Vznikajúca autológna bunková terapia s použitím plazmy bohatej na krvné doštičky (PRP) môže hrať pomocnú úlohu v rôznych liečebných plánoch regeneratívnej medicíny.Existuje celosvetový neuspokojený dopyt po stratégiách obnovy tkaniva na liečbu pacientov s muskuloskeletálnymi (MSK) a spinálnymi ochoreniami, osteoartritídou (OA) a chronickými komplexnými a refraktérnymi ranami.PRP terapia je založená na skutočnosti, že doštičkový rastový faktor (PGF) podporuje hojenie rán a kaskádu reparácií (zápal, proliferáciu a remodeláciu).Zo štúdií na ľuďoch, in vitro a na zvieratách sa hodnotilo množstvo rôznych formulácií PRP.Odporúčania štúdií in vitro a štúdií na zvieratách však zvyčajne vedú k odlišným klinickým výsledkom, pretože výsledky neklinického výskumu a odporúčania metód je ťažké preniesť do klinickej liečby u ľudí.V posledných rokoch sa dosiahol pokrok v chápaní konceptu PRP technológie a biologických činidiel a boli navrhnuté nové výskumné pokyny a nové indikácie.V tomto prehľade budeme diskutovať o najnovšom pokroku v príprave a zložení PRP, vrátane dávky krvných doštičiek, aktivity leukocytov a regulácie vrodenej a adaptívnej imunity, účinku 5-hydroxytryptamínu (5-HT) a úľavy od bolesti.Okrem toho sme diskutovali o mechanizme PRP súvisiacom so zápalom a angiogenézou počas opravy a regenerácie tkaniva.Nakoniec zhodnotíme účinky niektorých liekov na aktivitu PRP.
Autológna plazma bohatá na krvné doštičky (PRP) je tekutá časť autológnej periférnej krvi po liečbe a koncentrácia krvných doštičiek je vyššia ako základná hodnota.Terapia PRP sa používa na rôzne indikácie už viac ako 30 rokov, čoho výsledkom je veľký záujem o potenciál autogénnej PRP v regeneratívnej medicíne.Pojem ortopedický biologický prostriedok bol nedávno zavedený na liečbu muskuloskeletálnych (MSK) ochorení a dosiahol sľubné výsledky v regeneračnej schopnosti heterogénnych bioaktívnych zmesí PRP buniek.V súčasnosti je terapia PRP vhodnou liečebnou možnosťou s klinickými prínosmi a hlásené výsledky pacientov sú povzbudivé.Nekonzistentnosť výsledkov pacientov a nové poznatky však priniesli výzvy pre praktickosť klinickej aplikácie PRP.Jedným z dôvodov môže byť množstvo a variabilita PRP a systémov typu PRP na trhu.Tieto zariadenia sa líšia z hľadiska objemu zberu PRP a schémy prípravy, čo vedie k jedinečným charakteristikám PRP a biologickým látkam.Okrem toho nedostatok konsenzu o štandardizácii schémy prípravy PRP a úplná správa biologických látok v klinickej aplikácii viedli k nekonzistentným výsledkom správ.Urobilo sa veľa pokusov charakterizovať a klasifikovať PRP alebo produkty odvodené z krvi v aplikáciách regeneratívnej medicíny.Okrem toho deriváty krvných doštičiek, ako sú lyzáty ľudských krvných doštičiek, boli navrhnuté pre ortopedický výskum a výskum kmeňových buniek in vitro.
Jeden z prvých komentárov k PRP bol publikovaný v roku 2006. Hlavným zameraním tohto prehľadu je funkcia a spôsob účinku krvných doštičiek, účinok PRP na každú fázu liečebnej kaskády a hlavná úloha rastového faktora odvodeného od krvných doštičiek v rôznych indikáciách PRP.V počiatočnom štádiu výskumu PRP bol hlavným záujmom o PRP alebo PRP-gél existencia a špecifické funkcie niekoľkých rastových faktorov krvných doštičiek (PGF).
