Nouvelles stratégies pour les infections liées au biofilm (Diafilm)

L'infection des articulations prothétiques est une complication courante qui peut survenir à tout moment après l'implantation. Ces infections nécessitent un diagnostic rapide et précis pour assurer une prise en charge chirurgicale et médicale optimale du patient infecté. Bien que les infections aiguës survenant dans les premières semaines après la chirurgie soient faciles à diagnostiquer ou lorsqu'elles sont associées à une bactériémie, le diagnostic devient difficile lorsque l'infection se développe plusieurs mois avant le diagnostic ou qu'elle est causée par des agents pathogènes peu virulents. Les infections des prothèses articulaires et plus largement les infections ostéo-articulaires représentent les infections classiques liées au biofilm. Le biofilm est généralement défini comme une communauté microbienne enveloppée dans une matrice polymère autoproduite. La production de biofilm permet aux bactéries d'adhérer strictement aux substrats inertes et biotiques, d'échapper aux défenses de l'hôte et de résister aux antibiotiques en construisant une barrière physique à la pénétration des antimicrobiens et en favorisant la dissémination des déterminants de la résistance. Les cultures microbiologiques contribuent au diagnostic de l'infection, permettant l'identification de l'agent pathogène et, surtout, la définition de la sensibilité aux antibiotiques. Néanmoins, dans environ 15 à 20 % des cas, la culture ne parvient pas à faire croître l'agent pathogène. Le diagnostic d'infection de l'articulation prothétique peut survenir avant ou pendant l'opération. Dans les deux cas, l'analyse du liquide synovial est cruciale, en particulier lorsqu'elle est effectuée avant la chirurgie lorsque les résultats de la culture, de l'estérase leucocytaire, du test de l'alpha défensine, du nombre et du différentiel des leucocytes peuvent conduire à définir la stratégie la plus précise pour aborder les patients présentant un échec implantaire. Cependant, la culture du liquide synovial est caractérisée par une sensibilité limitée par rapport, par exemple, à la culture de tissus périprothétiques ou de composants d'implant. L'une des causes de la plus faible sensibilité de la culture du liquide synovial pourrait être la présence de ce que l'on appelle des "agrégats de type biofilm", des agglomérats de micro-organismes intégrés dans une matrice dont on a supposé qu'elle agissait comme une barrière protectrice. Le test d'estérase leucocytaire peut donner des résultats faussement positifs dans des échantillons fortement contaminés par du sang ou par une réaction métal sur métal, tandis que les coûts élevés de la détermination de l'alpha défensine limitent considérablement son utilisation. En revanche, les études visant à évaluer d'autres marqueurs synoviaux d'infections comme la calprotectine sont insuffisantes pour étayer leur utilisation dans le diagnostic de routine des infections de prothèses articulaires.

Une approche alternative au diagnostic de ces infections pourrait être représentée par l'utilisation de la microscopie confocale à balayage laser (CLSM) qui permet de détecter les micro-organismes dans le liquide synovial et dans les tissus. Cette nouvelle approche pourrait également être utilisée pour un diagnostic "en temps réel" pendant la chirurgie en attendant les résultats de la culture.

Un autre problème dans le diagnostic des infections des prothèses articulaires est lié à l'évaluation de la sensibilité aux antimicrobiens. En fait, il est bien connu que les bactéries incluses dans le biofilm sont plus résistantes aux antibiotiques que leurs homologues planctoniques. Étant donné que les méthodes disponibles pour déterminer la sensibilité aux antibiotiques sont basées sur des cellules planctoniques, on peut émettre l'hypothèse qu'elles sous-estiment la concentration antimicrobienne réelle capable d'inhiber la croissance des bactéries incluses dans un biofilm, comme cela se produit lors d'une infection. Bien que plusieurs méthodes aient été proposées pour évaluer le schéma de sensibilité aux antimicrobiens des micro-organismes du biofilm, aucune d'entre elles n'a été proposée pour une utilisation en routine. Cependant, dans certains cas, lorsque la thérapie ne parvient pas à éradiquer l'infection, l'évaluation de la sensibilité aux antibiotiques des bactéries intégrées dans le biofilm pourrait fournir des informations importantes pour optimiser la thérapie antimicrobienne.

Ainsi, le diagnostic des infections liées aux biofilms, notamment prothétiques, est loin d'être optimisé. En ce sens, le développement d'un panel capable de raccourcir les délais d'exécution des analyses microbiologiques et d'améliorer la prise en charge des patients pourrait considérablement améliorer l'approche des patients, limiter la détérioration de la qualité de vie des patients et réduire les coûts pour le système de santé.