La «superglue» médicale est prometteuse pour la chirurgie cardiaque

« Une superglue médicale a été développée qui a le potentiel de réparer les malformations cardiaques sur la table d’opération », rapporte BBC News. La colle n’est actuellement utilisée que chez les animaux, mais les résultats sont encourageants.

La colle médicale est actuellement utilisée pour fermer les plaies cutanées mineures dans certaines opérations, mais son utilisation a été limitée pour plusieurs raisons – elle peut être activée par contact avec le sang avant qu’elle n’atteigne la position voulue, par exemple, et est également soluble dans l’eau. peut être emporté.

Cette étude a utilisé un type de colle nouvellement développé qui est épais et collant jusqu’à ce qu’il soit activé par la lumière ultraviolette (UV). Dans les expériences, il était utilisé pour:

attacher un patch au septum (la partie qui sépare les cavités gauche et droite du coeur) des coeurs des cochons pendant qu’ils battaient encore

appliquer un patch à un trou dans le cœur de plusieurs rats

réparer une petite incision dans l’artère d’un porc et supporter des pressions supérieures à la pression artérielle normale

Dans l’ensemble, ces expériences ont été couronnées de succès, mais les animaux n’ont été suivis que pendant une courte période après la chirurgie.

Cette recherche a un grand potentiel pour l’avenir, mais des études à plus long terme sont nécessaires pour évaluer les complications ou les effets toxiques avant que les expériences humaines ne soient possibles.

Si les expériences réussissent, cette superglue pourrait révolutionner la chirurgie dans les cas où les chirurgiens doivent réparer les dommages résultant d’une crise cardiaque, ou dans le traitement des enfants nés avec un cœur défectueux (cardiopathie congénitale).

D’où vient l’histoire?

L’étude a été menée par des chercheurs du Boston Children’s Hospital, de la Harvard Medical School, du Brigham and Women’s Hospital et du Massachusetts Institute of Technology aux États-Unis, de l’Université de Coimbra au Portugal et du Département de Cardiologie pédiatrique en Bolivie.

Il a été financé par le Centre pour l’intégration de la médecine et des technologies innovantes, l’hôpital pour enfants de Boston et les National Institutes of Health aux États-Unis, la Fondation portugaise pour la science et la technologie et la Fondation allemande pour la recherche.

Il a été publié dans la revue médicale à comité de lecture Science Translational Medicine.

L’étude a été rapportée avec précision par BBC News.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Il s’agissait d’une étude en laboratoire portant sur une nouvelle technologie réalisée chez les animaux. Les chercheurs ont cherché à créer un type de colle qui serait assez fort pour attacher des tissus ou d’autres matériaux ensemble pendant la chirurgie sur les zones de flux sanguin élevé.

Habituellement, pendant la chirurgie, les tissus sont maintenus ensemble avec des points de suture ou des agrafes, mais cela peut causer des dommages aux tissus, prend du temps et ne rend pas étanche.

Les colles médicales existantes ne sont pas assez solides pour être utilisées dans des situations difficiles, par exemple lorsqu’il y a un flux sanguin élevé ou si le tissu bouge (se contracte), comme dans le cœur.

Il y a également eu d’autres limitations, telles que l’activation de la colle au contact du sang avant qu’elle n’atteigne la position prévue, l’impossibilité pour les médecins de repositionner la colle et le fait que la colle soit hydrosoluble et puisse donc être emportée. Une autre limitation de la colle soluble dans l’eau est qu’elle peut gonfler et se déchirer.

Les chercheurs ont été inspirés par la capacité des limaces et des vers des châteaux de sable, un type de ver trouvé en Californie connu pour produire une forte colle « sous-marine ». Ces créatures peuvent produire des sécrétions visqueuses (épaisses et collantes) qui ne sont pas facilement emportées et ne se mélangent pas à l’eau.

Ils voulaient développer une colle qui imiterait les substances naturelles, serait stable, ne se dissoudrait pas dans l’eau, serait activée par la lumière une fois au bon endroit, et serait capable d’obtenir une liaison souple et étanche à l’eau.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Un composé (mélange) de deux substances naturelles – le glycérol et l’acide sébacique – a été développé, que les chercheurs ont baptisé adhésif hydrophobe (insoluble) activé par la lumière (HLAA). Le mélange est très visqueux et facile à étaler sur une surface. Lorsqu’il est activé par la lumière ultraviolette (UV), il devient un adhésif fort et flexible.