V tomto článku budeme podrobne diskutovať o najnovšom vývoji rôznych štruktúr častíc PRP a membránových receptorov krvných doštičiek a ich účinkoch na vrodenú a adaptívnu imunitnú reguláciu imunitného systému.Okrem toho bude podrobne diskutovaná úloha jednotlivých buniek, ktoré môžu existovať v liekovke na ošetrenie PRP, a ich vplyv na proces regenerácie tkaniva.Okrem toho bude opísaný najnovší pokrok v chápaní biologických látok PRP, dávky krvných doštičiek, špecifických účinkov špecifických bielych krviniek a účinkov koncentrácie PGF a cytokínov na nutričné účinky mezenchymálnych kmeňových buniek (MSC), vrátane PRP zameraných na rôzne prostredia buniek a tkanív po transdukcii bunkového signálu a parakrinných účinkoch.Podobne budeme diskutovať o mechanizme PRP súvisiacom so zápalom a angiogenézou počas opravy a regenerácie tkaniva.Nakoniec preskúmame analgetický účinok PRP, vplyv niektorých liekov na aktivitu PRP a kombináciu PRP a rehabilitačných programov.
Základné princípy klinickej plazmovej terapie bohatej na krvné doštičky
Prípravky PRP sú čoraz populárnejšie a široko používané v rôznych oblastiach medicíny.Základným vedeckým princípom liečby PRP je, že injekcia koncentrovaných krvných doštičiek na poranené miesto môže iniciovať opravu tkaniva, syntézu nového spojivového tkaniva a rekonštrukciu krvného obehu uvoľnením mnohých biologicky aktívnych faktorov (rastové faktory, cytokíny, lyzozómy) a adhézne proteíny zodpovedné za spustenie hemostatickej kaskádovej reakcie.Okrem toho sú plazmatické proteíny (napr. fibrinogén, protrombín a fibronektín) prítomné v zložkách plazmy chudobnej na krvné doštičky (PPP).Koncentrát PRP môže stimulovať hyperfyziologické uvoľňovanie rastových faktorov, aby sa naštartovalo hojenie chronického poranenia a urýchlil proces opravy akútneho poranenia.Vo všetkých štádiách procesu opravy tkaniva rôzne rastové faktory, cytokíny a lokálne akčné regulátory podporujú väčšinu základných bunkových funkcií prostredníctvom endokrinných, parakrinných, autokrinných a endokrinných mechanizmov.Medzi hlavné výhody PRP patrí jeho bezpečnosť a dômyselná technológia prípravy súčasných komerčných zariadení, pomocou ktorých je možné pripraviť široko používané biologické látky.Najdôležitejšie je, že v porovnaní s bežnými kortikosteroidmi je PRP autogénny produkt bez známych vedľajších účinkov.Neexistuje však jasná regulácia o vzorci a zložení injekčného zloženia PRP a zloženie PRP má veľké zmeny v krvných doštičkách, obsahu bielych krviniek (WBC), znečistení červenými krvinkami (RBC) a koncentrácii PGF.
Terminológia a klasifikácia PRP
Po desaťročia bol vývoj produktov PRP používaných na stimuláciu opravy a regenerácie tkaniva dôležitou oblasťou výskumu biomateriálov a liekov.Kaskáda hojenia tkaniva zahŕňa mnoho účastníkov, vrátane krvných doštičiek a ich rastových faktorov a granúl cytokínov, bielych krviniek, fibrínovej matrice a mnohých ďalších synergických cytokínov.V tomto kaskádovom procese dôjde ku komplexnému koagulačnému procesu, ktorý zahŕňa aktiváciu krvných doštičiek a následné zahustenie a α- uvoľnenie obsahu častíc krvných doštičiek, agregáciu fibrinogénu (uvoľňovaného krvnými doštičkami alebo voľného v plazme) do fibrínovej siete a tvorbu embólie krvných doštičiek.
