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Nuova comprensione della terapia con plasma ricco di piastrine (PRP) – Parte I

L’emergente terapia cellulare autologa che utilizza plasma ricco di piastrine (PRP) può svolgere un ruolo ausiliario in vari piani di trattamento di medicina rigenerativa.Esiste una domanda globale insoddisfatta di strategie di riparazione dei tessuti per il trattamento di pazienti con malattie muscoloscheletriche (MSK) e della colonna vertebrale, osteoartrite (OA) e ferite croniche complesse e refrattarie.La terapia PRP si basa sul fatto che il fattore di crescita piastrinico (PGF) favorisce la guarigione delle ferite e la cascata riparativa (infiammazione, proliferazione e rimodellamento).Sono state valutate numerose diverse formulazioni di PRP da studi sull’uomo, in vitro e sugli animali.Tuttavia, le raccomandazioni degli studi in vitro e su animali di solito portano a risultati clinici diversi, perché è difficile tradurre i risultati della ricerca non clinica e le raccomandazioni sui metodi in trattamenti clinici sull’uomo.Negli ultimi anni sono stati compiuti progressi nella comprensione del concetto di tecnologia PRP e di agenti biologici e sono state proposte nuove indicazioni di ricerca e nuove indicazioni.In questa recensione, discuteremo gli ultimi progressi nella preparazione e composizione del PRP, inclusa la dose piastrinica, l'attività dei leucociti e la regolazione immunitaria innata e adattativa, l'effetto della 5-idrossitriptamina (5-HT) e il sollievo dal dolore.Inoltre, abbiamo discusso il meccanismo del PRP correlato all'infiammazione e all'angiogenesi durante la riparazione e la rigenerazione dei tessuti.Infine, esamineremo gli effetti di alcuni farmaci sull'attività del PRP.

 

Il plasma ricco di piastrine autologo (PRP) è la parte liquida del sangue periferico autologo dopo il trattamento e la concentrazione piastrinica è superiore al basale.La terapia PRP è stata utilizzata per varie indicazioni da oltre 30 anni, suscitando grande interesse per il potenziale del PRP autogeno nella medicina rigenerativa.Il termine agente biologico ortopedico è stato recentemente introdotto per il trattamento delle malattie muscoloscheletriche (MSK) e ha ottenuto risultati promettenti nella capacità di rigenerazione di miscele cellulari PRP bioattive eterogenee.Al momento, la terapia PRP è un’opzione terapeutica appropriata con benefici clinici e i risultati riportati dai pazienti sono incoraggianti.Tuttavia, l’incoerenza dei risultati dei pazienti e le nuove intuizioni hanno posto sfide alla praticabilità dell’applicazione clinica del PRP.Uno dei motivi potrebbe essere il numero e la variabilità dei sistemi PRP e di tipo PRP presenti sul mercato.Questi dispositivi sono diversi in termini di volume di raccolta del PRP e schema di preparazione, con conseguenti caratteristiche del PRP e agenti biologici unici.Inoltre, la mancanza di consenso sulla standardizzazione dello schema di preparazione del PRP e sulla reportistica completa degli agenti biologici nell’applicazione clinica ha portato a risultati incoerenti.Sono stati fatti molti tentativi per caratterizzare e classificare il PRP o i prodotti derivati ​​dal sangue nelle applicazioni di medicina rigenerativa.Inoltre, i derivati ​​piastrinici, come i lisati piastrinici umani, sono stati proposti per la ricerca ortopedica e sulle cellule staminali in vitro.

 

Uno dei primi commenti sul PRP è stato pubblicato nel 2006. L'obiettivo principale di questa revisione è la funzione e la modalità d'azione delle piastrine, l'effetto del PRP su ogni fase della cascata di guarigione e il ruolo centrale del fattore di crescita derivato dalle piastrine. in varie indicazioni PRP.Nella fase iniziale della ricerca sul PRP, l’interesse principale per il PRP o il PRP-gel era l’esistenza e le funzioni specifiche di diversi fattori di crescita piastrinici (PGF).

