De opkomende autologe celtherapie met behulp van bloedplaatjesrijk plasma (PRP) kan een ondersteunende rol spelen in verschillende behandelplannen in de regeneratieve geneeskunde.Er is een wereldwijde onvervulde vraag naar weefselherstelstrategieën voor de behandeling van patiënten met ziekten van het bewegingsapparaat (MSK), wervelkolom, artrose (OA) en chronische complexe en vuurvaste wonden.PRP-therapie is gebaseerd op het feit dat de bloedplaatjesgroeifactor (PGF) de wondgenezing en herstelcascade (ontsteking, proliferatie en hermodellering) ondersteunt.Een aantal verschillende PRP-formuleringen zijn geëvalueerd op basis van studies bij mensen, in vitro en dieren.De aanbevelingen uit in vitro- en dierstudies leiden echter meestal tot verschillende klinische resultaten, omdat het moeilijk is om niet-klinische onderzoeksresultaten en methode-aanbevelingen te vertalen naar klinische behandelingen bij mensen.De afgelopen jaren is er vooruitgang geboekt bij het begrijpen van het concept van PRP-technologie en biologische agentia, en zijn er nieuwe onderzoeksinstructies en nieuwe indicaties voorgesteld.In deze review bespreken we de nieuwste vooruitgang in de bereiding en samenstelling van PRP, inclusief de dosis bloedplaatjes, leukocytenactiviteit en aangeboren en adaptieve immuunregulatie, 5-hydroxytryptamine (5-HT) effect en pijnverlichting.Daarnaast bespraken we het PRP-mechanisme gerelateerd aan ontsteking en angiogenese tijdens weefselherstel en regeneratie.Ten slotte zullen we de effecten van sommige medicijnen op de PRP-activiteit bekijken.
Autoloog bloedplaatjesrijk plasma (PRP) is het vloeibare deel van autoloog perifeer bloed na de behandeling en de bloedplaatjesconcentratie is hoger dan de uitgangswaarde.PRP-therapie wordt al meer dan 30 jaar voor verschillende indicaties gebruikt, wat heeft geresulteerd in grote belangstelling voor de mogelijkheden van autogene PRP in de regeneratieve geneeskunde.De term orthopedisch biologisch middel is onlangs geïntroduceerd om ziekten van het bewegingsapparaat (MSK) te behandelen en heeft veelbelovende resultaten bereikt in het regeneratievermogen van heterogene bioactieve PRP-celmengsels.Momenteel is PRP-therapie een geschikte behandelingsoptie met klinische voordelen, en de gerapporteerde patiëntresultaten zijn bemoedigend.De inconsistentie van patiëntresultaten en nieuwe inzichten hebben echter uitdagingen opgeleverd voor de uitvoerbaarheid van de klinische toepassing van PRP.Een van de redenen kan het aantal en de variabiliteit van PRP- en PRP-type systemen op de markt zijn.Deze apparaten verschillen qua PRP-verzamelingsvolume en bereidingsschema, wat resulteert in unieke PRP-kenmerken en biologische agentia.Bovendien leidde het gebrek aan consensus over de standaardisatie van het PRP-bereidingsschema en het volledige rapport van biologische agentia in klinische toepassing tot inconsistente rapportresultaten.Er zijn veel pogingen ondernomen om PRP of van bloed afgeleide producten in toepassingen in de regeneratieve geneeskunde te karakteriseren en classificeren.Bovendien zijn bloedplaatjesderivaten, zoals menselijke bloedplaatjeslysaten, voorgesteld voor orthopedisch en in vitro stamcelonderzoek.
Een van de eerste commentaren op PRP werd in 2006 gepubliceerd. De belangrijkste focus van dit overzicht ligt op de functie en het werkingsmechanisme van bloedplaatjes, het effect van PRP op elk stadium van de genezingscascade, en de kernrol van van bloedplaatjes afgeleide groeifactoren. bij diverse PRP-indicaties.In de vroege fase van het PRP-onderzoek was de voornaamste interesse in PRP of PRP-gel het bestaan en de specifieke functies van verschillende bloedplaatjesgroeifactoren (PGF).
