Dental Tribune France

Réduire le risque de rejet des implants dentaires grâce aux biomatériaux

By Dental tribune International
June 04, 2020

NOTTINGHAM, Royaume-Uni : Les articulations artificielles, les stents et les implants dentaires sont parmi les dispositifs les plus courants qui utilisent des biomatériaux pour restaurer une fonction ou remplacer des tissus endommagés. Cependant, après implantation , une réaction immunitaire de l'hôte peut se produire, entraînant un rejet de l'implant. Aujourd'hui, des chercheurs des écoles de pharmacie et de sciences de la vie de l'université de Nottingham ont découvert que la topographie et la composition chimique des matériaux polymères peuvent être modifiées afin de créer des matériaux qui contrôlent la réponse immunitaire du corps. Cette découverte pourrait être appliquée à la réduction du risque de rejet de divers dispositifs médicaux, y compris les implants dentaires.

Les réactions de l'hôte, telles que l'inflammation, le rejet de corps étrangers et le développement de capsules fibreuses, sont provoquées par l'activation de cellules immunitaires - monocytes et macrophages - qui se fixent à la surface de l'implant. La topographie d'un matériau ou d'un implant est connue pour influencer la fixation des macrophages.

« Nous cherchons des moyens de créer des matériaux qui peuvent être placés en toute sécurité à l'intérieur du corps sans que le système immunitaire ne les attaque et ne les rejette. Pour ce faire, nous étudions des matériaux qui peuvent contrôler la réponse immunitaire », a expliqué le professeur Amir Ghaemmaghami de l'école des sciences de la vie de l'université et co-directeur de la recherche. « Nous avons utilisé une technologie de criblage à haut débit pour examiner la manière dont la topographie et les propriétés chimiques d'un matériau peuvent être exploitées pour concevoir des surfaces « immuno-instructives » pouvant être utilisées dans des implants. Ces surfaces vont influencer la fonction des macrophages et par conséquent les réactions du corps aux biomatériaux, a-t-il poursuivi.

Le criblage à haut débit a été utilisé pour étudier la relation entre la topographie des matériaux, la fixation et les comportements des cellules immunitaires pour 2 176 micro-modèles différents. Les résultats ont indiqué que des piliers à l'échelle du micron, d'un diamètre de 5 à 10 µm, étaient essentiels pour stimuler la fixation des macrophages et que la densité des micro-piliers était cruciale pour contrôler les réactions inflammatoires.

« Il est passionnant d'avoir découvert ces biomatériaux qui pourraient changer la donne dans le domaine des implants médicaux ».

-Prof. Morgan Alexander, Université de Nottingham

L'équipe de recherche a également découvert des polymères immuno-instructeurs qui ont réussi à contrôler la réponse immunitaire dans un modèle préclinique de rongeur. Cela a été réalisé en criblant une grande variété de divers polymères et en identifiant des matériaux qui contrôlent le comportement des macrophages.

Un algorithme d'intelligence artificielle a été utilisé pour modéliser les relations entre la chimie des matériaux et les réponses cellulaires qu'ils produisent. Ces résultats suggèrent que différents polymères immuno-instructeurs induisent des quantités différentes d’adsorption protéique qui est la clé dans la réponse des macrophages.

« Ces dernières découvertes s'ajoutent à une multitude de recherches sur les matériaux menées à l'université de Nottingham et il est passionnant d'avoir découvert ces biomatériaux qui pourraient changer la donne dans le domaine des implants médicaux. L'utilisation de ces matériaux dans un produit commercial serait notre objectif ultime pour cette recherche. Il y a encore du chemin à parcourir pour y parvenir, mais ces découvertes constituent un pas important dans cette direction » , a déclaré le professeur Morgan Alexander, de l'école de pharmacie ,  co-auteur de l'étude

L'équipe de recherche a publié ses conclusions dans deux études récentes. La première étude, intitulée « Immune modulation by design : Using topography to control human monocyte attachment and macrophage differentiation », a été publiée en ligne le 28 avril 2020 dans la revue Advanced Science.

La deuxième étude « Immune-instructive polymers control macrophage phenotype and modulate the foreign body response in vivo », a été publiée en ligne le 1er mai 2020 dans le journal Matter.

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