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Numéro du magazine 31.2 Autre scientifique

Traitement des plaies par la thérapie au plasma froid

Publié 09/12/2021

Ecrit par Christoph J. Klinger

Aussi disponible en Deutsch , Italiano , Español et English

La thérapie par plasma froid à pression atmosphérique est une technologie émergente en médecine vétérinaire. Cet article expose l’intérêt qu’elle peut présenter pour les chiens.

© Christoph Klinger

A portable cold plasma pen.

Points clés

La thérapie par plasma froid est une méthode de traitement simple et indolore, qui élimine efficacement les agents infectieux et accélère le processus de cicatrisation.


Bien que la thérapie PFPA puisse être très efficace contre les bactéries multirésistantes, elle n’élimine aucune cause sous-jacente et ne peut pas se substituer à la démarche diagnostique.


 

Introduction

Compte tenu du nombre croissant d’infections bactériennes et fongiques résistantes aux médicaments dans le monde, il devient de plus en plus important de développer des options thérapeutiques alternatives contre ces agents infectieux. Il est maintenant crucial de disposer de méthodes physiques ou autres, capables d’éliminer ces agents pathogènes problématiques. La thérapie par plasma froid à pression atmosphérique (PFPA) fait partie des techniques dont l’efficacité est prouvée pour éliminer des bactéries résistantes aux antibiotiques, des agents pathogènes viraux et fongiques 12345. Cette technique permet également de modifier et d’activer de nombreux facteurs qui favorisent et accélèrent la cicatrisation, ce qui peut être particulièrement bénéfique aux patients souffrant de troubles de la cicatrisation 67. Utilisée à l’origine en médecine humaine, la PFPA intéresse aujourd’hui de plus en plus la médecine vétérinaire, en particulier parce qu’il s’agit d’une procédure indolore qui peut être utilisée sans sédation 8, mais le manque actuel d’études sur les animaux montre que la technique est encore relativement inconnue. Cet article donne un aperçu de la thérapie et quelques exemples pratiques de son utilisation pratique en clientèle pour animaux de compagnie (Figure 1).

CAPP therapy using an argon gas cold plasma pen.

Figure 1. Traitement d’un ulcère du pavillon auriculaire d’un chien à l’aide d’un stylo PFPA à gaz argon. © Christoph Klinger

 

Principes physiques de base et mode d’action

Le plasma est parfois appelé le « quatrième état de la matière » (après le solide, le liquide et le gaz) ; c’est essentiellement un mélange gazeux d’ions ou d’électrons libres dans un espace confiné 9. Les éclairs et les éruptions solaires sont des exemples de plasmas naturels, mais le plasma peut également être produit artificiellement, à température ambiante et sous pression atmosphérique normale, par exemple en accélérant des particules gazeuses chargées le long d’un champ électromagnétique. Il a été montré que la thérapie PFPA influence positivement la guérison des tissus en accélérant le processus de cicatrisation et en réduisant la formation de cicatrices. La manière dont ces effets se produisent n’est pas encore totalement comprise, bien que l’on sache que le PFPA influence fortement certains facteurs de croissance (par exemple, le FGF-7 pour la migration des kératinocytes), des molécules de signalisation anti-inflammatoires (par exemple, le TGF-ß) et des voies de signalisation inflammatoires 67891011.