 

In questo articolo discuteremo ampiamente dell’ultimo sviluppo di diverse strutture di particelle PRP e di recettori della membrana cellulare piastrinica e dei loro effetti sulla regolazione immunitaria del sistema immunitario innato e adattativo.Inoltre, verrà discusso in dettaglio il ruolo delle singole cellule che possono esistere nella fiala del trattamento PRP e la loro influenza sul processo di rigenerazione dei tessuti.Inoltre, verranno descritti gli ultimi progressi nella comprensione degli agenti biologici PRP, della dose piastrinica, degli effetti specifici di specifici globuli bianchi e degli effetti della concentrazione di PGF e delle citochine sugli effetti nutrizionali delle cellule staminali mesenchimali (MSC), incluso il PRP mirato a diversi ambienti cellulari e tissutali dopo la trasduzione del segnale cellulare ed effetti paracrini.Allo stesso modo, discuteremo il meccanismo del PRP correlato all'infiammazione e all'angiogenesi durante la riparazione e la rigenerazione dei tessuti.Infine, esamineremo l'effetto analgesico del PRP, l'effetto di alcuni farmaci sull'attività del PRP e la combinazione di PRP e programmi di riabilitazione.

 

Principi di base della terapia clinica con plasma ricco di piastrine

I preparati PRP sono sempre più popolari e ampiamente utilizzati in vari ambiti medici.Il principio scientifico di base del trattamento PRP è che l’iniezione di piastrine concentrate nel sito lesionato può avviare la riparazione dei tessuti, la sintesi di nuovo tessuto connettivo e la ricostruzione della circolazione sanguigna rilasciando molti fattori biologicamente attivi (fattori di crescita, citochine, lisosomi) e proteine ​​di adesione responsabili dell'avvio della reazione a cascata emostatica.Inoltre, le proteine ​​plasmatiche (ad esempio fibrinogeno, protrombina e fibronectina) sono presenti nei componenti del plasma povero di piastrine (PPP).Il concentrato di PRP può stimolare il rilascio iperfisiologico di fattori di crescita per avviare la guarigione delle lesioni croniche e accelerare il processo di riparazione delle lesioni acute.In tutte le fasi del processo di riparazione dei tessuti, una varietà di fattori di crescita, citochine e regolatori dell’azione locale promuovono la maggior parte delle funzioni cellulari di base attraverso meccanismi endocrini, paracrini, autocrini ed endocrini.I principali vantaggi del PRP includono la sua sicurezza e l’ingegnosa tecnologia di preparazione delle attuali apparecchiature commerciali, che può essere utilizzata per preparare agenti biologici che possono essere ampiamente utilizzati.Soprattutto, rispetto ai comuni corticosteroidi, il PRP è un prodotto autogeno senza effetti collaterali noti.Tuttavia, non esiste una regolamentazione chiara sulla formula e sulla composizione del PRP iniettabile e la composizione del PRP presenta grandi cambiamenti nelle piastrine, nel contenuto di globuli bianchi (WBC), nell'inquinamento dei globuli rossi (RBC) e nella concentrazione di PGF.

 

Terminologia e classificazione del PRP

Per decenni, lo sviluppo di prodotti PRP utilizzati per stimolare la riparazione e la rigenerazione dei tessuti è stato un importante campo di ricerca dei biomateriali e della scienza farmaceutica.La cascata di guarigione dei tessuti comprende molti partecipanti, tra cui le piastrine e i loro fattori di crescita e i granuli di citochine, i globuli bianchi, la matrice di fibrina e molte altre citochine sinergiche.In questo processo a cascata, si verificherà un complesso processo di coagulazione, inclusa l'attivazione piastrinica e la successiva densificazione e α- Il rilascio del contenuto delle particelle piastriniche, l'aggregazione del fibrinogeno (rilasciato dalle piastrine o libero nel plasma) nella rete di fibrina e la formazione di embolia piastrinica.

 

Il PRP “universale” simula l’inizio della guarigione

Inizialmente il termine “plasma ricco di piastrine (PRP)” veniva chiamato concentrato piastrinico utilizzato nella medicina trasfusionale ed è utilizzato ancora oggi.Inizialmente, questi prodotti PRP venivano utilizzati solo come adesivo tissutale di fibrina, mentre le piastrine venivano utilizzate solo per supportare una polimerizzazione della fibrina più forte per migliorare la sigillatura dei tessuti, piuttosto che come stimolante della guarigione.Successivamente, la tecnologia PRP è stata progettata per simulare l’inizio della cascata di guarigione.Successivamente, la tecnologia PRP è stata sintetizzata attraverso la sua capacità di introdurre e rilasciare fattori di crescita nel microambiente locale.Questo entusiasmo per la somministrazione della PGF spesso nasconde il ruolo importante di altri componenti in questi derivati ​​del sangue.Questo entusiasmo è ulteriormente intensificato dalla mancanza di dati scientifici, credenze mistiche, interessi commerciali e mancanza di standardizzazione e classificazione.

