מנגנון של טיפול בפלזמה עשירה בטסיות דם (PRP) לקידום ריפוי רקמות

המושג המכונה היום PRP הופיע לראשונה בתחום ההמטולוגיה בשנות ה-70.המטולוגים טבעו את המונח PRP לפני עשרות שנים בניסיון לתאר פלזמה המתקבלת מספירת טסיות מעל ערכים בסיסיים בדם היקפי.יותר מעשור לאחר מכן, נעשה שימוש ב-PRP בכירורגיית פה ולסת כצורה של פיברין עשיר בטסיות דם (PRF).לתכולת הפיברין בנגזרת PRP זו יש ערך רב בשל תכונות ההדבקה וההומאוסטטיות שלה, בעוד ל-PRP יש תכונות אנטי דלקתיות מתמשכות וממריץ את התפשטות התאים.לבסוף, בסביבות שנות ה-90, PRP הפך פופולרי, ובסופו של דבר, הטכנולוגיה הועברה לתחומים רפואיים אחרים.מאז, הביולוגיה החיובית הזו נחקרה ויישומה בהרחבה לטיפול בפציעות שרירים ושלד שונות אצל ספורטאים מקצועיים, מה שתרם עוד יותר לתשומת הלב התקשורתית הנרחבת שלה.בנוסף להיותו יעיל באורטופדיה וברפואת ספורט, נעשה שימוש ב-PRP ברפואת עיניים, גינקולוגיה, אורולוגיה וקרדיולוגיה, רפואת ילדים וכירורגיה פלסטית.בשנים האחרונות, PRP זוכה לשבחים גם על ידי רופאי עור על הפוטנציאל שלו לטפל בכיבים בעור, תיקון צלקות, חידוש רקמות, הצערת העור ואפילו נשירת שיער.

בהתחשב בעובדה ש-PRP ידוע כמניפולציה ישירה של ריפוי ותהליכים דלקתיים, יש להציג את מפל הריפוי כהתייחסות.תהליך הריפוי מחולק לארבעת השלבים הבאים: המוסטזיס;דַלֶקֶת;ריבוי תאי ומטריצה, ולבסוף שיפוץ פצעים.

1. ריפוי רקמות

מופעל מפל ריפוי רקמות, תהליך שמוביל לצבירה של טסיות דם, היווצרות קריש ופיתוח של מטריצה ​​חוץ-תאית זמנית (ECM. טסיות דם נצמדות לאחר מכן לחלבוני קולגן וחשופים ECM, מה שמעורר את נוכחותם של גרגירי α בשחרור של מולקולות ביו-אקטיביות טסיות הדם מכילות מגוון מולקולות ביו-אקטיביות, כולל גורמי גדילה, כימוקינים וציטוקינים, וכן מתווכים מעודדי דלקת כגון פרוסטגלנדינים, ציקלין הערמונית, היסטמין, טרומבוקסן, סרוטונין וברדיקינין.

השלב הסופי של תהליך הריפוי תלוי בעיצוב מחדש של הפצע.שיפוץ רקמות מווסת היטב כדי ליצור איזון בין תגובות אנבוליות וקטבוליות.במהלך שלב זה, גורם גדילה שמקורו בטסיות (PDGF), גורם גדילה משתנה (TGF-β) ופיברונקטין מעוררים את השגשוג והנדידה של פיברובלסטים, כמו גם את הסינתזה של רכיבי ECM.עם זאת, העיתוי של הבשלת הפצע תלוי במידה רבה בחומרת הפצע, במאפיינים האישיים וביכולת הריפוי הספציפית של הרקמה הפגועה, וגורמים פתופיזיולוגיים ומטבוליים מסוימים יכולים להשפיע על תהליך הריפוי, כגון איסכמיה ברקמות, היפוקסיה, זיהום. , חוסר איזון של גורמי גדילה, ואפילו מחלות הקשורות לתסמונת מטבולית.

מיקרו-סביבה פרו דלקתית המפריעה לתהליך הריפוי.כדי לסבך את העניינים, ישנה גם פעילות פרוטאז גבוהה המעכבת את הפעולה הטבעית של גורם הגדילה (GF).בנוסף לתכונות מיטוגניות, אנגיוגניות וכימוטקטיות, PRP הוא גם מקור עשיר לגורמי גדילה רבים, ביומולקולות שעשויות לנטרל השפעות מזיקות ברקמות דלקתיות על ידי שליטה בדלקת המחמירה וביסוס גירויים אנבוליים.בהתחשב בתכונות אלו, חוקרים עשויים למצוא פוטנציאל גדול בטיפול במגוון פציעות מורכבות.