Chez l’Homme, le PFPA était initialement réservé à la désinfection des plaies et à l’activation de la cicatrisation chez les grands brûlés, mais il est désormais indiqué dans de nombreuses autres situations. Il est efficace pour traiter des infections cutanées simples et compliquées (en particulier lorsque des agents pathogènes multirésistants sont présents) ainsi que pour divers autres troubles de la cicatrisation des plaies, tels que ceux pouvant se développer lors de diabète sucré 136. La thérapie est largement considérée comme étant très efficace pour lutter contre les agents pathogènes bactériens, viraux et fongiques, même en cas de formation de biofilms 2359, et son mode d’action est physique et n’est donc pas influencé par les résistances aux antibiotiques, aux antimycotiques ou aux antiviraux. Des études ont montré que le PFPA a un excellent effet bactériostatique sur Staphylococcus aureus spp. et S. pseudintermedius résistants à la méthicilline et sur des Pseudomonas aeruginosa multirésistants, soit plusieurs des bactéries pathogènes les plus fréquentes en dermatologie vétérinaire 1234

Présentation de l’appareil et utilisation

Il existe actuellement trois types d’appareils, chacun présentant ses avantages et ses inconvénients. Tous produisent un plasma froid en ionisant un gaz, généralement de l’air atmosphérique (c’est-à-dire de l’oxygène et de l’azote) ou un gaz inerte comme l’argon, jusqu’à obtenir l’état de plasma.

  1.  Le type le plus simple et le moins cher (à partir de 2 000 €) crée une charge électrique sur la cathode de l’appareil et utilise la peau comme anode, le plasma étant généré dans l’espace étroit entre les deux (Figure 2). En dehors du coût, les principaux avantages sont la simplicité d’utilisation et une conception relativement simple, qui permet d’alimenter l’appareil sur batterie. Certains patients trouvent désagréables le bruit ou la sensation de « picotement », dépendante de l’intensité du courant.
     
  2. Un deuxième type d’appareil utilise un milieu intermédiaire (par exemple, de la mousse) comme un conducteur électrique placé entre la cathode et la peau. Cela atténue ou élimine la sensation de picotement (Figure 3) bien que le contact direct avec la plaie puisse encore être perçu comme désagréable par certains patients. Cette méthode peut traiter une surface relativement importante et permet d’optimiser le temps si l’on traite de grandes plaies ou de gros chiens. Cependant, pour les patients de petite taille, les plaies réduites ou les lésions des plis cutanés, placer correctement la mousse peut compliquer l’application. En outre, de nouveaux tampons sont nécessaires pour chaque patient et, bien que les dispositifs soient portables, ils fonctionnent grâce à une alimentation secteur.
     
  3. Un troisième type d’appareil génère du plasma à partir d’un gaz inerte, tel que l’argon, et il est ensuite libéré à l’extrémité du stylo de traitement sous la forme d’une petite flamme ou d’un « jet » (Figure 1). Le jet est passé à la surface de la peau par des mouvements circulaires à proximité de la plaie, mais sans la toucher. Ce concept rend possible des traitements ponctuels sélectifs, même dans les plis cutanés profonds ou les plaies cavitaires, et peut permettre un séchage rapide des plaies suintantes et purulentes avec très peu d’irritation ou de bruit. Les inconvénients sont le coût élevé (jusqu’à 15 000 €), la consommation de gaz et la portabilité considérablement limitée de l’appareil.
     

Figure 2. Stylo à plasma froid portable, utilisant la peau comme anode pour générer le plasma. De petits flashs lumineux sont visibles entre l’appareil et la lésion. © Christoph Klinger

Some devices use foam to provide a wide surface area.

Figure 3. Certains appareils utilisent de la mousse pour élargir la surface de traitement, en particulier pour de grandes lésions. © Christoph Klinger

Christoph Klinger

La thérapie PFPA est largement considérée comme étant très efficace pour lutter contre les agents pathogènes bactériens, viraux et fongiques, même en cas de formation de biofilms, et son mode d’action n’est pas dépendant des résistances aux antibiotiques, aux antimycotiques ou aux antiviraux.