La biologia del concentrato PRP è complessa quanto il sangue stesso e potrebbe essere più complessa dei farmaci tradizionali.I prodotti PRP sono biomateriali viventi.I risultati dell'applicazione clinica del PRP dipendono dalle caratteristiche intrinseche, universali e adattative del sangue del paziente, inclusi vari altri componenti cellulari che possono esistere nel campione di PRP e dal microambiente locale del recettore, che può essere in stato acuto o cronico.

 

Riepilogo della terminologia PRP confusa e del sistema di classificazione proposto

Per molti anni, professionisti, scienziati e aziende sono stati afflitti da malintesi iniziali e difetti dei prodotti PRP e dai loro termini diversi.Alcuni autori hanno definito il PRP come solo piastrinico, mentre altri hanno sottolineato che il PRP contiene anche globuli rossi, vari globuli bianchi, fibrina e proteine ​​bioattive in maggiore concentrazione.Pertanto, nella pratica clinica sono stati introdotti molti diversi agenti biologici PRP.È deludente che in letteratura manchi solitamente una descrizione dettagliata degli agenti biologici.Il fallimento della standardizzazione della preparazione dei prodotti e il successivo sviluppo del sistema di classificazione hanno portato all’uso di un gran numero di prodotti PRP descritti con termini e abbreviazioni diversi.Non sorprende che i cambiamenti nelle preparazioni del PRP portino a risultati incoerenti per i pazienti.

 

Kingsley usò per la prima volta il termine “plasma ricco di piastrine” nel 1954. Molti anni dopo, Ehrenfest et al.È stato proposto il primo sistema di classificazione basato su tre variabili principali (contenuto di piastrine, leucociti e fibrina) e molti prodotti PRP sono stati suddivisi in quattro categorie: P-PRP, LR-PRP, fibrina ricca di piastrine pura (P-PRF) e fibrina leucocitaria ricco PRF (L-PRF).Questi prodotti sono preparati mediante un sistema chiuso completamente automatico o un protocollo manuale.Nel frattempo, Everts et al.È stata sottolineata l’importanza di menzionare i globuli bianchi nelle preparazioni PRP.Raccomandano inoltre l’uso di una terminologia appropriata per denotare versioni inattive o attivate dei preparati PRP e del gel piastrinico.

Delong et al.ha proposto un sistema di classificazione PRP chiamato piastrine, globuli bianchi attivati ​​(PAW) basato sul numero assoluto di piastrine, inclusi quattro intervalli di concentrazione piastrinica.Altri parametri includono l'uso di attivatori piastrinici e la presenza o assenza di globuli bianchi (cioè neutrofili).Mishra et al.Viene proposto un sistema di classificazione simile.Alcuni anni dopo, Mautner e i suoi colleghi descrissero un sistema di classificazione più elaborato e dettagliato (PLRA).L'autore ha dimostrato che è importante descrivere la conta piastrinica assoluta, il contenuto di globuli bianchi (positivo o negativo), la percentuale di neutrofili, i globuli rossi (positivi o negativi) e se viene utilizzata l'attivazione esogena.Nel 2016, Magalon et al.È stata pubblicata la classificazione DEPA basata sulla dose di iniezione piastrinica, sull'efficienza produttiva, sulla purezza del PRP ottenuto e sul processo di attivazione.Successivamente, Lana e i suoi colleghi hanno introdotto il sistema di classificazione MARSPILL, concentrandosi sulle cellule mononucleari del sangue periferico.Recentemente, il Comitato scientifico di standardizzazione ha sostenuto l’uso del sistema di classificazione della Società internazionale per la trombosi e l’emostasi, che si basa su una serie di raccomandazioni consensuali per standardizzare l’uso dei prodotti piastrinici nelle applicazioni di medicina rigenerativa, compresi i prodotti piastrinici congelati e scongelati.

Sulla base del sistema di classificazione del PRP proposto da vari professionisti e ricercatori, molti tentativi infruttuosi di standardizzare la produzione, la definizione e la formula del PRP affinché possa essere utilizzato dai medici possono trarre una conclusione giusta, cosa che probabilmente non accadrà nei prossimi anni. , la tecnologia dei prodotti clinici PRP continua a svilupparsi e i dati scientifici mostrano che sono necessari diversi preparati PRP per trattare diverse patologie in condizioni specifiche.Pertanto, ci aspettiamo che i parametri e le variabili della produzione ideale di PRP continuino a crescere in futuro.

