side_banner

Molekylær mekanisme og effektivitet af blodpladerigt plasma (PRP) intraartikulær terapi

Primær knæartrose (OA) er fortsat en uoverskuelig degenerativ sygdom.Med stigende levetid og fedmeepidemien forårsager OA en voksende økonomisk og fysisk byrde.Knæ OA er en kronisk muskuloskeletal sygdom, som i sidste ende kan kræve kirurgisk indgreb.Derfor fortsætter patienter med at søge efter potentielle ikke-kirurgiske behandlinger, såsom injektion af blodpladerigt plasma (PRP) i det berørte knæled.

Ifølge Jayaram et al. er PRP en ny behandling for OA.Der mangler dog stadig klinisk dokumentation for dets effektivitet, og dets virkningsmekanisme er usikker.Selvom der er rapporteret lovende resultater vedrørende brugen af ​​PRP i knæ-OA, forbliver nøglespørgsmål såsom afgørende beviser vedrørende dets effektivitet, standarddoser og gode forberedelsesteknikker ukendte.

Knæ OA anslås at påvirke mere end 10 % af den globale befolkning med en livstidsrisiko på 45 %.Nutidige retningslinjer anbefaler både ikke-farmakologiske (f.eks. træning) og farmakologiske behandlinger, såsom orale ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler (NSAID'er).Disse behandlinger har dog normalt kun kortsigtede fordele.Desuden er stofbrug hos patienter med komorbiditet begrænset på grund af risikoen for komplikationer.

Intraartikulære kortikosteroider bruges normalt kun til kortvarig smertelindring, fordi deres fordel er begrænset til et par uger, og gentagne injektioner har vist sig at være forbundet med øget brusktab.Nogle forfattere siger, at brugen af ​​hyaluronsyre (HA) er kontroversiel.Andre forfattere rapporterede dog smertelindring efter 3 til 5 ugentlige injektioner af HA i 5 til 13 uger (nogle gange op til 1 år).

Når ovenstående alternativer fejler, anbefales total knæarthroplastik (TKA) ofte som en effektiv behandling.Det er dog dyrt og kan involvere medicinske og postoperative bivirkninger.Derfor er det afgørende at identificere alternative sikre og effektive behandlinger for knæ-OA.

Biologiske terapier, såsom PRP, er for nylig blevet undersøgt til behandling af knæ-OA.PRP er et autologt blodprodukt med en høj koncentration af blodplader.Effektiviteten af ​​PRP menes at være relateret til frigivelsen af ​​vækstfaktorer og andre molekyler, herunder blodpladeafledt vækstfaktor (PDGF), transformerende vækstfaktor (TGF)-beta, insulinlignende vækstfaktor type I (IGF-I) og vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF).

Flere publikationer indikerer, at PRP kan være lovende til behandling af knæ-OA.De fleste er dog uenige om den bedste metode, og der er mange begrænsninger, der begrænser korrekt analyse af deres resultater, med risiko for bias.Heterogeniteten af ​​præparat- og injektionsmetoderne, der anvendes i de rapporterede undersøgelser, er en begrænsning i definitionen af ​​et ideelt PRP-system.Desuden brugte de fleste forsøg HA som en komparator, hvilket er kontroversielt i sig selv.Nogle forsøg sammenlignede PRP med placebo og viste signifikant bedre symptomforbedring end saltvand efter 6 og 12 måneder.Disse forsøg har dog betydelige metodologiske mangler, herunder mangel på ordentlig blinding, hvilket tyder på, at deres fordele kan være overvurderet.

Fordelene ved PRP til behandling af knæ-OA er som følger: det er ret bekvemt at bruge på grund af dets hurtige forberedelse og minimal invasivitet;det er en relativt overkommelig teknik på grund af brugen af ​​eksisterende offentlige sundhedstjenesters strukturer og udstyr;og det er sandsynligvis sikkert, fordi det er et autologt produkt.Tidligere publikationer har kun rapporteret om mindre og midlertidige komplikationer.

