Появляющаяся аутологичная клеточная терапия с использованием обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP) может играть вспомогательную роль в различных планах лечения регенеративной медицины.Существует глобальный неудовлетворенный спрос на стратегии восстановления тканей для лечения пациентов с заболеваниями опорно-двигательного аппарата (ССК) и позвоночника, остеоартритом (ОА) и хроническими сложными и рефрактерными ранами.PRP-терапия основана на том факте, что фактор роста тромбоцитов (PGF) поддерживает каскад заживления и восстановления ран (воспаление, пролиферацию и ремоделирование).Ряд различных составов PRP был оценен в исследованиях на людях, in vitro и животных.Однако рекомендации исследований in vitro и на животных обычно приводят к разным клиническим результатам, поскольку трудно перевести результаты доклинических исследований и методические рекомендации в клиническое лечение человека.В последние годы достигнут прогресс в понимании концепции технологии PRP и биологических агентов, предложены новые инструкции по проведению исследований и новые показания.В этом обзоре мы обсудим последние достижения в приготовлении и составе PRP, включая дозу тромбоцитов, активность лейкоцитов, врожденную и адаптивную иммунную регуляцию, эффект 5-гидрокситриптамина (5-НТ) и облегчение боли.Кроме того, мы обсудили механизм PRP, связанный с воспалением и ангиогенезом во время восстановления и регенерации тканей.Наконец, мы рассмотрим влияние некоторых препаратов на активность PRP.
Аутологичная богатая тромбоцитами плазма (PRP) представляет собой жидкую часть аутологичной периферической крови после лечения, и концентрация тромбоцитов выше исходного уровня.PRP-терапия используется по различным показаниям уже более 30 лет, что привело к большому интересу к потенциалу аутогенной PRP в регенеративной медицине.Термин «ортопедический биологический агент» недавно был введен для лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата (MSK), и был достигнут многообещающие результаты в области регенерационной способности гетерогенных биоактивных смесей клеток PRP.В настоящее время PRP-терапия является подходящим вариантом лечения с клиническими преимуществами, и результаты, сообщаемые пациентами, обнадеживают.Однако противоречивость результатов пациентов и новые открытия поставили под вопрос целесообразность клинического применения PRP.Одной из причин может быть количество и вариативность PRP и систем типа PRP на рынке.Эти устройства отличаются объемом сбора PRP и схемой приготовления, что приводит к уникальным характеристикам PRP и биологическим агентам.Кроме того, отсутствие консенсуса по стандартизации схемы приготовления PRP и полного отчета о биологических агентах, находящихся в клиническом применении, привело к противоречивым результатам отчетов.Было предпринято множество попыток охарактеризовать и классифицировать PRP или продукты, полученные из крови, в приложениях регенеративной медицины.Кроме того, производные тромбоцитов, такие как лизаты тромбоцитов человека, были предложены для ортопедических исследований и исследований стволовых клеток in vitro.
Один из первых комментариев по PRP был опубликован в 2006 году. Основное внимание в этом обзоре уделяется функции и механизму действия тромбоцитов, влиянию PRP на каждую стадию каскада заживления, а также основной роли тромбоцитарного фактора роста. при различных показаниях PRP.На ранней стадии исследований PRP основной интерес к PRP или PRP-гелю заключался в существовании и специфических функциях нескольких факторов роста тромбоцитов (PGF).
В этой статье мы подробно обсудим последние разработки различных структур частиц PRP и рецепторов мембран тромбоцитов, а также их влияние на иммунную регуляцию врожденной и адаптивной иммунной системы.Кроме того, будет подробно обсуждаться роль отдельных клеток, которые могут существовать во флаконе для лечения PRP, и их влияние на процесс регенерации тканей.Кроме того, будут описаны последние достижения в понимании биологических агентов PRP, дозы тромбоцитов, специфических эффектов конкретных лейкоцитов, а также влияния концентрации PGF и цитокинов на питательные эффекты мезенхимальных стволовых клеток (МСК), включая PRP, нацеленную на различные клеточная и тканевая среда после передачи клеточного сигнала и паракринных эффектов.Аналогичным образом мы обсудим механизм PRP, связанный с воспалением и ангиогенезом во время восстановления и регенерации тканей.Наконец, мы рассмотрим обезболивающий эффект PRP, влияние некоторых препаратов на активность PRP, а также сочетание PRP и реабилитационных программ.