„Univerzálny“ PRP simuluje začiatok hojenia
Najprv sa termín „plazma bohatá na krvné doštičky (PRP)“ nazýval koncentrát krvných doštičiek používaný v medicíne krvných transfúzií a používa sa dodnes.Spočiatku sa tieto PRP produkty používali iba ako fibrínové tkanivové lepidlo, zatiaľ čo krvné doštičky sa používali iba na podporu silnejšej polymerizácie fibrínu na zlepšenie utesnenia tkaniva, a nie ako stimulant hojenia.Potom bola navrhnutá technológia PRP, aby simulovala spustenie liečebnej kaskády.Následne bola technológia PRP zhrnutá prostredníctvom jej schopnosti zavádzať a uvoľňovať rastové faktory do lokálneho mikroprostredia.Toto nadšenie pre podávanie PGF často skrýva dôležitú úlohu iných zložiek v týchto krvných derivátoch.Toto nadšenie sa ďalej zintenzívňuje kvôli nedostatku vedeckých údajov, mystickým presvedčeniam, komerčným záujmom a nedostatku štandardizácie a klasifikácie.
Biológia koncentrátu PRP je rovnako zložitá ako samotná krv a môže byť zložitejšia ako tradičné lieky.Produkty PRP sú živé biomateriály.Výsledky klinickej aplikácie PRP závisia od vnútorných, univerzálnych a adaptívnych charakteristík krvi pacienta, vrátane rôznych iných bunkových zložiek, ktoré môžu existovať vo vzorke PRP, a od lokálneho mikroprostredia receptora, ktoré môže byť v akútnom alebo chronickom stave.
Zhrnutie mätúcej terminológie PRP a navrhovaného klasifikačného systému
Praktici, vedci a spoločnosti boli dlhé roky sužovaní počiatočným nedorozumením a nedostatkami produktov PRP a ich odlišných pojmov.Niektorí autori definovali PRP ako iba trombocyty, iní poukázali na to, že PRP obsahuje aj červené krvinky, rôzne biele krvinky, fibrín a bioaktívne proteíny so zvýšenou koncentráciou.Preto sa do klinickej praxe zaviedlo mnoho rôznych biologických látok PRP.Je sklamaním, že v literatúre zvyčajne chýba podrobný popis biologických činiteľov.Zlyhanie štandardizácie prípravy produktov a následného vývoja klasifikačného systému viedli k použitiu veľkého množstva produktov PRP opísaných rôznymi termínmi a skratkami.Nie je prekvapujúce, že zmeny v prípravkoch PRP vedú k nekonzistentným výsledkom pacientov.
Kingsley prvýkrát použil termín „plazma bohatá na krvné doštičky“ v roku 1954. O mnoho rokov neskôr Ehrenfest a spol.Bol navrhnutý prvý klasifikačný systém založený na troch hlavných premenných (obsah krvných doštičiek, leukocytov a fibrínu) a mnohé produkty PRP boli rozdelené do štyroch kategórií: P-PRP, LR-PRP, čistý fibrín bohatý na krvné doštičky (P-PRF) a leukocyty. bohaté PRF (L-PRF).Tieto produkty sú pripravované plne automatickým uzavretým systémom alebo manuálnym protokolom.Medzitým Everts a spol.Zdôraznil sa význam uvádzania bielych krviniek v prípravkoch PRP.Odporúčajú tiež použitie vhodnej terminológie na označenie neaktívnych alebo aktivovaných verzií prípravkov PRP a gélu na krvné doštičky.