Christoph Klinger

Les trois options sont faciles à utiliser et peuvent être mises en œuvre par des assistants après une brève période de formation, ce qui permet d’intégrer facilement la thérapie PFPA en pratique quotidienne à la clinique, soit dans des conditions non stériles dans une salle de consultation, soit dans un bloc opératoire aseptique. Comme le traitement est indolore, le patient a rarement besoin d’une sédation ou d’une anesthésie, bien que le succès dépende évidemment de l’identification de la cause du problème 67. La durée et la fréquence d’application dépendent en partie des spécifications de l’appareil (la profondeur de pénétration variant de quelques nanomètres à quelques millimètres) et du type, de la profondeur et de la nature de la lésion. Si une zone affectée est traitée tous les 2 ou 3 jours pendant deux semaines, puis une fois par semaine, ce protocole initial se révèle généralement efficace. 

À ce jour, les effets secondaires du PFPA semblent réduits, hormis une irritation cutanée minime en cas de contact prolongé avec la peau 8. Même si peu d’études ont comparé l’efficacité des différents dispositifs 12, l’auteur estime que la tolérance du patient et la vitesse de guérison semblent être meilleures avec le troisième modèle. Les propriétaires sont cependant généralement très satisfaits des résultats obtenus avec l’un ou l’autre des dispositifs PFPA, et ils sont prêts à payer le coût supplémentaire qu’implique cette thérapie.

Applications vétérinaires possibles

À l’heure actuelle, tous les dispositifs sont principalement conçus pour un usage topique. L’aspect le plus significatif et le plus novateur de la thérapie PFPA est qu’elle permet de désinfecter physiquement presque tous les sites présentant une contamination bactérienne, virale ou fongique 145, et qu’elle est très efficace à la fois contre les souches bactériennes non résistantes et résistantes 112. Comme sa pénétration tissulaire est limitée, cette technique s’applique idéalement aux plaies ouvertes et superficielles ; dans les zones difficiles à atteindre (par exemple les plaies interdigitées, les cavités corporelles, les conduits auditifs et les plaies profondes), les effets bénéfiques sont plus discutables. Au moins pour l’instant, il faut tenir compte de la conception de l’appareil et du type de lésion à traiter. Ainsi, certains appareils de PFPA peuvent permettre de traiter une pododermatite ou une otite externe, tandis que d’autres seront plus adaptés à une utilisation sur de grandes surfaces. 

Outre l’effet antimicrobien, cette thérapie présente aussi d’autres avantages. Elle est par exemple de plus en plus utilisée pour des lésions de vasculite, comme celles observées lors de leishmaniose. La Figure 4 montre un Labrador leishmanien ayant été traité pendant quatre semaines avec l’antimoniate de méglumine, la miltéfosine et l’allopurinol. Si le traitement a été efficace sur les paramètres cliniques et les titres en anticorps, la vasculite associée a entraîné une aggravation progressive de l’ulcération de la face interne des pavillons, avec exposition du cartilage sous-jacent. Le traitement par PFPA a permis d’obtenir une rémission presque complète en 28 jours, mais les signes sont réapparus six mois plus tard en raison de la leishmaniose associée.

 

The concave aspect of the pinna in a four-year-old Labrador.

Figure 4a. Aspect concave du pavillon auriculaire d’un Labrador de 4 ans, atteint de leishmaniose et présentant un ulcère laissant apparaître le cartilage à J0. © Christoph Klinger

The concave aspect of the pinna in a four-year-old Labrador.

Figure 4b. Aspect concave du pavillon auriculaire d’un Labrador de 4 ans, atteint de leishmaniose et présentant un ulcère laissant apparaître le cartilage à J28 après thérapie PFPA. © Christoph Klinger

Il est important de noter que, bien que le PFPA favorise la cicatrisation des plaies, une récidive est susceptible de survenir rapidement si la maladie sous-jacente n’est pas également traitée, par exemple chez les patients immunodéprimés 13. La Figure 5 montre un Bouvier Bernois de 8 ans qui, suite à un iléus par corps étranger, a développé une nécrose puis une septicémie secondaire. Un diagnostic d’hypoadrénocorticisme avait précédemment été posé pour ce chien et il avait été traité par la désoxycorticostérone pendant plusieurs années. Suite à la septicémie, le patient avait développé une fasciite nécrosante en de multiples endroits, au niveau des flancs, et n’avait exprimé qu’une réponse limitée à une triple antibiothérapie, vraisemblablement en raison de la corticothérapie. L’application du PFPA a pourtant permis d’obtenir une amélioration rapide en trois semaines et, bien que le chien ait développé d’autres zones de fasciite pendant cette période, celles-ci ont également été traitées avec succès. Toutes les lésions ont disparu après 24 jours de traitement, sans récidive.

