page_banner

Molekulárny mechanizmus a účinnosť intraartikulárnej terapie plazmy bohatej na krvné doštičky (PRP)

Primárna osteoartritída kolena (OA) zostáva nezvládnuteľným degeneratívnym ochorením.S predlžujúcou sa dĺžkou života a epidémiou obezity spôsobuje OA rastúcu ekonomickú a fyzickú záťaž.OA kolena je chronické muskuloskeletálne ochorenie, ktoré môže v konečnom dôsledku vyžadovať chirurgický zákrok.Preto pacienti naďalej hľadajú potenciálne nechirurgické liečby, ako je injekcia plazmy bohatej na krvné doštičky (PRP) do postihnutého kolenného kĺbu.

Podľa Jayarama a kol. je PRP novou liečbou OA.Klinické dôkazy o jeho účinnosti však stále chýbajú a mechanizmus účinku je neistý.Hoci boli hlásené sľubné výsledky týkajúce sa použitia PRP pri OA kolena, kľúčové otázky, ako sú presvedčivé dôkazy týkajúce sa jeho účinnosti, štandardných dávok a dobrých techník prípravy, zostávajú neznáme.

Odhaduje sa, že OA kolena postihuje viac ako 10 % svetovej populácie s celoživotným rizikom 45 %.Súčasné odporúčania odporúčajú ako nefarmakologickú (napr. cvičenie), tak farmakologickú liečbu, ako sú perorálne nesteroidné protizápalové lieky (NSAID).Tieto liečby však zvyčajne prinášajú len krátkodobé výhody.Okrem toho je užívanie drog u pacientov s komorbiditami obmedzené kvôli riziku komplikácií.

Intraartikulárne kortikosteroidy sa zvyčajne používajú len na krátkodobú úľavu od bolesti, pretože ich prínos je obmedzený na niekoľko týždňov a ukázalo sa, že opakované injekcie sú spojené so zvýšenou stratou chrupavky.Niektorí autori uvádzajú, že použitie kyseliny hyalurónovej (HA) je kontroverzné.Iní autori však uviedli úľavu od bolesti po 3 až 5 týždenných injekciách HA počas 5 až 13 týždňov (niekedy až 1 rok).

Keď vyššie uvedené alternatívy zlyhajú, často sa ako účinná liečba odporúča totálna artroplastika kolena (TKA).Je to však nákladné a môže zahŕňať zdravotné a pooperačné nežiaduce účinky.Preto je dôležité identifikovať alternatívnu bezpečnú a účinnú liečbu OA kolena.

Biologické terapie, ako je PRP, boli nedávno skúmané na liečbu OA kolena.PRP je autológny krvný produkt s vysokou koncentráciou krvných doštičiek.Predpokladá sa, že účinnosť PRP súvisí s uvoľňovaním rastových faktorov a iných molekúl, vrátane rastového faktora odvodeného od krvných doštičiek (PDGF), transformujúceho rastového faktora (TGF)-beta, rastového faktora podobného inzulínu typu I (IGF-I) a vaskulárny endoteliálny rastový faktor (VEGF).

Niekoľko publikácií naznačuje, že PRP môže byť sľubná pri liečbe OA kolena.Väčšina sa však nezhoduje na najlepšej metóde a existuje veľa obmedzení, ktoré obmedzujú správnu analýzu ich výsledkov, pričom existuje riziko zaujatosti.Heterogenita metód prípravy a injekcie použitých v uvedených štúdiách je obmedzením pri definovaní ideálneho systému PRP.Okrem toho väčšina štúdií používala HA ako komparátor, čo je samo osebe kontroverzné.Niektoré štúdie porovnávali PRP s placebom a ukázali výrazne lepšie zlepšenie symptómov ako fyziologický roztok po 6 a 12 mesiacoch.Tieto štúdie však majú značné metodologické nedostatky, vrátane nedostatku správneho zaslepenia, čo naznačuje, že ich prínosy môžu byť preceňované.

Výhody PRP na liečbu OA kolena sú nasledovné: použitie je celkom pohodlné vďaka rýchlej príprave a minimálnej invazívnosti;ide o relatívne dostupnú techniku ​​vďaka použitiu existujúcich štruktúr a vybavenia verejných zdravotníckych služieb;a je pravdepodobné, že bude bezpečný, pretože ide o autológny produkt.Predchádzajúce publikácie uvádzali len menšie a dočasné komplikácie.

