Нова аутологічна клітинна терапія з використанням збагаченої тромбоцитами плазми (PRP) може відігравати допоміжну роль у різних планах лікування регенеративної медицини.Існує глобальний незадоволений попит на стратегії відновлення тканин для лікування пацієнтів із захворюваннями опорно-рухового апарату (MSK) і хребта, остеоартритом (OA) і хронічними складними та рефрактерними ранами.PRP-терапія заснована на тому факті, що фактор росту тромбоцитів (PGF) підтримує загоєння ран і каскад відновлення (запалення, проліферацію та ремоделювання).У дослідженнях на людях, in vitro та тваринах було оцінено низку різних композицій PRP.Однак рекомендації досліджень in vitro та досліджень на тваринах зазвичай призводять до різних клінічних результатів, оскільки важко перевести результати доклінічних досліджень і рекомендації методів у клінічне лікування людини.За останні роки було досягнуто прогресу в розумінні концепції PRP-технології та біологічних агентів, і були запропоновані нові інструкції з дослідження та нові показання.У цьому огляді ми обговоримо останні досягнення в підготовці та складі PRP, включаючи дозу тромбоцитів, активність лейкоцитів і вроджену та адаптовану імунну регуляцію, ефект 5-гідрокситриптаміну (5-HT) і полегшення болю.Крім того, ми обговорили механізм PRP, пов’язаний із запаленням і ангіогенезом під час відновлення та регенерації тканин.Нарешті, ми розглянемо вплив деяких препаратів на активність PRP.
Аутологічна збагачена тромбоцитами плазма (PRP) — це рідка частина аутологічної периферичної крові після лікування, і концентрація тромбоцитів вища за базову.PRP-терапія використовується за різними показаннями більше 30 років, що призвело до великого інтересу до потенціалу аутогенного PRP у регенеративній медицині.Термін «ортопедичний біологічний агент» нещодавно був введений для лікування захворювань опорно-рухового апарату (MSK), і він досяг багатообіцяючих результатів у здатності до регенерації гетерогенних біоактивних сумішей клітин PRP.В даний час терапія PRP є відповідним варіантом лікування з клінічними перевагами, і отримані пацієнтами результати є обнадійливими.Однак суперечливість результатів пацієнтів і нові ідеї поставили під сумнів практичність клінічного застосування PRP.Однією з причин може бути кількість і різноманітність PRP і систем типу PRP на ринку.Ці апарати відрізняються за об’ємом збору PRP і схемою приготування, що забезпечує унікальні характеристики PRP і біологічних агентів.Крім того, відсутність консенсусу щодо стандартизації схеми приготування PRP та повного звіту про біологічні агенти в клінічному застосуванні призвела до непослідовних результатів звіту.Було зроблено багато спроб охарактеризувати та класифікувати PRP або продукти, отримані з крові, у застосуваннях регенеративної медицини.Крім того, похідні тромбоцитів, такі як лізати тромбоцитів людини, були запропоновані для ортопедичних досліджень та досліджень стовбурових клітин in vitro.
Один із перших коментарів щодо PRP був опублікований у 2006 році. Основна увага в цьому огляді — функція та спосіб дії тромбоцитів, вплив PRP на кожну стадію лікувального каскаду та основна роль тромбоцитарного фактора росту. при різних показаннях PRP.На ранній стадії досліджень PRP основний інтерес до PRP або PRP-гелю викликало існування та специфічні функції кількох факторів росту тромбоцитів (PGF).
У цій статті ми детально обговоримо останні розробки різних структур частинок PRP і рецепторів мембрани тромбоцитарних клітин та їх вплив на імунну регуляцію вродженої та адаптивної імунної системи.Крім того, буде детально обговорено роль окремих клітин, які можуть існувати у флаконі для лікування PRP, та їхній вплив на процес регенерації тканин.Крім того, будуть описані останні досягнення в розумінні біологічних агентів PRP, дози тромбоцитів, специфічних ефектів специфічних білих кров’яних тілець, а також впливу концентрації PGF і цитокінів на поживні ефекти мезенхімальних стовбурових клітин (MSC), включаючи PRP, націлений на різні клітинні та тканинні середовища після трансдукції клітинного сигналу та паракринних ефектів.Подібним чином ми обговоримо механізм PRP, пов’язаний із запаленням і ангіогенезом під час відновлення та регенерації тканин.Нарешті, ми розглянемо знеболювальний ефект PRP, вплив деяких препаратів на активність PRP, а також поєднання PRP і програм реабілітації.