Figure 5a. Fasciite nécrosante chez un Bouvier Bernois immunodéprimé de 8 ans à J0. © Christoph Klinger

Figure 5b. Fasciite nécrosante chez un Bouvier Bernois immunodéprimé de 8 ans à J7 après traitement PFPA. © Christoph Klinger

Necrotizing fasciitis in an eight-year-old immunosuppressed Bernese Mountain dog treated with CAPP, from day 11.

Figure 5c. Fasciite nécrosante chez un Bouvier Bernois immunodéprimé de 8 ans à J11 après traitement PFPA. © Christoph Klinger

Le PFPA se révèle également bénéfique pour les patients atteints de diverses maladies à médiation immunitaire. La Figure 6 montre par exemple un berger allemand de 3 ans présentant des fistules périanales. Le chien a été traité en associant le PFPA, la ciclosporine et le tacrolimus topique, mais seule la moitié gauche de l’anus a été traitée par le PFPA, le côté droit ayant été couvert d’un papier pendant les séances de plasma froid à des fins comparatives. Après 18 jours, le traitement a été efficace, mais la fermeture des plaies était nettement plus rapide à gauche, et les cicatrices étaient plus limitées qu’à droite.

Perianal fistulae in a three-year-old German Shepherd dog.

Figure 6a. Fistules périanales chez un Berger Allemand de 3 ans avant traitement. © Christoph Klinger

Perianal fistulae in a three-year-old German Shepherd dog at day 18.

Figure 6b. Fistules périanales chez un Berger Allemand de 3 ans à J18. Seule la moitié gauche de l’anus a été traitée par le PFPA. © Christoph Klinger

L’intérêt de la thérapie par plasma froid sur la fibrose est un autre sujet d’actualité 11. La Figure 7 montre un Bouvier Bernois de 4 ans présentant une calcinose cutanée sévère, secondaire à un hyperadrénocorticisme iatrogène, résultant du traitement d’un pemphigus foliacé. En dehors d’une thérapie anti-inflammatoire locale (par exemple le DMSO) et de la substitution des glucocorticoïdes par des molécules alternatives telles que la cyclosporine pour contrôler le pemphigus, les options thérapeutiques sont très limitées dans de tels cas. La calcinose cutanée peut souvent entraîner des cicatrices importantes, mais une réponse très rapide a été observée avec le traitement par le PFPA ; 90 % de la surface cutanée ont complètement guéri en quatre semaines, sans cicatrice et avec une repousse complète des poils ultérieurement.

Le PFPA pourrait être utilisé dans d’autres domaines. Des recherches sont déjà menées sur la manière d’appliquer la technique par voie interne, via des interventions très peu invasives (par endoscopie, par exemple) 14. Son utilisation chirurgicale est encore controversée ; elle peut être bénéfique pour la désinfection postopératoire des plaies et la prévention des cicatrices mais l’intérêt de son utilisation peropératoire reste discuté : bien qu’elle puisse réduire la charge bactérienne, la technique peut allonger le temps opératoire, donc la perte tissulaire de liquides, ce qui perturberait la cicatrisation 1115.

Severe iatrogenic calcinosis cutis in a four-year-old Bernese Mountain dog.