Účelom tohto článku je zhodnotiť súčasný molekulárny mechanizmus účinku PRP a rozsah účinnosti intraartikulárnej injekcie PRP u pacientov s OA kolena.

 

Molekulárny mechanizmus účinku plazmy bohatej na krvné doštičky

Analyzovali sa štúdie Cochrane Library a PubMed (MEDLINE) týkajúce sa PRI súvisiacich s OA kolena.Obdobie vyhľadávania je od spustenia vyhľadávača do 15. decembra 2021. Zahrnuté boli iba štúdie PRP pri OA kolena, ktoré autori považovali za najzaujímavejšie.PubMed našiel 454 článkov, z ktorých bolo 80 vybraných.V knižnici Cochrane Library, ktorá je tiež indexovaná, sa našiel článok s celkovým počtom 80 odkazov.

Štúdia publikovaná v roku 2011 ukázala, že použitie rastových faktorov (členov superrodiny TGF-β, rodiny fibroblastových rastových faktorov, IGF-I a PDGF) pri liečbe OA sa javí ako sľubné.

V roku 2014 Sandman a spol.uviedli, že liečba PRP kĺbového tkaniva OA viedla k zníženiu katabolizmu;avšak PRP viedla k významnému zníženiu matricovej metaloproteinázy 13, zvýšeniu expresie hyalurónansyntázy 2 v synoviálnych bunkách a zvýšeniu aktivity syntézy chrupavky.Výsledky tejto štúdie naznačujú, že PRP stimuluje produkciu endogénnej HA a znižuje katabolizmus chrupavky.PRP tiež inhibovala koncentráciu zápalových mediátorov a ich génovú expresiu v synoviálnych a chondrocytoch.

V roku 2015 kontrolovaná laboratórna štúdia ukázala, že PRP významne stimuluje bunkovú proliferáciu a sekréciu povrchových proteínov v ľudských kolenných chrupavkách a synoviálnych bunkách.Tieto pozorovania pomáhajú vysvetliť biochemické mechanizmy spojené s účinnosťou PRP pri liečbe OA kolena.

V myšom modeli OA (kontrolovaná laboratórna štúdia), ktorý uvádza Khatab et al.V roku 2018 viaceré injekcie uvoľňovača PRP znížili bolesť a hrúbku synovie, pravdepodobne sprostredkovanú podtypmi makrofágov.Zdá sa teda, že tieto injekcie znižujú bolesť a synoviálny zápal a môžu inhibovať rozvoj OA u pacientov v počiatočnom štádiu OA.

V roku 2018 sa v prehľade databázovej literatúry PubMed dospelo k záveru, že liečba OA PRP má zrejme modulačný účinok na dráhu Wnt/β-katenínu, čo môže byť dôležité na dosiahnutie jej priaznivých klinických účinkov.

V roku 2019 Liu a spol.skúmali molekulárny mechanizmus, ktorým sa exozómy odvodené od PRP podieľajú na zmierňovaní OA.Je dôležité zdôrazniť, že exozómy hrajú kľúčovú úlohu v medzibunkovej komunikácii.V tejto štúdii boli primárne králičie chondrocyty izolované a ošetrené interleukínom (IL)-1p, aby sa vytvoril in vitro model OA.Testy proliferácie, migrácie a apoptózy sa merali a porovnávali medzi exozómami odvodenými od PRP a aktivovanou PRP, aby sa vyhodnotil terapeutický účinok na OA.Mechanizmy zapojené do signálnej dráhy Wnt/p-katenínu boli skúmané analýzou Western blot.Zistilo sa, že exozómy odvodené od PRP majú podobné alebo lepšie terapeutické účinky na OA ako aktivovaná PRP in vitro a in vivo.

V myšom modeli posttraumatickej OA, ktorý bol ohlásený v roku 2020, Jayaram et al.naznačujú, že účinky PRP na progresiu OA a hyperalgéziu vyvolanú ochorením môžu závisieť od leukocytov.Uviedli tiež, že PRP chudobná na leukocyty (LP-PRP) a malé množstvo PRP bohatého na leukocyty (LR-PRP) zabraňujú strate objemu a povrchu.

