page_banner

Molekularni mehanizam i efikasnost intraartikularne terapije plazme bogate trombocitima (PRP)

Primarni osteoartritis koljena (OA) ostaje nekontrolirana degenerativna bolest.S povećanjem očekivanog životnog vijeka i epidemijom gojaznosti, OA uzrokuje sve veći ekonomski i fizički teret.OA koljena je kronična mišićno-koštana bolest koja u konačnici može zahtijevati hiruršku intervenciju.Stoga pacijenti nastavljaju tražiti potencijalne nekirurške tretmane, kao što je injekcija plazme bogate trombocitima (PRP) u zahvaćeni zglob koljena.

Prema Jayaramu et al., PRP je novi tretman za OA.Međutim, još uvijek nedostaju klinički dokazi o njegovoj djelotvornosti, a mehanizam djelovanja je neizvjestan.Iako su objavljeni obećavajući rezultati u pogledu upotrebe PRP-a kod OA koljena, ključna pitanja kao što su uvjerljivi dokazi o njegovoj djelotvornosti, standardnim dozama i dobrim tehnikama pripreme ostaju nepoznata.

Procjenjuje se da OA koljena pogađa više od 10% svjetske populacije, sa životnim rizikom od 45%.Savremene smjernice preporučuju i nefarmakološke (npr. vježbanje) i farmakološke tretmane, kao što su oralni nesteroidni protuupalni lijekovi (NSAID).Međutim, ovi tretmani obično imaju samo kratkoročne koristi.Nadalje, upotreba lijekova kod pacijenata s komorbiditetom ograničena je zbog rizika od komplikacija.

Intraartikularni kortikosteroidi se obično koriste samo za kratkotrajno ublažavanje boli jer je njihova korist ograničena na nekoliko sedmica, a pokazalo se da su ponovljene injekcije povezane s povećanim gubitkom hrskavice.Neki autori navode da je upotreba hijaluronske kiseline (HA) kontroverzna.Međutim, drugi autori su prijavili ublažavanje bolova nakon 3 do 5 nedjeljnih injekcija HA tokom 5 do 13 sedmica (ponekad i do 1 godine).

Kada gore navedene alternative ne uspiju, često se preporučuje totalna artroplastika koljena (TKA) kao efikasan tretman.Međutim, to je skupo i može uključivati ​​medicinske i postoperativne nuspojave.Stoga je od ključne važnosti identificirati alternativne sigurne i učinkovite tretmane za OA koljena.

Biološke terapije, kao što je PRP, nedavno su istražene za liječenje OA koljena.PRP je autologni krvni proizvod s visokom koncentracijom trombocita.Smatra se da je efikasnost PRP-a povezana sa oslobađanjem faktora rasta i drugih molekula, uključujući faktor rasta izveden iz trombocita (PDGF), transformirajući faktor rasta (TGF)-beta, faktor rasta sličan insulinu tip I (IGF-I) i faktor rasta vaskularnog endotela (VEGF).

Nekoliko publikacija ukazuje da PRP može biti obećavajući za liječenje OA koljena.Međutim, većina se ne slaže oko najbolje metode, a postoje mnoga ograničenja koja ograničavaju pravilnu analizu njihovih rezultata, uz rizik od pristranosti.Heterogenost metoda pripreme i injektiranja korišćenih u prijavljenim studijama predstavlja ograničenje u definisanju idealnog PRP sistema.Nadalje, većina studija je koristila HA kao komparator, što je samo po sebi kontroverzno.Neka ispitivanja su upoređivala PRP sa placebom i pokazala značajno bolje poboljšanje simptoma od fiziološke otopine nakon 6 i 12 mjeseci.Međutim, ova ispitivanja imaju značajne metodološke nedostatke, uključujući nedostatak odgovarajućeg zasljepljivanja, što sugerira da je njihova korist možda precijenjena.