Figure 7a. Calcinose cutanée sévère d’origine iatrogène chez un Bouvier Bernois de 4 ans atteint de pemphigus foliacé. © Christoph Klinger

The same dog at day 28 following CAPP.

Figure 7b. Le même chien, 28 jours après traitement au PFPA. © Christoph Klinger

 

Conclusion

La thérapie par plasma froid sous pression atmosphérique (PFPA) est un traitement physique simple qui peut accélérer considérablement la cicatrisation de nombreuses plaies cutanées. Elle élimine efficacement les agents infectieux, indépendamment de toute résistance aux médicaments, et accélère la guérison du patient, en particulier lorsqu’il existe des facteurs susceptibles de ralentir le processus de cicatrisation. Comme son application est rapide, indolore et facile, le PFPA s’adapte bien à une utilisation quotidienne en clinique, bien qu’il faille encore évaluer objectivement son efficacité réelle. Il est important de noter que le PFPA ne doit pas remplacer le diagnostic minutieux du vétérinaire, car il ne peut guérir aucune maladie sous-jacente.

Références

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  2. Hüfner A, Steffen H, Holtfreter B, et al. Effects of non-thermal atmospheric pressure plasma and sodium hypochlorite solution on Enterococcus faecalis biofilm: an investigation in extracted teeth. Plasma Process Polym 2017;14(3):1600064.

  3. Koban I, Matthes R, Hübner N-O, et al. Treatment of Candida albicans biofilms with low-temperature plasma induced by dielectric barrier discharge and atmospheric pressure plasma jet. NJP 2010;12(7):073039.

  4. Kondeti VSK, Phan CQ, Wende K, et al. Long-lived and short-lived reactive species produced by a cold atmospheric pressure plasma jet for the inactivation of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Free Radic Biol Med 2018;124:275-287.

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  7. Schmidt A, Bekeschus S, Wende K, et al. A cold plasma jet accelerates wound healing in a murine model of full-thickness skin wounds. Exp Dermatol 2017;26(2):156-162.

  8. Daeschlein G, Scholz S, Ahmed R, et al. Cold plasma is well-tolerated and does not disturb skin barrier or reduce skin moisture. J Dtsch Dermatol Ges 2012;10(7):509-515.

  9. Filipić A, Gutierrez-Aguirre I, Primc G, et al. Cold plasma, a new hope in the field of virus inactivation. Trends Biotechnol 2020;38(11):1278-1291.

  10. Haertel B, Eiden K, Deuter A, et al. Differential effect of non-thermal atmospheric-pressure plasma on angiogenesis. Lett Appl NanoBioScience 2014;3(2):159-166.

  11. Metelmann HR, Vu TT, Do HT, et al. Scar formation of laser skin lesions after cold atmospheric pressure plasma (CAP) treatment: a clinical long-term observation. Clin Plasma Med 2013;1(1):30-35.

  12. Arndt S, Schmidt A, Karrer S, et al. Comparing two different plasma devices kINPen and Adtec SteriPlas regarding their molecular and cellular effects on wound healing. Clin Plasma Med 2018;9(10):1016.

  13. Classen J, Dengler B, Klinger CJ, et al. Cutaneous alternariosis in an immunocompromised dog successfully treated with cold plasma and cessation of immunosuppressive medication. Tierärztl Prax K 2017;45(05):337-343.

  14. Winter J, Nishime TM, Bansemer R, et al. Enhanced atmospheric pressure plasma jet setup for endoscopic applications. J Phys Appl Phys 2018;52(2):024005.

  15. Nolff MC, Winter S, Reese S, et al. Comparison of polyhexanide, cold atmospheric plasma and saline in the treatment of canine bite wounds. J Small Anim Pract 2019;60(6):348-355.

Christoph J. Klinger

Christoph J. Klinger

Le Dr Klinger est diplômé de l‘Université de Munich en 2011. Il travaille ensuite en clientèle petits animaux avant d‘effectuer un internat d‘un En savoir plus

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