Pojawiająca się autologiczna terapia komórkowa z wykorzystaniem osocza bogatopłytkowego (PRP) może odgrywać pomocniczą rolę w różnych planach leczenia medycyny regeneracyjnej.Istnieje globalny niezaspokojony popyt na strategie naprawy tkanek w leczeniu pacjentów z chorobami układu mięśniowo-szkieletowego (MSK) i kręgosłupa, chorobą zwyrodnieniową stawów (OA) oraz przewlekłymi złożonymi i opornymi na leczenie ranami.Terapia PRP opiera się na fakcie, że czynnik wzrostu płytek krwi (PGF) wspomaga gojenie się ran i kaskadę naprawczą (stan zapalny, proliferacja i przebudowa).Na podstawie badań na ludziach, in vitro i na zwierzętach oceniano wiele różnych preparatów PRP.Zalecenia badań in vitro i badań na zwierzętach prowadzą jednak zwykle do różnych wyników klinicznych, gdyż trudno jest przełożyć wyniki badań nieklinicznych i zalecenia metod na leczenie kliniczne u ludzi.W ostatnich latach nastąpił postęp w zrozumieniu koncepcji technologii PRP i czynników biologicznych, zaproponowano nowe instrukcje badawcze i nowe wskazania.W tym przeglądzie omówimy najnowsze postępy w przygotowaniu i składzie PRP, w tym dawkę płytek krwi, aktywność leukocytów oraz wrodzoną i nabytą regulację odporności, działanie 5-hydroksytryptaminy (5-HT) i łagodzenie bólu.Ponadto omówiliśmy mechanizm PRP związany ze stanem zapalnym i angiogenezą podczas naprawy i regeneracji tkanek.Na koniec dokonamy przeglądu wpływu niektórych leków na aktywność PRP.
Autologiczne osocze bogatopłytkowe (PRP) to płynna część autologicznej krwi obwodowej po leczeniu, w której stężenie płytek krwi jest wyższe niż wartość wyjściowa.Terapia PRP jest stosowana w różnych wskazaniach od ponad 30 lat, co skutkuje dużym zainteresowaniem potencjałem autogennego PRP w medycynie regeneracyjnej.Termin „ortopedyczny środek biologiczny” został niedawno wprowadzony do leczenia chorób układu mięśniowo-szkieletowego (MSK) i przyniósł obiecujące wyniki w zakresie zdolności regeneracyjnej heterogenicznych bioaktywnych mieszanin komórek PRP.Obecnie terapia PRP jest odpowiednią opcją terapeutyczną przynoszącą korzyści kliniczne, a raportowane wyniki pacjentów są zachęcające.Jednak niespójność wyników pacjentów i nowe spostrzeżenia stworzyły wyzwania dla praktyczności klinicznego zastosowania PRP.Jednym z powodów może być ilość i zmienność dostępnych na rynku systemów typu PRP i PRP.Urządzenia te różnią się pod względem objętości pobierania PRP i schematu przygotowania, co skutkuje unikalną charakterystyką PRP i środkami biologicznymi.Ponadto brak konsensusu w sprawie standaryzacji schematu przygotowania PRP i pełnego raportu dotyczącego czynników biologicznych w zastosowaniu klinicznym doprowadził do niespójnych wyników raportów.Podjęto wiele prób scharakteryzowania i sklasyfikowania PRP lub produktów pochodzących z krwi w zastosowaniach medycyny regeneracyjnej.Ponadto zaproponowano pochodne płytek krwi, takie jak lizaty ludzkich płytek krwi, do badań ortopedycznych i badań nad komórkami macierzystymi in vitro.
Jeden z pierwszych komentarzy na temat PRP opublikowano w 2006 roku. W tym przeglądzie skupiono się głównie na funkcji i sposobie działania płytek krwi, wpływie PRP na każdym etapie kaskady gojenia oraz podstawowej roli płytkopochodnego czynnika wzrostu w różnych wskazaniach PRP.Na wczesnym etapie badań nad PRP głównym zainteresowaniem PRP lub żelem PRP było istnienie i specyficzne funkcje kilku czynników wzrostu płytek krwi (PGF).
