Нововъзникващата автоложна клетъчна терапия, използваща богата на тромбоцити плазма (PRP), може да играе спомагателна роля в различни планове за лечение на регенеративна медицина.Има глобално незадоволено търсене на стратегии за възстановяване на тъкани за лечение на пациенти с мускулно-скелетни (MSK) и гръбначни заболявания, остеоартрит (OA) и хронични комплексни и рефрактерни рани.PRP терапията се основава на факта, че тромбоцитният растежен фактор (PGF) подпомага зарастването на рани и възстановителната каскада (възпаление, пролиферация и ремоделиране).Редица различни PRP формулировки са оценени от изследвания върху хора, in vitro и животни.Препоръките от in vitro и проучвания върху животни обаче обикновено водят до различни клинични резултати, тъй като е трудно резултатите от неклиничните изследвания и методичните препоръки да се превърнат в клинично лечение при хора.През последните години беше постигнат напредък в разбирането на концепцията за PRP технологията и биологичните агенти и бяха предложени нови изследователски инструкции и нови показания.В този преглед ще обсъдим най-новия напредък в подготовката и състава на PRP, включително дозата на тромбоцитите, активността на левкоцитите и вродената и адаптивна имунна регулация, ефекта на 5-хидрокситриптамина (5-НТ) и облекчаване на болката.Освен това обсъдихме PRP механизма, свързан с възпалението и ангиогенезата по време на възстановяване и регенерация на тъканите.И накрая, ще разгледаме ефектите на някои лекарства върху PRP активността.
Автоложната богата на тромбоцити плазма (PRP) е течната част от автоложната периферна кръв след лечението и концентрацията на тромбоцитите е по-висока от изходната.PRP терапията се използва за различни показания повече от 30 години, което води до голям интерес към потенциала на автогенния PRP в регенеративната медицина.Терминът ортопедичен биологичен агент наскоро беше въведен за лечение на мускулно-скелетни (MSK) заболявания и постигна обещаващи резултати в способността за регенерация на хетерогенни биоактивни PRP клетъчни смеси.Понастоящем PRP терапията е подходящ вариант за лечение с клинични ползи и докладваните резултати за пациентите са обнадеждаващи.Въпреки това, непоследователността на резултатите от пациентите и новите прозрения поставиха предизвикателства пред осъществимостта на клиничното приложение на PRP.Една от причините може да е броят и разнообразието на PRP и PRP системите на пазара.Тези устройства са различни по отношение на обема на събиране на PRP и схемата на подготовка, което води до уникални PRP характеристики и биологични агенти.В допълнение, липсата на консенсус относно стандартизацията на схемата за приготвяне на PRP и пълния доклад за биологични агенти в клинично приложение доведе до непоследователни резултати от доклада.Правени са много опити за характеризиране и класифициране на PRP или продукти, получени от кръв, в приложенията на регенеративната медицина.В допълнение, тромбоцитни производни, като човешки тромбоцитни лизати, са предложени за ортопедични и in vitro изследвания на стволови клетки.
Един от първите коментари за PRP беше публикуван през 2006 г. Основният фокус на този преглед е функцията и начина на действие на тромбоцитите, ефектът на PRP върху всеки етап от лечебната каскада и основната роля на произхождащия от тромбоцитите растежен фактор при различни PRP показания.В ранния етап на изследването на PRP основният интерес към PRP или PRP-гела беше съществуването и специфичните функции на няколко тромбоцитни растежни фактора (PGF).
В тази статия ще обсъдим подробно най-новото развитие на различни PRP структури на частици и рецептори на тромбоцитната клетъчна мембрана и техните ефекти върху вродената и адаптивна имунна регулация на имунната система.В допълнение, ролята на отделните клетки, които могат да съществуват във флакона за лечение с PRP, и тяхното влияние върху процеса на регенерация на тъканите ще бъдат обсъдени подробно.Освен това ще бъде описан най-новият напредък в разбирането на биологичните агенти на PRP, дозата на тромбоцитите, специфичните ефекти на специфични бели кръвни клетки и ефектите на концентрацията на PGF и цитокините върху хранителните ефекти на мезенхимните стволови клетки (MSCs), включително PRP, насочен към различни клетъчна и тъканна среда след трансдукция на клетъчен сигнал и паракринни ефекти.По подобен начин ще обсъдим PRP механизма, свързан с възпалението и ангиогенезата по време на възстановяването и регенерацията на тъканите.Накрая ще разгледаме аналгетичния ефект на PRP, ефекта на някои лекарства върху активността на PRP и комбинацията от PRP и рехабилитационни програми.