Prednosti PRP-a u liječenju OA koljena su sljedeće: prilično je zgodan za upotrebu zbog njegove brze pripreme i minimalne invazivnosti;to je relativno pristupačna tehnika zbog upotrebe postojećih struktura i opreme javne zdravstvene službe;i vjerovatno će biti siguran, jer je autologni proizvod.Prethodne publikacije su izvještavale samo o manjim i privremenim komplikacijama.

Svrha ovog članka je da se razmotri trenutni molekularni mehanizam djelovanja PRP-a i stepen efikasnosti intraartikularne injekcije PRP-a kod pacijenata sa OA koljena.

 

Molekularni mehanizam djelovanja plazme bogate trombocitima

Analizirane su pretrage Cochrane biblioteke i PubMed-a (MEDLINE) za studije vezane za PRI kod OA koljena.Period pretrage je od pokretanja pretraživača do 15. decembra 2021. Uključene su samo studije PRP kod OA koljena za koje su autori smatrali da su od najvećeg interesa.PubMed je pronašao 454 članka, od kojih je 80 odabrano.Pronađen je članak u Cochrane biblioteci, koji je također indeksiran, sa ukupno 80 referenci.

Studija objavljena 2011. godine pokazala je da upotreba faktora rasta (članovi TGF-β superfamilije, familije faktora rasta fibroblasta, IGF-I i PDGF) u liječenju OA izgleda obećavajuće.

U 2014. Sandman et al.izvijestili su da je PRP tretman OA zglobnog tkiva rezultirao smanjenjem katabolizma;međutim, PRP je rezultirao značajnim smanjenjem matriksne metaloproteinaze 13, povećanjem ekspresije hijaluronan sintaze 2 u sinovijalnim stanicama i povećanjem aktivnosti sinteze hrskavice.Rezultati ove studije sugeriraju da PRP stimulira proizvodnju endogene HA i smanjuje katabolizam hrskavice.PRP je također inhibirao koncentraciju inflamatornih medijatora i njihovu ekspresiju gena u sinovijalnim i hondrocitima.

2015. godine, kontrolirana laboratorijska studija pokazala je da PRP značajno stimulira proliferaciju stanica i površinsko lučenje proteina u hrskavici koljena i sinovijalnim stanicama.Ova zapažanja pomažu da se objasne biohemijski mehanizmi povezani sa efektivnošću PRP-a u liječenju OA koljena.

U modelu mišjeg OA (kontrolisana laboratorijska studija) koji su objavili Khatab et al.U 2018. godini, višestruke injekcije oslobađača PRP-a smanjile su bol i debljinu sinovije, moguće posredovane podtipovima makrofaga.Stoga se čini da ove injekcije smanjuju bol i sinovijalnu upalu i mogu inhibirati razvoj OA kod pacijenata s ranom fazom OA.

U 2018. godini, pregled literature baze podataka PubMed zaključio je da se čini da PRP tretman OA ima modulirajući učinak na put Wnt/β-katenina, što može biti važno za postizanje njegovih korisnih kliničkih učinaka.

U 2019. godini, Liu et al.istraživali molekularni mehanizam pomoću kojeg egzosomi izvedeni iz PRP-a su uključeni u ublažavanje OA.Važno je naglasiti da egzosomi igraju ključnu ulogu u međućelijskoj komunikaciji.U ovoj studiji, primarni zečji hondrociti su izolovani i tretirani interleukinom (IL)-1β kako bi se uspostavio in vitro model OA.Testovi proliferacije, migracije i apoptoze su izmjereni i upoređeni između egzosoma izvedenih iz PRP-a i aktiviranog PRP-a kako bi se procijenio terapeutski učinak na OA.Mehanizmi uključeni u signalni put Wnt/β-katenina istraženi su Western blot analizom.Utvrđeno je da egzosomi izvedeni iz PRP-a imaju slične ili bolje terapeutske efekte na OA od aktiviranog PRP-a in vitro i in vivo.

U mišjem modelu posttraumatske OA objavljenom 2020., Jayaram et al.ukazuju na to da efekti PRP-a na progresiju OA i hiperalgeziju izazvanu bolešću mogu biti ovisni o leukocitima.Također su spomenuli da PRP siromašan leukocitima (LP-PRP) i mala količina PRP bogatog leukocitima (LR-PRP) sprječavaju gubitak volumena i površine.

