Концепція, відома сьогодні як PRP, вперше з’явилася в області гематології в 1970-х роках.Гематологи ввели термін PRP десятиліття тому, намагаючись описати плазму, отриману з кількості тромбоцитів, що перевищує базальні значення в периферичній крові.Понад десять років потому PRP використовувався в щелепно-лицевій хірургії як форма насиченого тромбоцитами фібрину (PRF).Вміст фібрину в цьому похідному PRP має велике значення через його адгезивні та гомеостатичні властивості, тоді як PRP має стійкі протизапальні властивості та стимулює проліферацію клітин.Нарешті, приблизно в 1990-х роках, PRP став популярним, і з часом цю технологію перенесли в інші галузі медицини.З тих пір ця позитивна біологія була широко вивчена та застосована для лікування різних травм опорно-рухового апарату у професійних спортсменів, що ще більше сприяло її широкому поширенню уваги ЗМІ.Крім ефективності в ортопедії та спортивній медицині, PRP використовується в офтальмології, гінекології, урології та кардіології, педіатрії та пластичній хірургії.В останні роки PRP також отримав високу оцінку дерматологів за його потенціал для лікування виразок шкіри, ревізії рубців, регенерації тканин, омолодження шкіри та навіть випадіння волосся.
Враховуючи той факт, що PRP, як відомо, безпосередньо маніпулює загоєнням і запальними процесами, лікувальний каскад повинен бути введений як еталон.Процес загоєння поділяється на чотири етапи: гемостаз;запалення;клітинна та матрична проліферація і, нарешті, ремоделювання рани.
1. Загоєння тканин
Активується каскад загоєння тканин, процес, який призводить до агрегації тромбоцитів, утворення згустку та розвитку тимчасового позаклітинного матриксу (ECM. Потім тромбоцити прилипають до відкритого колагену та білків ECM, викликаючи присутність α-гранул у вивільненні Біологічно активні молекули. Тромбоцити містять різноманітні біологічно активні молекули, включаючи фактори росту, хемокіни та цитокіни, а також прозапальні медіатори, такі як простагландини, простатичний циклін, гістамін, тромбоксан, серотонін і брадикінін.
Кінцевий етап процесу загоєння залежить від ремоделювання рани.Ремоделювання тканин жорстко регулюється для встановлення балансу між анаболічними та катаболічними реакціями.Під час цієї фази тромбоцитарний фактор росту (PDGF), трансформуючий фактор росту (TGF-β) і фібронектин стимулюють проліферацію та міграцію фібробластів, а також синтез компонентів ECM.Однак час дозрівання рани значною мірою залежить від тяжкості рани, індивідуальних особливостей і специфічної здатності до загоєння пошкодженої тканини, а певні патофізіологічні та метаболічні фактори можуть впливати на процес загоєння, такі як ішемія тканин, гіпоксія, інфекція. , Дисбаланс фактора росту та навіть захворювання, пов’язані з метаболічним синдромом.
Прозапальне мікрооточення, яке перешкоджає процесу загоєння.Справу ускладнює також висока активність протеази, яка пригнічує природну дію фактора росту (GF).На додаток до мітогенних, ангіогенних і хемотаксичних властивостей, PRP також є багатим джерелом багатьох факторів росту, біомолекул, які можуть протидіяти шкідливим ефектам у запалених тканинах шляхом контролю загостреного запалення та встановлення анаболічних стимулів.Враховуючи ці властивості, дослідники можуть знайти великий потенціал у лікуванні різноманітних складних травм.