Основни принципи на клиничната терапия с богата на тромбоцити плазма
PRP препаратите стават все по-популярни и широко използвани в различни области на медицината.Основният научен принцип на PRP лечението е, че инжектирането на концентрирани тромбоцити на увреденото място може да инициира възстановяване на тъканите, синтеза на нова съединителна тъкан и реконструкцията на кръвообращението чрез освобождаване на много биологично активни фактори (фактори на растежа, цитокини, лизозоми) и адхезионни протеини, отговорни за инициирането на хемостатичната каскадна реакция.В допълнение, плазмените протеини (напр. фибриноген, протромбин и фибронектин) присъстват в бедните на тромбоцити плазмени компоненти (PPPs).PRP концентратът може да стимулира хиперфизиологичното освобождаване на растежни фактори, за да започне заздравяването на хронично нараняване и да ускори процеса на възстановяване на остро нараняване.На всички етапи от процеса на възстановяване на тъканите, разнообразие от растежни фактори, цитокини и локални регулатори на действие насърчават повечето основни клетъчни функции чрез ендокринни, паракринни, автокринни и ендокринни механизми.Основните предимства на PRP включват неговата безопасност и гениалната технология за приготвяне на настоящото търговско оборудване, което може да се използва за приготвяне на биологични агенти, които могат да бъдат широко използвани.Най-важното е, че в сравнение с обикновените кортикостероиди, PRP е автогенен продукт без известни странични ефекти.Въпреки това, няма ясна регулация относно формулата и състава на инжекционния PRP състав и съставът на PRP има големи промени в тромбоцитите, съдържанието на бели кръвни клетки (WBC), замърсяването на червените кръвни клетки (RBC) и концентрацията на PGF.
PRP терминология и класификация
В продължение на десетилетия разработването на PRP продукти, използвани за стимулиране на възстановяването и регенерацията на тъканите, е важна изследователска област на науката за биоматериалите и лекарствата.Каскадата за заздравяване на тъканите включва много участници, включително тромбоцити и техните растежни фактори и цитокинови гранули, бели кръвни клетки, фибринова матрица и много други синергични цитокини.В този каскаден процес ще настъпи сложен процес на коагулация, включително активиране на тромбоцитите и последващо уплътняване и α- Освобождаването на съдържанието на тромбоцитните частици, агрегацията на фибриногена (освободен от тромбоцитите или свободен в плазмата) във фибринова мрежа и образуването на тромбоцитна емболия.
“Universal” PRP симулира началото на заздравяването
Първоначално терминът „богата на тромбоцити плазма (PRP)“ се нарича тромбоцитен концентрат, използван в медицината за кръвопреливане, и все още се използва днес.Първоначално тези PRP продукти се използват само като фибриново тъканно лепило, докато тромбоцитите се използват само за подпомагане на по-силна полимеризация на фибрин за подобряване на тъканното запечатване, а не като стимулант за заздравяване.След това PRP технологията е проектирана да симулира започването на лечебната каскада.Впоследствие PRP технологията беше обобщена чрез способността й да въвежда и освобождава растежни фактори в местната микросреда.Този ентусиазъм за доставяне на PGF често прикрива важната роля на други компоненти в тези кръвни производни.Този ентусиазъм допълнително се засилва поради липсата на научни данни, мистични вярвания, търговски интереси и липса на стандартизация и класификация.
Биологията на PRP концентрата е толкова сложна, колкото самата кръв и може да бъде по-сложна от традиционните лекарства.PRP продуктите са живи биоматериали.Резултатите от клиничното приложение на PRP зависят от присъщите, универсални и адаптивни характеристики на кръвта на пациента, включително различни други клетъчни компоненти, които могат да съществуват в PRP пробата и локалната микросреда на рецептора, която може да бъде в остро или хронично състояние.