Delong a kol.navrhli klasifikačný systém PRP nazývaný trombocyty, aktivované biele krvinky (PAW) založený na absolútnom počte krvných doštičiek vrátane štyroch rozsahov koncentrácie krvných doštičiek.Medzi ďalšie parametre patrí použitie aktivátorov krvných doštičiek a prítomnosť alebo neprítomnosť bielych krviniek (tj neutrofilov).Mishra a spol.Navrhuje sa podobný klasifikačný systém.O niekoľko rokov neskôr Mautner a jeho kolegovia opísali prepracovanejší a podrobnejší klasifikačný systém (PLRA).Autor dokázal, že je dôležité popísať absolútny počet krvných doštičiek, obsah bielych krviniek (pozitívnych alebo negatívnych), percento neutrofilov, RBC (pozitívne alebo negatívne) a či sa používa exogénna aktivácia.V roku 2016 Magalon a spol.Bola publikovaná klasifikácia DEPA založená na dávke injekcie krvných doštičiek, účinnosti produkcie, čistote získaného PRP a procese aktivácie.Následne Lana a jej kolegovia predstavili klasifikačný systém MARSPILL so zameraním na mononukleárne bunky periférnej krvi.Vedecký výbor pre normalizáciu nedávno presadzoval používanie klasifikačného systému Medzinárodnej spoločnosti pre trombózu a hemostázu, ktorý je založený na sérii konsenzuálnych odporúčaní na štandardizáciu používania trombocytových produktov v aplikáciách regeneratívnej medicíny, vrátane mrazených a rozmrazených trombocytových produktov.
Na základe klasifikačného systému PRP, ktorý navrhli rôzni lekári a výskumníci, mnohé neúspešné pokusy o štandardizáciu výroby, definície a receptúry PRP, ktoré majú používať lekári, môžu vyvodiť spravodlivý záver, ktorý sa pravdepodobne v najbližších rokoch nestane. Technológia klinických produktov PRP sa naďalej vyvíja a vedecké údaje ukazujú, že na liečbu rôznych patológií za špecifických podmienok sú potrebné rôzne prípravky PRP.Preto očakávame, že parametre a premenné ideálnej produkcie PRP budú v budúcnosti naďalej rásť.
Prebieha metóda prípravy PRP
Podľa terminológie PRP a popisu produktu je uvoľnených niekoľko klasifikačných systémov pre rôzne formulácie PRP.Bohužiaľ neexistuje konsenzus o komplexnom klasifikačnom systéme PRP alebo akejkoľvek inej autológnej krvi a krvných produktov.V ideálnom prípade by mal klasifikačný systém venovať pozornosť rôznym charakteristikám PRP, definíciám a vhodnej nomenklatúre súvisiacej s rozhodnutiami o liečbe pacientov so špecifickými chorobami.V súčasnosti ortopedické aplikácie rozdeľujú PRP do troch kategórií: čistý fibrín bohatý na krvné doštičky (P-PRF), PRP bohatý na leukocyty (LR-PRP) a PRP s deficitom leukocytov (LP-PRP).Hoci je špecifickejšia ako všeobecná definícia produktu PRP, kategóriám LR-PRP a LP-PRP zjavne chýba akákoľvek špecifickosť v obsahu bielych krviniek.Biele krvinky vďaka svojim imunitným a obranným mechanizmom hostiteľa výrazne ovplyvnili vnútornú biológiu chronických ochorení tkaniva.Preto biologické látky PRP obsahujúce špecifické biele krvinky môžu významne podporovať imunitnú reguláciu a opravu a regeneráciu tkaniva.Presnejšie povedané, lymfocyty sú bohaté na PRP, produkujú rastový faktor podobný inzulínu a podporujú remodeláciu tkaniva.
Monocyty a makrofágy hrajú kľúčovú úlohu v procese imunitnej regulácie a mechanizme opravy tkaniva.Význam neutrofilov v PRP je nejasný.LP-PRP bol stanovený ako prvý PRP preparát systematickým hodnotením na dosiahnutie efektívnych výsledkov liečby kĺbovej OA.Avšak Lana a spol.Použitie LP-PRP pri liečbe OA kolena je proti, čo naznačuje, že špecifické biele krvinky hrajú dôležitú úlohu v zápalovom procese pred regeneráciou tkaniva, pretože uvoľňujú prozápalové a protizápalové molekuly.Zistili, že kombinácia neutrofilov a aktivovaných krvných doštičiek mala na opravu tkaniva viac pozitívnych než negatívnych účinkov.Poukázali tiež na to, že plasticita monocytov je dôležitá pre nezápalovú a reparačnú funkciu pri oprave tkaniva.
