page_banner

Verihiutalerikasplasma (PRP) -terapian mekanismi kudosten paranemisen edistämiseksi

Nykyään PRP:nä tunnettu konsepti ilmestyi ensimmäisen kerran hematologian alalla 1970-luvulla.Hematologit loivat termin PRP vuosikymmeniä sitten yrittäessään kuvata plasmaa, joka on saatu ääreisveren perusarvoja suuremmista verihiutaleiden määrästä.Yli kymmenen vuotta myöhemmin PRP:tä käytettiin leukakirurgiassa verihiutalerikkaan fibriinin (PRF) muotona.Tämän PRP-johdannaisen fibriinipitoisuus on arvokas sen tarttuvien ja homeostaattisten ominaisuuksien vuoksi, kun taas PRP:llä on pysyviä anti-inflammatorisia ominaisuuksia ja se stimuloi solujen lisääntymistä.Lopulta 1990-luvulla PRP:stä tuli suosittu, ja lopulta tekniikka siirrettiin muille lääketieteen aloille.Siitä lähtien tätä positiivista biologiaa on tutkittu laajasti ja sovellettu ammattiurheilijoiden erilaisten tuki- ja liikuntaelinten vammojen hoitoon, mikä on lisännyt sen laajaa mediahuomiota.Sen lisäksi, että PRP on tehokas ortopediassa ja urheilulääketieteessä, sitä käytetään oftalmologiassa, gynekologiassa, urologiassa ja kardiologiassa, pediatriassa ja plastiikkakirurgiassa.Viime vuosina PRP on saanut myös ihotautilääkäreiltä kiitosta sen mahdollisuuksista hoitaa ihohaavoja, arpien uusiutumista, kudosten uudistumista, ihon nuorentamista ja jopa hiustenlähtöä.

PRP

Kun otetaan huomioon se tosiasia, että PRP:n tiedetään suoraan manipuloivan paranemis- ja tulehdusprosesseja, paranemiskaskadi on otettava käyttöön referenssinä.Paranemisprosessi on jaettu seuraaviin neljään vaiheeseen: hemostaasi;tulehdus;solu- ja matriisiproliferaatio ja lopuksi haavan uudelleenmuotoilu.

1. Kudosten paraneminen

Aktivoituu kudosten paranemiskaskadi, prosessi, joka johtaa verihiutaleiden aggregaatioon, hyytymien muodostumiseen ja väliaikaisen solunulkoisen matriisin kehittymiseen (ECM. Verihiutaleet kiinnittyvät sitten paljastuneisiin kollageeni- ja ECM-proteiineihin, mikä laukaisee α-rakeiden läsnäolon Bioaktiiviset molekyylit Verihiutaleet sisältävät erilaisia ​​bioaktiivisia molekyylejä, mukaan lukien kasvutekijät, kemokiinit ja sytokiinit sekä pro-inflammatoriset välittäjät, kuten prostaglandiinit, eturauhasen sykliini, histamiini, tromboksaani, serotoniini ja bradykiniini.

Paranemisprosessin viimeinen vaihe riippuu haavan uusiutumisesta.Kudosten uudelleenmuotoilua säännellään tiukasti tasapainon saavuttamiseksi anabolisten ja katabolisten vasteiden välillä.Tämän vaiheen aikana verihiutaleperäinen kasvutekijä (PDGF), transformoiva kasvutekijä (TGF-β) ja fibronektiini stimuloivat fibroblastien proliferaatiota ja migraatiota sekä ECM-komponenttien synteesiä.Haavan kypsymisen ajoitus riippuu kuitenkin pitkälti haavan vakavuudesta, yksilöllisistä ominaisuuksista ja vaurioituneen kudoksen erityisestä paranemiskyvystä, ja tietyt patofysiologiset ja metaboliset tekijät voivat vaikuttaa paranemisprosessiin, kuten kudosiskemia, hypoksia, infektio. , Kasvutekijän epätasapaino ja jopa metaboliseen oireyhtymään liittyvät sairaudet.

