Il concetto oggi noto come PRP è apparso per la prima volta nel campo dell’ematologia negli anni ’70.Gli ematologi hanno coniato il termine PRP decenni fa nel tentativo di descrivere il plasma ottenuto da conte piastriniche superiori ai valori basali nel sangue periferico.Più di un decennio dopo, il PRP è stato utilizzato nella chirurgia maxillo-facciale come forma di fibrina ricca di piastrine (PRF).Il contenuto di fibrina in questo derivato del PRP è di grande valore per le sue proprietà adesive e omeostatiche, mentre il PRP ha proprietà antinfiammatorie persistenti e stimola la proliferazione cellulare.Infine, intorno agli anni ’90, il PRP divenne popolare e, infine, la tecnologia fu trasferita ad altri campi medici.Da allora, questa biologia positiva è stata ampiamente studiata e applicata per trattare varie lesioni muscoloscheletriche negli atleti professionisti, contribuendo ulteriormente alla sua diffusa attenzione da parte dei media.Oltre ad essere efficace in ortopedia e medicina dello sport, il PRP trova impiego in oftalmologia, ginecologia, urologia e cardiologia, pediatria e chirurgia plastica.Negli ultimi anni, il PRP è stato elogiato anche dai dermatologi per il suo potenziale nel trattamento delle ulcere cutanee, nella revisione delle cicatrici, nella rigenerazione dei tessuti, nel ringiovanimento della pelle e persino nella caduta dei capelli.
Considerando il fatto che è noto che il PRP manipola direttamente i processi di guarigione e infiammatori, la cascata di guarigione deve essere introdotta come riferimento.Il processo di guarigione è suddiviso nelle seguenti quattro fasi: emostasi;infiammazione;proliferazione cellulare e della matrice e infine rimodellamento della ferita.
1. Guarigione dei tessuti
Viene attivata una cascata di guarigione dei tessuti, un processo che porta all'aggregazione piastrinica, alla formazione di coaguli e allo sviluppo di una matrice extracellulare temporanea (ECM). Le piastrine poi aderiscono al collagene esposto e alle proteine ECM, innescando la presenza di granuli α nel rilascio di Molecole bioattive Le piastrine contengono una varietà di molecole bioattive, inclusi fattori di crescita, chemochine e citochine, nonché mediatori proinfiammatori come prostaglandine, ciclina prostatica, istamina, trombossano, serotonina e bradichinina.
La fase finale del processo di guarigione dipende dal rimodellamento della ferita.Il rimodellamento dei tessuti è strettamente regolato per stabilire un equilibrio tra risposte anaboliche e cataboliche.Durante questa fase, il fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF), il fattore di crescita trasformante (TGF-β) e la fibronectina stimolano la proliferazione e la migrazione dei fibroblasti, nonché la sintesi dei componenti della matrice extracellulare.Tuttavia, i tempi di maturazione della ferita dipendono in gran parte dalla gravità della ferita, dalle caratteristiche individuali e dalla specifica capacità di guarigione del tessuto danneggiato, e alcuni fattori fisiopatologici e metabolici possono influenzare il processo di guarigione, come ischemia tissutale, ipossia, infezione , squilibri dei fattori di crescita e persino malattie legate alla sindrome metabolica.
Un microambiente pro-infiammatorio che interferisce con il processo di guarigione.A complicare le cose c’è anche un’elevata attività della proteasi che inibisce l’azione naturale del fattore di crescita (GF).Oltre ad avere proprietà mitogeniche, angiogeniche e chemiotattiche, il PRP è anche una ricca fonte di molti fattori di crescita, biomolecole che possono contrastare gli effetti deleteri nei tessuti infiammati controllando l’infiammazione esacerbata e stabilendo stimoli anabolici.Date queste proprietà, i ricercatori potrebbero trovare un grande potenziale nel trattamento di una varietà di lesioni complesse.