Správa o schéme prípravy PRP v klinickom výskume je veľmi nekonzistentná.Väčšina publikovaných štúdií nenavrhla metódu prípravy PRP potrebnú na opakovateľnosť schémy.Medzi indikáciami liečby neexistuje jasný konsenzus, takže je ťažké porovnávať produkty PRP a súvisiace výsledky liečby.Vo väčšine hlásených prípadov je liečba koncentráciou krvných doštičiek klasifikovaná pod pojmom „PRP“, dokonca aj pre rovnakú klinickú indikáciu.V niektorých medicínskych odboroch (ako je OA a tendinóza) sa dosiahol pokrok v pochopení zmien prípravkov PRP, ciest podávania, funkcie krvných doštičiek a iných zložiek PRP, ktoré ovplyvňujú opravu tkaniva a regeneráciu tkaniva.Na dosiahnutie konsenzu o terminológii PRP súvisiacej s biologickými látkami PRP je však potrebný ďalší výskum, aby bolo možné úplne a bezpečne liečiť určité patológie a choroby.
Stav klasifikačného systému PRP
Použitie autológnej bioterapie PRP je problematické z dôvodu heterogenity prípravkov PRP, nejednotného pomenovania a slabej štandardizácie odporúčaní založených na dôkazoch (to znamená, že existuje veľa spôsobov prípravy na výrobu liekoviek na klinickú liečbu).Dá sa predpovedať, že absolútny obsah PRP, čistota a biologické charakteristiky PRP a príbuzných produktov sa značne líšia a ovplyvňujú biologickú účinnosť a výsledky klinických štúdií.Výber zariadenia na prípravu PRP predstavuje prvú kľúčovú premennú.V klinickej regeneratívnej medicíne môžu praktici používať dve rôzne zariadenia a metódy na prípravu PRP.Prípravok využíva štandardný separátor krviniek, ktorý sám pôsobí na kompletnú odobratú krv.Táto metóda využíva technológiu odstredivky s kontinuálnym prietokom bubna alebo kotúčovej separácie a tvrdé a mäkké kroky odstredivky.Väčšina týchto zariadení sa používa v chirurgii.Ďalšou metódou je použitie gravitačnej odstredivej technológie a zariadenia.Odstreďovanie s vysokou silou G sa používa na oddelenie žltej vrstvy ESR od krvnej jednotky obsahujúcej krvné doštičky a biele krvinky.Tieto koncentračné zariadenia sú menšie ako separátory krviniek a možno ich použiť vedľa lôžka.Rozdiel ģ – sila a čas centrifugácie vedú k významným rozdielom vo výťažku, koncentrácii, čistote, životaschopnosti a aktivovanom stave izolovaných krvných doštičiek.Mnoho typov komerčných zariadení na prípravu PRP sa môže použiť v druhej kategórii, čo vedie k ďalším zmenám v obsahu produktu.
Nedostatok konsenzu o spôsobe prípravy a validácii PRP naďalej vedie k nekonzistentnosti liečby PRP a existujú obrovské rozdiely v príprave PRP, kvalite vzorky a klinických výsledkoch.Existujúce komerčné PRP zariadenie bolo overené a zaregistrované podľa špecifikácií vlastného výrobcu, ktorý rieši rôzne premenné medzi aktuálne dostupnými PRP zariadeniami.