Formålet med denne artikel er at gennemgå den nuværende molekylære virkningsmekanisme af PRP og omfanget af effektiviteten af ​​intraartikulær injektion af PRP hos patienter med knæ-OA.

 

Molekylær virkningsmekanisme af blodpladerigt plasma

Cochrane Library og PubMed (MEDLINE) søgninger efter PRI-relaterede undersøgelser i knæ OA blev analyseret.Søgeperioden er fra start af søgemaskinen til 15. december 2021. Kun undersøgelser af PRP ved knæ-OA, som forfatterne vurderede var af størst interesse, blev inkluderet.PubMed fandt 454 artikler, hvoraf 80 blev udvalgt.Der blev fundet en artikel i Cochrane Library, som også er indekseret, med i alt 80 referencer.

En undersøgelse offentliggjort i 2011 viste, at brugen af ​​vækstfaktorer (medlemmer af TGF-β-superfamilien, fibroblast-vækstfaktorfamilien, IGF-I og PDGF) i behandlingen af ​​OA virker lovende.

I 2014, Sandman et al.rapporterede, at PRP-behandling af OA-ledvæv resulterede i et fald i katabolisme;PRP resulterede imidlertid i et signifikant fald i matrixmetalloproteinase 13, en stigning i hyaluronansyntase 2-ekspression i synovialceller og en stigning i brusksynteseaktivitet.Resultaterne af denne undersøgelse tyder på, at PRP stimulerer produktionen af ​​endogen HA og reducerer bruskkatabolisme.PRP hæmmede også koncentrationen af ​​inflammatoriske mediatorer og deres genekspression i synoviale og chondrocytter.

I 2015 viste en kontrolleret laboratorieundersøgelse, at PRP signifikant stimulerede celleproliferation og overfladeproteinsekretion i human knæbrusk og synovialceller.Disse observationer hjælper med at forklare de biokemiske mekanismer forbundet med effektiviteten af ​​PRP i behandlingen af ​​knæ-OA.

I en murin OA-model (kontrolleret laboratorieundersøgelse) rapporteret af Khatab et al.I 2018 reducerede flere PRP-frigørende injektioner smerte og synovial tykkelse, muligvis medieret af makrofag-undertyper.Disse injektioner ser således ud til at reducere smerte og synovial betændelse og kan hæmme udviklingen af ​​OA hos patienter med tidlig stadium OA.

I 2018 konkluderede en gennemgang af PubMed-databaselitteraturen, at PRP-behandling af OA ser ud til at udøve en modulerende effekt på Wnt/β-catenin-vejen, hvilket kan være vigtigt for at opnå dens gavnlige kliniske effekter.

I 2019, Liu et al.undersøgte den molekylære mekanisme, hvorved PRP-afledte exosomer er involveret i at lindre OA.Det er vigtigt at fremhæve, at exosomer spiller en afgørende rolle i intercellulær kommunikation.I denne undersøgelse blev primære kanin-chondrocytter isoleret og behandlet med interleukin (IL)-1β for at etablere en in vitro-model af OA.Proliferations-, migrations- og apoptoseassays blev målt og sammenlignet mellem PRP-afledte exosomer og aktiveret PRP for at vurdere den terapeutiske effekt på OA.Mekanismerne involveret i Wnt/β-catenin signalvejen blev undersøgt ved western blot-analyse.PRP-afledte exosomer viste sig at have lignende eller bedre terapeutiske virkninger på OA end aktiveret PRP in vitro og in vivo.

I en musemodel af posttraumatisk OA rapporteret i 2020, Jayaram et al.tyder på, at virkningerne af PRP på OA-progression og sygdomsinduceret hyperalgesi kan være leukocytafhængige.De nævnte også, at leukocytfattigt PRP (LP-PRP) og en lille mængde leukocytrigt PRP (LR-PRP) forhindrer volumen- og overfladetab.