Tulehdusta edistävä mikroympäristö, joka häiritsee paranemisprosessia.Asiaa mutkistaa myös korkea proteaasiaktiivisuus, joka estää kasvutekijän (GF) luonnollista toimintaa.Mitogeenisten, angiogeenisten ja kemotaktisten ominaisuuksien lisäksi PRP on myös monien kasvutekijöiden, biomolekyylien, rikas lähde, jotka voivat torjua haitallisia vaikutuksia tulehtuneissa kudoksissa hallitsemalla pahentunutta tulehdusta ja luomalla anabolisia ärsykkeitä.Nämä ominaisuudet huomioon ottaen tutkijat voivat löytää suuren potentiaalin useiden monimutkaisten vammojen hoidossa.

2. Sytokiini

PRP:n sytokiineilla on avainrooli kudosten korjausprosessien manipuloinnissa ja tulehdusvaurioiden säätelyssä.Anti-inflammatoriset sytokiinit ovat laaja kirjo biokemiallisia molekyylejä, jotka välittävät proinflammatorisia sytokiinivasteita, joita pääasiassa aktivoivat makrofagit aiheuttavat.Anti-inflammatoriset sytokiinit ovat vuorovaikutuksessa spesifisten sytokiini-inhibiittorien ja liukoisten sytokiinireseptorien kanssa moduloimaan tulehdusta.Interleukiini (IL)-1-reseptoriantagonistit, IL-4, IL-10, IL-11 ja IL-13, luokitellaan tärkeimmiksi tulehdusta ehkäiseviksi sytokiineiksi.Haavan tyypistä riippuen joillakin sytokiineilla, kuten interferonilla, leukemiaa estävällä tekijällä, TGF-β:lla ja IL-6:lla, voi olla tulehdusta edistäviä tai anti-inflammatorisia vaikutuksia.TNF-α:lla, IL1:llä ja IL-18:lla on tiettyjä sytokiinireseptoreita, jotka voivat estää muiden proteiinien tulehdusta edistäviä vaikutuksia [37].IL-10 on yksi tehokkaimmista anti-inflammatorisista sytokiineista, se voi vaimentaa tulehdusta edistäviä sytokiinejä, kuten IL-1, IL-6 ja TNF-α, ja lisätä anti-inflammatorisia sytokiineja.Näillä vastasäätelymekanismeilla on kriittinen rooli tulehdusta edistävien sytokiinien tuotannossa ja toiminnassa.Lisäksi tietyt sytokiinit voivat laukaista spesifisiä signalointivasteita, jotka stimuloivat fibroblasteja, jotka ovat kriittisiä kudosten korjaukselle.Tulehdukselliset sytokiinit TGFβ1, IL-1β, IL-6, IL-13 ja IL-33 stimuloivat fibroblasteja erilaistumaan myofibroblasteiksi ja parantamaan ECM:ää [38].Fibroblastit puolestaan ​​erittävät sytokiinejä TGF-β, IL-1β, IL-33, CXC ja CC-kemokiineja, jotka edistävät tulehdusta edistäviä vasteita aktivoimalla ja värväämällä immuunisoluja, kuten makrofageja.Näillä tulehdussoluilla on useita tehtäviä haavakohdassa, ensisijaisesti edistämällä haavan puhdistumista – sekä kemokiinien, aineenvaihduntatuotteiden ja kasvutekijöiden biosynteesiä, jotka ovat välttämättömiä uuden kudoksen uudelleenmuodostumiselle.Siten PRP:ssä läsnä olevilla sytokiineilla on tärkeä rooli solutyyppivälitteisten immuunivasteiden stimuloinnissa, mikä ohjaa tulehdusvaiheen paranemista.Itse asiassa jotkut tutkijat ovat nimenneet tämän prosessin "regeneratiiviseksi tulehdukseksi", mikä viittaa siihen, että tulehdusvaihe potilaan levottomuudesta huolimatta on kriittinen vaihe, joka tarvitaan kudosten korjausprosessin onnistumiseen, kun otetaan huomioon epigeneettiset mekanismit, joilla tulehdussignaalit edistävät solujen toimintaa. plastisuus.

