Il ruolo delle piastrine nel concentrato di aspirazione del midollo osseo
Il PRP e il concentrato per aspirazione del midollo osseo (BMAC) vengono utilizzati per una serie di trattamenti clinici in ambienti ambulatoriali e chirurgici a causa dei loro benefici rigenerativi nella MSK e nelle malattie della colonna vertebrale, nella gestione del dolore cronico e nelle indicazioni sui tessuti molli.Il PRP non solo regola la migrazione e la proliferazione cellulare, ma contribuisce anche all’angiogenesi e al rimodellamento dell’ECM per creare un microambiente favorevole e promuovere la riparazione e la rigenerazione dei tessuti.
Processo di riparazione BMAC
Le BMAC sono composizioni cellulari eterogenee contenenti BMMSC, che le rendono una fonte di cellule endogene per la terapia di riparazione della medicina rigenerativa.Svolgono un ruolo riducendo l'apoptosi cellulare, la fibrosi e l'infiammazione;E attivano la reazione a cascata che porta alla proliferazione cellulare.Inoltre, le BMMSC hanno il potenziale per differenziarsi in una varietà di linee cellulari, inclusi osteoblasti, adipociti, mioblasti, cellule epiteliali e neuroni.Promuovono anche l'angiogenesi attraverso vie paracrine e autocrine.È anche importante che le BMMSC contribuiscano alla regolazione immunitaria indipendentemente dalle cellule immunitarie specifiche, che partecipano alla fase infiammatoria della riparazione della ferita.Inoltre, le BMMSC supportano il reclutamento di cellule in nuovi siti di trattamento dell'angiogenesi per accelerare la ricostruzione del flusso sanguigno locale.Jin et al.È stato dimostrato che in assenza di scaffold sufficienti, il tasso di sopravvivenza delle BMMSC e la sua capacità di riparazione e differenziazione per promuovere la guarigione risultavano danneggiati.Sebbene la raccolta dei tessuti, la preparazione dei campioni e il meccanismo d’azione del PRP e del BMAC siano diversi, gli studi dimostrano che possono completarsi a vicenda.Infatti, combinare PRP e BMAC in un prodotto biologico può avere ulteriori vantaggi.
Combinazione di PRP e BMAC
Secondo alcune ricerche poco conosciute, il principio base della combinazione PRP e BMAC si basa su diverse premesse.Innanzitutto, il PRP può fornire un microambiente adatto in cui le BMSC possono migliorare la proliferazione e la differenziazione cellulare e aumentare l’angiogenesi.In secondo luogo, il PRP è stato utilizzato come impalcatura per queste cellule insieme al BMAC.Al contrario, la combinazione di PRP e BMAC può diventare un potente strumento biologico per attrarre popolazioni di BMMSC.Il composto PRP-BMAC è stato utilizzato per trattare tendinosi, ferite, lesioni del midollo spinale, dischi intervertebrali degenerativi e difetti osteocondrali con un grande potenziale di rigenerazione.Sfortunatamente, sebbene i componenti eterogenei delle cellule del midollo osseo includano le piastrine, pochi studi menzionano la concentrazione delle piastrine nel midollo osseo estratto e dopo il trattamento con BMAC, ma possono essere estratte mediante metodi di aspirazione appropriati.Sono necessarie ulteriori ricerche per capire se sia necessario utilizzare ulteriori concentrati piastrinici in combinazione con BMAC.Al momento non ci sono dati sul rapporto ottimale tra piastrine e cellule MSC (o altre cellule del midollo osseo), che ha un impatto positivo sul meccanismo nutrizionale delle MSC nella riparazione dei tessuti.Idealmente, l’attrezzatura e la tecnologia per la raccolta del midollo osseo possono essere ottimizzate per estrarre una quantità sufficiente di piastrine di midollo osseo.
Fattore di crescita PRP ed effetto nutrizionale BMAC
Il fattore di crescita piastrinico PRP è una proteina chiave coinvolta nel processo di riparazione del BMAC.La diversità di PGF e di altre citochine coinvolte nel processo nutrizionale del BMAC può avviare la riparazione dei tessuti riducendo l'apoptosi cellulare, l'anabolismo e gli effetti antinfiammatori e attivando la proliferazione, la differenziazione e l'angiogenesi cellulare attraverso vie paracrine e autocrine.
Il fattore di crescita derivato dalle piastrine e i componenti dei granuli densi sono ovviamente coinvolti nel processo nutrizionale del BMAC e supportano la riparazione e la rigenerazione dei tessuti indotta dalle MSC.Abbreviazioni: MSC: cellule staminali mesenchimali, HSC: cellule staminali ematopoietiche.
