Étude de l'adhérence et de la formation des biofilms à staphylococcus epidermidis sur des implants intraoculaires de biomatériaux différents dans des conditions expérimentales dynamiques
Institution:
Lyon 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Postoperative endophthalmitis remains a serious sight threatening complication of intraocular surgery. Staphylococcus epidermidis is currently recognized as an important etiological agent of endophthalmitis after cataract surgery. It is characterised by its ability to adhere to polymer surfaces such as intraocular lenses (IOLs). The binding of bacteria is the first step in IOL colonization. It is followed by bacterial accumulation in multilayered cell clusters embedded in an exopolysaccharide matrix leading to the formation of a confluent structured biofilm. Biofilm formation on polymer surfaces is a complex process that depends on bacterial cell surface characteristics, on the nature of the polymer material and on environmental factors. Numerous studies have tried to investigate the interactions between bacteria and different types of IOLs so as to determine which biomaterial would be more permissive to bacterial adherence. But large discrepancies were found between the data. Moreover, the lack of similarity between the selected experimental conditions and intraocular physiological ones made it difficult to extrapolate the in vitro results to the clinical situation. To overcome these problems, we designed an in vitro model that more closely resembled intraocular conditions. Our developed model allowed the study of Staphylococcus epidermidis biofilm formation (from the primary attachment phase to the biofilm maturation phase) on intraocular lenses. It also showed significant differences in bacterial adhesion among IOL materials. Adherence was weakest on the hydrophilic acrylic polymer and strongest on the silicone polymer, more hydrophobic. Bacterial adhesion and biofilm development on the implant surface must therefore depend on biomaterial characteristics particularly on its hydrophobic or hydrophilic nature
Abstract FR:
L’endophtalmie reste une complication redoutable de la chirurgie de la cataracte. Staphylococcus épidermidis est le germe le plus fréquemment isolé au cours de cette infection. Il est caractérisé par sa capacité à adhérer aux polymères constituant les implants intraoculaires (IOLs). L’adhésion bactérienne est la première étape vers la colonisation de l’IOL. Elle aboutit à la formation d’un biofilm confluent et structuré composé de microcolonies bactériennes englobées dans une matrice exopolysaccharidique. La formation des biofilms bactériens est un phénomène complexe dépendant de nombreux facteurs tels que les caractéristiques du support à coloniser, les propriétés du microorganisme et la nature du milieu environnant. De multiples études ont tenté de déterminer quels IOLs favoriseraient ou défavoriseraient l’adhésion bactérienne. Cependant leurs résultats sont souvent contradictoires. De plus, les conditions expérimentales de ces études in vitro sont fortement éloignées des conditions intraoculaires physiologiques rendant les résultats difficilement extrapolables à la situation clinique. Nous avons créé un modèle in vitro permettant d’obtenir, dans des conditions expérimentales se rapprochant le plus fidèlement possible des conditions physiologiques intraoculaires, la cinétique complète de formation d’un biofilm à Staphylococcus epidermidis (de l’adhésion initiale à la phase de stabilisation) sur des implants intraoculaires de biomatériaux différents. L’adhésion bactérienne varia suivant le biomatériau des implants intraoculaires. Elle fut significativement plus faible sur les implants acryliques hydrophiles et plus élevée sur les implants en silicone, plus hydrophobes. L’adhésion et la colonisation bactériennes à la surface des biomatériaux doit ainsi particulièrement dépendre de leur caractère hydrophile ou hydrophobe