3. Fibriini

Verihiutaleissa on useita fibrinolyyttiseen järjestelmään liittyviä tekijöitä, jotka voivat lisätä tai vähentää fibrinolyyttistä vastetta.Hematologisten komponenttien ja verihiutaleiden toiminnan ajallinen suhde ja suhteellinen osuus hyytymän hajoamisessa on edelleen aihe, josta on syytä keskustella laajasti yhteisössä.Kirjallisuudessa esitetään monia tutkimuksia, jotka keskittyvät vain verihiutaleisiin, jotka tunnetaan kyvystään vaikuttaa paranemisprosessiin.Huolimatta lukuisista erinomaisista tutkimuksista muiden hematologisten komponenttien, kuten hyytymistekijöiden ja fibrinolyyttisen järjestelmän, on myös havaittu vaikuttavan merkittävästi tehokkaaseen haavan paranemiseen.Määritelmän mukaan fibrinolyysi on monimutkainen biologinen prosessi, joka perustuu tiettyjen entsyymien aktivoitumiseen fibriinin hajoamisen helpottamiseksi.Muut kirjoittajat ovat ehdottaneet fibrinolyyttistä vastetta, että fibriinin hajoamistuotteet (fdp) voivat itse asiassa olla molekylaarisia aineita, jotka ovat vastuussa kudosten korjauksen stimuloimisesta, tärkeiden biologisten tapahtumien sarjasta ennen fibriinin kerrostumista ja angiogeneesistä poistamista, mikä on välttämätöntä haavan paranemiselle.Hyytymän muodostuminen vamman jälkeen toimii suojakerroksena, joka suojaa kudosta verenhukasta, mikrobien tunkeutumiselta ja tarjoaa myös väliaikaisen matriisin, jonka läpi solut voivat kulkeutua korjauksen aikana.Hyytymä johtuu fibrinogeenin pilkkoutumisesta seriiniproteaasien toimesta, ja verihiutaleet aggregoituvat ristisilloitettuun fibriinikuituverkostoon.Tämä reaktio käynnistää fibriinimonomeerien polymeroitumisen, joka on päätapahtuma verihyytymien muodostumisessa.Hyytymät voivat toimia myös sytokiinien ja kasvutekijöiden varastoina, jotka vapautuvat aktivoituneiden verihiutaleiden degranuloituessa.Plasmiini säätelee tiukasti fibrinolyyttistä järjestelmää, ja sillä on keskeinen rooli solujen migraation, kasvutekijän biologisen hyötyosuuden ja muiden kudostulehdukseen ja regeneraatioon osallistuvien proteaasijärjestelmien säätelyssä.Fibrinolyysin avainkomponenttien, kuten urokinaasiplasminogeeniaktivaattorireseptorin (uPAR) ja plasminogeeniaktivaattori-inhibiittori-1:n (PAI-1), tiedetään ilmentyvän mesenkymaalisissa kantasoluissa (MSC), erikoistuneessa solutyypissä, jota tarvitaan onnistuneeseen haavan paranemiseen.

4. Solujen siirto

Plasminogeenin aktivaatio uPA-uPAR-assosiaatiolla on prosessi, joka edistää tulehdussolujen migraatiota, koska se tehostaa solunulkoista proteolyysiä.Koska uPAR:sta puuttuu transmembraanisia ja solunsisäisiä domeeneja, proteiini vaatii rinnakkaisreseptoreita, kuten integriineja ja vitreiinejä, säätelemään solujen migraatiota.Lisäksi uPA-uPAR-sitoutuminen johti uPAR:n lisääntyneeseen affiniteettiin lasiaisen konneksiineihin ja integriineihin, mikä edisti soluadheesiota.Plasminogeeniaktivaattori-inhibiittori-1 (PAI-1) puolestaan ​​irrottaa solut ja tuhoaa upar-vitreiinin ja integriinin, kun se sitoutuu uPA-upar-integriinikompleksin uPA:han solun pinnalla Lasivokseleiden vuorovaikutus.

