page_banner

Mekanism för blodplättsrik plasma (PRP) terapi för att främja vävnadsläkning

Konceptet som idag kallas PRP dök först upp inom hematologiområdet på 1970-talet.Hematologer myntade termen PRP för decennier sedan i ett försök att beskriva plasma erhållen från trombocytantal över basala värden i perifert blod.Mer än ett decennium senare användes PRP vid käkkirurgi som en form av blodplättsrikt fibrin (PRF).Fibrininnehållet i detta PRP-derivat är av stort värde för dess adhesiva och homeostatiska egenskaper, medan PRP har ihållande antiinflammatoriska egenskaper och stimulerar cellproliferation.Slutligen, runt 1990-talet, blev PRP populär, och så småningom överfördes tekniken till andra medicinska områden.Sedan dess har denna positiva biologi studerats omfattande och tillämpats för att behandla olika muskel- och skelettskador hos professionella idrottare, vilket ytterligare bidragit till dess utbredda uppmärksamhet i media.Förutom att vara effektivt inom ortopedi och idrottsmedicin används PRP inom oftalmologi, gynekologi, urologi och kardiologi, pediatrik och plastikkirurgi.Under de senaste åren har PRP också hyllats av hudläkare för dess potential att behandla hudsår, ärrrevision, vävnadsregenerering, hudföryngring och till och med håravfall.

PRP

Med tanke på att PRP är känt för att direkt manipulera läknings- och inflammatoriska processer, måste läkningskaskaden införas som en referens.Läkningsprocessen är uppdelad i följande fyra stadier: hemostas;inflammation;cellulär och matrisproliferation, och slutligen sårremodellering.

1. Vävnadsläkning

En vävnadsläkande kaskad aktiveras, en process som leder till trombocytaggregation, koagelbildning och utveckling av en tillfällig extracellulär matris (ECM. Blodplättar fäster sedan vid exponerade kollagen- och ECM-proteiner, vilket utlöser närvaron av α-granuler i frisättningen av Bioaktiva molekyler Blodplättar innehåller en mängd olika bioaktiva molekyler, inklusive tillväxtfaktorer, kemokiner och cytokiner, såväl som pro-inflammatoriska mediatorer som prostaglandiner, prostatacyklin, histamin, tromboxan, serotonin och bradykinin.

Det sista stadiet av läkningsprocessen beror på ombyggnaden av såret.Vävnadsremodellering är hårt reglerad för att skapa en balans mellan anabola och katabola svar.Under denna fas stimulerar blodplättshärledd tillväxtfaktor (PDGF), transformerande tillväxtfaktor (TGF-β) och fibronektin proliferation och migration av fibroblaster, såväl som syntesen av ECM-komponenter.Tidpunkten för sårmognad beror dock till stor del på sårets svårighetsgrad, individuella egenskaper och den skadade vävnadens specifika läkningsförmåga, och vissa patofysiologiska och metaboliska faktorer kan påverka läkningsprocessen, såsom vävnadsischemi, hypoxi, infektion , Obalanser i tillväxtfaktorer och till och med metabola syndromrelaterade sjukdomar.

En pro-inflammatorisk mikromiljö som stör läkningsprocessen.För att komplicera saken finns det också hög proteasaktivitet som hämmar den naturliga verkan av tillväxtfaktor (GF).Förutom att ha mitogena, angiogena och kemotaktiska egenskaper är PRP också en rik källa till många tillväxtfaktorer, biomolekyler som kan motverka skadliga effekter i inflammerade vävnader genom att kontrollera förvärrad inflammation och etablera anabola stimuli.Med tanke på dessa egenskaper kan forskare hitta stor potential i att behandla en mängd olika komplexa skador.