Основные принципы клинической терапии плазмой, обогащенной тромбоцитами
Препараты PRP становятся все более популярными и широко используются в различных областях медицины.Основной научный принцип лечения PRP заключается в том, что введение концентрированных тромбоцитов в поврежденный участок может инициировать восстановление тканей, синтез новой соединительной ткани и восстановление кровообращения за счет высвобождения многих биологически активных факторов (факторов роста, цитокинов, лизосом) и белки адгезии, ответственные за инициацию каскадной гемостатической реакции.Кроме того, белки плазмы (например, фибриноген, протромбин и фибронектин) присутствуют в компонентах плазмы с низким содержанием тромбоцитов (PPP).Концентрат PRP может стимулировать гиперфизиологическое высвобождение факторов роста, чтобы начать заживление хронических повреждений и ускорить процесс восстановления острых повреждений.На всех стадиях процесса восстановления тканей различные факторы роста, цитокины и регуляторы местного действия стимулируют большинство основных функций клеток посредством эндокринных, паракринных, аутокринных и эндокринных механизмов.К основным преимуществам PRP относятся ее безопасность и продуманная технология приготовления на современном коммерческом оборудовании, которое можно использовать для приготовления биологических агентов, которые могут широко использоваться.Самое главное, что по сравнению с обычными кортикостероидами PRP является аутогенным продуктом без каких-либо известных побочных эффектов.Однако не существует четкого регулирования формулы и состава инъекционной композиции PRP, а состав PRP имеет большие изменения в тромбоцитах, содержании лейкоцитов (WBC), загрязнении эритроцитов (RBC) и концентрации PGF.
Терминология и классификация PRP
На протяжении десятилетий разработка продуктов PRP, используемых для стимуляции восстановления и регенерации тканей, была важной областью исследований в области биоматериалов и фармацевтики.Каскад заживления тканей включает в себя множество участников, включая тромбоциты и их факторы роста, а также гранулы цитокинов, лейкоциты, фибриновый матрикс и многие другие синергические цитокины.В этом каскадном процессе будет происходить сложный процесс коагуляции, включающий активацию тромбоцитов и последующее уплотнение и α-высвобождение содержимого частиц тромбоцитов, агрегацию фибриногена (высвобожденного тромбоцитами или свободного в плазме) в фибриновую сеть и образование фибриногена. тромбоцитарной эмболии.
«Универсальная» PRP имитирует начало выздоровления
Сначала термином «обогащенная тромбоцитами плазма (PRP)» называли концентрат тромбоцитов, используемый в медицине переливания крови, и он используется до сих пор.Первоначально эти продукты PRP использовались только в качестве фибринового тканевого клея, тогда как тромбоциты использовались только для поддержки более сильной полимеризации фибрина для улучшения уплотнения тканей, а не в качестве стимулятора заживления.После этого была разработана технология PRP, имитирующая запуск каскада исцеления.Впоследствии технология PRP была обобщена благодаря ее способности вводить и высвобождать факторы роста в местную микросреду.Этот энтузиазм в отношении доставки PGF часто скрывает важную роль других компонентов этих производных крови.Этот энтузиазм еще больше усиливается из-за отсутствия научных данных, мистических убеждений, коммерческих интересов и отсутствия стандартизации и классификации.
Биология концентрата PRP так же сложна, как сама кровь, и может быть сложнее, чем традиционные лекарства.Продукты PRP — это живые биоматериалы.Результаты клинического применения PRP зависят от внутренних, универсальных и адаптивных характеристик крови пациента, включая различные другие клеточные компоненты, которые могут существовать в образце PRP, и локальное микроокружение рецептора, которое может находиться в остром или хроническом состоянии.
