PARIS, France : Une récente étude du laboratoire de Bio ingénierie et Biomécanique Ostéoarticulaires du CNRS à Paris a démontré que le greffage de PolyNass sur des implants de surface de titane améliore la différenciation ostéoblastique et inhibe l'adhérence de Staphylococcus aureus. Ceci constitue une stratégie prometteuse pour la prévention des infections liées aux biofilm tout en offrant une amélioration de l'ostéointégration.
La biointégration d'un implant osseux fait intervenir une cascade de processus initiés par l'adsorption de molécules environnantes à la surface du biomatériau. Cette étape aboutie à la formation d'un biofilm jouant un rôle central dans l'adhésion cellulaire et la régénération du tissu osseux au contact de l'implant. A partir de ce constat, la recherche sur la modification des propriétés de surface des biomatériaux s'est développée en vue de contrôler et favoriser les interactions biomatériaux-protéines-cellules.
Afin de favoriser ces processus d’interface, une équipe de recherche du laboratoire de Bio ingénierie et Biomécanique Ostéoarticulaires de Paris a développé un modèle d'implant en titane associant le greffage en surface d'un polymère "bioactif', le polystyrène sulfonate de sodium (PolyNaSS). Les modifications de la surface en titane ont pour but d’empêcher l'adhérence bactérienne et de promouvoir simultanément les fonctions des cellules osseuses pour améliorer l'ostéointégration de l'implant.
Dans la présente étude, l'effet de groupes sulfonate sur des surfaces de titane a été étudiée in vitro, en ce qui concerne l’adhérence de Staphylococcus aureus et la fonction d’ostéogénèse des ostéoblastes. Du Titane pur commercial (cpTi) a été oxydée (Tiox) et greffée avec des groupes polyNaSS (Tigraft).
L’étude de l’adhésion bactérienne a montré que le Tigraft présente une haute inhibition de l'adhérence de Staphylococcus aureus par rapport au cpTi ( > 90 %). Concernant les réponses cellulaires induites par le titane-PolyNaSS, l’adhérence des ostéoblastes est similaire sur les trois surfaces de titane. La modification PolyNaSS n’induit donc pas de perturbation de l’interaction cellules osseuses/implant. De même, la cinétique de la prolifération cellulaire est identique sur les trois types de surface en titane. En revanche, l’activité de l’alcaline phosphatase des ostéoblastes cultivés sur des surfaces de Tigraft est deux fois supérieure à celle observée sur les surfaces Tiox ou cpTi. Plus important encore, la quantité et la distribution de nodules contenant du calcium est augmentée. La superficie totale couverte par les nodules a été 2 fois plus importante sur la Tigraft par rapport aux surfaces non-greffées reflétant la stimulation de l’ostéogénèse.
Ces résultats complètent des travaux préalables qui montraient déjà une augmentation de la capacité d'adsorption protéique du titane-PolyNaSS et son effet sur la différenciation ostéoblastique. Ils démontrent désormais que le greffage PolyNaSS sur titane inhibe l'adhérence des bactéries tout en stimulant simultanément la fonction ostéoblastique permettant la formation d'os nouveau. Ce travail confirme l'intérêt du modèle titane-PolyNaSS pour l'élaboration de nouvelles prothèses biologiquement actives en implantologie dentaire. Les modifications de surface constituent une stratégie prometteuse pour la prévention des infections liées aux biofilm tout en offrant une amélioration de l'ostéointégration.
Cette étude a fait l´objet d´une publication dans le Journal of Materials Science d´avril 2013.
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