2. Cytokin

Cytokiner i PRP spelar nyckelroller för att manipulera vävnadsreparationsprocesser och reglera inflammatoriska skador.Antiinflammatoriska cytokiner är ett brett spektrum av biokemiska molekyler som förmedlar pro-inflammatoriska cytokinsvar, huvudsakligen inducerade av aktiverade makrofager.Antiinflammatoriska cytokiner interagerar med specifika cytokininhibitorer och lösliga cytokinreceptorer för att modulera inflammation.Interleukin (IL)-1-receptorantagonister, IL-4, IL-10, IL-11 och IL-13 klassificeras som de huvudsakliga antiinflammatoriska cytokinerna.Beroende på typen av sår kan vissa cytokiner, såsom interferon, leukemihämmande faktor, TGF-β och IL-6, uppvisa pro- eller antiinflammatoriska effekter.TNF-α, IL1 och IL-18 har vissa cytokinreceptorer som kan hämma de pro-inflammatoriska effekterna av andra proteiner [37].IL-10 är en av de mest potenta antiinflammatoriska cytokinerna, den kan nedreglera proinflammatoriska cytokiner som IL-1, IL-6 och TNF-α och uppreglera antiinflammatoriska cytokiner.Dessa motreglerande mekanismer spelar avgörande roller i produktionen och funktionen av pro-inflammatoriska cytokiner.Dessutom kan vissa cytokiner utlösa specifika signalsvar som stimulerar fibroblaster, som är avgörande för vävnadsreparation.De inflammatoriska cytokinerna TGFβ1, IL-1β, IL-6, IL-13 och IL-33 stimulerar fibroblaster att differentiera till myofibroblaster och förbättra ECM [38].I sin tur utsöndrar fibroblaster cytokinerna TGF-β, IL-1β, IL-33, CXC och CC kemokiner, som främjar pro-inflammatoriska svar genom att aktivera och rekrytera immunceller såsom makrofager.Dessa inflammatoriska celler har flera roller på sårstället, främst genom att främja sårrensning – såväl som biosyntesen av kemokiner, metaboliter och tillväxtfaktorer, som är avgörande för ombyggnaden av ny vävnad.Således spelar cytokiner närvarande i PRP en viktig roll för att stimulera celltypsmedierade immunsvar, vilket driver upplösningen av den inflammatoriska fasen.Faktum är att vissa forskare har kallat denna process "regenerativ inflammation", vilket tyder på att den inflammatoriska fasen, trots patientens oro, är ett kritiskt steg som är nödvändigt för att vävnadsreparationsprocessen ska nå en framgångsrik slutsats, med tanke på de epigenetiska mekanismer genom vilka inflammatoriska signaler främjar cellulära formbarhet.

3. Fibrin

Blodplättar bär på flera faktorer relaterade till det fibrinolytiska systemet som kan uppreglera eller nedreglera det fibrinolytiska svaret.Det tidsmässiga förhållandet och det relativa bidraget av hematologiska komponenter och blodplättsfunktion vid nedbrytning av koagel är fortfarande en fråga som är värd att diskutera i samhället.Litteraturen presenterar många studier som endast fokuserar på blodplättar, som är kända för sin förmåga att påverka läkningsprocessen.Trots många framstående studier har andra hematologiska komponenter, såsom koagulationsfaktorer och det fibrinolytiska systemet, också visat sig ge viktiga bidrag till effektiv sårreparation.Per definition är fibrinolys en komplex biologisk process som bygger på aktivering av vissa enzymer för att underlätta nedbrytningen av fibrin.Det fibrinolytiska svaret har föreslagits av andra författare att fibrinnedbrytningsprodukter (fdp) faktiskt kan vara molekylära medel som är ansvariga för att stimulera vävnadsreparation, en sekvens av viktiga biologiska händelser före fibrinavsättning och avlägsnande från angiogenes, vilket är nödvändigt för sårläkning.Bildandet av en koagel efter skada fungerar som ett skyddande lager som skyddar vävnaden från blodförlust, invasion av mikrobiella ämnen, och ger också en tillfällig matris genom vilken celler kan migrera under reparation.Koageln beror på klyvning av fibrinogen av serinproteaser och blodplättar aggregerar i det tvärbundna fibrinfibrösa nätverket.Denna reaktion initierar polymerisationen av fibrinmonomerer, den viktigaste händelsen i blodproppsbildning.Blodproppar kan också fungera som reservoarer för cytokiner och tillväxtfaktorer, som frigörs vid degranulering av aktiverade blodplättar.Det fibrinolytiska systemet är hårt reglerat av plasmin och spelar en nyckelroll för att främja cellmigration, tillväxtfaktors biotillgänglighet och reglering av andra proteassystem involverade i vävnadsinflammation och regenerering.Nyckelkomponenter i fibrinolys, såsom urokinasplasminogenaktivatorreceptor (uPAR) och plasminogenaktivatorinhibitor-1 (PAI-1) är kända för att uttryckas i mesenkymala stamceller (MSCs), en specialiserad celltyp som är nödvändig för framgångsrik sårläkning.

