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La guérison des brûlures facilitée par les plasmas froids
Dans un article publié dans le Journal of Pathology, une équipe de chercheurs de l’Institut de recherche biomédicale des armées et du Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP) démontre pour la première fois l’effet bénéfique des plasmas froids sur la cicatrisation des greffes de peau après brûlure.
Chaque jour, plus de 800 personnes meurent dans le monde des suites de brûlures au troisième degré. En France, ce sont près de 12 000 patients qui chaque année sont victimes de brûlures nécessitant une hospitalisation, dont 30% d’enfants de moins de 5 ans.
Enjeu majeur de santé publique, le pronostic des brûlures sévères pourrait connaître une sensible amélioration grâce aux recherches faisant l’objet de cette publication. Réunissant médecins, biologistes et physiciens des plasmas, l’équipe a réussi à mettre en évidence le bénéfice d’une application de plasma froid sur les greffes de peau, technique aujourd’hui la plus utilisée afin de remplacer et d’aider à reconstituer la peau endommagée par les brûlures au troisième degré sur une grande surface.
Les plasmas froids sont des gaz partiellement ionisés, c’est-à-dire dont une partie des atomes et molécules ont perdu leurs électrons suite à un apport d’énergie. Ils sont facilement produits en laboratoire ou dans l’industrie en appliquant un courant électrique à un gaz. La source plasma utilisée pour cette étude, conçue et caractérisée au Laboratoire de physique des plasmas de l’École polytechnique, génère une décharge électrique dans un flux d’hélium, ce qui crée, au contact de l’air ambiant, des espèces chimiques réactives de l’oxygène et de l’azote comme l’oxyde nitrique, connu pour favoriser la cicatrisation.
- La peau est composée d’un assemblage cellulaire organisé en trois couches successives qui sont l’épiderme (epidermis), le derme (dermis) et l’hypoderme (subcutaneous fat). La brûlure peut être classifiée en termes de degrés (1er, 2ième ou 3ième), ces degrés représentant la profondeur des dommages causés aux différentes couches de la peau (respectivement l’épiderme, le derme et l’hypoderme). Les plasmas froids sont des gaz partiellement ionisés, c’est-à-dire dont une partie des atomes ont perdu leurs électrons. Ils forment un panache-plasma composés de particules chargées - électrons et ions. Dans cette étude, il a été démontré que les plasmas froids améliorent la formation des vaisseaux sanguins dans le derme. Le derme est un tissu conjonctif qui assure la tenue mécanique de la peau. L’augmentation de la vascularisation induit un apport en sang supérieur qui est bénéfique pour la guérison des brûlures et la cicatrisation des greffes de peaux.
L’étude a démontré que la peau greffée après une brûlure au troisième degré soumise à de faibles doses de plasma froid cicatrise plus rapidement grâce à une meilleure génération de nouveaux vaisseaux sanguins (angiogénèse) dans le greffon. L’oxyde nitrique généré par le plasma fait partie des possibles explications de cette meilleure vascularisation puisqu’il a été démontré que le plasma augmente la bio-disponibilité de l’oxyde nitrique dans les cellules endothéliales traitées. La source de cet oxyde nitrique peut être le plasma (apport exogène) ou bien la cellule elle-même puisque l’étude montre que le traitement active la production d’oxyde nitrique synthase, une protéine permettant la production de l’oxyde nitrique par les cellules (apport endogène). Cependant, d’autres espèces réactives ainsi que le champ électrique produit par le plasma peuvent aussi être impliqués.
Cette étude a été menée dans le cadre du programme PlasmaSkin, co-financé par l’École polytechnique et sa fondation, ainsi que l’Agence Innovation Défense de la Délégation générale à l’armement (DGA). L’intérêt de la DGA pour ces recherches tient au fait qu’environ 10% des blessures au combat s’accompagnent de brûlures sévères.
Pour lire la publication dans le Journal of Pathology :
"Cold atmospheric plasma modulates endothelial nitric oxide synthase signalling and enhances burn wound neovascularisation" Constance Duchesne, Sébastien Banzet, Jean-Jacques Lataillade, Antoine Rousseau, Nadira Frescaline. The Journal of Pathology (2019)
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