Regeneratiivisessa lääketieteessä mesenkymaaliset kantasolut mobilisoituvat luuytimestä vakavien elinvaurioiden yhteydessä ja voivat siten löytyä monien murtumien potilaiden verenkierrosta.Tietyissä olosuhteissa, kuten loppuvaiheen munuaisten vajaatoiminnassa, loppuvaiheen maksan vajaatoiminnassa tai sydämensiirron jälkeisen hylkimisreaktion alkaessa, näitä soluja ei ehkä voida havaita veressä [66].Mielenkiintoista on, että näitä ihmisen luuytimestä peräisin olevia mesenkymaalisia (stromaalisia) progenitorisoluja ei voida havaita terveiden yksilöiden verestä [67].UPAR:n roolia luuytimen mesenkymaalisten kantasolujen mobilisaatiossa on myös ehdotettu aiemmin, samoin kuin mitä tapahtuu hematopoieettisten kantasolujen (HSC) mobilisaatiossa.Varabaneni et ai.Tulokset osoittivat, että granulosyyttipesäkkeitä stimuloivan tekijän käyttö uPAR-puutteellisilla hiirillä aiheutti MSC:iden epäonnistumisen, mikä taas vahvisti fibrinolyyttisen järjestelmän tukiroolia solujen migraatiossa.Lisätutkimukset ovat myös osoittaneet, että glykosyylifosfatidyyli-inositoliin ankkuroidut uPA-reseptorit säätelevät adheesiota, migraatiota, proliferaatiota ja erilaistumista aktivoimalla tiettyjä solunsisäisiä signalointireittejä seuraavasti: eloonjäämistä edistävä fosfatidyyli-inositoli-4,5-bisfosfaatti-3-kinaasi/Ak2-signaalitie ja adheesiokinaasi (FAK).

MSC:t ovat osoittaneet lisää merkitystä haavan paranemisen yhteydessä.Esimerkiksi plasminogeenipuutteisilla hiirillä oli vakavia viiveitä haavan paranemistapahtumissa, mikä viittaa siihen, että plasmiini on kriittisesti mukana tässä prosessissa.Ihmisillä plasmiinin menetys voi myös johtaa haavan paranemisen komplikaatioihin.Verenvirtauksen häiriöt voivat merkittävästi estää kudosten uusiutumista, mikä selittää, miksi nämä regeneratiiviset prosessit ovat haastavampia diabeetikoilla.

5. Monosyytit ja regeneraatiojärjestelmät

Kirjallisuuden mukaan monosyyttien roolista haavan paranemisessa keskustellaan paljon.Makrofagit ovat pääasiassa peräisin veren monosyyteistä ja niillä on tärkeä rooli regeneratiivisessa lääketieteessä [81].Koska neutrofiilit erittävät IL-4:ää, IL-1:tä, IL-6:ta ja TNF-a:ta, nämä solut tyypillisesti tunkeutuvat haavakohtaan noin 24-48 tuntia vaurion jälkeen.Verihiutaleet vapauttavat trombiinia ja verihiutaletekijää 4 (PF4), kahta kemokiinia, jotka edistävät monosyyttien kerääntymistä ja niiden erilaistumista makrofageiksi ja dendriittisoluiksi.Makrofagien silmiinpistävä piirre on niiden plastisuus, eli niiden kyky vaihtaa fenotyyppejä ja transdifferentioitua muiksi solutyypeiksi, kuten endoteelisoluiksi, joilla on myöhemmin erilaisia ​​toimintoja vasteena erilaisiin biokemiallisiin ärsykkeisiin haavan mikroympäristössä.Tulehdussolut ilmentävät kahta pääfenotyyppiä, M1 tai M2, riippuen paikallisesta molekyylisignaalista, joka on ärsykkeen lähde.M1-makrofagit ovat mikrobien aiheuttamia, ja niillä on siten enemmän tulehdusta edistäviä vaikutuksia.Sitä vastoin M2-makrofageja tuottaa tyypillisesti tyypin 2 vaste ja niillä on anti-inflammatorisia ominaisuuksia, joille on tyypillisesti tunnusomaista IL-4:n, IL-5:n, IL-9:n ja IL-13:n lisääntyminen.Se osallistuu myös kudosten korjaamiseen kasvutekijöiden tuotannon kautta.Siirtyminen M1-isoformeista M2-isoformeihin johtuu suurelta osin haavan paranemisen myöhemmistä vaiheista, joissa M1-makrofagit laukaisevat neutrofiilien apoptoosin ja käynnistävät näiden solujen puhdistuman).Neutrofiilien fagosytoosi aktivoi tapahtumaketjun, jossa sytokiinien tuotanto sammuu, polarisoi makrofageja ja vapauttaa TGF-β1:tä.Tämä kasvutekijä on myofibroblastien erilaistumisen ja haavan supistumisen avainsäätelijä, mikä mahdollistaa tulehduksen häviämisen ja proliferatiivisen vaiheen alkamisen paranemiskaskadissa [57].Toinen hyvin läheinen proteiini, joka osallistuu soluprosesseihin, on seriini (SG).Tämän hematopoieettisten solujen erittämän granulaanin on havaittu olevan välttämätön erittyneiden proteiinien varastoimiseksi spesifisiin immuunisoluihin, kuten syöttösoluihin, neutrofiileihin ja sytotoksisiin T-lymfosyytteihin.Vaikka monet ei-hematopoieettiset solut syntetisoivat myös serotoniinia, kaikki tulehdukselliset solut tuottavat suuria määriä tätä proteiinia ja varastoivat sen rakeina lisävuorovaikutusta varten muiden tulehdusvälittäjien kanssa, mukaan lukien proteaasit, sytokiinit, kemokiinit ja kasvutekijä.SG:n negatiivisesti varautuneet glykosaminoglykaaniketjut (GAG) näyttävät olevan kriittisiä erittyvän rakeiden homeostaasin kannalta, koska ne voivat sitoutua olennaisesti varautuneisiin raekomponentteihin ja helpottaa niiden varastointia solu-, proteiini- ja GAG-ketjuspesifisellä tavalla.Mitä tulee heidän osallistumiseensa PRP:hen, Woulfe ja kollegat ovat aiemmin osoittaneet, että SG-puutos liittyy vahvasti muuttuneeseen verihiutaleiden morfologiaan;puutteet verihiutaleiden tekijässä 4, beeta-tromglobuliinissa ja PDGF:n varastoinnissa verihiutaleissa;heikko verihiutaleiden aggregaatio ja eritys in vitro ja tromboosi in vivo -muotovirheitä.Siksi tutkijat päättelivät, että tämä proteoglykaani näyttää olevan tromboosin pääsäätelijä.