2. Цитокін
Цитокіни в PRP відіграють ключову роль у маніпулюванні процесами відновлення тканин і регулюванні запального пошкодження.Протизапальні цитокіни являють собою широкий спектр біохімічних молекул, які опосередковують прозапальні цитокінові відповіді, головним чином індуковані активованими макрофагами.Протизапальні цитокіни взаємодіють зі специфічними інгібіторами цитокінів і рецепторами розчинних цитокінів, щоб модулювати запалення.Антагоністи рецепторів інтерлейкіну (IL)-1, IL-4, IL-10, IL-11 та IL-13 класифікуються як основні протизапальні цитокіни.Залежно від типу рани деякі цитокіни, такі як інтерферон, фактор інгібітору лейкемії, TGF-β та IL-6, можуть виявляти про- або протизапальну дію.TNF-α, IL1 та IL-18 мають певні цитокінові рецептори, які можуть пригнічувати прозапальні ефекти інших білків [37].IL-10 є одним із найпотужніших протизапальних цитокінів, він може знижувати регуляцію прозапальних цитокінів, таких як IL-1, IL-6 і TNF-α, і посилювати протизапальні цитокіни.Ці контррегуляторні механізми відіграють вирішальну роль у виробництві та функції прозапальних цитокінів.Крім того, певні цитокіни можуть ініціювати специфічні сигнальні реакції, які стимулюють фібробласти, які є критичними для відновлення тканин.Запальні цитокіни TGFβ1, IL-1β, IL-6, IL-13 та IL-33 стимулюють фібробласти диференціюватися в міофібробласти та покращують ECM [38].У свою чергу, фібробласти виділяють цитокіни TGF-β, IL-1β, IL-33, хемокіни CXC і CC, які сприяють прозапальним реакціям шляхом активації та рекрутування імунних клітин, таких як макрофаги.Ці запальні клітини відіграють багато ролей у місці рани, головним чином сприяючи очищенню рани, а також біосинтезу хемокінів, метаболітів і факторів росту, які необхідні для ремоделювання нової тканини.Таким чином, цитокіни, присутні в PRP, відіграють важливу роль у стимулюванні опосередкованих типом клітин імунних відповідей, сприяючи вирішенню фази запалення.Насправді деякі дослідники назвали цей процес «регенеративним запаленням», вказуючи на те, що фаза запалення, незважаючи на занепокоєння пацієнта, є критично важливим кроком, необхідним для успішного завершення процесу відновлення тканин, враховуючи епігенетичні механізми, за допомогою яких запальні сигнали сприяють розвитку клітин. пластичність.
3. Фібрин
Тромбоцити несуть кілька факторів, пов’язаних з фібринолітичною системою, які можуть посилювати або знижувати регуляцію фібринолітичної відповіді.Тимчасовий зв’язок і відносний внесок гематологічних компонентів і функції тромбоцитів у деградацію згустку залишається проблемою, яка заслуговує на широке обговорення в суспільстві.У літературі представлено багато досліджень, присвячених лише тромбоцитам, які відомі своєю здатністю впливати на процес загоєння.Незважаючи на численні видатні дослідження, було встановлено, що інші гематологічні компоненти, такі як фактори згортання крові та фібринолітична система, також вносять важливий внесок у ефективне загоєння ран.За визначенням, фібриноліз – це складний біологічний процес, який базується на активації певних ферментів для полегшення розпаду фібрину.Інші автори припустили, що фібринолітична відповідь (fdp) насправді може бути молекулярним агентом, відповідальним за стимуляцію відновлення тканин, послідовність важливих біологічних подій до відкладення фібрину та видалення з ангіогенезу, необхідного для загоєння ран.Утворення тромбу після травми діє як захисний шар, який захищає тканину від втрати крові, проникнення мікробних агентів, а також забезпечує тимчасову матрицю, через яку клітини можуть мігрувати під час відновлення.Згусток утворюється внаслідок розщеплення фібриногену сериновими протеазами та агрегацією тромбоцитів у зшиту фібринову фіброзну мережу.Ця реакція ініціює полімеризацію мономерів фібрину, головну подію в утворенні тромбу.Згустки також можуть діяти як резервуари для цитокінів і факторів росту, які вивільняються при дегрануляції активованих тромбоцитів.Фібринолітична система жорстко регулюється плазміном і відіграє ключову роль у сприянні міграції клітин, біодоступності фактора росту та регуляції інших протеазних систем, які беруть участь у запаленні та регенерації тканин.Відомо, що ключові компоненти фібринолізу, такі як урокіназний рецептор активатора плазміногену (uPAR) та інгібітор активатора плазміногену-1 (PAI-1), експресуються в мезенхімальних стовбурових клітинах (МСК), спеціалізованому типі клітин, необхідних для успішного загоєння ран.