4. Cellmigrering

Aktivering av plasminogen genom uPA-uPAR-föreningen är en process som främjar inflammatorisk cellmigration eftersom den förbättrar extracellulär proteolys.Eftersom uPAR saknar transmembrana och intracellulära domäner, kräver proteinet co-receptorer såsom integriner och vitreiner för att reglera cellmigration.Vidare resulterade uPA-uPAR-bindning i ökad affinitet av uPAR för glaskroppskonnexiner och integriner, vilket främjar celladhesion.Plasminogenaktivatorinhibitor-1 (PAI-1) frigör i sin tur celler, förstör upar-vitrein och integrin- när det binder till uPA av uPA-upar-integrinkomplexet på cellytan Interaktion mellan glasvoxel.

I samband med regenerativ medicin mobiliseras mesenkymala stamceller från benmärgen i samband med allvarliga organskador och kan därför hittas i cirkulationen hos patienter med flera frakturer.Under vissa omständigheter, såsom njursvikt i slutstadiet, leversvikt i slutstadiet eller under början av avstötning efter hjärttransplantation, kan dessa celler dock inte detekteras i blodet [66].Intressant nog kan dessa mänskliga benmärgshärledda mesenkymala (stromala) progenitorceller inte detekteras i blodet hos friska individer [67].En roll för uPAR vid mobilisering av mesenkymala stamceller från benmärg har också tidigare föreslagits, liknande vad som sker vid mobilisering av hematopoetiska stamceller (HSC).Varabaneni et al.Resultaten visade att användningen av granulocytkolonistimulerande faktor i möss med uPAR-brist orsakade misslyckande av MSC, vilket återigen förstärkte det fibrinolytiska systemets stödjande roll vid cellmigrering.Ytterligare studier har också visat att glykosylfosfatidylinositol-förankrade uPA-receptorer reglerar adhesion, migration, proliferation och differentiering genom att aktivera vissa intracellulära signalvägar, enligt följande: pro-överlevnad fosfatidylinositol 4,5-bisfosfat 3-kinas/Akt-signalvägar 1/2kt och ERK och adhesionskinas (FAK).

MSC:er har visat ytterligare betydelse i samband med sårläkning.Till exempel, möss med plasminogenbrist uppvisade allvarliga förseningar i sårläkningshändelser, vilket tyder på att plasmin är kritiskt involverat i denna process.Hos människor kan förlust av plasmin också leda till komplikationer av sårläkning.Avbrott i blodflödet kan avsevärt hämma vävnadsregenerering, vilket förklarar varför dessa regenerativa processer är mer utmanande hos diabetespatienter.

