FNRS.news scientifique SVS 136

Une avancée majeure pour le traitement des infections sur prothèses

Les infections sur prothèses orthopédiques sont heureusement rares (0.5-2% des arthroplasties) mais leur nombre augmente avec le vieillissement de la population, car ces interventions deviennent plus courantes. De façon inquiétante, ces infections sont très sévères, car associées à des échecs thérapeutiques fréquents, concernant environ 40% des patients infectés. En effet, les bactéries forment à la surface des implants des structures appelées biofilms, définis comme des communautés bactériennes enchâssées dans une matrice complexe auto-produite, qui met les bactéries à l’abri des défenses immunitaires et des antibiotiques. Les germes les plus fréquemment impliqués dans ces infections sont les staphylocoques.

Cette étude résulte d’une collaboration étroite entre l’équipe d’orthopédie des Cliniques universitaires Saint-Luc et le laboratoire de l’IREC (Institut de Recherche Expérimentale et Clinique) de l’UCLouvain. Les chercheuses et chercheurs ont mis au point une stratégie thérapeutique innovante permettant d’agir sur ces biofilms.  Cette stratégie consiste à associer des antibiotiques par voie générale avec un hydrogel thermosensible administré localement au site de l’infection et contenant également un antibiotique hautement concentré combiné à un cocktail d’enzymes. Ce cocktail a été mis au point en étroite collaboration avec la société OneLife localisée à Louvain-La-Neuve et permet de détruire la matrice des biofilms de plusieurs espèces bactériennes. L’hydrogel thermosensible permet une administration aisée (liquide à froid et gélifiant à température du corps) et une libération progressive des enzymes puis de l’antibiotique. 

Cette formulation a été testée d’abord in vitro, sur des biofilms de staphylocoques dorés formés sur des supports en titane (matériel des prothèses orthopédiques) puis in vivo, chez des cobayes dans le dos desquels ont été implantés des cylindres perforés en téflon (autre matériau de prothèses orthopédiques) contenant des billes en titane.  Ce traitement a permis de rendre indétectable la présence de bactéries dans 75% des implants 24 h après la fin du traitement, ce qui équivaut à une réduction de plus de 99.99995 % des bactéries.  Autrement dit, sur les 200 millions de bactéries présentes sur l’implant avant le traitement, il en reste moins de 100 après le traitement, ce qui n’est plus détectable. Sur l’ensemble des implants, la réduction moyenne est de 99.9999 %, soit une bonne centaine de bactéries résiduelles par implant, confirmant l’efficacité remarquable de ce traitement. De façon intéressante, ce traitement permet aussi d’éviter la sélection de résistance aux antibiotiques utilisés. 

Cette découverte démontre l’intérêt de cette approche à double ciblage qui combine une destruction du biofilm avec une délivrance contrôlée d’antibiotique local pour améliorer le traitement des infections sur matériel implanté. Elle doit être raffinée pour envisager son usage en pratique clinique.

« Enzymes-enhanced antibiotic therapy reduces biofilms to undetectable levels in an implant-associated infection model », Nature, npj Biofilms and Microbiomes, janvier 2026.

Olivier Cornu, Chef de Service de chirurgie orthopédique et traumatologie aux Cliniques universitaires Saint-Luc et Professeur, IREC, UCLouvain

Hervé Poilvache, Boursier FRIA FNRS (2018-2021), Chirurgien orthopédique  aux Cliniques universitaires Saint-Luc et Collaborateur scientifique à l’UCLouvain

Randy Buzisa Mbuku, Boursier FRIA FNRS (2022 - 2025), LDRI, UCLouvain

Rita Vanbever, Directrice de recherches FNRS, LDRI, UCLouvain

Françoise Van Bambeke, Directrice de recherches FNRS, LDRI, UCLouvain

Et al.

Des interrupteurs qui façonnent les macrophages

Les macrophages sont des cellules du système immunitaire présentes dans tous les tissus et essentielles au bon fonctionnement des organes. Même s’ils partagent des missions communes, ils n’agissent pas de la même façon selon l’endroit où ils se trouvent. Cette diversité dépend des signaux reçus pendant leur développement et depuis leur environnement local. Des protéines particulières, appelées facteurs de transcription, agissent comme des interrupteurs capables d’allumer ou d’éteindre des gènes. Certains de ces interrupteurs déterminent qu’une cellule deviendra un macrophage. D’autres assurent son identité de base et sa capacité à survivre. D’autres encore ajustent finement ses fonctions pour répondre aux besoins spécifiques de chaque tissu. Lorsqu’un tissu est lésé ou malade, les macrophages peuvent modifier leur comportement en reprogrammant ces circuits génétiques. Cette plasticité aide à combattre les infections, mais peut aussi favoriser certaines maladies, comme le cancer. Mieux comprendre ces mécanismes pourrait ouvrir la voie à de nouvelles thérapies ciblant les macrophages.

Cette étude a bénéficié de financements WEL Research Institute, Weave et d’un Crédit de recherche du FNRS.  

« Transcriptional Regulation of Macrophage Specification and Function », European Journal of Immunology », décembre 2025.

Domien Vanneste, Aspirant FNRS (2020-2024), Laboratoire d’immunophysiologie, GIGA, ULiège

Thomas Marichal, Professeur ordinaire, Promoteur principal de PDR FNRS, Investigateur WEL Research Institute, ERC, Laboratoire d’immunophysiologie, GIGA, ULiège