Zistenia uvádzané Yangom a kol.Štúdia z roku 2021 ukázala, že PRP aspoň čiastočne zoslabil IL-1p-indukovanú apoptózu chondrocytov a zápal inhibíciou hypoxiou indukovateľného faktora 2α.

Na potkanom modeli OA s použitím PRP Sun a kol.Zistilo sa, že mikroRNA-337 a mikroRNA-375 oneskorujú progresiu OA ovplyvnením zápalu a apoptózy.

Podľa Sheeana a kol. sú biologické aktivity PRP mnohostranné: doštičkové alfa granule podporujú uvoľňovanie rôznych rastových faktorov, vrátane VEGF a TGF-beta, a zápal je regulovaný inhibíciou dráhy jadrového faktora-κB

Skúmali sa koncentrácie humorálnych faktorov v PRP pripravených z oboch súprav a účinky humorálnych faktorov na makrofágový fenotyp.Zistili rozdiely v bunkových zložkách a koncentráciách humorálneho faktora medzi PRP purifikovanými pomocou týchto dvoch súprav.Súprava autológneho proteínového roztoku LR-PRP má vyššie koncentrácie faktorov súvisiacich s makrofágmi M1 a M2.Pridanie supernatantu PRP do kultivačného média makrofágov odvodených od monocytov a polarizovaných makrofágov M1 ukázalo, že PRP inhibuje polarizáciu makrofágov M1 a podporuje polarizáciu makrofágov M2.

V roku 2021 Szwedowski a spol.Sú opísané rastové faktory uvoľnené v kolenných kĺboch ​​s OA po injekcii PRP: tumor nekrotizujúci faktor (TNF), IGF-1, TGF, VEGF, disagregát a metaloproteinázy s trombospondínovými motívmi, interleukíny, matrix metaloproteinázy, epidermálny rastový faktor, hepatocytový rastový faktor, fibroblasty rastový faktor, keratinocytový rastový faktor a doštičkový faktor 4 .

1. PDGF

PDGF bol prvýkrát objavený v krvných doštičkách.Je to tepelne odolný, kyselinovzdorný, katiónový polypeptid, ktorý sa ľahko hydrolyzuje trypsínom.Je to jeden z prvých rastových faktorov, ktoré sa objavujú v miestach zlomenín.Je vysoko exprimovaný v traumatickom kostnom tkanive, čo spôsobuje, že osteoblasty sú chemotaktické a proliferujú, zvyšuje schopnosť syntézy kolagénu a podporuje absorpciu osteoklastov, čím podporuje tvorbu kostí.Okrem toho môže PDGF tiež podporovať proliferáciu a diferenciáciu fibroblastov a podporovať prestavbu tkaniva.

2. TGF-B

TGF-B je polypeptid zložený z 2 reťazcov, ktorý pôsobí na fibroblasty a preosteoblasty v parakrinnej a/alebo autokrinnej forme, stimuluje proliferáciu osteoblastov a preosteoblastov a syntézu kolagénových vlákien ako chemokín, osteoprogenitor. bunky sú absorbované do poškodeného kostného tkaniva a tvorba a absorpcia osteoklastov sú inhibované.TGF-B tiež reguluje syntézu ECM (extracelulárna matrica), má chemotaktické účinky na neutrofily a monocyty a sprostredkúva lokálne zápalové reakcie.

3. VEGF

VEGF je dimérny glykoproteín, ktorý sa viaže na receptory na povrchu vaskulárnych endotelových buniek autokrinným alebo parakrinným spôsobom, podporuje proliferáciu endotelových buniek, indukuje tvorbu a vytváranie nových krvných ciev, dodáva kyslík na konce zlomenín, poskytuje živiny a transportuje metabolické odpady .poskytujúce priaznivé mikroprostredie pre metabolizmus v oblasti lokálnej regenerácie kostí.Potom sa pôsobením VEGF zvýši aktivita alkalickej fosfatázy pri diferenciácii osteoblastov a lokálne vápenaté soli sa uložia na podporu hojenia zlomenín.Okrem toho VEGF podporuje opravu mäkkého tkaniva zlepšením prekrvenia mäkkého tkaniva okolo zlomeniny a podporuje hojenie zlomeniny a má vzájomný podporný účinok s PDGF.

