train de collecter des échantillons. Des échantillons sont collectés auprès de patients atteints d'EB qui présentent des plaies aiguës/chroniques qui ne présentent aucun signe d'infection et qui n'ont pas été traités récemment avec des antibiotiques. Nous visons à collecter des échantillons de 5 patients atteints d'EB dystrophique (DEB) et d'au moins 3 avec EB jonctionnel (JEB). Le prélèvement d'échantillons pour cette affection cutanée rare est difficile et nos critères d'inclusion/exclusion doivent être appliqués. Cependant, jusqu’à présent, nous avons réussi à recruter 4 patients DEB et 4 patients JEB. Les échantillons sont conservés au congélateur à -80 °C pour un traitement ultérieur une fois que tous les échantillons sont collectés. (Extrait du rapport d'avancement d'avril 2024.)

Les plaies non cicatrisantes chez les patients atteints d'EB entraînent une morbidité importante et une baisse de la qualité de vie. Parmi les complications possibles, on peut citer : la nécessité de soins prolongés, des démangeaisons, des douleurs, un cancer de la peau et la fusion des doigts formant ce que l'on appelle des « mains en mitaine ». Nous comprenons comment et pourquoi les cloques d'EB se forment, mais nous ignorons pourquoi certaines ne cicatrisent pas pendant des mois, voire des années, malgré de bons soins. Nous pensons que la cause sous-jacente pourrait être la présence de « biofilms » à la surface de la plaie.

Les biofilms sont des agrégats de différents microbes vivant au sein d'une matrice visqueuse autoproduite, fixée à une surface comme la peau et souvent résistante aux traitements traditionnels. Les biofilms sont connus pour perturber la cicatrisation des plaies, et les plaies qui en sont porteuses ne présentent souvent aucun signe d'infection (pus, inflammation/rougeur). De plus, les biofilms ne sont pas détectables par les méthodes traditionnelles de prélèvement des plaies et ne répondent pas aux soins réguliers des plaies ni à l'utilisation d'antibiotiques. Cependant, les plaies présentant des biofilms, étudiées dans d'autres maladies, comme le diabète, les brûlures et les plaies veineuses, peuvent bien répondre aux mesures anti-biofilm, ce qui améliore la cicatrisation.

Notre objectif était de confirmer notre première découverte prometteuse : des biofilms sont présents dans les plaies chroniques d’EB qui ne cicatrisent pas, alors qu’ils sont moins fréquents dans les plaies plus récentes. Nous souhaitions explorer la fréquence des biofilms dans les plaies chroniques, les microbes qu’ils contiennent et les différences entre les différents types d’EB. Ceci est crucial, car les biofilms sont résistants aux traitements antibiotiques traditionnels et pourraient être un facteur important de l’échec de cicatrisation des plaies chroniques. Il est important de noter que les maladies liées aux biofilms, comme celles de la bouche (maladies des gencives), que nous étudions depuis plus de 20 ans, sont traitées très différemment des infections des plaies traditionnelles. Le biofilm lui-même doit être physiquement perturbé, et plusieurs approches simples permettent d’y parvenir, selon sa composition. Ces approches sont déjà utilisées pour d’autres maladies et pourraient être rapidement adaptées au traitement des plaies d’EB, transformant potentiellement la prise en charge des plaies d’EB. Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche plus vaste que nous menons, ouvrant la voie à de nouvelles recherches sur l’interaction de ces biofilms avec le système immunitaire du patient.

Des personnes atteintes d'EB, consultant les cliniques dentaires de Solihull et de Birmingham (Birmingham, Royaume-Uni) dans le cadre de leurs soins médicaux habituels, ont été recrutées. Les patients ont été sélectionnés selon les critères suivants : être âgé de plus de 18 ans, ne pas avoir d'autres affections chroniques, ne pas être immunodéprimé, ne pas avoir reçu d'antibiotiques topiques ou systémiques depuis au moins deux semaines avant le prélèvement et présenter des plaies ne présentant aucun signe d'infection (p. ex. : pus, rougeur ou inflammation) depuis moins de trois mois (semblables à des plaies chroniques) ou depuis moins de deux semaines (semblables à des plaies aiguës) comme témoin. Après avoir obtenu les consentements écrits éclairés conformément à l'approbation éthique de l'étude, les plaies ont été irriguées avec une solution saline stérile pour éliminer les bactéries flottantes. Un écouvillon stérile a ensuite été utilisé pour prélever un échantillon de la surface de la plaie en prélevant un échantillon de 2 cm² en exerçant une pression jusqu'à ce que le tissu suinte. Les patients ont été avertis au préalable de l'inconfort potentiel de cette procédure. Cependant, il était important d'obtenir un échantillon représentatif. L'écouvillon a ensuite été placé dans un tube stérile contenant un liquide préservant le matériel génétique, puis transféré dans un milieu froid de glace sèche et transporté au laboratoire le jour même pour être conservé au congélateur à -3 °C jusqu'à son analyse ultérieure. Pour le traitement des échantillons, les écouvillons ont été décongelés progressivement et préparés pour l'extraction d'ARN à l'aide d'un kit conformément au protocole du fabricant. L'ARN extrait a ensuite été envoyé pour analyse et préparation de la bibliothèque à une entreprise qui n'a pas pu obtenir de données en raison de la très faible quantité de cellules et du matériel génétique contenu dans le prélèvement effectué grâce à notre méthode non invasive de prélèvement de plaies. Les échantillons ont ensuite été récupérés et envoyés à une autre entreprise après une longue discussion avec leurs experts sur la nature de nos échantillons. Malheureusement, cette deuxième entreprise n'a pas pu obtenir de données non plus.

Ce résultat était imprévu, car les kits et les outils de prélèvement d'échantillons utilisés ont déjà été utilisés pour obtenir ces données et notre équipe possède une bonne expérience de leur utilisation, acquise lors de précédents projets similaires d'extraction d'ARN. Par ailleurs, des méthodes similaires de collecte de données sur le microbiome des plaies ont été utilisées par d'autres chercheurs. Afin de poursuivre cette recherche, il est conseillé de privilégier les biopsies ou le grattage soigneux des plaies plutôt que les écouvillons pour le prélèvement d'échantillons à la surface des plaies. Une anesthésie locale peut être nécessaire pour rendre cette procédure plus confortable pour les personnes atteintes d'EB. La question et l'hypothèse de l'étude restent valables, et l'obtention d'un résultat permettrait de réorienter notre perception des plaies d'EB et d'élaborer un plan de prise en charge adapté, susceptible d'accélérer la cicatrisation et de minimiser la chronicité des plaies, avec ses symptômes associés : douleur, démangeaisons et complications à long terme telles que cicatrices, contractures, déformations et cancer de la peau. (Extrait du rapport final de 2025.)