W tym artykule szczegółowo omówimy najnowszy rozwój różnych struktur cząstek PRP i receptorów błony komórkowej płytek krwi oraz ich wpływ na regulację odporności wrodzonej i nabytej układu odpornościowego.Ponadto szczegółowo omówiona zostanie rola poszczególnych komórek, które mogą znajdować się w fiolce leczniczej PRP i ich wpływ na proces regeneracji tkanek.Ponadto opisane zostaną najnowsze postępy w zrozumieniu czynników biologicznych PRP, dawki płytek krwi, specyficznego działania określonych białych krwinek oraz wpływu stężenia PGF i cytokin na działanie odżywcze mezenchymalnych komórek macierzystych (MSC), w tym PRP ukierunkowanych na różne środowiska komórkowe i tkankowe po przekazaniu sygnału komórkowego i efektach parakrynnych.Podobnie omówimy mechanizm PRP związany z zapaleniem i angiogenezą podczas naprawy i regeneracji tkanek.Na koniec dokonamy przeglądu działania przeciwbólowego PRP, wpływu niektórych leków na aktywność PRP oraz połączenia PRP i programów rehabilitacyjnych.
Podstawowe zasady klinicznej terapii osoczem bogatopłytkowym
Preparaty PRP cieszą się coraz większą popularnością i mają szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach medycyny.Podstawową naukową zasadą leczenia PRP jest to, że wstrzyknięcie skoncentrowanych płytek krwi w uszkodzone miejsce może zapoczątkować naprawę tkanek, syntezę nowej tkanki łącznej i odbudowę krążenia krwi poprzez uwolnienie wielu biologicznie aktywnych czynników (czynników wzrostu, cytokin, lizosomów) i białka adhezyjne odpowiedzialne za inicjowanie kaskadowej reakcji hemostatycznej.Ponadto białka osocza (np. fibrynogen, protrombina i fibronektyna) są obecne w składnikach osocza ubogich w płytki krwi (PPP).Koncentrat PRP może stymulować hiperfizjologiczne uwalnianie czynników wzrostu, aby rozpocząć gojenie przewlekłych urazów i przyspieszyć proces naprawy ostrych urazów.Na wszystkich etapach procesu naprawy tkanek różnorodne czynniki wzrostu, cytokiny i lokalne regulatory działania promują większość podstawowych funkcji komórek poprzez mechanizmy endokrynologiczne, parakrynne, autokrynne i hormonalne.Do głównych zalet PRP należy jego bezpieczeństwo i genialna technologia przygotowania, dostępna na rynku, na sprzęcie, który można wykorzystać do przygotowania środków biologicznych o szerokim zastosowaniu.Co najważniejsze, w porównaniu ze zwykłymi kortykosteroidami, PRP jest produktem autogennym, bez znanych skutków ubocznych.Jednakże nie ma jasnych przepisów dotyczących formuły i składu PRP do wstrzykiwań, a skład PRP charakteryzuje się dużymi zmianami w zakresie płytek krwi, zawartości białych krwinek (WBC), zanieczyszczenia czerwonych krwinek (RBC) i stężenia PGF.
Terminologia i klasyfikacja PRP
Przez dziesięciolecia rozwój produktów PRP stosowanych do stymulacji naprawy i regeneracji tkanek był ważnym obszarem badań biomateriałów i nauk o lekach.Kaskada gojenia tkanek obejmuje wielu uczestników, w tym płytki krwi i ich czynniki wzrostu oraz granulki cytokin, białe krwinki, macierz fibrynową i wiele innych synergistycznych cytokin.W tym procesie kaskadowym zachodzi złożony proces krzepnięcia, obejmujący aktywację płytek krwi i późniejsze zagęszczenie oraz α- Uwalnianie zawartości cząstek płytek krwi, agregację fibrynogenu (uwalnianego przez płytki krwi lub w postaci wolnej w osoczu) do sieci fibrynowej i tworzenie zatorowości płytkowej.
