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L’hydrogel magnétique : une révolution pour la destruction des calculs rénaux

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L’hydrogel magnétique : une révolution pour la destruction des calculs rénaux

Mercredi, 06/03/2024 - 06:20 0 commentaire
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Les calculs rénaux peuvent causer des douleurs intenses ou des infections graves. Ils représentent un fardeau sanitaire majeur, avec plus de 1,3 million de consultations aux urgences et des dépenses de santé dépassant 5 milliards de dollars annuellement aux États-Unis. La fragmentation des calculs au laser, par urétéroscopie, est le traitement le plus courant. Toutefois, les taux de succès pour éliminer complètement les calculs ne sont que de 60 à 75 %. Les petits fragments, difficiles à extraire, sont souvent laissés en place, risquant de ne pas être éliminés naturellement. Des technologies comme l'ultrason focalisé, l'adhésion de fragments avec des biopolymères, et l'aspiration à pression négative ont été explorées, mais présentent des limites dues notamment à la taille des canaux des urétéroscopes standards.

In vitro, des fragments de calculs rénaux obtenus au laser par urétéroscopie ont été séparés par taille, réhydratés et incubés avec du ferumoxytol seul ou combiné avec du chitosan (Hydrogel CF). Les fragments traités étaient ensuite soumis à un fil magnétique pour évaluation de l’élimination des fragments. Des tests complémentaires incluaient la microscopie électronique à balayage et la culture cellulaire avec des cellules urothéliales humaines pour évaluer la cytotoxicité des composants magnétiques de l’hydrogel. L'hydrogel et ses composants ont été évalués pour la sécurité et l'efficacité dans des études in vitro, ainsi que sur des échantillons de tissus humains et des modèles murins pour mesurer l'impact sur l'urothélium et les propriétés antibactériennes.

L'hydrogel CF, composé de ferumoxytol et de chitosan, a prouvé son efficacité en éliminant 100 % des fragments testés, même ceux mesurant jusqu’à 4 mm, et ce, pour diverses compositions de calculs. Des simulations de traçage de particules ont indiqué que des calculs de petites tailles (1 et 3 mm) peuvent être capturés à plusieurs millimètres de distance. La microscopie électronique à balayage a confirmé la liaison du ferumoxytol et de l’hydrogel CF à la surface des calculs d’oxalate de calcium. Les composants de l’hydrogel CF n’ont pas induit de cytotoxicité significative sur les cellules urothéliales humaines, même après une exposition de 4 heures. De plus, les études sur des souris vivantes ont montré que l’hydrogel CF entraîne une exfoliation de l’urothélium vésical moindre que celle provoquée par le chitosan et un retour à la normale de l’urothélium en 12 heures. En outre, ces composants ont montré des propriétés antibactériennes, inhibant la croissance de bactéries uropathogènes telles que Escherichia coli et Proteus mirabilis, comparables à celles de la ciprofloxacine.

La capacité d’élimination des fragments lithiasiques, l’absence de toxicité urothéliale significative et l’activité antibactérienne suggèrent que l’utilisation de l’hydrogel magnétique pourrait être intégrée dans les traitements au laser des calculs rénaux par urétéroscopie.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

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