Les infections sanguines mortelles associées aux cathéters centraux pourraient être évitées grâce à un nouveau hub de cathéter électronique

Les infections sanguines mortelles associées aux cathéters centraux pourraient être évitées grâce à un nouveau hub de cathéter électronique

Des chercheurs de l’Université de l’État de Washington et de la Mayo Clinic ont développé un cathéter électrochimique qui pourrait un jour aider à prévenir les infections mortelles du sang associées aux cathéters centraux (clabsis), qui tuent des milliers de personnes dans le monde chaque année.

Reportage dans le magazine,Biotechnologie et bioingénierieLes chercheurs ont montré que leur centre de cathéter électronique présentait une « activité antimicrobienne significative », éliminant un type courant de bactérie responsable des infections nosocomiales.

Notre idée était de produire de l'acide hypochloreux, un désinfectant courant, à très faible concentration pour prévenir le CLABSI. Cela a éliminé les infections. "

Haluk Beyenal, professeur à l'École Gen et Linda Voiland de génie chimique et de bio-ingénierie et auteur correspondant de l'article

Les cathéters veineux centraux, tubes flexibles utilisés dans de nombreuses procédures médicales pour administrer des liquides ou des médicaments, sont responsables d'environ 20 pour cent des infections sanguines.

Alors que les hôpitaux tentent souvent de prévenir les infections grâce à des protocoles minutieux et à des antibiotiques préventifs, les cathéters peuvent toujours constituer un terrain fertile pour les bactéries, y compris les variétés résistantes aux antibiotiques. Les personnes qui manipulent des cathéters peuvent facilement introduire des agents pathogènes lorsqu'ils sont connectés ou déconnectés au niveau de leurs hubs, et le risque d'infection augmente chez les patients soumis à un cathétérisme prolongé. Les infections sanguines peuvent devenir graves, conduisant à la septicémie, qui provoque des milliers de décès chaque année et constitue l'une des principales causes de décès dans plusieurs pays d'Amérique du Nord et d'Europe.

"Pendant le Covid-19, les taux de clabsi ont augmenté de plus de 50 % et le clabsis a contribué de manière significative à l'augmentation de la mortalité. En d'autres termes, une partie des mortalités était due au clabsi", a déclaré Beyenal.

Les chercheurs de la WSU travaillent depuis plusieurs années sur l’utilisation du courant électrique pour créer un désinfectant continu permettant de prévenir et de traiter les infections.

"Le principal défi était de savoir si nous pouvions le rendre utilisable et si nous pouvions le contrôler", a déclaré Beyenal. "Nous devions créer une faible concentration sans produire de toxicité mais éradiquer les agents pathogènes."

Les chercheurs ont utilisé l’impression 3D pour créer un moyeu de cathéter, puis ont incorporé de petits appareils électroniques portables alimentés par batterie qui contrôlent les électrodes pour créer une réaction électrochimique. Les électrodes sont de minuscules fils en or ou en titane. Lorsqu’une alimentation électrique contrôlée est ajoutée aux électrodes, une réaction se produit, convertissant l’eau salée présente dans l’embout du cathéter en acide hypochloreux, le désinfectant qui tue les bactéries.

"Lorsque vous utilisez un système cathéter-hub, vous devez toujours le remplir d'une solution qui contient généralement du chlorure de sodium (sel)", a déclaré Beyenal. "Nous utilisons simplement le chlorure contenu dans le chlorure de sodium."

L'acide hypochloreux est couramment utilisé dans les produits de nettoyage, notamment certains nettoyants pour les mains. Il est également produit naturellement par les globules blancs chez les personnes en bonne santé pour lutter contre les bactéries, les champignons et les virus. Au lieu d'une application qui pourrait être utilisée avec un désinfectant pour les mains, l'E-Catheter Hub peut générer en continu le désinfectant.

Les chercheurs ont montré que le cathéter électronique tuait une variété de bactéries courantes responsables d’infections sanguines. Les électrodes à base d'or sont les meilleures pour la production constante d'acide hypochloreux et la destruction continue des bactéries.

"Nous avons choisi ce type de bactérie (pour les tests) en raison de sa résistance à plusieurs antibiotiques, de sa présence répandue dans les cathéters veineux centraux et de sa capacité à persister sur les surfaces et les équipements des hôpitaux pendant de longues périodes", a déclaré Majid al-Qurahi, premier auteur de l'article et étudiant diplômé à l'école Voiland.

Les chercheurs testeront bientôt le centre de cathéter chez les animaux et avec d'autres types d'infections bactériennes et à des niveaux plus élevés. Ils étudient également la concentration maximale de désinfectant qu’ils peuvent produire pour tuer les bactéries sans causer de dommages physiques.

« Le cathéter est comme une passerelle directe vers la circulation sanguine, nous devons donc nous assurer que tout est sécurisé », a déclaré Al-Qurahi.

Le travail a été financé par l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses des National Institutes of Health.

Sources :