2. Citochina
Le citochine nel PRP svolgono un ruolo chiave nella manipolazione dei processi di riparazione dei tessuti e nella regolazione del danno infiammatorio.Le citochine antinfiammatorie sono un ampio spettro di molecole biochimiche che mediano le risposte delle citochine proinfiammatorie, indotte principalmente dai macrofagi attivati.Le citochine antinfiammatorie interagiscono con specifici inibitori delle citochine e recettori solubili delle citochine per modulare l'infiammazione.Gli antagonisti del recettore dell'interleuchina (IL)-1, IL-4, IL-10, IL-11 e IL-13 sono classificati come le principali citochine antinfiammatorie.A seconda del tipo di ferita, alcune citochine, come l'interferone, il fattore inibitorio della leucemia, il TGF-β e l'IL-6, possono presentare effetti pro- o antinfiammatori.TNF-α, IL1 e IL-18 hanno alcuni recettori per le citochine che possono inibire gli effetti proinfiammatori di altre proteine [37].IL-10 è una delle citochine antinfiammatorie più potenti, può down-regolare le citochine pro-infiammatorie come IL-1, IL-6 e TNF-α e up-regolare le citochine anti-infiammatorie.Questi meccanismi controregolatori svolgono un ruolo critico nella produzione e nella funzione delle citochine proinfiammatorie.Inoltre, alcune citochine possono innescare risposte di segnalazione specifiche che stimolano i fibroblasti, che sono fondamentali per la riparazione dei tessuti.Le citochine infiammatorie TGFβ1, IL-1β, IL-6, IL-13 e IL-33 stimolano i fibroblasti a differenziarsi in miofibroblasti e a migliorare l’ECM [38].A loro volta, i fibroblasti secernono citochine TGF-β, IL-1β, IL-33, CXC e chemochine CC, che promuovono risposte proinfiammatorie attivando e reclutando cellule immunitarie come i macrofagi.Queste cellule infiammatorie svolgono molteplici ruoli nel sito della ferita, principalmente promuovendo la rimozione della ferita, nonché la biosintesi di chemochine, metaboliti e fattori di crescita, che sono essenziali per il rimodellamento del nuovo tessuto.Pertanto, le citochine presenti nel PRP svolgono un ruolo importante nello stimolare le risposte immunitarie mediate dal tipo cellulare, guidando la risoluzione della fase infiammatoria.Infatti, alcuni ricercatori hanno chiamato questo processo “infiammazione rigenerativa”, suggerendo che la fase infiammatoria, nonostante l’inquietudine del paziente, sia un passaggio critico necessario affinché il processo di riparazione dei tessuti raggiunga una conclusione positiva, dati i meccanismi epigenetici attraverso i quali i segnali infiammatori promuovono le cellule plasticità.
3. Fibrina
Le piastrine trasportano diversi fattori legati al sistema fibrinolitico che possono sovraregolare o ridurre la risposta fibrinolitica.La relazione temporale e il relativo contributo dei componenti ematologici e della funzione piastrinica nella degradazione del coagulo rimane una questione degna di ampia discussione nella comunità.In letteratura sono presenti numerosi studi focalizzati esclusivamente sulle piastrine, note per la loro capacità di influenzare il processo di guarigione.Nonostante numerosi studi eccezionali, è stato scoperto che anche altri componenti ematologici, come i fattori della coagulazione e il sistema fibrinolitico, forniscono importanti contributi all’efficace riparazione delle ferite.Per definizione, la fibrinolisi è un processo biologico complesso che si basa sull'attivazione di alcuni enzimi per facilitare la degradazione della fibrina.La risposta fibrinolitica è stata suggerita da altri autori che i prodotti di degradazione della fibrina (fdp) potrebbero effettivamente essere agenti molecolari responsabili della stimolazione della riparazione dei tessuti, una sequenza di importanti eventi biologici prima della deposizione di fibrina e della rimozione dall'angiogenesi, necessaria per la guarigione delle ferite.La formazione di un coagulo dopo la lesione agisce come uno strato protettivo che protegge il tessuto dalla perdita di sangue, dall'invasione di agenti microbici e fornisce anche una matrice temporanea attraverso la quale le cellule possono migrare durante la riparazione.Il coagulo è dovuto alla scissione del fibrinogeno da parte delle serina proteasi e delle piastrine che si aggregano nella rete fibrosa della fibrina reticolata.Questa reazione avvia la polimerizzazione dei monomeri di fibrina, l'evento principale nella formazione del coagulo sanguigno.I coaguli possono anche fungere da serbatoi per citochine e fattori di crescita, che vengono rilasciati in seguito alla degranulazione delle piastrine attivate.Il sistema fibrinolitico è strettamente regolato dalla plasmina e svolge un ruolo chiave nel promuovere la migrazione cellulare, la biodisponibilità dei fattori di crescita e la regolazione di altri sistemi di proteasi coinvolti nell’infiammazione e nella rigenerazione dei tessuti.È noto che i componenti chiave della fibrinolisi, come il recettore dell'attivatore del plasminogeno dell'urochinasi (uPAR) e l'inibitore dell'attivatore del plasminogeno-1 (PAI-1), sono espressi nelle cellule staminali mesenchimali (MSC), un tipo di cellula specializzata necessaria per il successo della guarigione delle ferite.