In dit artikel zullen we uitgebreid de nieuwste ontwikkeling bespreken van verschillende PRP-deeltjesstructuren en bloedplaatjescelmembraanreceptoren en hun effecten op de immuunregulatie van het aangeboren en adaptieve immuunsysteem.Daarnaast zal de rol van individuele cellen die mogelijk aanwezig zijn in het PRP-behandelingsflesje en hun invloed op het weefselregeneratieproces in detail worden besproken.Daarnaast zal de laatste vooruitgang in het begrijpen van biologische PRP-agentia, de dosis bloedplaatjes, de specifieke effecten van specifieke witte bloedcellen en de effecten van PGF-concentratie en cytokines op de voedingseffecten van mesenchymale stamcellen (MSC's) worden beschreven, inclusief PRP gericht op verschillende cel- en weefselomgevingen na celsignaaltransductie en paracriene effecten.Op dezelfde manier zullen we het PRP-mechanisme bespreken dat verband houdt met ontsteking en angiogenese tijdens weefselherstel en regeneratie.Ten slotte zullen we het analgetische effect van PRP, het effect van sommige medicijnen op de PRP-activiteit, en de combinatie van PRP en revalidatieprogramma's bespreken.
Basisprincipes van klinische bloedplaatjesrijke plasmatherapie
PRP-preparaten worden steeds populairder en worden veel gebruikt op verschillende medische gebieden.Het wetenschappelijke basisprincipe van de PRP-behandeling is dat de injectie van geconcentreerde bloedplaatjes op de gewonde plek weefselherstel, de synthese van nieuw bindweefsel en de reconstructie van de bloedcirculatie kan initiëren door het vrijgeven van veel biologisch actieve factoren (groeifactoren, cytokines, lysosomen) en adhesie-eiwitten die verantwoordelijk zijn voor het initiëren van de hemostatische cascadereactie.Bovendien zijn plasma-eiwitten (bijvoorbeeld fibrinogeen, protrombine en fibronectine) aanwezig in bloedplaatjesarme plasmacomponenten (PPP's).PRP-concentraat kan de hyperfysiologische afgifte van groeifactoren stimuleren om de genezing van chronisch letsel te starten en het herstelproces van acuut letsel te versnellen.In alle stadia van het weefselherstelproces bevorderen een verscheidenheid aan groeifactoren, cytokines en lokale actieregulatoren de meeste fundamentele celfuncties via endocriene, paracriene, autocriene en endocriene mechanismen.De belangrijkste voordelen van PRP zijn de veiligheid en de ingenieuze bereidingstechnologie van de huidige commerciële apparatuur, die kan worden gebruikt om biologische agentia te bereiden die op grote schaal kunnen worden gebruikt.Het belangrijkste is dat PRP, vergeleken met gewone corticosteroïden, een autogeen product is zonder bekende bijwerkingen.Er is echter geen duidelijke regelgeving over de formule en samenstelling van de injecteerbare PRP-samenstelling, en de samenstelling van PRP heeft grote veranderingen in bloedplaatjes, witte bloedcellen (WBC), vervuiling door rode bloedcellen (RBC) en PGF-concentratie.
PRP-terminologie en classificatie
Decennia lang is de ontwikkeling van PRP-producten die worden gebruikt om weefselherstel en regeneratie te stimuleren een belangrijk onderzoeksgebied van biomaterialen en geneesmiddelenwetenschap.De weefselherstelcascade omvat veel deelnemers, waaronder bloedplaatjes en hun groeifactoren en cytokinekorrels, witte bloedcellen, fibrinematrix en vele andere synergetische cytokines.In dit cascadeproces zal een complex coagulatieproces plaatsvinden, inclusief activering van bloedplaatjes en daaropvolgende verdichting en α- De afgifte van de inhoud van bloedplaatjesdeeltjes, de aggregatie van fibrinogeen (vrijgegeven door bloedplaatjes of vrij in plasma) in het fibrinenetwerk, en de vorming van bloedplaatjesembolie.
