Cicatrisation accélérée des plaies grâce à l’acide pantothénique : la MMP-3 joue un rôle clé

Il a été démontré à plusieurs reprises qu’une formulation contenant du dexpanthénol dans le suivi d’un traitement au laser entraînait des effets cliniques positifs. Les mécanismes sous-jacents ne sont pas encore totalement élucidés. Dans une étude récente utilisant des modèles de peau en 3D, il a été démontré empiriquement que les effets cliniques de l’acide pantothénique (pantothénate de calcium) sont principalement dus à une régulation de la MMP-3.

Des soins cutanés adéquats après un traitement au laser ont un effet positif sur la cicatrisation des plaies superficielles causées par des interventions médicales ou esthétiques. Afin d’étudier comment les agents favorisant la cicatrisation des plaies contribuent à améliorer et à accélérer la fermeture des plaies, les scientifiques ont mis au point des modèles de peau en 3D et des analyses d’expression génique (encadré). Le dexpanthénol, converti enzymatiquement en pantothénate de calcium (acide pantothénique) par biotransformation dans l’organisme, a démontré des propriétés favorisant la cicatrisation et l’hydratation. “Le pantothénate de calcium favorise une fermeture accélérée des plaies”, résume le Dr. rer.nat. Sebastian Huth, de la clinique de dermatologie et d’allergologie de l’hôpital universitaire RWTH d’Aix-la-Chapelle (Allemagne), a résumé les effets cliniques de cette substance active [1]. Des données récentes montrent que la métalloprotéinase-3 matricielle (MMP-3), entre autres, joue un rôle important dans l’accélération de la cicatrisation des plaies (aperçu 1). Pour en savoir plus, Huth et al. ont réalisé des expériences sur les plaies induites par laser sur un modèle de peau tridimensionnel et ont présenté leurs résultats dans le cadre de la réunion annuelle virtuelle de l’Association pour la recherche dermatologique (ADF) de cette année.

Le dexpanthénol favorise une fermeture rapide des plaies 

Pour étudier la cicatrisation des plaies dans un modèle physiologique, nous avons utilisé un modèle de cicatrisation tridimensionnel dans lequel des lésions reproductibles et définies de l’épiderme et du derme supérieur ont été induites par_{laser CO2}[2]. Il s’est avéré que l’application topique d’une émulsion contenant 5% de dexpanthénol a permis une meilleure cicatrisation des plaies que les témoins traités avec de la vaseline. Afin d’évaluer si l’amélioration de la cicatrisation est associée à la substance active dexpanthénol, les modèles de peau ont été cultivés avec et sans ajout de pantothénate (20 μg/ml). On a pu observer qu’après trois jours, la fermeture de la plaie était plus avancée en présence de pantothénate. Cinq jours après l’intervention au laser, il est apparu que les plaies étaient presque entièrement réépithélialisées dans la condition pantothénate, alors que des lésions étaient encore visibles chez les témoins. La promotion du processus de cicatrisation par le dexpanthénol a également été objectivée au niveau génétique. Dans les modèles de peau irradiés au laser et cultivés avec un milieu contenant du pantothénate, des effets modulateurs sur des gènes individuels pertinents pour la cicatrisation ont été mis en évidence par PCR quantitative en temps réel. Entre autres, une augmentation de l’expression de l’ARNm de la MMP-3, de l’IL1α et de la protéine associée à la kératine 4-12 (KRTAP4-12) ainsi qu’une diminution de l’expression du peptide antimicrobien S100A7 ont été observées dans la condition pantothénate.

Heise et al. ont également pu constater que le traitement ultérieur avec des émulsions contenant du dexpanthénol à la suite d’une_{irradiation laser au CO2} s’accompagne d’une cicatrisation accélérée de la plaie par rapport à la vaseline. 2019 en documentant le diamètre de la plaie aux jours 1 et 2 après le traitement au laser [3]. En outre, l’inspection visuelle aux jours 1, 2 et 5 après l’intervention au laser a montré des résultats cosmétiques significativement plus favorables ainsi qu’une meilleure ré-épithélialisation des plaies traitées au dexpanthénol par rapport au traitement ultérieur à la vaseline. En résumé, cette étude comparative indique que le traitement post-opératoire au laser avec une formulation contenant du dexpanthénol entraîne une cicatrisation accélérée de la plaie par rapport à la vaseline, en particulier aux premiers stades de la cicatrisation.

