side_banner

Molekylær mekanisme og effektivitet av blodplate-rik plasma (PRP) intraartikulær terapi

Primær kneartrose (OA) er fortsatt en uhåndterlig degenerativ sykdom.Med økende forventet levealder og fedmeepidemien forårsaker OA en økende økonomisk og fysisk belastning.Kne-OA er en kronisk muskel- og skjelettsykdom som til slutt kan kreve kirurgisk inngrep.Derfor fortsetter pasienter å lete etter potensielle ikke-kirurgiske behandlinger, for eksempel injeksjon av blodplaterikt plasma (PRP) i det berørte kneleddet.

I følge Jayaram et al. er PRP en ny behandling for OA.Imidlertid mangler fortsatt kliniske bevis for effektiviteten, og virkningsmekanismen er usikker.Selv om lovende resultater er rapportert angående bruk av PRP i kne-OA, er nøkkelspørsmål som avgjørende bevis for effektiviteten, standarddoser og gode forberedelsesteknikker fortsatt ukjente.

Kne-OA anslås å påvirke mer enn 10 % av den globale befolkningen, med en livstidsrisiko på 45 %.Moderne retningslinjer anbefaler både ikke-farmakologiske (f.eks. trening) og farmakologiske behandlinger, slik som orale ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler (NSAIDs).Imidlertid har disse behandlingene vanligvis bare kortsiktige fordeler.Videre er legemiddelbruk hos pasienter med komorbiditet begrenset på grunn av risikoen for komplikasjoner.

Intraartikulære kortikosteroider brukes vanligvis bare for kortvarig smertelindring fordi fordelen er begrenset til noen få uker, og gjentatte injeksjoner har vist seg å være assosiert med økt brusktap.Noen forfattere oppgir at bruken av hyaluronsyre (HA) er kontroversiell.Imidlertid rapporterte andre forfattere smertelindring etter 3 til 5 ukentlige injeksjoner av HA i 5 til 13 uker (noen ganger opptil 1 år).

Når de ovennevnte alternativene mislykkes, anbefales ofte total kneartroplastikk (TKA) som en effektiv behandling.Det er imidlertid kostbart og kan innebære medisinske og postoperative bivirkninger.Derfor er det avgjørende å identifisere alternative trygge og effektive behandlinger for kne-OA.

Biologiske terapier, som PRP, har nylig blitt undersøkt for behandling av OA i kne.PRP er et autologt blodprodukt med høy konsentrasjon av blodplater.Effektiviteten til PRP antas å være relatert til frigjøring av vekstfaktorer og andre molekyler, inkludert blodplateavledet vekstfaktor (PDGF), transformerende vekstfaktor (TGF)-beta, insulinlignende vekstfaktor type I (IGF-I) , og vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF).

Flere publikasjoner indikerer at PRP kan være lovende for behandling av kne-OA.Imidlertid er de fleste uenige om den beste metoden, og det er mange begrensninger som begrenser riktig analyse av resultatene deres, med fare for skjevhet.Heterogeniteten til preparatet og injeksjonsmetodene brukt i de rapporterte studiene er en begrensning i å definere et ideelt PRP-system.Videre brukte de fleste forsøk HA som en komparator, noe som er kontroversielt i seg selv.Noen studier sammenlignet PRP med placebo og viste signifikant bedre symptomforbedring enn saltvann etter 6 og 12 måneder.Imidlertid har disse forsøkene betydelige metodologiske mangler, inkludert mangel på skikkelig blending, noe som tyder på at fordelene deres kan overvurderes.

Fordelene med PRP for behandling av kne-OA er som følger: det er ganske praktisk å bruke på grunn av dets raske forberedelse og minimal invasivitet;det er en relativt rimelig teknikk på grunn av bruken av eksisterende offentlige helsetjenestestrukturer og utstyr;og det er sannsynligvis trygt, fordi det er et autologt produkt.Tidligere publikasjoner har kun rapportert om mindre og forbigående komplikasjoner.

Hensikten med denne artikkelen er å gjennomgå den nåværende molekylære virkningsmekanismen til PRP og graden av effektivitet av intraartikulær injeksjon av PRP hos pasienter med kne-OA.

 

Molekylær virkningsmekanisme for blodplaterikt plasma

Cochrane Library og PubMed (MEDLINE) søk etter PRI-relaterte studier i kne-OA ble analysert.Søkeperioden er fra oppstart av søkemotor til 15. desember 2021. Kun studier av PRP ved kne-OA som forfatterne anså for å være av størst interesse ble inkludert.PubMed fant 454 artikler, hvorav 80 ble valgt ut.En artikkel ble funnet i Cochrane Library, som også er indeksert, med totalt 80 referanser.

En studie publisert i 2011 viste at bruken av vekstfaktorer (medlemmer av TGF-β-superfamilien, fibroblastvekstfaktorfamilien, IGF-I og PDGF) i behandlingen av OA virker lovende.