“Universeel” PRP simuleert het begin van genezing
Aanvankelijk werd de term ‘bloedplaatjesrijk plasma (PRP)’ bloedplaatjesconcentraat genoemd en wordt gebruikt in de bloedtransfusiegeneeskunde, en deze term wordt nog steeds gebruikt.Aanvankelijk werden deze PRP-producten alleen gebruikt als lijm voor fibrineweefsel, terwijl bloedplaatjes alleen werden gebruikt om een sterkere fibrinepolymerisatie te ondersteunen om de weefselafdichting te verbeteren, in plaats van als een genezingsstimulans.Daarna werd PRP-technologie ontworpen om de start van de genezingscascade te simuleren.Vervolgens werd de PRP-technologie samengevat door zijn vermogen om groeifactoren te introduceren en vrij te geven in de lokale micro-omgeving.Dit enthousiasme voor de afgifte van PGF verbergt vaak de belangrijke rol van andere componenten in deze bloedderivaten.Dit enthousiasme wordt nog verder versterkt door het gebrek aan wetenschappelijke gegevens, mystieke overtuigingen, commerciële belangen en het gebrek aan standaardisatie en classificatie.
De biologie van PRP-concentraat is net zo complex als bloed zelf, en kan complexer zijn dan traditionele medicijnen.PRP-producten zijn levende biomaterialen.De resultaten van klinische PRP-toepassing zijn afhankelijk van de intrinsieke, universele en adaptieve kenmerken van het bloed van de patiënt, inclusief verschillende andere cellulaire componenten die in het PRP-monster kunnen voorkomen en de lokale micro-omgeving van de receptor, die zich in een acute of chronische toestand kan bevinden.
Samenvatting van de verwarrende PRP-terminologie en het voorgestelde classificatiesysteem
Jarenlang werden praktijkmensen, wetenschappers en bedrijven geplaagd door de aanvankelijke misverstanden en gebreken van PRP-producten en hun verschillende termen.Sommige auteurs definieerden PRP als alleen bloedplaatjes, terwijl anderen erop wezen dat PRP ook rode bloedcellen, verschillende witte bloedcellen, fibrine en bioactieve eiwitten met verhoogde concentratie bevat.Daarom zijn er veel verschillende biologische PRP-agentia in de klinische praktijk geïntroduceerd.Het is teleurstellend dat de literatuur doorgaans geen gedetailleerde beschrijving van biologische agentia bevat.Het mislukken van de standaardisatie van de productbereiding en de daaropvolgende ontwikkeling van het classificatiesysteem leidde tot het gebruik van een groot aantal PRP-producten die met verschillende termen en afkortingen worden beschreven.Het is niet verrassend dat veranderingen in PRP-preparaten leiden tot inconsistente patiëntresultaten.
Kingsley gebruikte de term ‘bloedplaatjesrijk plasma’ voor het eerst in 1954. Vele jaren later stelden Ehrenfest et al.Het eerste classificatiesysteem op basis van drie hoofdvariabelen (gehalte aan bloedplaatjes, leukocyten en fibrine) werd voorgesteld, en veel PRP-producten werden onderverdeeld in vier categorieën: P-PRP, LR-PRP, zuiver bloedplaatjesrijk fibrine (P-PRF) en leukocyten. rijke PRF (L-PRF).Deze producten worden bereid via een volledig automatisch gesloten systeem of handmatig protocol.Ondertussen hebben Everts et al.Het belang van het vermelden van witte bloedcellen in PRP-preparaten werd benadrukt.Ze bevelen ook het gebruik van de juiste terminologie aan om inactieve of geactiveerde versies van PRP-preparaten en bloedplaatjesgel aan te duiden.