 

È in corso il metodo di preparazione del PRP

In base alla terminologia del PRP e alla descrizione del prodotto, vengono rilasciati diversi sistemi di classificazione per diverse formulazioni di PRP.Sfortunatamente, non esiste consenso sul sistema di classificazione completo del PRP o di qualsiasi altro sangue autologo ed emoderivati.Idealmente, il sistema di classificazione dovrebbe prestare attenzione alle varie caratteristiche, definizioni e nomenclatura appropriata del PRP relative alle decisioni terapeutiche dei pazienti con malattie specifiche.Attualmente, le applicazioni ortopediche dividono il PRP in tre categorie: fibrina ricca di piastrine pura (P-PRF), PRP ricco di leucociti (LR-PRP) e PRP carente di leucociti (LP-PRP).Sebbene sia più specifica rispetto alla definizione generale del prodotto PRP, le categorie LR-PRP e LP-PRP ovviamente non hanno alcuna specificità nel contenuto di globuli bianchi.A causa dei loro meccanismi di difesa immunitaria e dell’ospite, i globuli bianchi hanno notevolmente influenzato la biologia intrinseca delle malattie croniche dei tessuti.Pertanto, gli agenti biologici PRP contenenti specifici globuli bianchi possono promuovere in modo significativo la regolazione immunitaria e la riparazione e rigenerazione dei tessuti.Più specificamente, i linfociti sono abbondanti nel PRP, producendo un fattore di crescita simile all’insulina e supportando il rimodellamento dei tessuti.

Monociti e macrofagi svolgono un ruolo chiave nel processo di regolazione immunitaria e nel meccanismo di riparazione dei tessuti.L’importanza dei neutrofili nel PRP non è chiara.L'LP-PRP è stato determinato come il primo preparato PRP mediante valutazione sistematica per ottenere risultati efficaci nel trattamento dell'OA articolare.Tuttavia, Lana et al.L’uso di LP-PRP nel trattamento dell’OA del ginocchio è contrario, il che indica che specifici globuli bianchi svolgono un ruolo importante nel processo infiammatorio prima della rigenerazione dei tessuti, perché rilasciano molecole proinfiammatorie e antinfiammatorie.Hanno scoperto che la combinazione di neutrofili e piastrine attivate aveva più effetti positivi che negativi sulla riparazione dei tessuti.Hanno inoltre sottolineato che la plasticità dei monociti è importante per la funzione non infiammatoria e riparativa nella riparazione dei tessuti.

Il rapporto sullo schema di preparazione del PRP nella ricerca clinica è altamente incoerente.La maggior parte degli studi pubblicati non hanno proposto il metodo di preparazione del PRP necessario per la ripetibilità dello schema.Non esiste un chiaro consenso tra le indicazioni del trattamento, quindi è difficile confrontare i prodotti PRP e i relativi risultati del trattamento.Nella maggior parte dei casi segnalati, la terapia con concentrazione piastrinica è classificata con il termine “PRP”, anche per la stessa indicazione clinica.Per alcuni campi medici (come OA e tendinosi), sono stati compiuti progressi nella comprensione dei cambiamenti dei preparati PRP, delle vie di somministrazione, della funzione piastrinica e di altri componenti del PRP che influenzano la riparazione e la rigenerazione dei tessuti.Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per raggiungere un consenso sulla terminologia PRP relativa agli agenti biologici PRP al fine di trattare in modo completo e sicuro alcune patologie e malattie.

 

Stato del sistema di classificazione PRP

L’uso della bioterapia con PRP autologo è ostacolato dall’eterogeneità dei preparati PRP, dalla denominazione incoerente e dalla scarsa standardizzazione delle linee guida basate sull’evidenza (ovvero, esistono molti metodi di preparazione per produrre fiale per trattamenti clinici).Si può prevedere che il contenuto assoluto di PRP, la purezza e le caratteristiche biologiche del PRP e dei prodotti correlati variano notevolmente e influenzano l’efficacia biologica e i risultati degli studi clinici.La scelta del dispositivo di preparazione del PRP introduce la prima variabile chiave.Nella medicina clinica rigenerativa, i professionisti possono utilizzare due diverse apparecchiature e metodi di preparazione del PRP.Una preparazione utilizza un separatore standard di cellule del sangue, che agisce da solo sul sangue completo raccolto.Questo metodo utilizza la tecnologia di separazione del tamburo o del disco della centrifuga a flusso continuo e fasi di centrifugazione dura e morbida.La maggior parte di questi dispositivi vengono utilizzati in chirurgia.Un altro metodo consiste nell'utilizzare la tecnologia e l'attrezzatura della centrifuga a gravità.La centrifugazione ad alta forza G viene utilizzata per separare lo strato giallo della VES dall'unità di sangue contenente piastrine e globuli bianchi.Questi dispositivi di concentrazione sono più piccoli dei separatori di cellule del sangue e possono essere utilizzati accanto al letto.Differenza ģ – La forza e il tempo di centrifugazione portano a differenze significative nella resa, concentrazione, purezza, vitalità e stato attivato delle piastrine isolate.In quest’ultima categoria possono essere utilizzati molti tipi di apparecchiature commerciali per la preparazione del PRP, con conseguenti ulteriori modifiche nel contenuto del prodotto.