„Uniwersalny” PRP symuluje początek gojenia
Początkowo termin „osocze bogatopłytkowe” (PRP) nazywany był koncentratem płytek krwi stosowanym w medycynie transfuzji krwi i jest używany do dziś.Początkowo te produkty PRP były używane wyłącznie jako kleje tkankowe fibryny, podczas gdy płytki krwi były używane jedynie do wspomagania silniejszej polimeryzacji fibryny w celu poprawy uszczelnienia tkanek, a nie jako środek stymulujący gojenie.Następnie zaprojektowano technologię PRP, aby symulować rozpoczęcie kaskady gojenia.Następnie podsumowano technologię PRP pod kątem jej zdolności do wprowadzania i uwalniania czynników wzrostu do lokalnego mikrośrodowiska.Ten entuzjazm dla dostarczania PGF często ukrywa ważną rolę innych składników tych pochodnych krwi.Entuzjazm ten pogłębia się jeszcze bardziej ze względu na brak danych naukowych, mistycznych wierzeń, interesów komercyjnych oraz brak standaryzacji i klasyfikacji.
Biologia koncentratu PRP jest tak złożona jak sama krew i może być bardziej złożona niż w przypadku tradycyjnych leków.Produkty PRP to żywe biomateriały.Wyniki klinicznego zastosowania PRP zależą od wewnętrznych, uniwersalnych i adaptacyjnych właściwości krwi pacjenta, w tym różnych innych składników komórkowych, które mogą występować w próbce PRP oraz lokalnego mikrośrodowiska receptora, który może znajdować się w stanie ostrym lub przewlekłym.
Podsumowanie mylącej terminologii PRP i proponowanego systemu klasyfikacji
Od wielu lat praktycy, naukowcy i firmy nękają początkowe nieporozumienia i wady produktów PRP oraz odmiennych terminów.Niektórzy autorzy definiowali PRP jako zawierający wyłącznie płytki krwi, inni natomiast zwracali uwagę, że PRP zawiera również czerwone krwinki, różne białe krwinki, fibrynę i białka bioaktywne w zwiększonym stężeniu.Dlatego do praktyki klinicznej wprowadzono wiele różnych środków biologicznych PRP.Rozczarowujący jest fakt, że w literaturze zazwyczaj brakuje szczegółowego opisu czynników biologicznych.Niepowodzenie standaryzacji przygotowania produktów i późniejszego rozwoju systemu klasyfikacji doprowadziło do stosowania dużej liczby produktów PRP opisywanych różnymi terminami i skrótami.Nie jest zaskakujące, że zmiany w preparatach PRP prowadzą do niespójnych wyników leczenia pacjentów.
Kingsley po raz pierwszy użył terminu „osocze bogatopłytkowe” w 1954 r. Wiele lat później Ehrenfest i wsp.Zaproponowano pierwszy system klasyfikacji oparty na trzech głównych zmiennych (zawartość płytek krwi, leukocytów i fibryny), a wiele produktów PRP podzielono na cztery kategorie: P-PRP, LR-PRP, czysta fibryna bogatopłytkowa (P-PRF) i leukocyty bogaty PRF (L-PRF).Produkty te są przygotowywane za pomocą w pełni automatycznego systemu zamkniętego lub protokołu ręcznego.Tymczasem Everts i in.Podkreślono znaczenie uwzględniania białych krwinek w preparatach PRP.Zalecają także stosowanie odpowiedniej terminologii do oznaczania nieaktywnych lub aktywowanych wersji preparatów PRP i żelu płytkowego.