Delong et al.stelde een PRP-classificatiesysteem voor genaamd bloedplaatjes, geactiveerde witte bloedcellen (PAW), gebaseerd op het absolute aantal bloedplaatjes, inclusief vier bloedplaatjesconcentratiebereiken.Andere parameters zijn onder meer het gebruik van bloedplaatjesactivatoren en de aan- of afwezigheid van witte bloedcellen (dwz neutrofielen).Mishra et al.Er wordt een soortgelijk classificatiesysteem voorgesteld.Een paar jaar later beschreven Mautner en zijn collega's een uitgebreider en gedetailleerder classificatiesysteem (PLRA).De auteur bewees dat het belangrijk is om het absolute aantal bloedplaatjes, het gehalte aan witte bloedcellen (positief of negatief), het neutrofielenpercentage, de RBC (positief of negatief) en of er gebruik wordt gemaakt van exogene activatie te beschrijven.In 2016 hebben Magalon et al.De DEPA-classificatie op basis van de dosis bloedplaatjesinjectie, productie-efficiëntie, zuiverheid van verkregen PRP en activeringsproces werd gepubliceerd.Vervolgens introduceerden Lana en haar collega's het MARSPILL-classificatiesysteem, waarbij de nadruk lag op mononucleaire cellen uit het perifere bloed.Onlangs heeft het Wetenschappelijk Standaardisatiecomité gepleit voor het gebruik van het classificatiesysteem van de International Society for Thrombosis and Hemostase, dat is gebaseerd op een reeks consensusaanbevelingen om het gebruik van bloedplaatjesproducten in toepassingen in de regeneratieve geneeskunde te standaardiseren, inclusief bevroren en ontdooide bloedplaatjesproducten.
Gebaseerd op het PRP-classificatiesysteem voorgesteld door verschillende beroepsbeoefenaars en onderzoekers, kunnen veel mislukte pogingen om de productie, definitie en formule van PRP voor gebruik door artsen te standaardiseren tot een eerlijke conclusie komen, wat waarschijnlijk niet zal gebeuren in de komende paar jaar. blijft de technologie van klinische PRP-producten zich ontwikkelen, en uit wetenschappelijke gegevens blijkt dat verschillende PRP-preparaten nodig zijn om verschillende pathologieën onder specifieke omstandigheden te behandelen.Daarom verwachten we dat de parameters en variabelen van de ideale PRP-productie in de toekomst zullen blijven groeien.
De PRP-bereidingsmethode is in uitvoering
Volgens de PRP-terminologie en productbeschrijving zijn er verschillende classificatiesystemen vrijgegeven voor verschillende PRP-formuleringen.Helaas bestaat er geen consensus over het uitgebreide classificatiesysteem van PRP of enig ander autoloog bloed en bloedproducten.Idealiter zou het classificatiesysteem aandacht moeten besteden aan verschillende PRP-kenmerken, definities en passende nomenclatuur met betrekking tot de behandelbeslissingen van patiënten met specifieke ziekten.Momenteel verdelen orthopedische toepassingen PRP in drie categorieën: zuiver bloedplaatjesrijk fibrine (P-PRF), leukocytenrijk PRP (LR-PRP) en leukocytendeficiënt PRP (LP-PRP).Hoewel deze specifieker is dan de algemene PRP-productdefinitie, missen de categorieën LR-PRP en LP-PRP uiteraard enige specificiteit wat betreft het gehalte aan witte bloedcellen.Vanwege hun immuun- en gastheerverdedigingsmechanismen hebben witte bloedcellen de intrinsieke biologie van chronische weefselziekten sterk beïnvloed.Daarom kunnen biologische PRP-agentia die specifieke witte bloedcellen bevatten de immuunregulatie en weefselherstel en -regeneratie aanzienlijk bevorderen.Meer specifiek zijn lymfocyten overvloedig aanwezig in PRP, die een insuline-achtige groeifactor produceren en de hermodellering van weefsel ondersteunen.
Monocyten en macrofagen spelen een sleutelrol in het proces van immuunregulatie en het mechanisme van weefselherstel.Het belang van neutrofielen in PRP is onduidelijk.LP-PRP werd door systematische evaluatie bepaald als het eerste PRP-preparaat om effectieve behandelresultaten van gewrichtsartrose te bereiken.Echter, Lana et al.Het gebruik van LP-PRP bij de behandeling van knieartrose is tegengesteld, wat erop wijst dat specifieke witte bloedcellen een belangrijke rol spelen in het ontstekingsproces vóór weefselregeneratie, omdat ze pro-inflammatoire en anti-inflammatoire moleculen vrijgeven.Ze ontdekten dat de combinatie van neutrofielen en geactiveerde bloedplaatjes meer positieve dan negatieve effecten had op weefselherstel.Ze wezen er ook op dat de plasticiteit van monocyten belangrijk is voor de niet-inflammatoire en reparatiefunctie bij weefselherstel.