Nalazi koje su objavili Yang et al.Studija iz 2021. pokazala je da je PRP barem djelomično atenuirao apoptozu i upalu hondrocita izazvanu IL-1β inhibiranjem faktora 2α induciranog hipoksijom.

U modelu OA kod štakora koji koristi PRP, Sun et al.Utvrđeno je da mikroRNA-337 i mikroRNA-375 usporavaju napredovanje OA utječući na upalu i apoptozu.

Prema Sheeanu i saradnicima, biološke aktivnosti PRP-a su višestruke: alfa granule trombocita pospješuju oslobađanje različitih faktora rasta, uključujući VEGF i TGF-beta, a upala se regulira inhibicijom nuklearnog faktora-κB puta

Ispitivane su koncentracije humoralnih faktora u PRP pripremljenom iz oba kompleta i efekti humoralnih faktora na fenotip makrofaga.Pronašli su razlike u ćelijskim komponentama i koncentracijama humoralnog faktora između PRP-a pročišćenog korištenjem ova dva kompleta.Komplet LR-PRP rastvora autolognog proteina ima veće koncentracije faktora povezanih sa M1 i M2 makrofagom.Dodavanje PRP supernatanta u medijum kulture makrofaga izvedenih iz monocita i M1 polarizovanih makrofaga pokazalo je da PRP inhibira polarizaciju M1 makrofaga i podstiče polarizaciju M2 makrofaga.

U 2021. Szwedowski et al.Opisani su faktori rasta koji se oslobađaju u OA zglobovima koljena nakon PRP injekcije: faktor nekroze tumora (TNF), IGF-1, TGF, VEGF, disagregat i metaloproteinaze sa motivima trombospondina, interleukini, matriks metaloproteinaze, faktor rasta epidermalnog blasta, faktor rasta fibroze faktor rasta, faktor rasta keratinocita i faktor trombocita 4.

1. PDGF

PDGF je prvi put otkriven u trombocitima.To je kationski polipeptid otporan na toplinu, otporan na kiseline koji se lako hidrolizira tripsinom.To je jedan od najranijih faktora rasta koji se pojavljuju na mjestima prijeloma.Visoko je izražen u traumatskom koštanom tkivu, što čini osteoblaste kemotaktičnim i proliferira, povećava sposobnost sinteze kolagena i pospješuje apsorpciju osteoklasta, čime se potiče formiranje kostiju.Osim toga, PDGF također može promovirati proliferaciju i diferencijaciju fibroblasta i promovirati remodeliranje tkiva.

2. TGF-B

TGF-B je polipeptid sastavljen od 2 lanca, koji djeluje na fibroblaste i preosteoblaste u parakrinom i/ili autokrinom obliku, stimulirajući proliferaciju osteoblasta i preosteoblasta i sintezu kolagenih vlakana, kao hemokin, osteoprogenitor stanice se apsorbiraju u ozlijeđeno koštano tkivo, a formiranje i apsorpcija osteoklasta se inhibira.TGF-B također reguliše sintezu ECM (ekstracelularnog matriksa), ima hemotaktičke efekte na neutrofile i monocite i posreduje u lokalnim upalnim odgovorima.

3. VEGF

VEGF je dimerni glikoprotein, koji se vezuje za receptore na površini vaskularnih endotelnih ćelija putem autokrine ili parakrine, potiče proliferaciju endotelnih ćelija, inducira stvaranje i uspostavljanje novih krvnih sudova, snabdeva kiseonikom krajeve loma, obezbeđuje hranljive materije i transportuje metabolički otpad ., pružajući povoljno mikrookruženje za metabolizam u području lokalne regeneracije kostiju.Zatim, pod djelovanjem VEGF-a, pojačava se aktivnost alkalne fosfataze diferencijacije osteoblasta, a lokalne soli kalcija se talože kako bi pospješile zacjeljivanje prijeloma.Osim toga, VEGF promovira popravak mekog tkiva poboljšavajući opskrbu krvlju mekog tkiva oko prijeloma, promoviše zacjeljivanje prijeloma i ima obostrani promotivni učinak sa PDGF-om.