Основні принципи клінічної терапії збагаченою тромбоцитами плазмою
Препарати PRP стають все більш популярними і широко застосовуються в різних сферах медицини.Основний науковий принцип лікування PRP полягає в тому, що ін’єкція концентрованих тромбоцитів у пошкоджене місце може ініціювати відновлення тканин, синтез нової сполучної тканини та реконструкцію кровообігу шляхом вивільнення багатьох біологічно активних факторів (факторів росту, цитокінів, лізосом) і білки адгезії, відповідальні за ініціацію реакції гемостатичного каскаду.Крім того, білки плазми (наприклад, фібриноген, протромбін і фібронектин) присутні в компонентах бідної тромбоцитами плазми (PPP).Концентрат PRP може стимулювати гіперфізіологічне вивільнення факторів росту для початку загоєння хронічної травми та прискорення процесу відновлення гострої травми.На всіх етапах процесу відновлення тканин різноманітні фактори росту, цитокіни та регулятори місцевої дії сприяють більшості основних функцій клітини через ендокринні, паракринні, аутокринні та ендокринні механізми.Основні переваги PRP включають його безпеку та геніальну технологію приготування поточного комерційного обладнання, яке можна використовувати для приготування біологічних агентів, які можуть бути широко використані.Найголовніше, порівняно зі звичайними кортикостероїдами, PRP є аутогенним продуктом без відомих побічних ефектів.Однак немає чіткого регулювання щодо формули та складу ін’єкційної композиції PRP, і композиція PRP має значні зміни в тромбоцитах, вмісті лейкоцитів (WBC), забрудненні еритроцитів (RBC) і концентрації PGF.
Термінологія та класифікація PRP
Десятиліттями розробка продуктів PRP, які використовуються для стимуляції відновлення та регенерації тканин, була важливою галуззю досліджень біоматеріалів і науки про ліки.Каскад загоєння тканин включає багато учасників, включаючи тромбоцити та їх фактори росту та гранули цитокінів, лейкоцити, фібринову матрицю та багато інших синергічних цитокінів.У цьому каскадному процесі відбуватиметься складний процес коагуляції, включаючи активацію тромбоцитів і подальше ущільнення та α-вивільнення вмісту тромбоцитарних частинок, агрегацію фібриногену (вивільненого тромбоцитами або вільного в плазмі) у фібринову мережу та утворення тромбоцитарної емболії.
«Універсальний» PRP імітує початок загоєння
Спочатку термін «збагачена тромбоцитами плазма (PRP)» називався концентратом тромбоцитів, який використовувався в медицині переливання крові, і він використовується досі.Спочатку ці продукти PRP використовувалися лише як фібриновий тканинний адгезив, тоді як тромбоцити використовувалися лише для підтримки більш сильної полімеризації фібрину для покращення ущільнення тканин, а не як стимулятор загоєння.Після цього була розроблена технологія PRP, щоб імітувати початок каскаду зцілення.Згодом технологію PRP було узагальнено через її здатність вводити та вивільняти фактори росту в місцеве мікросередовище.Цей ентузіазм щодо доставки PGF часто приховує важливу роль інших компонентів у цих похідних крові.Цей ентузіазм ще більше посилюється через брак наукових даних, містичних переконань, комерційних інтересів і брак стандартизації та класифікації.
Біологія концентрату PRP така ж складна, як сама кров, і може бути складнішою, ніж традиційні препарати.Продукти PRP – це живі біоматеріали.Результати клінічного застосування PRP залежать від внутрішніх, універсальних і адаптивних характеристик крові пацієнта, включаючи різні інші клітинні компоненти, які можуть існувати в зразку PRP, і локальне мікрооточення рецептора, яке може перебувати в гострому або хронічному стані.