I 2014, Sandman et al.rapporterte at PRP-behandling av OA leddvev resulterte i en reduksjon i katabolisme;PRP resulterte imidlertid i en signifikant reduksjon i matrisemetalloproteinase 13, en økning i hyaluronansyntase 2-ekspresjon i synovialceller og en økning i brusksynteseaktivitet.Resultatene av denne studien tyder på at PRP stimulerer produksjonen av endogen HA og reduserer bruskkatabolisme.PRP hemmet også konsentrasjonen av inflammatoriske mediatorer og deres genuttrykk i synoviale og kondrocytter.

I 2015 viste en kontrollert laboratoriestudie at PRP signifikant stimulerte celleproliferasjon og overflateproteinsekresjon i human knebrusk og synovialceller.Disse observasjonene hjelper til med å forklare de biokjemiske mekanismene knyttet til effektiviteten av PRP i behandlingen av kne-OA.

I en murin OA-modell (kontrollert laboratoriestudie) rapportert av Khatab et al.I 2018 reduserte flere PRP-frigjøringsinjeksjoner smerte og synovial tykkelse, muligens mediert av makrofag-undertyper.Dermed ser disse injeksjonene ut til å redusere smerte og synovial betennelse, og kan hemme utvikling av OA hos pasienter med tidlig stadium OA.

I 2018 konkluderte en gjennomgang av PubMed-databaselitteraturen at PRP-behandling av OA ser ut til å ha en modulerende effekt på Wnt/β-catenin-banen, noe som kan være viktig for å oppnå dens gunstige kliniske effekter.

I 2019, Liu et al.undersøkte den molekylære mekanismen som PRP-avledede eksosomer er involvert i å lindre OA.Det er viktig å fremheve at eksosomer spiller en avgjørende rolle i intercellulær kommunikasjon.I denne studien ble primære kaninkondrocytter isolert og behandlet med interleukin (IL)-1β for å etablere en in vitro-modell av OA.Proliferasjons-, migrasjons- og apoptoseanalyser ble målt og sammenlignet mellom PRP-avledede eksosomer og aktivert PRP for å vurdere den terapeutiske effekten på OA.Mekanismene involvert i Wnt/β-catenin-signalveien ble undersøkt ved western blot-analyse.PRP-avledede eksosomer ble funnet å ha lignende eller bedre terapeutiske effekter på OA enn aktivert PRP in vitro og in vivo.

I en musemodell av posttraumatisk OA rapportert i 2020, Jayaram et al.tyder på at effekten av PRP på OA-progresjon og sykdomsindusert hyperalgesi kan være leukocyttavhengig.De nevnte også at leukocyttfattig PRP (LP-PRP) og en liten mengde leukocyttrik PRP (LR-PRP) forhindrer volum og overflatetap.

Funnene rapportert av Yang et al.2021-studien viste at PRP i det minste delvis svekket IL-1β-indusert kondrocytt-apoptose og betennelse ved å hemme hypoksi-induserbar faktor 2α.

I en rottemodell av OA ved bruk av PRP, Sun et al.microRNA-337 og microRNA-375 ble funnet å forsinke OA-progresjon ved å påvirke betennelse og apoptose.

I følge Sheean et al., er de biologiske aktivitetene til PRP mangefasetterte: blodplate-alfa-granulat fremmer frigjøring av ulike vekstfaktorer, inkludert VEGF og TGF-beta, og betennelse reguleres ved å hemme kjernefaktor-κB-banen

Konsentrasjoner av humorale faktorer i PRP fremstilt fra begge settene og effekten av humorale faktorer på makrofagfenotype ble undersøkt.De fant forskjeller i cellulære komponenter og humoral faktor konsentrasjoner mellom PRP renset ved hjelp av de to settene.Det autologe proteinløsningen LR-PRP-settet har høyere konsentrasjoner av M1 og M2 makrofagrelaterte faktorer.Tilsetning av PRP-supernatant til kulturmediet av monocyttavledede makrofager og M1-polariserte makrofager viste at PRP inhiberte M1-makrofagpolarisering og fremmet M2-makrofagpolarisering.

I 2021, Szwedowski et al.Vekstfaktorer frigjort i OA kneledd etter PRP-injeksjon er beskrevet: tumornekrosefaktor (TNF), IGF-1, TGF, VEGF, disaggregert og metalloproteinaser med trombospondinmotiver, interleukiner, matrisemetalloproteinaser, epidermal vekstfaktor, hepatocyttvekstfaktor, fibroblablast. vekstfaktor, keratinocyttvekstfaktor og blodplatefaktor 4.

1. PDGF

PDGF ble først oppdaget i blodplater.Det er et varmebestandig, syrebestandig, kationisk polypeptid som lett hydrolyseres av trypsin.Det er en av de tidligste vekstfaktorene som vises på bruddsteder.Det er sterkt uttrykt i traumatisk benvev, noe som gjør osteoblaster kjemotaktiske og prolifererer, øker evnen til kollagensyntese og fremmer absorpsjonen av osteoklaster, og fremmer derved beindannelse.I tillegg kan PDGF også fremme spredning og differensiering av fibroblaster og fremme vevsremodellering.