Резюме на объркваща PRP терминология и предложена класификационна система
В продължение на много години практици, учени и компании са били измъчвани от първоначалното неразбиране и дефекти на PRP продуктите и техните различни условия.Някои автори определят PRP като само тромбоцитен, докато други посочват, че PRP съдържа и червени кръвни клетки, различни бели кръвни клетки, фибрин и биоактивни протеини с повишена концентрация.Следователно много различни PRP биологични агенти са въведени в клиничната практика.Разочароващо е, че в литературата обикновено липсва подробно описание на биологичните агенти.Провалът на стандартизацията на подготовката на продукта и последващото развитие на системата за класификация доведе до използването на голям брой PRP продукти, описани с различни термини и съкращения.Не е изненадващо, че промените в препаратите за PRP водят до противоречиви резултати за пациентите.
Кингсли за първи път използва термина „богата на тромбоцити плазма“ през 1954 г. Много години по-късно Ehrenfest et al.Беше предложена първата класификационна система, базирана на три основни променливи (съдържание на тромбоцити, левкоцити и фибрин) и много PRP продукти бяха разделени в четири категории: P-PRP, LR-PRP, чист богат на тромбоцити фибрин (P-PRF) и левкоцити богат PRF (L-PRF).Тези продукти се приготвят чрез напълно автоматична затворена система или ръчен протокол.Междувременно Everts et al.Беше подчертано значението на споменаването на белите кръвни клетки в PRP препаратите.Те също така препоръчват използването на подходяща терминология за обозначаване на неактивни или активирани версии на PRP препарати и тромбоцитен гел.
Delong и др.предложи PRP класификационна система, наречена тромбоцити, активирани бели кръвни клетки (PAW), базирана на абсолютния брой тромбоцити, включително четири диапазона на концентрация на тромбоцитите.Други параметри включват използването на тромбоцитни активатори и наличието или отсъствието на бели кръвни клетки (т.е. неутрофили).Мишра и др.Предлага се подобна класификационна система.Няколко години по-късно Mautner и неговите колеги описаха по-сложна и подробна класификационна система (PLRA).Авторът доказа, че е важно да се опише абсолютният брой на тромбоцитите, съдържанието на бели кръвни клетки (положителни или отрицателни), процентът на неутрофилите, RBC (положителни или отрицателни) и дали се използва екзогенно активиране.През 2016 г. Magalon et al.Публикувана е класификацията на DEPA, базирана на дозата на инжектиране на тромбоцитите, ефективността на производството, чистотата на получения PRP и процеса на активиране.Впоследствие Лана и нейните колеги въведоха класификационната система MARSPILL, фокусирайки се върху мононуклеарните клетки на периферната кръв.Наскоро Комитетът по научна стандартизация се застъпи за използването на класификационната система на Международното общество за тромбоза и хемостаза, която се основава на поредица от консенсусни препоръки за стандартизиране на употребата на тромбоцитни продукти в приложения за регенеративна медицина, включително замразени и размразени тромбоцитни продукти.
Въз основа на системата за класификация на PRP, предложена от различни практици и изследователи, много неуспешни опити за стандартизиране на производството, дефиницията и формулата на PRP, която да се използва от клиницистите, могат да направят справедливо заключение, което вероятно няма да се случи през следващите няколко години. , технологията на клиничните PRP продукти продължава да се развива и научните данни показват, че са необходими различни PRP препарати за лечение на различни патологии при специфични условия.Следователно очакваме, че параметрите и променливите на идеалното производство на PRP ще продължат да растат в бъдеще.