Резюме заплутаної термінології PRP і запропонованої системи класифікації
Протягом багатьох років практикуючі спеціалісти, науковці та компанії страждали від початкового нерозуміння та недоліків продуктів PRP та їхніх різних термінів.Деякі автори визначали PRP як тільки тромбоцитарний, тоді як інші вказували, що PRP також містить еритроцити, різні лейкоцити, фібрин і біоактивні білки з підвищеною концентрацією.Тому в клінічну практику впроваджено багато різних біологічних агентів PRP.Прикро, що в літературі зазвичай відсутній детальний опис біологічних агентів.Невдача стандартизації підготовки продукції та подальшої розробки системи класифікації призвела до використання великої кількості продуктів PRP, що описуються різними термінами та абревіатурами.Не дивно, що зміни в препаратах PRP призводять до суперечливих результатів для пацієнтів.
Кінгслі вперше використав термін «збагачена тромбоцитами плазма» в 1954 році. Через багато років Ehrenfest et al.Була запропонована перша система класифікації, заснована на трьох основних змінних (вміст тромбоцитів, лейкоцитів і фібрину), і багато продуктів PRP були розділені на чотири категорії: P-PRP, LR-PRP, чистий насичений тромбоцитами фібрин (P-PRF) і лейкоцитарний вміст. насичений PRF (L-PRF).Ці продукти готуються за повністю автоматичною закритою системою або за ручним протоколом.Тим часом Евертс та ін.Підкреслено важливість згадки лейкоцитів у препаратах PRP.Вони також рекомендують використовувати відповідну термінологію для позначення неактивних або активованих версій препаратів PRP і тромбоцитарного гелю.
Делонг та ін.запропонував систему класифікації PRP під назвою тромбоцити, активовані білі кров’яні клітини (PAW) на основі абсолютної кількості тромбоцитів, включаючи чотири діапазони концентрації тромбоцитів.Інші параметри включають використання активаторів тромбоцитів і наявність або відсутність лейкоцитів (тобто нейтрофілів).Мішра та ін.Пропонується подібна система класифікації.Через кілька років Маутнер та його колеги описали більш складну та детальну систему класифікації (PLRA).Автор довів, що важливо описати абсолютну кількість тромбоцитів, вміст лейкоцитів (позитивний або негативний), відсоток нейтрофілів, RBC (позитивний або негативний) і чи використовується екзогенна активація.У 2016 році Magalon et al.Була опублікована класифікація DEPA, заснована на дозі введення тромбоцитів, ефективності виробництва, чистоті отриманого PRP і процесі активації.Згодом Лана та її колеги представили систему класифікації MARSPILL, зосередившись на мононуклеарних клітинах периферичної крові.Нещодавно Науковий комітет стандартизації підтримав використання системи класифікації Міжнародного товариства тромбозу та гемостазу, яка базується на серії консенсусних рекомендацій щодо стандартизації використання тромбоцитарних продуктів у регенеративних медицинах, включаючи заморожені та розморожені тромбоцитарні продукти.
На основі системи класифікації PRP, запропонованої різними практикуючими лікарями та дослідниками, багато невдалих спроб стандартизувати виробництво, визначення та формулу PRP для використання клініцистами можуть зробити справедливий висновок, який, ймовірно, не відбудеться в найближчі кілька років. Технологія клінічних продуктів PRP продовжує розвиватися, і наукові дані показують, що для лікування різних патологій за певних умов потрібні різні препарати PRP.Тому ми очікуємо, що параметри та змінні ідеального виробництва PRP продовжуватимуть зростати в майбутньому.