5. Monocyter och regenereringssystem

Enligt litteraturen diskuteras mycket om monocyternas roll vid sårläkning.Makrofager härrör huvudsakligen från blodmonocyter och spelar en viktig roll inom regenerativ medicin [81].Eftersom neutrofiler utsöndrar IL-4, IL-1, IL-6 och TNF-a, penetrerar dessa celler typiskt sårstället cirka 24-48 timmar efter skadan.Blodplättar frisätter trombin och trombocytfaktor 4 (PF4), två kemokiner som främjar rekryteringen av monocyter och deras differentiering till makrofager och dendritiska celler.Ett slående särdrag hos makrofager är deras plasticitet, dvs deras förmåga att byta fenotyper och transdifferentiera till andra celltyper såsom endotelceller, som sedan visar olika funktioner som svar på olika biokemiska stimuli i sårets mikromiljö.De inflammatoriska cellerna uttrycker två huvudfenotyper, M1 eller M2, beroende på den lokala molekylära signalen som är källan till stimulansen.M1-makrofager induceras av mikrobiella medel och har därför mer pro-inflammatoriska effekter.Däremot genereras M2-makrofager vanligtvis av ett typ 2-svar och har antiinflammatoriska egenskaper, som typiskt kännetecknas av ökningar av IL-4, IL-5, IL-9 och IL-13.Det är också involverat i vävnadsreparation genom produktion av tillväxtfaktorer.Övergången från M1 till M2 isoformer drivs till stor del av de senare stadierna av sårläkning, där M1 makrofager utlöser neutrofil apoptos och initierar clearance av dessa celler).Fagocytos av neutrofiler aktiverar en kedja av händelser där cytokinproduktionen stängs av, polariserar makrofager och frisätter TGF-β1.Denna tillväxtfaktor är en nyckelregulator för myofibroblastdifferentiering och sårkontraktion, vilket möjliggör upplösning av inflammation och initiering av den proliferativa fasen i läkningskaskaden [57].Ett annat mycket besläktat protein involverat i cellulära processer är serin (SG).Denna hematopoetiska cellutsöndrade granulan har visat sig vara nödvändig för lagring av utsöndrade proteiner i specifika immunceller, såsom mastceller, neutrofiler och cytotoxiska T-lymfocyter.Medan många icke-hematopoetiska celler också syntetiserar serotonin, producerar alla inflammatoriska celler stora mängder av detta protein och lagrar det i granuler för ytterligare interaktion med andra inflammatoriska mediatorer, inklusive proteaser, cytokiner, kemokiner och tillväxtfaktor.Negativt laddade glykosaminoglykankedjor (GAG) i SG verkar vara kritiska för sekretorisk granulhomeostas, eftersom de kan binda till och underlätta lagringen av väsentligt laddade granulkomponenter på ett cell-, protein- och GAG-kedjespecifikt sätt.När det gäller deras inblandning i PRP, har Woulfe och kollegor tidigare visat att SG-brist är starkt förknippat med förändrad blodplättsmorfologi;defekter i trombocytfaktor 4, beta-tromglobulin och PDGF-lagring i trombocyter;dålig trombocytaggregation och sekretion in vitro och trombos in vivo bildar defekter.Forskarna drog därför slutsatsen att denna proteoglykan verkar vara en mästare som reglerar trombos.

 

Blodplättsrika produkter kan erhållas genom att samla in och centrifugera en individs helblod, separera blandningen i olika lager innehållande plasma, blodplättar, leukocyter och leukocyter.När blodplättskoncentrationerna är högre än basalvärdena kan tillväxten av ben och mjukvävnad påskyndas med minimala biverkningar.Användningen av autologa PRP-produkter är en relativt ny bioteknik som fortsätter att visa lovande resultat i stimulering och förbättrad läkning av olika vävnadsskador.Effektiviteten av detta alternativa terapeutiska tillvägagångssätt kan tillskrivas den topiska leveransen av ett brett spektrum av tillväxtfaktorer och proteiner, som efterliknar och stödjer fysiologiska sårläknings- och vävnadsreparationsprocesser.Dessutom har det fibrinolytiska systemet helt klart en viktig inverkan på den totala vävnadsreparationen.Förutom dess förmåga att förändra cellulär rekrytering av inflammatoriska celler och mesenkymala stamceller, modulerar den proteolytisk aktivitet i sårläkningsområden och under regenerering av mesodermala vävnader inklusive ben, brosk och muskler, och är därför nyckeln i muskuloskeletala medicinkomponenter.

Accelererande läkning är ett mycket eftertraktat mål av många yrkesverksamma inom det medicinska området, och PRP representerar ett positivt biologiskt verktyg som fortsätter att erbjuda lovande utvecklingar inom stimulering och välkoordinerad tandem av regenerativa händelser.Men eftersom detta terapeutiska verktyg förblir komplext, särskilt eftersom det frigör en myriad av bioaktiva faktorer och deras olika interaktionsmekanismer och signaleffekter, krävs ytterligare studier.

 

(Innehållet i den här artikeln är omtryckt, och vi tillhandahåller ingen uttrycklig eller underförstådd garanti för riktigheten, tillförlitligheten eller fullständigheten av innehållet i den här artikeln, och vi är inte ansvariga för åsikterna i denna artikel, vänligen förstå.)


Posttid: 19 juli 2022