La mancanza di consenso sul metodo di preparazione e sulla validazione del PRP continua a portare all’incoerenza del trattamento PRP e ci sono enormi differenze nella preparazione del PRP, nella qualità dei campioni e nei risultati clinici.Le apparecchiature PRP commerciali esistenti sono state verificate e registrate secondo le specifiche del produttore proprietario, che risolve le diverse variabili tra le apparecchiature PRP attualmente disponibili.

 

Comprendere la dose piastrinica in vitro e in vivo

L'effetto terapeutico del PRP e di altri concentrati piastrinici deriva dal rilascio di vari fattori coinvolti nella riparazione e rigenerazione dei tessuti.Dopo l'attivazione delle piastrine, le piastrine formeranno un trombo piastrinico, che fungerà da matrice extracellulare temporanea per promuovere la proliferazione e la differenziazione cellulare.Pertanto, è giusto presumere che una dose più elevata di piastrine porterà a una maggiore concentrazione locale di fattori bioattivi piastrinici.Tuttavia, la correlazione tra la dose e la concentrazione delle piastrine e la concentrazione del fattore di crescita bioattivo piastrinico rilasciato e del farmaco può essere incontrollabile, poiché esistono differenze significative nella conta piastrinica basale tra i singoli pazienti e vi sono differenze tra i metodi di preparazione del PRP.Allo stesso modo, nella parte plasmatica del PRP sono presenti diversi fattori di crescita piastrinici coinvolti nel meccanismo di riparazione dei tessuti (ad esempio, il fattore di crescita epatico e il fattore di crescita insulino-simile 1).Pertanto, una dose piastrinica più elevata non influirà sul potenziale di riparazione di questi fattori di crescita.

La ricerca sul PRP in vitro è molto popolare perché i diversi parametri di questi studi possono essere controllati accuratamente e i risultati possono essere ottenuti rapidamente.Diversi studi hanno dimostrato che le cellule rispondono al PRP in modo dose-dipendente.Nguyen e Pham hanno dimostrato che concentrazioni molto elevate di GF non erano necessariamente favorevoli al processo di stimolazione cellulare, il che potrebbe essere controproducente.Alcuni studi in vitro hanno dimostrato che elevate concentrazioni di PGF possono avere effetti avversi.Uno dei motivi potrebbe essere il numero limitato di recettori della membrana cellulare.Pertanto, una volta che il livello di PGF è troppo elevato rispetto ai recettori disponibili, questi avranno un impatto negativo sulla funzione cellulare.

 

Significato dei dati sulla concentrazione piastrinica in vitro

Sebbene la ricerca in vitro presenti molti vantaggi, presenta anche alcuni svantaggi.In vitro, a causa della continua interazione tra molti tipi cellulari diversi in qualsiasi tessuto a causa della struttura del tessuto e del tessuto cellulare, è difficile replicarsi in vitro in un ambiente di coltura singola bidimensionale.La densità cellulare che può influenzare la via del segnale cellulare è solitamente inferiore all’1% della condizione del tessuto.Il tessuto bidimensionale della piastra di coltura impedisce alle cellule di essere esposte alla matrice extracellulare (ECM).Inoltre, la tipica tecnologia di coltura porterà all'accumulo di rifiuti cellulari e al consumo continuo di nutrienti.Pertanto, la coltura in vitro è diversa da qualsiasi condizione di stato stazionario, apporto di ossigeno ai tessuti o scambio improvviso di terreno di coltura, e sono stati pubblicati risultati contrastanti, confrontando l'effetto clinico del PRP con lo studio in vitro di cellule specifiche, tipi di tessuto e piastrine concentrazioni.Graziani e altri.È stato riscontrato che in vitro, l’effetto maggiore sulla proliferazione di osteoblasti e fibroblasti è stato ottenuto con una concentrazione piastrinica di PRP 2,5 volte superiore al valore basale.Al contrario, i dati clinici forniti da Park e colleghi hanno mostrato che dopo la fusione spinale, il livello piastrinico del PRP deve essere aumentato di oltre 5 volte rispetto al basale per indurre risultati positivi.Risultati contraddittori simili sono stati riportati anche tra i dati sulla proliferazione dei tendini in vitro e i risultati clinici.

 

 

 

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Orario di pubblicazione: 01-mar-2023