Виконується методика підготовки PRP
Відповідно до термінології PRP та опису продукту, для різних складів PRP випущено кілька систем класифікації.На жаль, немає консенсусу щодо комплексної системи класифікації PRP або будь-якої іншої аутологічної крові та продуктів крові.В ідеалі система класифікації повинна звертати увагу на різні характеристики PRP, визначення та відповідну номенклатуру, пов’язану з рішеннями щодо лікування пацієнтів із конкретними захворюваннями.В даний час ортопедичні застосування поділяють PRP на три категорії: чистий тромбоцитарний фібрин (P-PRF), збагачений лейкоцитами PRP (LR-PRP) і лейкоцитарно-дефіцитний PRP (LP-PRP).Хоча це більш конкретно, ніж загальне визначення продукту PRP, категорії LR-PRP і LP-PRP, очевидно, не мають жодної специфіки щодо вмісту лейкоцитів.Завдяки своїм імунним механізмам і захисним механізмам господаря білі кров’яні клітини значною мірою вплинули на внутрішню біологію хронічних захворювань тканин.Тому біологічні агенти PRP, що містять специфічні лейкоцити, можуть значно сприяти імунній регуляції та відновленню та регенерації тканин.Більш конкретно, лімфоцити багаті PRP, виробляючи інсуліноподібний фактор росту та підтримуючи ремоделювання тканин.
Моноцити та макрофаги відіграють ключову роль у процесі імунної регуляції та механізмі відновлення тканин.Важливість нейтрофілів у PRP незрозуміла.LP-PRP був визначений як перший препарат PRP шляхом систематичної оцінки для досягнення ефективних результатів лікування ОА суглобів.Однак Лана та ін.Застосування LP-PRP у лікуванні ОА колінного суглоба виступає проти, що вказує на те, що специфічні лейкоцити відіграють важливу роль у запальному процесі до регенерації тканин, оскільки вони вивільняють прозапальні та протизапальні молекули.Вони виявили, що поєднання нейтрофілів і активованих тромбоцитів має більше позитивного впливу на відновлення тканин, ніж негативного.Вони також відзначили, що пластичність моноцитів важлива для незапальної та репараційної функції при відновленні тканин.
Звіт про схему підготовки PRP у клінічних дослідженнях дуже суперечливий.Більшість опублікованих досліджень не запропонували метод підготовки PRP, необхідний для повторюваності схеми.Немає чіткого консенсусу щодо показань до лікування, тому важко порівнювати продукти PRP та пов’язані з ними результати лікування.У більшості зареєстрованих випадків терапію концентрацією тромбоцитів класифікують під терміном «PRP» навіть за тим самим клінічним показанням.У деяких галузях медицини (таких як ОА та тендиноз) досягнуто прогресу в розумінні змін препаратів PRP, шляхів доставки, функції тромбоцитів та інших компонентів PRP, які впливають на відновлення та регенерацію тканин.Проте необхідні подальші дослідження, щоб досягти консенсусу щодо термінології PRP, пов’язаної з біологічними агентами PRP, щоб повноцінно та безпечно лікувати певні патології та захворювання.
Стан системи класифікації PRP
Використання аутологічної біотерапії PRP ускладнюється гетерогенністю препаратів PRP, непослідовним найменуванням і поганою стандартизацією настанов, що ґрунтуються на доказах (тобто існує багато методів підготовки для виробництва флаконів для клінічного лікування).Можна передбачити, що абсолютний вміст PRP, чистота та біологічні характеристики PRP та супутніх продуктів сильно відрізняються та впливають на біологічну ефективність і результати клінічних випробувань.Вибір пристрою для підготовки PRP вводить першу ключову змінну.У клінічній регенеративної медицині практикуючі лікарі можуть використовувати два різних обладнання та методи підготовки PRP.У препараті використовується стандартний сепаратор кров’яних тілець, який діє на повну кров, зібрану самостійно.У цьому методі використовується центрифуга безперервного потоку, барабанна або дискова сепараційна технологія, а також жорсткі та м’які ступені центрифуги.Більшість цих пристроїв використовуються в хірургії.Інший метод полягає у використанні гравітаційної відцентрової технології та обладнання.Центрифугування з високою силою G використовується для відділення жовтого шару ШОЕ від одиниці крові, що містить тромбоцити та лейкоцити.Ці концентраційні пристрої менші, ніж сепаратори клітин крові, і їх можна використовувати біля ліжка.Різниця ģ – Сила та час центрифугування призводять до значних відмінностей у виході, концентрації, чистоті, життєздатності та активованому стані ізольованих тромбоцитів.Багато типів комерційного обладнання для приготування PRP можна використовувати в останній категорії, що призводить до подальших змін у складі продукту.