4. Migrazione cellulare
L'attivazione del plasminogeno attraverso l'associazione uPA-uPAR è un processo che promuove la migrazione delle cellule infiammatorie poiché migliora la proteolisi extracellulare.Poiché uPAR è privo di domini transmembrana e intracellulari, la proteina richiede co-recettori come integrine e vitreine per regolare la migrazione cellulare.Inoltre, il legame uPA-uPAR ha comportato una maggiore affinità di uPAR per le connessine e le integrine vitreali, promuovendo l'adesione cellulare.L'inibitore-1 dell'attivatore del plasminogeno (PAI-1) a sua volta disimpegna le cellule, distruggendo l'upar-vitreina e l'integrina quando si lega all'uPA del complesso uPA-upar-integrina sulla superficie cellulare. Interazione dei voxel di vetro.
Nell’ambito della medicina rigenerativa, le cellule staminali mesenchimali vengono mobilizzate dal midollo osseo in caso di gravi danni d’organo e quindi possono trovarsi nel circolo di pazienti con fratture multiple.Tuttavia, in alcune circostanze, come l’insufficienza renale allo stadio terminale, l’insufficienza epatica allo stadio terminale o durante l’insorgenza del rigetto dopo un trapianto di cuore, queste cellule potrebbero non essere rilevabili nel sangue [66].È interessante notare che queste cellule progenitrici mesenchimali (stromali) derivate dal midollo osseo umano non possono essere rilevate nel sangue di individui sani [67].È stato precedentemente proposto anche un ruolo dell'uPAR nella mobilizzazione delle cellule staminali mesenchimali del midollo osseo, simile a quello che avviene nella mobilizzazione delle cellule staminali ematopoietiche (HSC).Varabaneni et al.I risultati hanno mostrato che l’uso del fattore stimolante le colonie di granulociti nei topi carenti di uPAR ha causato il fallimento delle MSC, rafforzando ancora una volta il ruolo di supporto del sistema fibrinolitico nella migrazione cellulare.Ulteriori studi hanno anche dimostrato che i recettori uPA ancorati al glicosilfosfatidilinositolo regolano l'adesione, la migrazione, la proliferazione e la differenziazione attivando alcune vie di segnalazione intracellulare, come segue: vie di segnalazione pro-sopravvivenza del fosfatidilinositolo 4,5-bisfosfato 3-chinasi/Akt e ERK1/2 e chinasi di adesione (FAK).
Le MSC hanno dimostrato ulteriore importanza nel contesto della guarigione delle ferite.Ad esempio, i topi carenti di plasminogeno hanno mostrato gravi ritardi negli eventi di guarigione delle ferite, suggerendo che la plasmina è coinvolta in modo critico in questo processo.Negli esseri umani, la perdita di plasmina può anche portare a complicazioni nella guarigione delle ferite.L’interruzione del flusso sanguigno può inibire significativamente la rigenerazione dei tessuti, il che spiega perché questi processi rigenerativi sono più difficili nei pazienti diabetici.