Delong i in.zaproponowali system klasyfikacji PRP zwany płytkami krwi, aktywowanymi białymi krwinkami (PAW) w oparciu o bezwzględną liczbę płytek krwi, obejmującą cztery zakresy stężeń płytek krwi.Inne parametry obejmują zastosowanie aktywatorów płytek krwi oraz obecność lub brak białych krwinek (tj. neutrofili).Mishra i in.Zaproponowano podobny system klasyfikacji.Kilka lat później Mautner i jego współpracownicy opisali bardziej rozbudowany i szczegółowy system klasyfikacji (PLRA).Autor udowodnił, że ważne jest opisanie bezwzględnej liczby płytek krwi, zawartości białych krwinek (dodatnich lub ujemnych), odsetka neutrofili, czerwonych krwinek (dodatnich lub ujemnych) oraz tego, czy stosuje się aktywację egzogenną.W 2016 r. Magalon i in.Opublikowano klasyfikację DEPA na podstawie dawki nastrzyku płytek krwi, wydajności produkcji, czystości otrzymanego PRP i procesu aktywacji.Następnie Lana i jej współpracownicy wprowadzili system klasyfikacji MARSPILL, koncentrując się na komórkach jednojądrzastych krwi obwodowej.Niedawno Naukowy Komitet Normalizacyjny zalecił stosowanie systemu klasyfikacji Międzynarodowego Towarzystwa Zakrzepicy i Hemostazy, który opiera się na szeregu konsensusowych zaleceń w celu standaryzacji stosowania produktów płytkowych w zastosowaniach medycyny regeneracyjnej, w tym mrożonych i rozmrażanych produktów płytkowych.
Na podstawie systemu klasyfikacji PRP zaproponowanego przez różnych praktyków i badaczy można wyciągnąć uczciwe wnioski z wielu nieudanych prób standaryzacji produkcji, definicji i receptury PRP do stosowania przez klinicystów, co prawdopodobnie nie nastąpi w ciągu najbliższych kilku lat. , technologia klinicznych produktów PRP stale się rozwija, a dane naukowe wskazują, że do leczenia różnych patologii w określonych warunkach potrzebne są różne preparaty PRP.Dlatego spodziewamy się, że parametry i zmienne idealnej produkcji PRP będą w przyszłości nadal rosły.
Metoda przygotowania PRP jest w toku
Zgodnie z terminologią PRP i opisem produktu, dla różnych preparatów PRP opublikowano kilka systemów klasyfikacji.Niestety nie ma konsensusu w sprawie kompleksowego systemu klasyfikacji PRP ani jakiejkolwiek innej krwi autologicznej i produktów krwiopochodnych.W idealnym przypadku system klasyfikacji powinien uwzględniać różne cechy PRP, definicje i odpowiednią nomenklaturę związaną z decyzjami terapeutycznymi pacjentów z określonymi chorobami.Obecnie zastosowania ortopedyczne dzielą PRP na trzy kategorie: czystą fibrynę bogatą w płytki krwi (P-PRF), PRP bogate w leukocyty (LR-PRP) i PRP z niedoborem leukocytów (LP-PRP).Chociaż jest to bardziej szczegółowe niż ogólna definicja produktu PRP, kategoriom LR-PRP i LP-PRP oczywiście brakuje jakiejkolwiek specyficzności pod względem zawartości białych krwinek.Ze względu na mechanizmy immunologiczne i obronne gospodarza, białe krwinki w znacznym stopniu wpływają na wewnętrzną biologię przewlekłych chorób tkanek.Dlatego też środki biologiczne PRP zawierające specyficzne białe krwinki mogą znacząco wspomagać regulację układu odpornościowego oraz naprawę i regenerację tkanek.Mówiąc dokładniej, limfocyty są bogate w PRP, wytwarzający insulinopodobny czynnik wzrostu i wspierający przebudowę tkanek.
Monocyty i makrofagi odgrywają kluczową rolę w procesie regulacji układu odpornościowego i mechanizmie naprawy tkanek.Znaczenie neutrofili w PRP jest niejasne.LP-PRP został określony jako pierwszy preparat PRP w drodze systematycznej oceny w celu osiągnięcia skutecznych wyników leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów.Jednakże Lana i wsp.Stosowanie LP-PRP w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawu kolanowego budzi sprzeciw, co wskazuje, że specyficzne białe krwinki odgrywają ważną rolę w procesie zapalnym przed regeneracją tkanek, ponieważ uwalniają cząsteczki prozapalne i przeciwzapalne.Odkryli, że połączenie neutrofili i aktywowanych płytek krwi miało więcej pozytywnych skutków niż negatywnych skutków na naprawę tkanek.Wskazali również, że plastyczność monocytów jest ważna dla funkcji niezapalnej i naprawczej w naprawie tkanek.