Відсутність консенсусу щодо методу підготовки та валідації PRP продовжує призводити до непослідовності лікування PRP, і існують величезні відмінності в підготовці PRP, якості зразків та клінічних результатах.Існуюче комерційне обладнання PRP було перевірено та зареєстровано відповідно до специфікацій власного виробника, що вирішує різні змінні серед наявного на даний момент обладнання PRP.
Розуміти дозу тромбоцитів in vitro та in vivo
Терапевтичний ефект PRP та інших концентратів тромбоцитів зумовлений вивільненням різних факторів, які беруть участь у відновленні та регенерації тканин.Після активації тромбоцитів тромбоцити утворюють тромбоцитарний тромб, який служитиме тимчасовим позаклітинним матриксом для сприяння проліферації та диференціювання клітин.Тому справедливо припустити, що вища доза тромбоцитів призведе до вищої локальної концентрації біоактивних факторів тромбоцитів.Однак кореляція між дозою та концентрацією тромбоцитів і концентрацією вивільненого біоактивного фактора росту тромбоцитів і препарату може бути неконтрольованою, оскільки існують значні відмінності у базовій кількості тромбоцитів у окремих пацієнтів, а також існують відмінності між методами приготування PRP.Подібним чином кілька факторів росту тромбоцитів, які беруть участь у механізмі відновлення тканин, присутні в плазмовій частині PRP (наприклад, фактор росту печінки та інсуліноподібний фактор росту 1).Таким чином, більш висока доза тромбоцитів не вплине на потенціал відновлення цих факторів росту.
Дослідження in vitro PRP дуже популярні, оскільки різні параметри в цих дослідженнях можна точно контролювати, а результати можна отримати швидко.Кілька досліджень показали, що клітини реагують на PRP залежно від дози.Нгуєн і Фам показали, що дуже високі концентрації GF не обов'язково сприяють процесу клітинної стимуляції, що може бути контрпродуктивним.Деякі дослідження in vitro показали, що високі концентрації PGF можуть мати побічні ефекти.Однією з причин може бути обмежена кількість рецепторів клітинної мембрани.Тому, як тільки рівень PGF буде занадто високим порівняно з доступними рецепторами, вони матимуть негативний вплив на функцію клітини.
Значення даних про концентрацію тромбоцитів in vitro
Хоча дослідження in vitro має багато переваг, воно також має деякі недоліки.In vitro, через безперервну взаємодію між багатьма різними типами клітин у будь-якій тканині через структуру тканини та клітинну тканину, важко відтворити in vitro у двовимірному середовищі однієї культури.Щільність клітин, яка може впливати на сигнальний шлях клітини, зазвичай становить менше 1% від стану тканини.Двомірна культуральна тканина запобігає впливу на клітини позаклітинного матриксу (ECM).Крім того, типова технологія культивування призведе до накопичення клітинних відходів і постійного споживання поживних речовин.Таким чином, культура in vitro відрізняється від будь-якого стаціонарного стану, постачання тканин киснем або раптової заміни культурального середовища, і були опубліковані суперечливі результати, порівнюючи клінічний ефект PRP з дослідженням in vitro конкретних клітин, типів тканин і тромбоцитів. концентрації.Граціані та ін.Встановлено, що in vitro найбільший ефект на проліферацію остеобластів і фібробластів досягається при концентрації тромбоцитів PRP у 2,5 рази вище вихідного значення.Навпаки, клінічні дані, надані Парком та його колегами, показали, що після спондилодезу рівень тромбоцитів PRP потрібно збільшити більш ніж у 5 разів, ніж вихідний рівень, щоб викликати позитивні результати.Подібні суперечливі результати також були отримані між даними проліферації сухожиль in vitro та клінічними результатами.
（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: 01.03.2023