Het rapport over het PRP-voorbereidingsschema in klinisch onderzoek is zeer inconsistent.De meeste gepubliceerde onderzoeken hebben niet de PRP-bereidingsmethode voorgesteld die nodig is voor de herhaalbaarheid van het schema.Er bestaat geen duidelijke consensus tussen de behandelingsindicaties, dus het is moeilijk om PRP-producten en de bijbehorende behandelingsresultaten te vergelijken.In de meeste gemelde gevallen wordt therapie met bloedplaatjesconcentratie geclassificeerd onder de term ‘PRP’, zelfs voor dezelfde klinische indicatie.Voor sommige medische vakgebieden (zoals artrose en tendinose) is vooruitgang geboekt bij het begrijpen van de veranderingen in PRP-preparaten, toedieningsroutes, bloedplaatjesfunctie en andere PRP-componenten die weefselherstel en weefselregeneratie beïnvloeden.Er is echter verder onderzoek nodig om consensus te bereiken over de PRP-terminologie met betrekking tot biologische PRP-agentia om bepaalde pathologieën en ziekten volledig en veilig te kunnen behandelen.
Status van het PRP-classificatiesysteem
Het gebruik van autologe PRP-biotherapie wordt geplaagd door de heterogeniteit van PRP-preparaten, inconsistente naamgeving en slechte standaardisatie van op bewijs gebaseerde richtlijnen (dat wil zeggen, er zijn veel bereidingsmethoden om klinische behandelingsflesjes te produceren).Er kan worden voorspeld dat het absolute PRP-gehalte, de zuiverheid en de biologische kenmerken van PRP en aanverwante producten sterk variëren en de biologische werkzaamheid en resultaten van klinische onderzoeken beïnvloeden.De selectie van het PRP-voorbereidingsapparaat introduceert de eerste sleutelvariabele.In de klinische regeneratieve geneeskunde kunnen artsen twee verschillende PRP-voorbereidingsapparatuur en -methoden gebruiken.Bij een preparaat wordt gebruik gemaakt van een standaard bloedcelscheider, die werkt op het volledige, zelf opgevangen bloed.Deze methode maakt gebruik van centrifugetrommel- of schijfscheidingstechnologie met continue stroom en harde en zachte centrifugestappen.De meeste van deze apparaten worden gebruikt bij operaties.Een andere methode is het gebruik van zwaartekrachtcentrifugale technologie en apparatuur.Centrifugatie met hoge G-kracht wordt gebruikt om de gele ESR-laag te scheiden van de bloedeenheid die bloedplaatjes en witte bloedcellen bevat.Deze concentratieapparaten zijn kleiner dan bloedcelscheiders en kunnen naast het bed worden gebruikt.In verschil ģ – Kracht en centrifugatietijd leiden tot significante verschillen in de opbrengst, concentratie, zuiverheid, levensvatbaarheid en geactiveerde toestand van geïsoleerde bloedplaatjes.In de laatste categorie kunnen veel soorten commerciële PRP-voorbereidingsapparatuur worden gebruikt, wat resulteert in verdere veranderingen in de productinhoud.
Het gebrek aan consensus over de bereidingsmethode en validatie van PRP blijft leiden tot de inconsistentie van de PRP-behandeling, en er zijn enorme verschillen in PRP-voorbereiding, monsterkwaliteit en klinische resultaten.De bestaande commerciële PRP-apparatuur is geverifieerd en geregistreerd volgens de specificaties van de eigen fabrikant, die de verschillende variabelen van de momenteel beschikbare PRP-apparatuur oplost.