Методът за подготовка на PRP е в ход
Съгласно PRP терминологията и описанието на продукта, няколко класификационни системи са пуснати за различни PRP формулировки.За съжаление, няма консенсус относно всеобхватната система за класификация на PRP или друга автоложна кръв и кръвни продукти.В идеалния случай системата за класификация трябва да обърне внимание на различни PRP характеристики, дефиниции и подходяща номенклатура, свързани с решенията за лечение на пациенти със специфични заболявания.Понастоящем ортопедичните приложения разделят PRP на три категории: чист богат на тромбоцити фибрин (P-PRF), богат на левкоцити PRP (LR-PRP) и PRP с дефицит на левкоцити (LP-PRP).Въпреки че е по-специфична от общата дефиниция на продукта за PRP, категориите LR-PRP и LP-PRP очевидно нямат никаква специфичност в съдържанието на бели кръвни клетки.Благодарение на своите имунни и защитни механизми на гостоприемника, белите кръвни клетки са повлияли значително на присъщата биология на хроничните тъканни заболявания.Следователно PRP биологичните агенти, съдържащи специфични бели кръвни клетки, могат значително да насърчат имунната регулация и възстановяването и регенерацията на тъканите.По-конкретно, лимфоцитите са изобилни в PRP, произвеждайки инсулиноподобен растежен фактор и поддържайки ремоделирането на тъканите.
Моноцитите и макрофагите играят ключова роля в процеса на имунна регулация и механизма на възстановяване на тъканите.Значението на неутрофилите в PRP е неясно.LP-PRP е определен като първият препарат за PRP чрез систематична оценка за постигане на ефективни резултати от лечението на OA на ставите.Въпреки това, Lana et al.Използването на LP-PRP при лечението на ОА на коляното се противопоставя, което показва, че специфични бели кръвни клетки играят важна роля във възпалителния процес преди тъканната регенерация, тъй като освобождават провъзпалителни и противовъзпалителни молекули.Те открили, че комбинацията от неутрофили и активирани тромбоцити има повече положителни ефекти, отколкото отрицателни ефекти върху възстановяването на тъканите.Те също така посочиха, че пластичността на моноцитите е важна за невъзпалителната и възстановителната функция при възстановяването на тъканите.
Докладът за схемата за подготовка на PRP в клиничните изследвания е силно непоследователен.Повечето публикувани проучвания не са предложили метода за приготвяне на PRP, необходим за повторяемостта на схемата.Няма ясен консенсус между показанията за лечение, така че е трудно да се сравнят PRP продуктите и свързаните с тях резултати от лечението.В повечето съобщени случаи терапията с концентрация на тромбоцити се класифицира под термина „PRP“, дори за същото клинично показание.За някои области на медицината (като ОА и тендиноза) е постигнат напредък в разбирането на промените в PRP препаратите, пътищата на доставяне, функцията на тромбоцитите и други PRP компоненти, които влияят върху възстановяването на тъканите и регенерацията на тъканите.Необходими са обаче допълнителни изследвания, за да се постигне консенсус относно PRP терминологията, свързана с PRP биологичните агенти, за да се лекуват напълно и безопасно определени патологии и заболявания.
Състояние на системата за класификация на PRP
Използването на автоложна PRP биотерапия е обезпокоено от хетерогенността на PRP препаратите, непоследователното именуване и лошата стандартизация на базираните на доказателства насоки (т.е. има много методи за подготовка за производство на флакони за клинично лечение).Може да се предвиди, че абсолютното съдържание на PRP, чистотата и биологичните характеристики на PRP и свързаните с него продукти варират значително и влияят върху биологичната ефикасност и резултатите от клиничните изпитвания.Изборът на устройство за подготовка на PRP въвежда първата ключова променлива.В клиничната регенеративна медицина практикуващите могат да използват две различни оборудване и методи за подготовка на PRP.Препаратът използва стандартен сепаратор на кръвни клетки, който работи върху цялата събрана кръв.Този метод използва барабанна или дискова сепарационна технология за центрофуга с непрекъснат поток и твърди и меки стъпала на центрофуга.Повечето от тези устройства се използват в хирургията.Друг метод е използването на гравитационна центробежна технология и оборудване.Центрофугирането с висока G-сила се използва за отделяне на жълтия слой на ESR от кръвната единица, съдържаща тромбоцити и бели кръвни клетки.Тези устройства за концентрация са по-малки от сепараторите на кръвни клетки и могат да се използват до леглото.В разлика ģ – Силата и времето на центрофугиране водят до значителни разлики в добива, концентрацията, чистотата, жизнеспособността и активираното състояние на изолираните тромбоцити.Много видове търговско оборудване за подготовка на PRP могат да се използват в последната категория, което води до допълнителни промени в съдържанието на продукта.