Краткое изложение запутанной терминологии PRP и предлагаемой системы классификации
В течение многих лет практики, ученые и компании страдали от первоначального непонимания и дефектов продуктов PRP и их различных условий.Некоторые авторы определили PRP как содержащую только тромбоциты, в то время как другие указали, что PRP также содержит эритроциты, различные лейкоциты, фибрин и биоактивные белки с повышенной концентрацией.Поэтому в клиническую практику внедрено множество различных биологических агентов PRP.Вызывает разочарование тот факт, что в литературе обычно отсутствует подробное описание биологических агентов.Неудача в стандартизации приготовления продуктов и последующей разработке системы классификации привела к использованию большого количества продуктов PRP, описываемых разными терминами и сокращениями.Неудивительно, что изменения в препаратах PRP приводят к противоречивым результатам лечения пациентов.
Кингсли впервые использовал термин «плазма, богатая тромбоцитами» в 1954 году. Много лет спустя Ehrenfest et al.Была предложена первая система классификации, основанная на трех основных переменных (содержание тромбоцитов, лейкоцитов и фибрина), и многие продукты PRP были разделены на четыре категории: P-PRP, LR-PRP, чистый богатый тромбоцитами фибрин (P-PRF) и лейкоциты. богатый PRF (L-PRF).Эти продукты готовятся с помощью полностью автоматической закрытой системы или ручного протокола.Между тем, Эвертс и др.Подчеркнута важность упоминания лейкоцитов в препаратах PRP.Они также рекомендуют использовать соответствующую терминологию для обозначения неактивных или активированных версий препаратов PRP и тромбоцитарного геля.
Делонг и др.предложил систему классификации PRP, называемую тромбоцитами, активированными лейкоцитами (PAW), основанную на абсолютном количестве тромбоцитов, включая четыре диапазона концентрации тромбоцитов.Другие параметры включают использование активаторов тромбоцитов и наличие или отсутствие лейкоцитов (т.е. нейтрофилов).Мишра и др.Предлагается аналогичная система классификации.Несколько лет спустя Маутнер и его коллеги описали более сложную и подробную систему классификации (PLRA).Автор доказал, что важно описывать абсолютное количество тромбоцитов, содержание лейкоцитов (положительное или отрицательное), процент нейтрофилов, эритроцитов (положительных или отрицательных), а также то, используется ли экзогенная активация.В 2016 году Магалон и др.Опубликована классификация DEPA, основанная на дозе инъекции тромбоцитов, эффективности производства, чистоте полученной PRP и процессе активации.Впоследствии Лана и ее коллеги представили систему классификации MARSPILL, сосредоточив внимание на мононуклеарных клетках периферической крови.Недавно Комитет по научной стандартизации выступил за использование системы классификации Международного общества тромбозов и гемостаза, которая основана на ряде согласованных рекомендаций по стандартизации использования продуктов тромбоцитов в применениях регенеративной медицины, включая замороженные и размороженные продукты тромбоцитов.
Основываясь на системе классификации PRP, предложенной различными практиками и исследователями, многие безуспешные попытки стандартизировать производство, определение и формулу PRP, которые будут использоваться клиницистами, могут сделать справедливый вывод, чего, скорее всего, не произойдет в ближайшие несколько лет. Технология клинических продуктов PRP продолжает развиваться, и научные данные показывают, что для лечения разных патологий в конкретных условиях необходимы разные препараты PRP.Поэтому мы ожидаем, что параметры и переменные идеального производства PRP будут продолжать расти в будущем.