2. TGF-B

TGF-B er et polypeptid sammensatt av 2 kjeder, som virker på fibroblaster og pre-osteoblaster i en parakrin og/eller autokrin form, og stimulerer spredningen av osteoblaster og pre-osteoblaster og syntesen av kollagenfibre, som et kjemokin, osteoprogenitor celler absorberes i det skadede beinvevet, og dannelsen og absorpsjonen av osteoklaster hemmes.TGF-B regulerer også ECM (ekstracellulær matrise) syntese, har kjemotaktiske effekter på nøytrofiler og monocytter, og medierer lokale inflammatoriske responser.

3. VEGF

VEGF er et dimert glykoprotein, som binder seg til reseptorer på overflaten av vaskulære endotelceller gjennom autokrine eller parakrine, fremmer endotelcelleproliferasjon, induserer dannelse og etablering av nye blodårer, tilfører oksygen til frakturende ender, tilfører næringsstoffer og transporterer metabolsk avfall. ., og gir et gunstig mikromiljø for metabolisme i det lokale beinregenereringsområdet.Deretter, under påvirkning av VEGF, økes den alkaliske fosfataseaktiviteten til osteoblastdifferensiering, og lokale kalsiumsalter avsettes for å fremme bruddheling.I tillegg fremmer VEGF reparasjon av bløtvev ved å forbedre blodtilførselen til bløtvevet rundt bruddet, og fremmer tilheling av brudd, og har en gjensidig fremmende effekt med PDGF.

4. EGF

EGF er en kraftig celledelingsfremmende faktor som stimulerer delingen og spredningen av ulike typer vevsceller i kroppen, samtidig som den fremmer matrisesyntese og avsetning, fremmer dannelse av fibrøst vev og fortsetter å transformeres til bein for å erstatte benvevsdannelse.En annen faktor som EGF deltar i bruddreparasjon er at den kan aktivere fosfolipase A, og derved fremme frigjøring av arakidonsyre fra epitelceller, og fremme syntesen av prostaglandiner ved å regulere aktivitetene til cyklooksygenase og lipoksygenase.Rollen til resorpsjon og senere bendannelse.Det kan sees at EGF deltar i helingsprosessen av brudd og kan akselerere bruddtilheling.I tillegg kan EGF fremme spredningen av epidermale celler og endotelceller, og indusere endotelceller til å migrere til såroverflaten.

5. IGF

IGF-1 er et enkeltkjedet polypeptid som binder seg til reseptorer i bein og aktiverer tyrosinprotease etter reseptorautofosforylering, som fremmer fosforylering av insulinreseptorsubstrater, og derved regulerer cellevekst, proliferasjon og metabolisme.Det kan stimulere osteoblaster og pre-osteoblaster, fremme brusk- og benmatrisedannelse.I tillegg spiller det en viktig rolle i koblingen av beinremodellering ved å formidle differensiering og dannelse av osteoblaster og osteoklaster og deres funksjonelle aktiviteter.I tillegg er IGF også en av de viktige faktorene i sårreparasjon.Det er en faktor som fremmer inntreden av fibroblaster i cellesyklusen og stimulerer differensiering og syntese av fibroblaster.

 

PRP er et autologt konsentrat av blodplater og vekstfaktorer avledet fra sentrifugert blod.Det finnes to andre typer blodplatekonsentrater: blodplaterikt fibrin og plasmarik vekstfaktor.PRP kan bare fås fra flytende blod;det er ikke mulig å få PRP fra serum eller levret blod.

Det finnes forskjellige kommersielle teknikker for å samle blod og få PRP.Forskjeller mellom dem inkluderer mengden blod som må tas fra pasienten;isolasjonsteknikk;sentrifugering hastighet;mengde til konsentrert volum etter sentrifugering;Behandlingstid;

Ulike blodsentrifugeringsteknikker er rapportert å påvirke leukocyttforholdet.Antall blodplater i 1 μL blod fra friske individer varierer fra 150 000 til 300 000.Blodplater er ansvarlige for å stoppe blødning.

Alfagranulene til blodplater inneholder forskjellige typer proteiner som vekstfaktorer (f.eks. transformerende vekstfaktor beta, insulinlignende vekstfaktor, epidermal vekstfaktor), kjemokiner, koagulanter, antikoagulanter, fibrinolytiske proteiner, adhesjonsproteiner, integrerte membranproteiner, immunmediatorer , angiogene faktorer og inhibitorer, og bakteriedrepende proteiner.

Den nøyaktige mekanismen for PRP-virkning er fortsatt ukjent.PRP ser ut til å stimulere kondrocytter til å remodellere brusk og biosyntesen av kollagen og proteoglykaner.Det har blitt brukt i ulike medisinske spesialiteter som oral og maxillofacial kirurgi (inkludert temporomandibulær OA), dermatologi, oftalmologi, kardiothoraxkirurgi og plastisk kirurgi.

 

(Innholdet i denne artikkelen er skrevet ut på nytt, og vi gir ingen uttrykkelig eller underforstått garanti for nøyaktigheten, påliteligheten eller fullstendigheten til innholdet i denne artikkelen, og vi er ikke ansvarlige for meningene til denne artikkelen, vennligst forstå.)


Innleggstid: 27. juli 2022