Resultaterne rapporteret af Yang et al.2021-undersøgelsen viste, at PRP i det mindste delvist svækkede IL-1β-induceret chondrocytapoptose og inflammation ved at hæmme hypoxi-inducerbar faktor 2α.

I en rottemodel af OA under anvendelse af PRP, Sun et al.microRNA-337 og microRNA-375 viste sig at forsinke OA-progression ved at påvirke inflammation og apoptose.

Ifølge Sheean et al. er de biologiske aktiviteter af PRP mangefacetterede: blodplade-alfa-granulat fremmer frigivelsen af ​​forskellige vækstfaktorer, herunder VEGF og TGF-beta, og inflammation reguleres ved at hæmme nuklear faktor-κB-vejen

Koncentrationer af humorale faktorer i PRP fremstillet fra begge kits og virkningerne af humorale faktorer på makrofagfænotype blev undersøgt.De fandt forskelle i cellulære komponenter og humoral faktor koncentrationer mellem PRP oprenset ved hjælp af de to kits.Det autologe proteinopløsning LR-PRP kit har højere koncentrationer af M1 og M2 makrofag-relaterede faktorer.Tilsætning af PRP-supernatant til dyrkningsmediet af monocyt-afledte makrofager og M1-polariserede makrofager viste, at PRP inhiberede M1-makrofagerpolarisering og fremmede M2-makrofagerpolarisering.

I 2021, Szwedowski et al.Vækstfaktorer frigivet i OA-knæled efter PRP-injektion er beskrevet: tumornekrosefaktor (TNF), IGF-1, TGF, VEGF, disaggregerer og metalloproteinaser med trombospondin-motiver, interleukiner, matrixmetalloproteinaser, epidermal vækstfaktor, hepatocytvækstfaktor, fibroblablast. vækstfaktor, keratinocytvækstfaktor og blodpladefaktor 4.

1. PDGF

PDGF blev først opdaget i blodplader.Det er et varmebestandigt, syrebestandigt, kationisk polypeptid, der let hydrolyseres af trypsin.Det er en af ​​de tidligste vækstfaktorer, der optræder på brudsteder.Det er stærkt udtrykt i traumatisk knoglevæv, hvilket gør osteoblaster kemotaktiske og prolifererer, øger evnen til kollagensyntese og fremmer absorptionen af ​​osteoklaster, hvorved knogledannelsen fremmes.Derudover kan PDGF også fremme proliferation og differentiering af fibroblaster og fremme vævsremodellering.

2. TGF-B

TGF-B er et polypeptid sammensat af 2 kæder, som virker på fibroblaster og præ-osteoblaster i en parakrin og/eller autokrin form, hvilket stimulerer proliferationen af ​​osteoblaster og præ-osteoblaster og syntesen af ​​kollagenfibre, som en kemokin, osteoprogenitor celler optages i det skadede knoglevæv, og dannelsen og absorptionen af ​​osteoklaster hæmmes.TGF-B regulerer også ECM (ekstracellulær matrix) syntese, har kemotaktiske virkninger på neutrofiler og monocytter og medierer lokale inflammatoriske responser.

3. VEGF

VEGF er et dimert glycoprotein, som binder til receptorer på overfladen af ​​vaskulære endotelceller gennem autokrine eller parakrine, fremmer endotelcelleproliferation, inducerer dannelsen og etableringen af ​​nye blodkar, leverer ilt til frakturende ender, tilfører næringsstoffer og transporterer metabolisk affald. ., hvilket giver et gunstigt mikromiljø for metabolisme i det lokale knogleregenereringsområde.Derefter, under påvirkning af VEGF, forstærkes den alkaliske fosfataseaktivitet af osteoblastdifferentiering, og lokale calciumsalte aflejres for at fremme frakturheling.Derudover fremmer VEGF reparationen af ​​blødt væv ved at forbedre blodtilførslen af ​​det bløde væv omkring bruddet, og fremmer helingen af ​​brud, og har en gensidig fremmende effekt med PDGF.