Pochopte dávku krvných doštičiek in vitro a in vivo
Terapeutický účinok PRP a iných koncentrátov krvných doštičiek pramení z uvoľnenia rôznych faktorov podieľajúcich sa na oprave a regenerácii tkaniva.Po aktivácii krvných doštičiek vytvoria krvné doštičky trombus krvných doštičiek, ktorý bude slúžiť ako dočasná extracelulárna matrica na podporu bunkovej proliferácie a diferenciácie.Preto je spravodlivé predpokladať, že vyššia dávka krvných doštičiek povedie k vyššej lokálnej koncentrácii bioaktívnych faktorov krvných doštičiek.Korelácia medzi dávkou a koncentráciou krvných doštičiek a koncentráciou uvoľneného bioaktívneho rastového faktora krvných doštičiek a liečiva však môže byť nekontrolovateľná, pretože medzi jednotlivými pacientmi existujú významné rozdiely vo východiskovom počte krvných doštičiek a existujú rozdiely medzi metódami prípravy PRP.Podobne je v plazmatickej časti PRP prítomných niekoľko rastových faktorov krvných doštičiek zapojených do mechanizmu opravy tkaniva (napríklad rastový faktor pečene a rastový faktor podobný inzulínu 1).Preto vyššia dávka krvných doštičiek neovplyvní reparačný potenciál týchto rastových faktorov.
In vitro výskum PRP je veľmi populárny, pretože rôzne parametre v týchto štúdiách môžu byť presne kontrolované a výsledky sa dajú získať rýchlo.Niekoľko štúdií ukázalo, že bunky reagujú na PRP spôsobom závislým od dávky.Nguyen a Pham ukázali, že veľmi vysoké koncentrácie GF nemusia nevyhnutne viesť k procesu bunkovej stimulácie, čo môže byť kontraproduktívne.Niektoré štúdie in vitro ukázali, že vysoké koncentrácie PGF môžu mať nepriaznivé účinky.Jedným z dôvodov môže byť obmedzený počet receptorov bunkovej membrány.Preto, keď je hladina PGF príliš vysoká v porovnaní s dostupnými receptormi, budú mať negatívny vplyv na bunkovú funkciu.
Význam údajov o koncentrácii krvných doštičiek in vitro
Hoci výskum in vitro má mnoho výhod, má aj určité nevýhody.In vitro, kvôli nepretržitej interakcii medzi mnohými rôznymi typmi buniek v akomkoľvek tkanive v dôsledku tkanivovej štruktúry a bunkového tkaniva, je ťažké replikovať sa in vitro v dvojrozmernom prostredí jednej kultúry.Hustota buniek, ktorá môže ovplyvniť dráhu bunkového signálu, je zvyčajne menšia ako 1 % stavu tkaniva.Tkanivo dvojrozmernej kultivačnej misky zabraňuje tomu, aby boli bunky vystavené extracelulárnej matrici (ECM).Okrem toho typická kultivačná technológia povedie k akumulácii bunkového odpadu a nepretržitej spotrebe živín.Preto sa kultivácia in vitro líši od akéhokoľvek ustáleného stavu, zásobovania tkanivami kyslíkom alebo náhlej výmeny kultivačného média a boli publikované protichodné výsledky porovnávajúce klinický účinok PRP s in vitro štúdiou špecifických buniek, typov tkanív a krvných doštičiek. koncentrácie.Graziani a ďalší.Zistilo sa, že in vitro sa najväčší účinok na proliferáciu osteoblastov a fibroblastov dosiahol pri koncentrácii krvných doštičiek PRP 2,5-krát vyššej ako je základná hodnota.Na rozdiel od toho, klinické údaje poskytnuté Parkom a kolegami ukázali, že po spinálnej fúzii je potrebné zvýšiť hladinu PRP krvných doštičiek viac ako 5-krát oproti východiskovej hodnote, aby sa dosiahli pozitívne výsledky.Podobné protichodné výsledky boli zaznamenané aj medzi údajmi o proliferácii šliach in vitro a klinickými výsledkami.
（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: Mar-01-2023