Doniesienia dotyczące schematu przygotowania PRP w badaniach klinicznych są wysoce niespójne.W większości opublikowanych badań nie zaproponowano metody przygotowania PRP wymaganej dla powtarzalności schematu.Nie ma jednoznacznej zgody co do wskazań do leczenia, dlatego trudno jest porównywać produkty PRP i powiązane z nimi wyniki leczenia.W większości zgłoszonych przypadków terapia koncentracyjna płytek krwi jest klasyfikowana pod nazwą „PRP”, nawet w przypadku tego samego wskazania klinicznego.W przypadku niektórych dziedzin medycyny (takich jak choroba zwyrodnieniowa stawów i tendinoza) poczyniono postępy w zrozumieniu zmian w preparatach PRP, drogach podawania, funkcji płytek krwi i innych składnikach PRP, które wpływają na naprawę i regenerację tkanek.Jednakże potrzebne są dalsze badania, aby osiągnąć konsensus w sprawie terminologii PRP odnoszącej się do czynników biologicznych PRP, aby móc w pełni i bezpiecznie leczyć niektóre patologie i choroby.
Status systemu klasyfikacji PRP
Stosowanie autologicznej bioterapii PRP utrudnia niejednorodność preparatów PRP, niespójne nazewnictwo i słaba standaryzacja wytycznych opartych na dowodach (tj. istnieje wiele metod przygotowania do produkcji fiolek do leczenia klinicznego).Można przewidzieć, że bezwzględna zawartość PRP, czystość i właściwości biologiczne PRP i produktów pokrewnych znacznie się różnią, co wpływa na skuteczność biologiczną i wyniki badań klinicznych.Wybór urządzenia do przygotowania PRP wprowadza pierwszą kluczową zmienną.W klinicznej medycynie regeneracyjnej lekarze mogą stosować dwa różne urządzenia i metody przygotowania PRP.W preparacie zastosowano standardowy separator krwinek, który działa na pobranej przez siebie krwi pełnej.Metoda ta wykorzystuje technologię separacji bębnowej lub dyskowej wirówki o ciągłym przepływie oraz etapy wirowania twardego i miękkiego.Większość tych urządzeń jest używana w chirurgii.Inną metodą jest zastosowanie technologii i sprzętu odśrodkowego grawitacyjnego.Wirowanie z dużą siłą G służy do oddzielenia żółtej warstwy ESR od jednostki krwi zawierającej płytki krwi i białe krwinki.Te urządzenia zagęszczające są mniejsze niż separatory krwinek i można je stosować obok łóżka.Różnica ģ – Siła i czas wirowania prowadzą do znaczących różnic w wydajności, stężeniu, czystości, żywotności i stanie aktywacji izolowanych płytek krwi.W tej drugiej kategorii można zastosować wiele rodzajów komercyjnego sprzętu do przygotowywania PRP, co powoduje dalsze zmiany w składzie produktu.
Brak konsensusu co do metody przygotowania i walidacji PRP w dalszym ciągu prowadzi do niespójności w leczeniu PRP i istnieją ogromne różnice w przygotowaniu PRP, jakości próbek i wynikach klinicznych.Istniejący komercyjny sprzęt PRP został zweryfikowany i zarejestrowany zgodnie ze specyfikacjami zastrzeżonego producenta, co uwzględnia różne zmienne wśród obecnie dostępnego sprzętu PRP.