Begrijp de dosis bloedplaatjes in vitro en in vivo
Het therapeutische effect van PRP en andere bloedplaatjesconcentraten komt voort uit het vrijkomen van verschillende factoren die betrokken zijn bij weefselherstel en -regeneratie.Na de activering van bloedplaatjes zullen bloedplaatjes bloedplaatjestrombus vormen, die zal dienen als een tijdelijke extracellulaire matrix om celproliferatie en differentiatie te bevorderen.Daarom is het redelijk om aan te nemen dat een hogere dosis bloedplaatjes zal leiden tot een hogere lokale concentratie van bioactieve factoren van bloedplaatjes.De correlatie tussen de dosis en concentratie van bloedplaatjes en de concentratie van de vrijgekomen bioactieve groeifactor en het geneesmiddel in bloedplaatjes kan echter oncontroleerbaar zijn, omdat er significante verschillen zijn in het aantal bloedplaatjes bij aanvang tussen individuele patiënten, en er verschillen zijn tussen de PRP-bereidingsmethoden.Op soortgelijke wijze zijn er in het plasmagedeelte van PRP verschillende groeifactoren voor bloedplaatjes aanwezig die betrokken zijn bij het weefselherstelmechanisme (bijvoorbeeld levergroeifactor en insulineachtige groeifactor 1).Daarom zal een hogere dosis bloedplaatjes het herstelpotentieel van deze groeifactoren niet beïnvloeden.
In vitro PRP-onderzoek is erg populair omdat de verschillende parameters in deze onderzoeken nauwkeurig kunnen worden gecontroleerd en de resultaten snel kunnen worden verkregen.Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat cellen dosisafhankelijk op PRP reageren.Nguyen en Pham toonden aan dat zeer hoge concentraties GF niet noodzakelijkerwijs bevorderlijk waren voor het proces van celstimulatie, wat contraproductief zou kunnen zijn.Sommige in vitro onderzoeken hebben aangetoond dat hoge PGF-concentraties nadelige effecten kunnen hebben.Eén reden kan het beperkte aantal celmembraanreceptoren zijn.Daarom zullen ze, zodra het PGF-niveau te hoog is in vergelijking met de beschikbare receptoren, een negatief effect hebben op de celfunctie.
Betekenis van gegevens over bloedplaatjesconcentraties in vitro
Hoewel in vitro onderzoek veel voordelen heeft, kent het ook enkele nadelen.In vitro is het, vanwege de voortdurende interactie tussen veel verschillende celtypen in elk weefsel als gevolg van de weefselstructuur en het celweefsel, moeilijk om in vitro te repliceren in een tweedimensionale enkele kweekomgeving.De celdichtheid die de celsignaalroute kan beïnvloeden, is gewoonlijk minder dan 1% van de weefselconditie.Tweedimensionaal kweekschaalweefsel voorkomt dat cellen worden blootgesteld aan extracellulaire matrix (ECM).Bovendien zal de typische kweektechnologie leiden tot de ophoping van celafval en een continue consumptie van voedingsstoffen.Daarom verschilt in vitro cultuur van elke steady-state toestand, weefselzuurstoftoevoer of plotselinge uitwisseling van kweekmedium, en er zijn tegenstrijdige resultaten gepubliceerd, waarbij het klinische effect van PRP wordt vergeleken met de in vitro studie van specifieke cellen, weefseltypen en bloedplaatjes. concentraties.Graziani en anderen.Er werd gevonden dat in vitro het grootste effect op de proliferatie van osteoblasten en fibroblasten werd bereikt bij een PRP-bloedplaatjesconcentratie die 2,5 maal hoger was dan de uitgangswaarde.Daarentegen toonden de klinische gegevens van Park en collega's aan dat na spinale fusie het PRP-bloedplaatjesniveau met meer dan vijf keer moet worden verhoogd dan de basislijn om positieve resultaten te veroorzaken.Soortgelijke tegenstrijdige resultaten werden ook gerapporteerd tussen de in vitro gegevens over peesproliferatie en de klinische resultaten.
(De inhoud van dit artikel is herdrukt en wij bieden geen enkele expliciete of impliciete garantie voor de juistheid, betrouwbaarheid of volledigheid van de inhoud in dit artikel, en zijn niet verantwoordelijk voor de meningen in dit artikel, begrijp dit alstublieft.)
Posttijd: 01 maart 2023