Липсата на консенсус относно метода на приготвяне и валидирането на PRP продължава да води до непоследователност на PRP лечението и има огромни разлики в подготовката на PRP, качеството на пробите и клиничните резултати.Съществуващото търговско PRP оборудване е проверено и регистрирано съгласно спецификациите на собствения производител, което разрешава различните променливи сред наличното в момента PRP оборудване.
Разберете дозата на тромбоцитите in vitro и in vivo
Терапевтичният ефект на PRP и други тромбоцитни концентрати произтича от освобождаването на различни фактори, участващи в възстановяването и регенерацията на тъканите.След активирането на тромбоцитите, тромбоцитите ще образуват тромбоцитен тромб, който ще служи като временна извънклетъчна матрица за насърчаване на клетъчната пролиферация и диференциация.Следователно е справедливо да се предположи, че по-високата доза на тромбоцитите ще доведе до по-висока локална концентрация на тромбоцитни биоактивни фактори.Въпреки това, корелацията между дозата и концентрацията на тромбоцитите и концентрацията на освободения тромбоцитен биоактивен растежен фактор и лекарството може да бъде неконтролируема, тъй като има значителни разлики в изходния брой на тромбоцитите между отделните пациенти и има разлики между методите за приготвяне на PRP.По подобен начин няколко тромбоцитни растежни фактора, участващи в механизма за възстановяване на тъканите, присъстват в плазмената част на PRP (например чернодробен растежен фактор и инсулиноподобен растежен фактор 1).Следователно по-високата доза на тромбоцитите няма да повлияе на възстановителния потенциал на тези растежни фактори.
In vitro PRP изследванията са много популярни, тъй като различните параметри в тези изследвания могат да бъдат точно контролирани и резултатите могат да бъдат получени бързо.Няколко проучвания показват, че клетките реагират на PRP по дозозависим начин.Nguyen и Pham показаха, че много високите концентрации на GF не са непременно благоприятни за процеса на клетъчна стимулация, което може да бъде контрапродуктивно.Някои in vitro проучвания показват, че високите концентрации на PGF могат да имат неблагоприятни ефекти.Една от причините може да е ограниченият брой рецептори на клетъчната мембрана.Следователно, след като нивото на PGF е твърде високо в сравнение с наличните рецептори, те ще имат отрицателно въздействие върху клетъчната функция.
Значение на данните за концентрацията на тромбоцитите in vitro
Въпреки че in vitro изследванията имат много предимства, те имат и някои недостатъци.In vitro, поради непрекъснатото взаимодействие между много различни клетъчни типове във всяка тъкан поради структурата на тъканта и клетъчната тъкан, е трудно да се репликира in vitro в двуизмерна единична културна среда.Клетъчната плътност, която може да повлияе на клетъчния сигнален път, обикновено е по-малка от 1% от състоянието на тъканта.Двуизмерната тъкан на чашата за култура предотвратява излагането на клетките на екстрацелуларен матрикс (ECM).В допълнение, типичната технология за култивиране ще доведе до натрупване на клетъчни отпадъци и непрекъсната консумация на хранителни вещества.Следователно in vitro културата е различна от всяко стационарно състояние, снабдяване на тъканите с кислород или внезапна смяна на културална среда и са публикувани противоречиви резултати, сравняващи клиничния ефект на PRP с in vitro изследването на специфични клетки, видове тъкани и тромбоцити концентрации.Грациани и др.Установено е, че in vitro най-голям ефект върху пролиферацията на остеобластите и фибробластите се постига при концентрация на тромбоцитите PRP 2,5 пъти по-висока от изходната стойност.За разлика от това, клиничните данни, предоставени от Парк и колегите, показват, че след спинална фузия, нивото на тромбоцитите PRP трябва да се увеличи с повече от 5 пъти от изходното ниво, за да се предизвикат положителни резултати.Подобни противоречиви резултати също бяха докладвани между данните за пролиферация на сухожилие in vitro и клиничните резултати.
（Съдържанието на тази статия е препечатано и ние не предоставяме никаква изрична или подразбираща се гаранция за точността, надеждността или пълнотата на съдържанието, съдържащо се в тази статия, и не носим отговорност за мненията в тази статия, моля, разберете.）
Време на публикуване: 01 март 2023 г