4. EGF

EGF er en kraftfuld celledelingsfremmende faktor, der stimulerer deling og proliferation af forskellige typer vævsceller i kroppen, samtidig med at den fremmer matrixsyntese og aflejring, fremmer dannelse af fibrøst væv og fortsætter med at transformere sig til knogle for at erstatte knoglevævsdannelse.En anden faktor, som EGF deltager i frakturreparation, er, at den kan aktivere phospholipase A og derved fremme frigivelsen af ​​arachidonsyre fra epitelceller og fremme syntesen af ​​prostaglandiner ved at regulere aktiviteterne af cyclooxygenase og lipoxygenase.Rollen af ​​resorption og senere knogledannelse.Det kan ses, at EGF deltager i helingsprocessen af ​​frakturer og kan fremskynde frakturheling.Derudover kan EGF fremme proliferationen af ​​epidermale celler og endotelceller og inducere endotelceller til at migrere til såroverfladen.

5. IGF

IGF-1 er et enkeltkædet polypeptid, der binder til receptorer i knogler og aktiverer tyrosinprotease efter receptorautophosphorylering, som fremmer phosphoryleringen af ​​insulinreceptorsubstrater og derved regulerer cellevækst, proliferation og metabolisme.Det kan stimulere osteoblaster og præ-osteoblaster, fremme brusk- og knoglematrixdannelse.Derudover spiller det en vigtig rolle i koblingen af ​​knogleombygning ved at mediere differentieringen og dannelsen af ​​osteoblaster og osteoklaster og deres funktionelle aktiviteter.Derudover er IGF også en af ​​de vigtige faktorer i sårreparation.Det er en faktor, der fremmer fibroblasternes indtræden i cellecyklussen og stimulerer differentieringen og syntesen af ​​fibroblaster.

 

PRP er et autologt koncentrat af blodplader og vækstfaktorer afledt af centrifugeret blod.Der er to andre typer blodpladekoncentrater: blodpladerigt fibrin og plasmarig vækstfaktor.PRP kan kun fås fra flydende blod;det er ikke muligt at få PRP fra serum eller størknet blod.

Der er forskellige kommercielle teknikker til at indsamle blod og opnå PRP.Forskelle mellem dem omfatter mængden af ​​blod, der skal udtages fra patienten;isolationsteknik;centrifugeringshastighed;mængde til koncentratvolumen efter centrifugering;Behandlingstid;

Forskellige blodcentrifugeringsteknikker er blevet rapporteret at påvirke leukocytforholdet.Blodpladeantal i 1 μL blod fra raske individer varierer fra 150.000 til 300.000.Blodplader er ansvarlige for at stoppe blødning.

Blodpladernes alfagranula indeholder forskellige typer proteiner såsom vækstfaktorer (f.eks. transformerende vækstfaktor beta, insulinlignende vækstfaktor, epidermal vækstfaktor), kemokiner, koagulanter, antikoagulanter, fibrinolytiske proteiner, adhæsionsproteiner, integrerede membranproteiner, immunmediatorer angiogene faktorer og inhibitorer og bakteriedræbende proteiner.

Den nøjagtige mekanisme for PRP-virkning er stadig ukendt.PRP ser ud til at stimulere chondrocytter til at ombygge brusk og biosyntesen af ​​kollagen og proteoglykaner.Det er blevet brugt i forskellige medicinske specialer såsom oral og maxillofacial kirurgi (herunder temporomandibulær OA), dermatologi, oftalmologi, kardiothoraxkirurgi og plastikkirurgi.

 

(Indholdet af denne artikel er genoptrykt, og vi giver ingen udtrykkelig eller underforstået garanti for nøjagtigheden, pålideligheden eller fuldstændigheden af ​​indholdet i denne artikel, og vi er ikke ansvarlige for udtalelserne i denne artikel, forstå venligst.)


Indlægstid: 27-jul-2022