4. EGF

EGF je snažan faktor koji podstiče diobu stanica koji stimulira diobu i proliferaciju različitih tipova ćelija tkiva u tijelu, istovremeno promovirajući sintezu i depoziciju matriksa, promoviše formiranje fibroznog tkiva i nastavlja se transformirati u kost kako bi zamijenio formiranje koštanog tkiva.Još jedan faktor koji EGF učestvuje u sanaciji prijeloma je taj što može aktivirati fosfolipazu A, čime promoviše oslobađanje arahidonske kiseline iz epitelnih stanica, i promovira sintezu prostaglandina regulacijom aktivnosti ciklooksigenaze i lipoksigenaze.Uloga resorpcije i kasnijeg formiranja kostiju.Vidi se da EGF učestvuje u procesu zarastanja preloma i može ubrzati zarastanje preloma.Osim toga, EGF može promovirati proliferaciju epidermalnih stanica i endotelnih stanica, i inducirati endotelne stanice da migriraju na površinu rane.

5. IGF

IGF-1 je jednolančani polipeptid koji se vezuje za receptore u kostima i aktivira tirozin proteazu nakon autofosforilacije receptora, što promoviše fosforilaciju supstrata insulinskih receptora, čime reguliše rast, proliferaciju i metabolizam ćelija.Može stimulirati osteoblaste i preosteoblaste, promovirati stvaranje hrskavice i koštanog matriksa.Osim toga, igra važnu ulogu u povezivanju remodeliranja kostiju posredovanjem u diferencijaciji i formiranju osteoblasta i osteoklasta i njihovim funkcionalnim aktivnostima.Osim toga, IGF je također jedan od važnih faktora u sanaciji rana.To je faktor koji potiče ulazak fibroblasta u ćelijski ciklus i stimuliše diferencijaciju i sintezu fibroblasta.

 

PRP je autologni koncentrat trombocita i faktora rasta dobivenih iz centrifugirane krvi.Postoje još dvije vrste koncentrata trombocita: fibrin bogat trombocitima i faktor rasta bogat plazmom.PRP se može dobiti samo iz tekuće krvi;nije moguće dobiti PRP iz seruma ili zgrušane krvi.

Postoje različite komercijalne tehnike za prikupljanje krvi i dobijanje PRP.Razlike između njih uključuju količinu krvi koju treba uzeti od pacijenta;tehnika izolacije;brzina centrifugiranja;količina do zapremine koncentrata nakon centrifugiranja;vrijeme obrade;

Prijavljeno je da različite tehnike centrifugiranja krvi utiču na omjer leukocita.Broj trombocita u 1 μL krvi zdravih osoba kreće se od 150.000 do 300.000.Trombociti su odgovorni za zaustavljanje krvarenja.

Alfa granule trombocita sadrže različite vrste proteina kao što su faktori rasta (npr. transformirajući faktor rasta beta, faktor rasta sličan insulinu, epidermalni faktor rasta), hemokini, koagulansi, antikoagulansi, fibrinolitički proteini, proteini adhezije, proteini integralne membrane, imuni medijatori , angiogene faktore i inhibitore i baktericidne proteine.

Tačan mehanizam djelovanja PRP-a ostaje nepoznat.Čini se da PRP stimulira hondrocite da remodeliraju hrskavicu i biosintezu kolagena i proteoglikana.Koristi se u raznim medicinskim specijalnostima kao što su oralna i maksilofacijalna hirurgija (uključujući temporomandibularnu OA), dermatologija, oftalmologija, kardiotorakalna hirurgija i plastična hirurgija.

 

(Sadržaj ovog članka se ponovo štampa, a mi ne dajemo nikakvu izričitu ili impliciranu garanciju za tačnost, pouzdanost ili potpunost sadržaja sadržanog u ovom članku, i nismo odgovorni za mišljenja u ovom članku, molimo da razumete.)


Vrijeme objave: Jul-27-2022