Ovviamente, nel trattamento dell'OA, il PDGF svolge un ruolo specifico nella rigenerazione della cartilagine e nel mantenimento dell'omeostasi attraverso la proliferazione delle MSC e l'inibizione dell'apoptosi e dell'infiammazione dei condrociti indotte da IL-1.Inoltre, tre sottotipi di TGF-β sono attivi nello stimolare la formazione della cartilagine e nell'inibire l'infiammazione e mostrano la capacità di promuovere la guarigione dei tessuti correlati alle MSC attraverso l'interazione intermolecolare.L'effetto nutrizionale delle MSC è legato all'attività della PGF e alla secrezione di citochine riparatrici.Idealmente, tutte queste citochine dovrebbero essere presenti nel flacone di trattamento BMAC e trasportate al sito della lesione tissutale per promuovere la migliore guarigione terapeutica del tessuto correlato alle MSC.
In uno studio congiunto sull'OA, Muiñ os-Ló pez et al.Mostra che le cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto sinoviale hanno cambiato funzione, con conseguente perdita della sua capacità di recupero.È interessante notare che l’iniezione diretta di PRP nell’osso subcondrale dell’osteoartrosi ha comportato la riduzione delle cellule staminali mesenchimali nel liquido sinoviale, indicando un miglioramento clinico.L'effetto terapeutico è mediato dalla riduzione del processo infiammatorio nel liquido sinoviale dei pazienti con OA.
Sono disponibili poche informazioni sulla presenza o concentrazione di PGF nel BMAC o sul rapporto ideale richiesto per supportare la funzione nutrizionale del BMMSC.Alcuni medici combinano un’elevata concentrazione di PRP con BMAC per ottenere innesti biologicamente più attivi, che si prevede ottimizzeranno i risultati del trattamento della medicina rigenerativa.Tuttavia, sono disponibili pochi dati sulla sicurezza e sull’efficacia, che indicano che la combinazione di un’elevata concentrazione di PRP con BMAC rappresenta un’opzione di trattamento più efficace.Pertanto, riteniamo che potrebbe non essere appropriato manipolare le BMMSC attivandole con un'elevata concentrazione piastrinica in questa fase.
Interazione delle piastrine con farmaci antipiastrinici e FANS
Il PRP contiene un ampio spettro di componenti secretori ed è composto da molti mezzi biologici.A questi mediatori è attribuito l’effetto terapeutico del PRP.Sebbene i mediatori terapeutici presenti nelle piastrine siano ben noti, la formulazione ottimale e la cinetica di questi farmaci anabolizzanti e catabolici non sono del tutto chiare.Uno dei principali limiti nel realizzare formulazioni terapeutiche è superare la variabilità di questi mediatori biologici al fine di indirizzare gli effetti a valle ben regolati che sono sempre ripetibili e clinicamente benefici.Per questo motivo, i farmaci (come i farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS)) possono influenzare il rilascio dei gruppi secretori piastrinici.In un recente studio in aperto a sequenza fissa, l’assunzione giornaliera di 81 mg di aspirina (ASA) ha ridotto l’espressione di mediatori chiave, come TGF-β 1. PDGF e VEGF.
Questi effetti sono attribuiti all’inibizione irreversibile della cicloossigenasi-1 (COX-1) e all’inibizione regolabile della cicloossigenasi-2 (COX-2), che sono due enzimi necessari per la degranulazione piastrinica a valle.Una recente revisione sistematica ha rilevato che i farmaci antipiastrinici possono ridurre la curva di rilascio del fattore di crescita in modo dipendente dalla COX-1 e dalla COX-2, e 8 dei 15 studi hanno rilevato che i fattori di crescita sono diminuiti.
I farmaci (ad esempio i FANS) vengono solitamente utilizzati per alleviare il dolore e ridurre l'infiammazione causata dalla malattia MSK.Il meccanismo dei FANS è quello di inibire l'attivazione piastrinica legandosi irreversibilmente all'enzima COX e regolando la via dell'acido arachidonico.Pertanto, la funzione delle piastrine cambierà durante l’intero ciclo di vita delle piastrine, impedendo così la trasmissione del segnale PGF.I FANS inibiscono la produzione di citochine (ad esempio, PDGF, FGF, VEGF e IL-1 β, IL-6 e IL-8), mentre potenziano il TNF-α. Tuttavia, ci sono pochi dati sull'impatto molecolare dei FANS sul PRP.Non esiste consenso sul momento migliore per la preparazione e la somministrazione del PRP nei pazienti che utilizzano FANS.Mannava e colleghi hanno quantificato i fattori biologici anabolici e catabolici nel PRP ricco di leucociti di volontari sani che assumevano naprossene.Hanno scoperto che dopo aver usato naprossene per una settimana, i livelli di PDGF-AA e PDGF-AB (mitogeno efficace per promuovere l’angiogenesi) erano significativamente ridotti.Dopo una settimana, il livello del fattore di crescita è tornato vicino al livello di base.Dopo aver utilizzato naprossene per una settimana, anche il livello LR-PRP del fattore proinfiammatorio e catabolico IL-6 è diminuito ed è tornato al livello basale dopo un periodo di eliminazione di una settimana.Al momento non esiste uno studio clinico che dimostri che i pazienti trattati con naprossene dopo il trattamento con PRP abbiano risultati negativi;Tuttavia, si consiglia di considerare un periodo di lavaggio di una settimana per ripristinare i valori di PDGF-AA, PDGF-BB e IL-6 al livello basale per migliorare la loro attività biologica.Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno gli effetti degli antipiastrinici e dei FANS sul gruppo di secrezione del PRP e sui suoi obiettivi a valle.
