Selective Pick-Up of Increased Iron by Deferoxamine-Coupled Cellulose Abrogates the Iron-Driven Induction of Matrix-Degrading Metalloproteinase 1 and Lipid Peroxidation in Human Dermal Fibroblasts In Vitro: A New Dressing Concept

Using atomic absorption spectrum analysis, we found iron levels in exudates from chronic wounds to be significantly increased (3.71 ± 1.56 µmol per g protein) compared to wound fluids from acute wounds derived from blister fluids (1.15 ± 0.62 µmol per g protein, p < 0.02), drainage fluids of acute wounds (0.87 ± 0.34 µmol per g protein, p < 0.002), and pooled human plasma of 50 volunteers (0.42 µmol per g protein). Increased free iron and an increase in reactive oxygen species released from neutrophils represent pathogenic key steps that – via the Fenton reaction – are thought to be responsible for the persistent inflammation, increased connective tissue degradation, and lipid peroxidation contributing to the prooxidant hostile microenvironment of chronic venous leg ulcers. We herein designed a selective pick-up dressing for iron ions by covalently binding deferoxamine to cellulose. No leakage occurred following gamma sterilization of the dressing and, more importantly, the deferoxamine-coupled cellulose dressing retained its iron complexing properties sufficient to reduce iron levels found in chronic venous ulcers to levels comparable to those found in acute wounds. In order to study the functionality of the dressing, human dermal fibroblasts were exposed to a Fenton reaction mimicking combination of 220 µM Fe(III) citrate and 1 mM ascorbate resulting in a 4-fold induction of matrix-degrading metalloproteinase 1 as determined by a matrix-degrading metalloproteinase 1 specific enzyme-linked immunosorbent assay. This induction was completely suppressed by dissolved deferoxamine at a concentration of 220 µM or by an equimolar amount of deferoxamine immobilized to cellulose. In addition, the Fe(III) citrate and ascorbate driven Fenton reaction resulted in an 8-fold increase in malondialdehyde, the major product of lipid peroxidation, as determined by high pressure liquid chromatography. This increase in malondialdehyde levels could be significantly reduced in the presence of the selective pick-up dressing coupled with deferoxamine suggesting that the deferoxamine dressing, in fact, prevents the development of a damaging prooxidant microenvironment and also protects from unfavorable consequences like matrix-degrading metalloproteinase 1 and lipid peroxide induction

Le développement durable à découvert

Vingt ans après la première conférence de Rio, qu’est devenue la proposition de conduire nos sociétés vers un développement durable ? Adopté par les uns, utilisé comme faire-valoir par les autres, ce concept de développement durable est souvent vidé de son sens. Or, l’impact exponentiel des activités humaines sur les ressources naturelles, la santé des populations et le milieu exige d’expliquer ce qu’il est précisément. Qu’est-ce que le développement durable aujourd’hui ? Qu’en est-il de la disponibilité des ressources et de l’usage que nous en faisons ? Dans le domaine de l’eau, du climat, des sols, de la biodiversité ? En milieu rural, sur le littoral ou encore en milieu urbain, là où la majorité de la population va vivre d’ici 2050, comment consommons-nous au fil du temps, à travers les territoires ? Quelles incidences les activités humaines ont-elles sur les ressources, sur la santé des populations et sur le milieu lui-même ? Les relations entre l’humanité et l’environnement doivent-elles évoluer ? Autant de questions posées à des scientifiques qui éclaircissent la complexité des interactions entre les systèmes et proposent des solutions pour un avenir sur le long terme. De nos écosystèmes à nos modes de consommation, des risques naturels aux nouvelles technologies ou aux pollutions, des usines du futur au traitement des déchets, Le développement durable à découvert informe, explique, partage tout ce que la science actuelle est capable d’apporter au défi majeur du xxie siècle : comment mieux comprendre la complexité des enjeux qui nous concernent tous et assurer le développement de l’humanité sans détruire son biotope. Économistes, physiciens, sociologues, agronomes, écologues... plus de 150 chercheurs se sont mobilisés pour associer leur expertise à leur regard critique et décrire, comprendre, modéliser, imaginer, illustrations et schémas à l’appui, les outils destinés à construire les sociétés équitables de demain