Pour obtenir la colle la plus forte, les chercheurs ont expérimenté avec:

différentes quantités de glycérol et d’acide sébacique

intensité lumineuse

la durée d’utilisation de la lumière

HLAA a été utilisé dans des opérations sur des animaux petits et gros qui seraient similaires aux opérations humaines, y compris la réparation des coupures dans les vaisseaux sanguins et la fermeture des trous dans la paroi du cœur.

Les chercheurs ont effectué une série d’expériences:

ils ont comparé les patchs couverts de HLAA avec la colle médicale actuelle en les collant à l’extérieur du cœur des rats

ils ont comparé HLAA aux points conventionnels en faisant un trou dans le coeur de deux groupes de rats, et ont utilisé les patchs HLAA pour le fermer dans un groupe (n = 19) et l’ont comparé à des points dans l’autre (n = 15)

ils mettent des patchs enduits de HLAA sur le septum des coeurs de quatre cochons

ils ont collé une petite coupure de 3-4 mm à une artère porcine en laboratoire en utilisant HLAA et ont ensuite évalué à quelles pressions il resterait fermé pour voir s’il pouvait faire face aux pressions sanguines humaines.

Quels ont été les résultats de base?

La recherche a trouvé que HLAA était 50% aussi fort que la colle médicale actuellement utilisée. Cependant, lorsque les chercheurs ont mis la colle sur des patchs, ils ont pu la mettre en place sans enlever la colle. Ils ont ensuite été en mesure de le fixer avec de la lumière UV.

Lorsque la même technique a été réalisée avec le type actuel de colle, elle a été immédiatement activée au contact du sang et donc plus difficile à utiliser.

Les patchs recouverts de HLAA étaient collés à la couche externe du cœur des rats et pouvaient être repositionnés avant de coller avec la lumière UV, alors que les patchs utilisant la colle médicale actuelle ne le pouvaient pas. Après sept jours, tous les patchs étaient attachés dans les deux groupes (n = 3).

Les chercheurs ont effectué la même opération et ont surveillé les rats pendant 14 jours (HLAA n = 5 et colle médicale actuelle n = 4). Le degré de mort et d’inflammation des tissus était significativement moindre dans le groupe HLAA. Il n’y avait pas de différence entre les groupes pour la fonction cardiaque.

Pour les défauts de la paroi cardiaque, une fermeture réussie a été obtenue avec des patchs HLAA chez 17 des 19 rats, mais un est mort de complications hémorragiques quatre jours plus tard. Le patch de 6 mm de diamètre ne couvre pas le trou de 2 mm chez trois des rats.

Comme le soulignent les chercheurs, le cœur des rats bat de six à sept fois plus vite que le cœur humain, donc ils ne pensent pas que cela serait aussi difficile à réaliser chez les humains.

Une fermeture réussie avec des points de suture a été obtenue chez 14 rats sur 15. Il n’y avait pas de différence significative entre les groupes après 28 jours, bien que tous avaient une fonction cardiaque réduite dans la zone de la réparation.

Le patch du septum des porcs est resté en place jusqu’à ce que les porcs soient réprimés 4 ou 24 heures après la chirurgie.

L’application de la colle sans timbre à des coupes de 3-4 mm dans les artères du porc a créé un joint qui a été capable de résister à des pressions allant jusqu’à 203,5 mmHg, ± 28,5 mmHg.

Ceci est impressionnant, car la pression systolique (le niveau de pression artérielle lorsque le coeur bat) des artères humaines est habituellement d’environ 120 mmHg.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont rapporté que le HLAA « atteint un fort niveau d’adhérence aux tissus humides et n’est pas compromis par une pré-exposition au sang … il pourrait être utilisé pour de nombreuses applications cardiovasculaires et chirurgicales ».

Ils reconnaissent également que, « Pour la traduction chez l’homme, des études supplémentaires de sécurité et de toxicité peuvent être nécessaires ».

Conclusion

Cette colle innovante s’est révélée prometteuse lors d’expérimentations animales impliquant des rats et des cochons. La consistance et la technique de «fixation» de la colle semblent présenter certains avantages pour les nouvelles techniques chirurgicales, mais certaines limites doivent être abordées avant de pouvoir être testées chez l’homme.

Les chercheurs mentionnent que le «durcissement rapide» (le processus de traitement par la lumière) a aidé à éviter l’exposition à des températures élevées, mais on ne sait pas quel effet la lumière UV peut avoir sur les tissus environnants. Les animaux ont également été suivis seulement pendant une courte période après l’opération. Il serait important de savoir s’il existe des effets secondaires à plus long terme de l’utilisation de cette technique.

Cette recherche a un grand potentiel pour l’avenir, mais des études à plus long terme seront nécessaires pour évaluer les complications et les effets toxiques avant que les expériences humaines ne soient possibles.