Метод приготовления PRP находится в разработке
Согласно терминологии PRP и описанию продукта, для различных составов PRP выпущено несколько систем классификации.К сожалению, не существует единого мнения относительно комплексной системы классификации PRP или любой другой аутологичной крови и продуктов крови.В идеале система классификации должна уделять внимание различным характеристикам, определениям и соответствующей номенклатуре PRP, связанным с решениями о лечении пациентов с конкретными заболеваниями.В настоящее время ортопедические применения делят PRP на три категории: чистый фибрин, богатый тромбоцитами (P-PRF), PRP, богатый лейкоцитами (LR-PRP) и PRP с дефицитом лейкоцитов (LP-PRP).Хотя это более конкретное определение, чем общее определение продукта PRP, категории LR-PRP и LP-PRP явно лишены какой-либо специфичности в отношении содержания лейкоцитов.Благодаря своим иммунным механизмам и механизмам защиты хозяина лейкоциты сильно влияют на внутреннюю биологию хронических заболеваний тканей.Таким образом, биологические агенты PRP, содержащие специфические лейкоциты, могут значительно способствовать иммунной регуляции, а также восстановлению и регенерации тканей.Более конкретно, лимфоциты в изобилии содержатся в PRP, продуцируя инсулиноподобный фактор роста и поддерживая ремоделирование тканей.
Моноциты и макрофаги играют ключевую роль в процессе иммунной регуляции и механизме восстановления тканей.Значение нейтрофилов в PRP неясно.LP-PRP был определен как первый препарат PRP путем систематической оценки для достижения эффективных результатов лечения ОА суставов.Однако Лана и др.Противодействие использованию LP-PRP при лечении ОА коленного сустава указывает на то, что специфические лейкоциты играют важную роль в воспалительном процессе до регенерации тканей, поскольку они выделяют провоспалительные и противовоспалительные молекулы.Они обнаружили, что комбинация нейтрофилов и активированных тромбоцитов имела больше положительных эффектов, чем отрицательных, на восстановление тканей.Они также отметили, что пластичность моноцитов важна для невоспалительной и восстановительной функции при восстановлении тканей.
Информация о схеме приготовления PRP в клинических исследованиях весьма противоречива.В большинстве опубликованных исследований не предложен метод приготовления PRP, необходимый для повторяемости схемы.Нет четкого консенсуса относительно показаний к лечению, поэтому трудно сравнивать продукты PRP и связанные с ними результаты лечения.В большинстве зарегистрированных случаев концентрационная терапия тромбоцитами классифицируется под термином «PRP» даже по одному и тому же клиническому показанию.В некоторых областях медицины (таких как ОА и тендиноз) достигнут прогресс в понимании изменений в препаратах PRP, путях доставки, функции тромбоцитов и других компонентах PRP, которые влияют на восстановление и регенерацию тканей.Однако необходимы дальнейшие исследования для достижения консенсуса по терминологии PRP, связанной с биологическими агентами PRP, чтобы полностью и безопасно лечить определенные патологии и заболевания.
Статус системы классификации PRP
Использование аутологичной биотерапии PRP затруднено из-за неоднородности препаратов PRP, непоследовательных названий и плохой стандартизации научно обоснованных руководств (т. е. существует множество методов подготовки для производства флаконов для клинического лечения).Можно предсказать, что абсолютное содержание PRP, чистота и биологические характеристики PRP и родственных продуктов сильно различаются и влияют на биологическую эффективность и результаты клинических испытаний.Выбор устройства для приготовления PRP представляет собой первую ключевую переменную.В клинической регенеративной медицине практикующие врачи могут использовать два различных оборудования и метода приготовления PRP.В препарате используется стандартный сепаратор клеток крови, который работает на цельной крови, собранной самостоятельно.В этом методе используется технология разделения барабана или диска центрифуги с непрерывным потоком, а также жесткие и мягкие этапы центрифуги.Большинство этих устройств используются в хирургии.Другой метод заключается в использовании гравитационно-центробежной технологии и оборудования.Центрифугирование с высокой силой G используется для отделения желтого слоя СОЭ от порции крови, содержащей тромбоциты и лейкоциты.Эти устройства для концентрации меньше, чем сепараторы клеток крови, и их можно использовать рядом с кроватью.В разнице ģ – Сила и время центрифугирования приводят к значительным различиям в выходе, концентрации, чистоте, жизнеспособности и активированном состоянии изолированных тромбоцитов.В последней категории можно использовать многие типы коммерческого оборудования для приготовления PRP, что приводит к дальнейшим изменениям в составе продукта.