4. EGF

EGF je silný faktor podporujúci delenie buniek, ktorý stimuluje delenie a proliferáciu rôznych typov tkanivových buniek v tele, pričom podporuje syntézu a ukladanie matrice, podporuje tvorbu vláknitého tkaniva a pokračuje v transformácii na kosť, ktorá nahrádza tvorbu kostného tkaniva.Ďalším faktorom, na ktorom sa EGF podieľa pri hojení zlomenín, je to, že môže aktivovať fosfolipázu A, čím podporuje uvoľňovanie kyseliny arachidónovej z epitelových buniek a podporuje syntézu prostaglandínov reguláciou aktivít cyklooxygenázy a lipoxygenázy.Úloha resorpcie a neskoršej tvorby kostí.Je vidieť, že EGF sa podieľa na procese hojenia zlomenín a môže urýchliť hojenie zlomenín.Okrem toho môže EGF podporovať proliferáciu epidermálnych buniek a endotelových buniek a indukovať migráciu endotelových buniek na povrch rany.

5. IGF

IGF-1 je jednoreťazcový polypeptid, ktorý sa viaže na receptory v kosti a aktivuje tyrozín proteázu po autofosforylácii receptora, čo podporuje fosforyláciu substrátov inzulínových receptorov, čím reguluje rast, proliferáciu a metabolizmus buniek.Môže stimulovať osteoblasty a preosteoblasty, podporovať tvorbu chrupavky a kostnej matrice.Okrem toho hrá dôležitú úlohu pri spájaní kostnej remodelácie sprostredkovaním diferenciácie a tvorby osteoblastov a osteoklastov a ich funkčných aktivít.Okrem toho je IGF tiež jedným z dôležitých faktorov pri hojení rán.Je to faktor, ktorý podporuje vstup fibroblastov do bunkového cyklu a stimuluje diferenciáciu a syntézu fibroblastov.

 

PRP je autológny koncentrát krvných doštičiek a rastových faktorov získaný z odstredenej krvi.Existujú dva ďalšie typy koncentrátov krvných doštičiek: fibrín bohatý na krvné doštičky a rastový faktor bohatý na plazmu.PRP možno získať len z tekutej krvi;nie je možné získať PRP zo séra alebo zrazenej krvi.

Na odber krvi a získanie PRP existujú rôzne komerčné techniky.Rozdiely medzi nimi zahŕňajú množstvo krvi, ktoré je potrebné odobrať pacientovi;izolačná technika;rýchlosť odstreďovania;množstvo na objem koncentrátu po odstredení;Doba spracovania;

Uvádza sa, že rôzne techniky centrifugácie krvi ovplyvňujú pomer leukocytov.Počet krvných doštičiek v 1 μl krvi od zdravých jedincov sa pohybuje od 150 000 do 300 000.Krvné doštičky sú zodpovedné za zastavenie krvácania.

Alfa granule krvných doštičiek obsahujú rôzne typy proteínov, ako sú rastové faktory (napr. transformujúci rastový faktor beta, inzulínu podobný rastový faktor, epidermálny rastový faktor), chemokíny, koagulanty, antikoagulanciá, fibrinolytické proteíny, adhézne proteíny, integrálne membránové proteíny, imunitné mediátory angiogénne faktory a inhibítory a baktericídne proteíny.

Presný mechanizmus účinku PRP zostáva neznámy.Zdá sa, že PRP stimuluje chondrocyty k remodelácii chrupavky a biosyntéze kolagénu a proteoglykánov.Používa sa v rôznych lekárskych odboroch, ako je orálna a maxilofaciálna chirurgia (vrátane temporomandibulárnej OA), dermatológia, oftalmológia, kardiotorakálna chirurgia a plastická chirurgia.

 

(Obsah tohto článku je pretlačený a neposkytujeme žiadnu výslovnú ani implicitnú záruku za presnosť, spoľahlivosť alebo úplnosť obsahu obsiahnutého v tomto článku a nezodpovedáme za názory na tento článok, prosím pochopte.)


Čas odoslania: 27. júla 2022