4. Міграція клітин
Активація плазміногену через асоціацію uPA-uPAR є процесом, який сприяє міграції клітин запалення, оскільки це посилює позаклітинний протеоліз.Оскільки uPAR не має трансмембранних і внутрішньоклітинних доменів, для регулювання клітинної міграції білку потрібні корецептори, такі як інтегрини та вітреїни.Крім того, зв’язування uPA-uPAR призводило до підвищення спорідненості uPAR до коннексинів та інтегринів склоподібного тіла, сприяючи адгезії клітин.Інгібітор активатора плазміногену-1 (PAI-1), у свою чергу, роз’єднує клітини, руйнуючи упар-вітреїн та інтегрин, коли він зв’язується з uPA комплексу uPA-упар-інтегрин на поверхні клітини. Взаємодія скляних вокселів.
У контексті регенеративної медицини мезенхімальні стовбурові клітини мобілізуються з кісткового мозку в контексті серйозного пошкодження органів і, таким чином, можуть бути знайдені в кровообігу пацієнтів з численними переломами.Однак за певних обставин, таких як кінцева стадія ниркової недостатності, термінальна стадія печінкової недостатності або під час початку відторгнення після трансплантації серця, ці клітини можуть не виявлятися в крові [66].Цікаво, що ці мезенхімальні (стромальні) клітини-попередники людського кісткового мозку не можуть бути виявлені в крові здорових людей [67].Раніше також була запропонована роль uPAR у мобілізації мезенхімальних стовбурових клітин кісткового мозку, подібно до того, що відбувається при мобілізації гемопоетичних стовбурових клітин (HSC).Варабані та ін.Результати показали, що використання гранулоцитарного колонієстимулюючого фактора в uPAR-дефіцитних мишей викликало відмову МСК, знову посилюючи допоміжну роль фібринолітичної системи в міграції клітин.Подальші дослідження також показали, що закріплені на глікозилфосфатидилінозитол рецептори uPA регулюють адгезію, міграцію, проліферацію та диференціацію шляхом активації певних внутрішньоклітинних сигнальних шляхів, а саме: сигнальних шляхів фосфатидилінозитол 4,5-бісфосфат 3-кінази/Akt та ERK1/2, що сприяють виживанню. і кінази адгезії (FAK).
MSC продемонстрували подальшу важливість у контексті загоєння ран.Наприклад, миші з дефіцитом плазміногену демонстрували серйозні затримки загоєння ран, що свідчить про те, що плазмін бере участь у цьому процесі.У людей втрата плазміну також може призвести до ускладнень загоєння ран.Порушення кровотоку може значно гальмувати регенерацію тканин, що пояснює, чому ці регенеративні процеси є складнішими у хворих на діабет.