Zrozumienie dawki płytek krwi in vitro i in vivo
Efekt terapeutyczny PRP i innych koncentratów płytek krwi wynika z uwalniania różnych czynników biorących udział w naprawie i regeneracji tkanek.Po aktywacji płytek krwi utworzą one skrzeplinę płytkową, która będzie służyć jako tymczasowa macierz zewnątrzkomórkowa sprzyjająca proliferacji i różnicowaniu komórek.Można zatem założyć, że wyższa dawka płytek krwi będzie prowadzić do wyższego lokalnego stężenia płytek krwi.Jednakże korelacja pomiędzy dawką i stężeniem płytek krwi a stężeniem uwolnionego płytkowego bioaktywnego czynnika wzrostu i leku może być niekontrolowana, ponieważ istnieją istotne różnice w wyjściowej liczbie płytek krwi pomiędzy poszczególnymi pacjentami oraz istnieją różnice pomiędzy metodami przygotowania PRP.Podobnie, w osoczowej części PRP występuje kilka płytkowych czynników wzrostu zaangażowanych w mechanizm naprawy tkanek (na przykład wątrobowy czynnik wzrostu i insulinopodobny czynnik wzrostu 1).Dlatego wyższa dawka płytek krwi nie będzie miała wpływu na potencjał naprawczy tych czynników wzrostu.
Badania in vitro PRP są bardzo popularne, ponieważ można dokładnie kontrolować różne parametry w tych badaniach, a wyniki można uzyskać szybko.Kilka badań wykazało, że komórki reagują na PRP w sposób zależny od dawki.Nguyen i Pham wykazali, że bardzo wysokie stężenia GF niekoniecznie sprzyjają procesowi stymulacji komórek, co może przynieść efekt przeciwny do zamierzonego.Niektóre badania in vitro wykazały, że wysokie stężenia PGF mogą mieć działania niepożądane.Jednym z powodów może być ograniczona liczba receptorów błony komórkowej.Dlatego też, gdy poziom PGF będzie zbyt wysoki w porównaniu z dostępnymi receptorami, będą one miały negatywny wpływ na funkcjonowanie komórek.
Znaczenie danych dotyczących stężenia płytek krwi in vitro
Choć badania in vitro mają wiele zalet, mają też pewne wady.In vitro, ze względu na ciągłą interakcję między wieloma różnymi typami komórek w dowolnej tkance ze względu na strukturę tkanki i tkankę komórkową, trudno jest replikować in vitro w dwuwymiarowym środowisku pojedynczej hodowli.Gęstość komórek, która może wpływać na szlak sygnałowy komórki, wynosi zwykle mniej niż 1% stanu tkanki.Dwuwymiarowa tkanka naczyń hodowlanych zapobiega ekspozycji komórek na macierz zewnątrzkomórkową (ECM).Ponadto typowa technologia hodowli doprowadzi do gromadzenia się odpadów komórkowych i ciągłego zużycia składników odżywczych.Dlatego hodowla in vitro różni się od wszelkich stanów stacjonarnych, zaopatrzenia tkanek w tlen lub nagłej wymiany pożywki, dlatego opublikowano sprzeczne wyniki porównujące efekt kliniczny PRP z badaniem in vitro określonych komórek, typów tkanek i płytek krwi. stężenia.Grazianiego i innych.Stwierdzono, że in vitro największy wpływ na proliferację osteoblastów i fibroblastów uzyskano przy stężeniu płytek PRP 2,5-krotnie większym od wartości wyjściowej.Natomiast dane kliniczne dostarczone przez Parka i wsp. wykazały, że po zespoleniu kręgosłupa poziom płytek PRP musi wzrosnąć ponad 5-krotnie w porównaniu z wartością wyjściową, aby uzyskać pozytywne wyniki.Zgłaszano także podobne sprzeczne wyniki pomiędzy danymi dotyczącymi proliferacji ścięgien in vitro a wynikami klinicznymi.
（Treść tego artykułu została przedrukowana i nie udzielamy żadnej wyraźnej ani dorozumianej gwarancji co do dokładności, wiarygodności ani kompletności treści zawartych w tym artykule i nie ponosimy odpowiedzialności za opinie zawarte w tym artykule, prosimy o zrozumienie.)
Czas publikacji: 01 marca 2023 r