Combinare l'applicazione del plasma ricco di piastrine con la riabilitazione
Sebbene la ricerca scientifica di base dimostri che la terapia fisica e il carico meccanico hanno un ruolo chiaro nel recupero della struttura del tendine dopo l’iniezione di PRP, non esiste consenso sul miglior piano di riabilitazione per la malattia MSK dopo il trattamento con PRP.
Il trattamento PRP prevede l’iniezione di piastrine concentrate nell’ambiente tissutale locale per regolare il dolore e promuovere la riparazione dei tessuti.L’evidenza clinica più forte esiste nell’OA del ginocchio.Tuttavia, l’uso del PRP nel trattamento della tendinosi sintomatica è controverso e i risultati riportati sono diversi.Gli studi sugli animali mostrano solitamente un miglioramento istologico della tendinosi dopo l’infiltrazione di PRP.Questi studi dimostrano che il carico meccanico può rigenerare i tendini e che il carico e l’iniezione PRP lavorano insieme per promuovere la guarigione dei tendini.Le differenze nelle preparazioni PRP, nelle preparazioni biologiche, nelle preparazioni, negli schemi di iniezione e nei sottotipi di lesioni ai tendini possono portare a differenze nei risultati clinici.Inoltre, sebbene le prove scientifiche supportino i benefici dei piani riabilitativi, pochi studi clinici pubblicati tentano di gestire e integrare piani riabilitativi post-PRP coerenti.
Recentemente, Onishi et al.È stato esaminato il ruolo del carico meccanico e dell'effetto biologico del PRP nella malattia del tendine d'Achille.Hanno valutato gli studi clinici di fase I e fase II sulla malattia del tendine d'Achille trattata con PRP, concentrandosi sul piano riabilitativo dopo l'iniezione di PRP.I programmi di riabilitazione supervisionata sembrano migliorare la compliance all’esercizio fisico, i risultati e la capacità di monitorare la dose dell’esercizio.Numerosi studi PRP ben progettati sul tendine d’Achille hanno combinato il trattamento post-PRP con un piano di riabilitazione con carico meccanico come parte integrante della strategia di rigenerazione.
Prospettive future e conclusioni
Il progresso tecnico delle attrezzature e dei metodi di preparazione per il PRP mostra risultati promettenti per i pazienti, sebbene la definizione dei diversi agenti biologici PRP e le relative caratteristiche biologiche del prodotto finale siano ancora inconcludenti.Inoltre, non è stato determinato il pieno potenziale delle indicazioni e delle applicazioni del PRP.Fino a poco tempo fa, il PRP veniva venduto commercialmente come un prodotto derivato del sangue autologo, che può fornire ai medici la possibilità di utilizzare la tecnologia del fattore di crescita piastrinico autologo in patologie e malattie specifiche e indicate.Innanzitutto, l’unico criterio spesso citato per il successo dell’applicazione del PRP è il campione preparato, la cui concentrazione piastrinica è superiore al valore del sangue intero.Oggi, fortunatamente, i professionisti hanno una comprensione più completa del funzionamento del PRP.
In questa revisione riconosciamo che esiste ancora una mancanza di standardizzazione e classificazione nella tecnologia di preparazione;Pertanto, al momento non esiste consenso sugli agenti biologici PRP, sebbene una maggiore letteratura abbia raggiunto un accordo sulla concentrazione della dose piastrinica efficace richiesta per promuovere la (nuova) angiogenesi.Qui, abbiamo introdotto brevemente l’attività delle PGF, ma più in generale abbiamo riflettuto sullo specifico meccanismo piastrinico e sull’effetto effettore dei globuli bianchi e delle MSC, nonché sulla successiva interazione cellula-cellula.In particolare, la presenza di globuli bianchi nei preparati PRP fornisce una comprensione più profonda degli effetti dannosi o benefici.È stato discusso il chiaro ruolo delle piastrine e la loro interazione con il sistema immunitario innato e adattivo.Inoltre, sono necessari studi clinici sufficienti e ben documentati per determinare l’intero potenziale e l’effetto terapeutico del PRP in varie indicazioni.
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Orario di pubblicazione: 01-mar-2023