5. Моноцити та системи регенерації
За даними літератури, існує багато дискусій щодо ролі моноцитів у загоєнні ран.Макрофаги в основному походять з моноцитів крові і відіграють важливу роль у регенеративній медицині [81].Оскільки нейтрофіли виділяють IL-4, IL-1, IL-6 і TNF-α, ці клітини зазвичай проникають у місце рани приблизно через 24-48 годин після травми.Тромбоцити вивільняють тромбін і тромбоцитарний фактор 4 (PF4), два хемокіни, які сприяють рекрутуванню моноцитів та їх диференціації в макрофаги та дендритні клітини.Вражаючою особливістю макрофагів є їхня пластичність, тобто їхня здатність змінювати фенотип і трансдиференціюватися в інші типи клітин, такі як ендотеліальні клітини, які згодом демонструють різні функції у відповідь на різні біохімічні стимули в мікрооточенні рани.Запальні клітини експресують два основних фенотипи, M1 або M2, залежно від локального молекулярного сигналу, який є джерелом стимулу.Макрофаги M1 індукуються мікробними агентами і, таким чином, мають більший прозапальний ефект.Навпаки, макрофаги M2 зазвичай утворюються за допомогою відповіді типу 2 і мають протизапальні властивості, які зазвичай характеризуються збільшенням IL-4, IL-5, IL-9 та IL-13.Він також бере участь у відновленні тканин шляхом виробництва факторів росту.Перехід від ізоформ M1 до M2 значною мірою обумовлений пізнішими стадіями загоєння ран, де макрофаги M1 запускають апоптоз нейтрофілів і ініціюють очищення цих клітин).Фагоцитоз нейтрофілами активує ланцюг подій, під час яких вироблення цитокінів вимикається, поляризуючи макрофаги та вивільняючи TGF-β1.Цей фактор росту є ключовим регулятором диференціювання міофібробластів і скорочення рани, що дозволяє розрішувати запалення та ініціювати проліферативну фазу в каскаді загоєння [57].Ще один високоспоріднений білок, який бере участь у клітинних процесах, - серин (SG).Було встановлено, що цей гранулан, що секретується гемопоетичними клітинами, необхідний для зберігання секретованих білків у специфічних імунних клітинах, таких як тучні клітини, нейтрофіли та цитотоксичні Т-лімфоцити.Хоча багато негематопоетичних клітин також синтезують серотонін, усі клітини запалення виробляють велику кількість цього білка та зберігають його в гранулах для подальшої взаємодії з іншими медіаторами запалення, включаючи протеази, цитокіни, хемокіни та фактор росту.Негативно заряджені ланцюги глікозаміногліканів (GAG) у SG виявляються критичними для гомеостазу секреторних гранул, оскільки вони можуть зв’язуватися з істотно зарядженими компонентами гранул і сприяти зберіганню їх у клітинний, білковий і ланцюговий GAG спосіб.Що стосується їх участі в PRP, Woulfe та його колеги раніше показали, що дефіцит SG тісно пов’язаний зі зміненою морфологією тромбоцитів;дефекти тромбоцитарного фактора 4, бета-тромглобуліну та зберігання PDGF у тромбоцитах;погана агрегація та секреція тромбоцитів in vitro та тромбоз in vivo формують дефекти.Таким чином, дослідники дійшли висновку, що цей протеоглікан є головним регулятором тромбозу.
Збагачені тромбоцитами продукти можна отримати шляхом збору та центрифугування цільної крові людини, розділяючи суміш на різні шари, що містять плазму, тромбоцити, лейкоцити та лейкоцити.Коли концентрації тромбоцитів вищі за базові значення, ріст кісток і м’яких тканин можна прискорити з мінімальними побічними ефектами.Застосування аутологічних продуктів PRP є відносно новою біотехнологією, яка продовжує демонструвати багатообіцяючі результати в стимуляції та прискореному загоєнні різних ушкоджень тканин.Ефективність цього альтернативного терапевтичного підходу можна пояснити місцевою доставкою широкого спектру факторів росту та білків, що імітують і підтримують фізіологічні процеси загоєння ран і відновлення тканин.Крім того, фібринолітична система явно має важливий вплив на загальне відновлення тканин.На додаток до його здатності змінювати клітинне рекрутування запальних клітин і мезенхімальних стовбурових клітин, він модулює протеолітичну активність у ділянках загоєння ран і під час регенерації мезодермальних тканин, включаючи кістки, хрящі та м’язи, і тому є ключовим компонентом опорно-рухового апарату.
Прискорення загоєння є дуже бажаною метою багатьох професіоналів у галузі медицини, і PRP є позитивним біологічним інструментом, який продовжує пропонувати багатообіцяючі розробки в стимуляції та добре скоординованому тандемі регенеративних подій.Однак, оскільки цей терапевтичний засіб залишається складним, особливо тому, що він вивільняє безліч біологічно активних факторів і їх різноманітні механізми взаємодії та сигнальні ефекти, необхідні подальші дослідження.
（Вміст цієї статті передруковано, і ми не надаємо жодних явних чи неявних гарантій щодо точності, надійності чи повноти вмісту, що міститься в цій статті, і не несемо відповідальності за думки цієї статті, будь ласка, зрозумійте.）
Час публікації: 19 липня 2022 р