5. Monociti e sistemi di rigenerazione
Secondo la letteratura, si discute molto sul ruolo dei monociti nella guarigione delle ferite.I macrofagi derivano principalmente dai monociti del sangue e svolgono un ruolo importante nella medicina rigenerativa [81].Poiché i neutrofili secernono IL-4, IL-1, IL-6 e TNF-[alfa], queste cellule tipicamente penetrano nel sito della ferita circa 24-48 ore dopo la lesione.Le piastrine rilasciano trombina e il fattore piastrinico 4 (PF4), due chemochine che promuovono il reclutamento dei monociti e la loro differenziazione in macrofagi e cellule dendritiche.Una caratteristica sorprendente dei macrofagi è la loro plasticità, cioè la loro capacità di cambiare fenotipo e transdifferenziarsi in altri tipi di cellule come le cellule endoteliali, che successivamente mostrano funzioni diverse in risposta a diversi stimoli biochimici nel microambiente della ferita.Le cellule infiammatorie esprimono due fenotipi principali, M1 o M2, a seconda del segnale molecolare locale che è la fonte dello stimolo.I macrofagi M1 sono indotti da agenti microbici e quindi hanno più effetti proinfiammatori.Al contrario, i macrofagi M2 sono tipicamente generati da una risposta di tipo 2 e hanno proprietà antinfiammatorie, che sono tipicamente caratterizzate da aumenti di IL-4, IL-5, IL-9 e IL-13.È coinvolto anche nella riparazione dei tessuti attraverso la produzione di fattori di crescita.La transizione dalle isoforme M1 a M2 è in gran parte guidata dalle fasi successive della guarigione della ferita, dove i macrofagi M1 innescano l'apoptosi dei neutrofili e iniziano la rimozione di queste cellule).La fagocitosi da parte dei neutrofili attiva una catena di eventi in cui la produzione di citochine viene disattivata, polarizzando i macrofagi e rilasciando TGF-β1.Questo fattore di crescita è un regolatore chiave della differenziazione dei miofibroblasti e della contrazione della ferita, consentendo la risoluzione dell’infiammazione e l’avvio della fase proliferativa nella cascata di guarigione [57].Un'altra proteina altamente correlata coinvolta nei processi cellulari è la serina (SG).Questo granulano secreto dalle cellule ematopoietiche è risultato necessario per la conservazione delle proteine secrete in cellule immunitarie specifiche, come mastociti, neutrofili e linfociti T citotossici.Mentre molte cellule non ematopoietiche sintetizzano anche la serotonina, tutte le cellule infiammatorie producono grandi quantità di questa proteina e la immagazzinano in granuli per un’ulteriore interazione con altri mediatori dell’infiammazione, tra cui proteasi, citochine, chemochine e fattori di crescita.Le catene di glicosaminoglicani (GAG) caricate negativamente nell'SG sembrano essere fondamentali per l'omeostasi dei granuli secretori, poiché possono legarsi e facilitare l'immagazzinamento di componenti dei granuli sostanzialmente carichi in modo specifico per cellula, proteina e catena GAG.Per quanto riguarda il loro coinvolgimento nel PRP, Woulfe e colleghi hanno precedentemente dimostrato che il deficit di SG è fortemente associato alla morfologia piastrinica alterata;difetti nella conservazione del fattore piastrinico 4, della beta-tromglobulina e del PDGF nelle piastrine;scarsa aggregazione e secrezione piastrinica in vitro e trombosi in vivo sotto forma di difetti.I ricercatori hanno quindi concluso che questo proteoglicano sembra essere un importante regolatore della trombosi.
I prodotti ricchi di piastrine possono essere ottenuti raccogliendo e centrifugando il sangue intero di un individuo, separando la miscela in diversi strati contenenti plasma, piastrine, leucociti e leucociti.Quando le concentrazioni piastriniche sono superiori ai valori basali, la crescita delle ossa e dei tessuti molli può essere accelerata con effetti collaterali minimi.L’applicazione di prodotti PRP autologhi è una biotecnologia relativamente nuova che continua a mostrare risultati promettenti nella stimolazione e nel miglioramento della guarigione di varie lesioni tissutali.L’efficacia di questo approccio terapeutico alternativo può essere attribuita alla somministrazione topica di un’ampia gamma di fattori di crescita e proteine, che imitano e supportano i processi fisiologici di guarigione delle ferite e di riparazione dei tessuti.Inoltre, il sistema fibrinolitico ha chiaramente un impatto importante sulla riparazione complessiva dei tessuti.Oltre alla sua capacità di alterare il reclutamento cellulare delle cellule infiammatorie e delle cellule staminali mesenchimali, modula l'attività proteolitica nelle aree di guarigione delle ferite e durante la rigenerazione dei tessuti mesodermici, inclusi ossa, cartilagine e muscoli, ed è quindi fondamentale nella componente della medicina muscolo-scheletrica.
Accelerare la guarigione è un obiettivo molto ambito da molti professionisti in campo medico e il PRP rappresenta uno strumento biologico positivo che continua a offrire sviluppi promettenti nella stimolazione e nel tandem ben coordinato di eventi rigenerativi.Tuttavia, poiché questo strumento terapeutico rimane complesso, soprattutto perché rilascia una miriade di fattori bioattivi e i loro vari meccanismi di interazione ed effetti di segnalazione, sono necessari ulteriori studi.
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Orario di pubblicazione: 19 luglio 2022