Eneko ELEZGARAY
a soutenu sa thèse de doctorat le 25 novembre 2025 à l’IRCM
CONCEPTION D’UN CIMENT COMBINÉ A BASE DE PHOSPHATES DE CALCIUM POUR LE TRAITEMENT DE L’INFECTION OSSEUSE
Devant je jury composé de :
Tristan FERRY, Infectiologue et coordinateur du CRIOAc, Lyon, rapporteur
Christophe DROUET, Directeur de recherche, CIRIMAT (UMR 5085), Toulouse, rapporteur
Gilles SUBRA, Professeur des Universités, IBMM, Montpellier, examinateur
Catherine FLACARD, Directrice compliance et innovation, Noraker, Lyon, examinatrice
Mikhael BECHELANY, Directeur de Recherche CNRS, IEM, Montpellier, directeur de thèse
Vincent CAVAILLES, Directeur de Recherche CNRS, IRCM, Montpellier, co-directeur de thèse
Résumé :
Au cours de la vie, le tissu osseux peut être exposé à des bactéries, suite au traitement de certaines pathologies ou la pose d’implants, pouvant provoquer des infections osseuses. Même si le traitement est possible, ces dernières années les souches bactériennes résistantes aux antibiotiques complexifient la prise en charge. Il apparaît que le simple traitement systémique n’est souvent pas assez efficace, du fait de la faible vascularisation des os. Les substituts osseux synthétiques utilisés, pour leurs bonnes capacités d’ostéointégration et leur faible coût, peuvent être utilisés comme supports pour le chargement d’agents antibactériens pour une délivrance locale sans se substituer aux traitements systémiques, lors du traitement des infections osseuses.
L’objectif des travaux est d’étudier les propriétés physico-chimiques, et biologiques d’un ciment commercial à base de phosphates de calcium, combiné avec deux antibiotiques, seuls ou en combinaison, la gentamicine et la vancomycine, afin de pouvoir proposer un ciment avec des propriétés intermédiaires à ceux déjà sur le marché.
Le premier axe traite de la caractérisation des propriétés physico-chimiques du ciment après l’ajout des antibiotiques, pour essayer de comprendre les interactions entre les antibiotiques et le ciment lors de sa prise. Les tests sont réalisés avec des formulations d’antibiotiques vouées à la recherche, mais aussi avec des références disponibles en milieu hospitalier. Les cinétiques de relargage depuis la matrice de ciment ont été étudiées. Enfin, la mise en lumière de l’effet antibactérien sur des bactéries sous formes planctoniques ou sessiles (biofilm) a été évaluée in vitro. Une étude préliminaire in vivo a aussi été menée afin d’apprécier la vitesse de dégradation du ciment. Les propriétés physico-chimiques obtenues sont comparables à celles d’un ciment à base de sulfate de calcium. Le relargage des antibiotiques garantit une concentration plusieurs dizaines de fois supérieure aux concentrations minimales inhibitrices de souches représentatives des infections osseuses, dans les premières heures, et le maintien de concentrations supérieures à ces valeurs pendant au moins 49 jours. Un effet antibactérien puissant a été montré contre des bactéries sous forme planctonique et sous forme sessile, qui est d’autant plus marqué avec la combinaison des deux antibiotiques contre des souches méthicilline résistantes.
Le deuxième axe de la thèse vise à trouver une alternative à l’utilisation des antibiotiques. Pour cela, l’utilisation de cuivre sous différentes formes, ajout de nanoparticules de cuivre, ainsi que le dopage d’une phase de phosphate de calcium ont été envisagés. Cependant, l’effet sur les propriétés physico-chimiques du ciment est trop important et aucun effet antibactérien n’est observé avec l’ajout de nanoparticules de cuivre.