 

Verihiutalepitoisia tuotteita voidaan saada keräämällä ja sentrifugoimalla yksilön kokoveri, jakamalla seos eri kerroksiin, jotka sisältävät plasmaa, verihiutaleita, leukosyyttejä ja leukosyyttejä.Kun verihiutalepitoisuudet ovat korkeammat kuin perusarvot, luun ja pehmytkudosten kasvua voidaan kiihdyttää minimaalisilla sivuvaikutuksilla.Autologisten PRP-tuotteiden käyttö on suhteellisen uusi biotekniikka, joka näyttää edelleen lupaavia tuloksia erilaisten kudosvaurioiden stimuloinnissa ja parantamisessa.Tämän vaihtoehtoisen terapeuttisen lähestymistavan tehokkuuden voidaan katsoa johtuvan useiden kasvutekijöiden ja proteiinien paikallisesta antamisesta, mikä jäljittelee ja tukee fysiologista haavan paranemista ja kudosten korjausprosesseja.Lisäksi fibrinolyyttisellä järjestelmällä on selvästi tärkeä vaikutus kudoksen kokonaiskorjaukseen.Sen lisäksi, että se pystyy muuttamaan tulehduksellisten solujen ja mesenkymaalisten kantasolujen kerääntymistä soluihin, se moduloi proteolyyttistä aktiivisuutta haavan paranemisalueilla ja mesodermaalisten kudosten, mukaan lukien luun, ruston ja lihasten, uudistumisen aikana, ja on siksi avainasemassa tuki- ja liikuntaelinten lääkeainekomponentissa.

Paranemisen nopeuttaminen on monien lääketieteen ammattilaisten haluttu tavoite, ja PRP edustaa positiivista biologista työkalua, joka tarjoaa edelleen lupaavaa kehitystä stimulaatiossa ja hyvin koordinoidussa regeneratiivisten tapahtumien tandemissa.Koska tämä terapeuttinen työkalu on kuitenkin edelleen monimutkainen, varsinkin kun se vapauttaa lukemattomia bioaktiivisia tekijöitä ja niiden erilaisia ​​vuorovaikutusmekanismeja ja signaalivaikutuksia, lisätutkimuksia tarvitaan.

 

(Tämän artikkelin sisältö on painettu uudelleen, emmekä anna mitään nimenomaista tai epäsuoraa takuuta tämän artikkelin sisällön tarkkuudesta, luotettavuudesta tai täydellisyydestä, emmekä ole vastuussa tämän artikkelin mielipiteistä, ymmärrä.)


Postitusaika: 19.7.2022