La MMP-3 stimule la cicatrisation des plaies

Afin de mieux comprendre le rôle de la MMP-3 et sa régulation par le pantothénate de calcium dans les processus de cicatrisation des plaies, Huth et al. en utilisant des fibroblastes et des kératinocytes, des modèles de peau en 3D avec une MMP-3 knockdown ont été développés [1,9]. Des lésions superficielles ont été induites par un laser fractionnel ablatif Er:YAG. Les analyses histologiques effectuées trois jours après les traitements laser ont montré que la fermeture des plaies était plus lente chez les modèles de peau présentant une perte de MMP-3 induite expérimentalement que chez les témoins exprimant la MMP-3. Ces dernières ont montré une fermeture complète de la plaie cinq jours après l’intervention laser, alors que les cellules MMP-3 knockdown présentaient toujours des lésions à ce moment-là. Une analyse d’expression par microréseau a permis de constater, entre autres, une régulation élevée de différentes cytokines et chimiokines (par ex. IL36B, CXCL17, IL37, CXCL5) et de peptides antimicrobiens dans les modèles de peau présentant un knockdown de MMP-3 au jour 3 après l’irradiation laser, par rapport aux contrôles exprimant la MMP-3. Dans l’ensemble, les résultats de ces études soulignent le rôle clé de la MMP-3 dans les processus de cicatrisation des plaies.

Congrès : Groupe de travail sur la recherche dermatologique 2021

Littérature :

1. Huth S, et al. : La MMP-3 joue un rôle majeur dans la cicatrisation des plaies favorisée par le pantothénate de calcium après un traitement au laser ablatif fractionnel. Dr. rer.nat. Sebastian Huth, ADF, 04.03.2021.
2. Marquardt Y, et al. Characterization of a novel standardized human three-dimensional skining model using non-sequential fractional ultrapulsed CO2 laser treatments. Lasers in Surgery and Medicine, 2015 ; 47(3) : 257-265.
3. Heise R, et al. : Cicatrisation accélérée des plaies avec un pommade contenant du dexpanthénol après resurfaçage fractionnel ablatif au laser CO 2 de la peau photo-endommagée dans un essai clinique prospectif randomisé. Cutan Ocul Toxicol 2019 ; 38(3) : 274-278.
4. Marquardt Y, Baron JM, Huth S : Les modèles de peau tridimensionnels servent de base à la reproduction et à l’étude de différentes maladies de la peau ainsi qu’à leur traitement in vitro. Perspectives de la dermatologie/2020 | Deutsches Ärzteblatt. DOI: 10.3238/PersDerma.2020.06.12.05
5. Clinique universitaire RWTH d’Aix-la-Chapelle, Clinique de dermatologie et d’allergologie, www.ukaachen.de/kliniken-institute/klinik-fuer-dermatologie-und-allergologie-hautklinik/forschung/ag-baron
6. Strobel S : L’influence des métalloprotéinases matricielles et de la chlorhexidine sur la liaison adhésive. Swiss Dental Journal 2015 ; 2 : 141-145
7. Nguyen TT, Mobashery S, Chang M : Rôles des métalloprotéinases matricielles dans la cicatrisation des plaies cutanées. Wound Healing – New insights into ancient challnges : IntechOpen : Londres, Royaume-Uni, 2016. DOI : 10.5772/64611, www.intechopen.com
8. Schmitt L, et al : Comprehensive molecular characterization of microneedling therapy in a human three-dimensional skin model. PLOS ONE, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204318 20 septembre 2018
9. Huth S, et al : Upregulation of MMP-3 is a key mechanism in calcium pantothenate-mediated wound healing after fractional ablative laser treatment, P229, Abstract band, ADF 2021.

DERMATOLOGIE PRAXIS 2021 ; 31(3) : 44-45 (publié le 2.6.21, ahead of print)