Отсутствие консенсуса относительно метода приготовления и валидации PRP продолжает приводить к непоследовательности лечения PRP, а также существуют огромные различия в приготовлении PRP, качестве образцов и клинических результатах.Существующее коммерческое оборудование для PRP было проверено и зарегистрировано в соответствии со спецификациями собственного производителя, что позволяет учитывать различные переменные среди доступного в настоящее время оборудования для PRP.
Понимание дозы тромбоцитов in vitro и in vivo
Терапевтический эффект PRP и других концентратов тромбоцитов обусловлен высвобождением различных факторов, участвующих в восстановлении и регенерации тканей.После активации тромбоцитов тромбоциты образуют тромбоцитарный тромб, который будет служить временным внеклеточным матриксом, способствующим пролиферации и дифференцировке клеток.Следовательно, справедливо предположить, что более высокая доза тромбоцитов приведет к более высокой местной концентрации биоактивных факторов тромбоцитов.Однако корреляция между дозой и концентрацией тромбоцитов и концентрацией высвобождаемого биоактивного фактора роста тромбоцитов и препарата может быть неконтролируемой, поскольку существуют значительные различия в исходном количестве тромбоцитов между отдельными пациентами, а также существуют различия между методами приготовления PRP.Аналогичным образом, в плазменной части PRP присутствуют несколько факторов роста тромбоцитов, участвующих в механизме восстановления тканей (например, фактор роста печени и инсулиноподобный фактор роста 1).Следовательно, более высокая доза тромбоцитов не повлияет на потенциал восстановления этих факторов роста.
Исследования PRP in vitro очень популярны, поскольку различные параметры этих исследований можно точно контролировать и быстро получать результаты.Несколько исследований показали, что клетки реагируют на PRP дозозависимым образом.Нгуен и Фам показали, что очень высокие концентрации GF не обязательно способствуют процессу стимуляции клеток, что может быть контрпродуктивным.Некоторые исследования in vitro показали, что высокие концентрации PGF могут иметь побочные эффекты.Одной из причин может быть ограниченное количество рецепторов клеточной мембраны.Следовательно, если уровень PGF станет слишком высоким по сравнению с доступными рецепторами, они окажут негативное влияние на функцию клеток.
Значение данных о концентрации тромбоцитов in vitro
Хотя исследования in vitro имеют много преимуществ, они также имеют некоторые недостатки.In vitro из-за постоянного взаимодействия между многими различными типами клеток в любой ткани из-за структуры ткани и клеточной ткани трудно воспроизвести in vitro в двумерной среде одной культуры.Плотность клеток, которая может повлиять на клеточный сигнальный путь, обычно составляет менее 1% от состояния ткани.Двумерная ткань культуральной чашки предотвращает воздействие на клетки внеклеточного матрикса (ECM).Кроме того, типичная технология культивирования приведет к накоплению клеточных отходов и постоянному потреблению питательных веществ.Таким образом, культура in vitro отличается от любого стационарного состояния, снабжения тканей кислородом или внезапной замены культуральной среды, и были опубликованы противоречивые результаты, сравнивающие клинический эффект PRP с исследованием in vitro конкретных клеток, типов тканей и тромбоцитов. концентрации.Грациани и др.Установлено, что in vitro наибольший эффект на пролиферацию остеобластов и фибробластов достигается при концентрации тромбоцитов PRP в 2,5 раза выше исходного значения.Напротив, клинические данные, предоставленные Парком и его коллегами, показали, что после спондилодеза уровень тромбоцитов PRP необходимо увеличить более чем в 5 раз по сравнению с исходным уровнем, чтобы вызвать положительные результаты.Подобные противоречивые результаты были также получены между данными о пролиферации сухожилий in vitro и клиническими результатами.
(Содержание этой статьи перепечатано, и мы не предоставляем каких-либо явных или подразумеваемых гарантий точности, достоверности или полноты содержания, содержащегося в этой статье, и не несем ответственности за мнения в этой статье, пожалуйста, поймите.)
Время публикации: 01 марта 2023 г.