2. ציטוקין

ציטוקינים ב-PRP ממלאים תפקידי מפתח במניפולציה של תהליכי תיקון רקמות וויסות נזקים דלקתיים.ציטוקינים אנטי דלקתיים הם קשת רחבה של מולקולות ביוכימיות המתווכות תגובות ציטוקינים פרו-דלקתיות, המושרות בעיקר על ידי מקרופאגים מופעלים.ציטוקינים אנטי דלקתיים מקיימים אינטראקציה עם מעכבי ציטוקינים ספציפיים וקולטני ציטוקינים מסיסים כדי לווסת דלקת.אנטגוניסטים לקולטן Interleukin (IL)-1, IL-4, IL-10, IL-11 ו-IL-13 מסווגים כציטוקינים אנטי דלקתיים העיקריים.בהתאם לסוג הפצע, ציטוקינים מסוימים, כגון אינטרפרון, גורם מעכב לוקמיה, TGF-β ו-IL-6, יכולים להפגין השפעות פרו או אנטי דלקתיות.ל-TNF-α, IL1 ו-IL-18 יש קולטני ציטוקינים מסוימים שעשויים לעכב את ההשפעות הפרו-דלקתיות של חלבונים אחרים [37].IL-10 הוא אחד מהציטוקינים האנטי דלקתיים החזקים ביותר, הוא יכול לווסת ציטוקינים פרו-דלקתיים כמו IL-1, IL-6 ו-TNF-α, ולהסדיר מעלה ציטוקינים אנטי דלקתיים.מנגנונים נגד ויסות אלה ממלאים תפקידים קריטיים בייצור ובתפקוד של ציטוקינים פרו-דלקתיים.בנוסף, ציטוקינים מסוימים עשויים לעורר תגובות איתות ספציפיות המעוררות פיברובלסטים, שהם קריטיים לתיקון רקמות.הציטוקינים הדלקתיים TGFβ1, IL-1β, IL-6, IL-13 ו-IL-33 מעוררים פיברובלסטים להתמיין למיופיברובלסטים ולשפר את ה-ECM [38].בתורם, פיברובלסטים מפרישים ציטוקינים TGF-β, IL-1β, IL-33, CXC ו-CC כימוקינים, המעודדים תגובות פרו-דלקתיות על ידי הפעלה וגיוס של תאי חיסון כגון מקרופאגים.לתאים דלקתיים אלו תפקידים מרובים באתר הפצע, בעיקר על ידי קידום פינוי הפצעים - כמו גם הביוסינתזה של כימוקינים, מטבוליטים וגורמי גדילה, החיוניים לעיצוב מחדש של רקמה חדשה.לפיכך, ציטוקינים הקיימים ב-PRP ממלאים תפקיד חשוב בגירוי תגובות חיסוניות מתווכות מסוג תאים, המניעים את הרזולוציה של השלב הדלקתי.למעשה, כמה חוקרים כינו את התהליך הזה "דלקת רגנרטיבית", מה שמרמז שהשלב הדלקתי, למרות אי-השקט של המטופל, הוא שלב קריטי הכרחי לתהליך תיקון הרקמות כדי להגיע למסקנה מוצלחת, לאור המנגנונים האפיגנטיים שבאמצעותם אותות דלקתיים מקדמים את הסלולר. פּלָסטִיוּת.

3. פיברין

טסיות טסיות נושאות מספר גורמים הקשורים למערכת הפיברינוליטית שעשויים להגביר או להוריד את התגובה הפיברינוליטית.הקשר הזמני והתרומה היחסית של מרכיבים המטולוגיים ותפקוד טסיות דם בהתדרדרות קרישים נותרו נושא הראוי לדיון נרחב בקהילה.בספרות מוצגים מחקרים רבים המתמקדים רק בטסיות הדם, אשר ידועות ביכולתן להשפיע על תהליך הריפוי.למרות מחקרים יוצאי דופן רבים, מרכיבים המטולוגיים אחרים, כגון גורמי קרישה ומערכת הפיברינוליטית, נמצאו גם הם כתורמים חשובים לתיקון פצעים יעיל.בהגדרה, פיברינוליזה היא תהליך ביולוגי מורכב המסתמך על הפעלה של אנזימים מסוימים כדי להקל על פירוק הפיברין.התגובה הפיברינוליטית הוצעה על ידי מחברים אחרים כי תוצרי פיברין פיברין (fdp) עשויים להיות למעשה גורמים מולקולריים האחראים לגירוי תיקון רקמות, רצף של אירועים ביולוגיים חשובים לפני שקיעת פיברין והסרה מאנגיוגנזה, הנחוצה לריפוי פצעים.היווצרות קריש לאחר פציעה פועלת כשכבת הגנה המגנה על הרקמה מפני איבוד דם, פלישה של גורמים מיקרוביאליים, וכן מספקת מטריצה ​​זמנית שדרכה תאים יכולים לנדוד במהלך התיקון.הקריש נובע מביקוע פיברינוגן על ידי פרוטאזות סרין וטסיות דם מתקבצות ברשת הפיברין המצולבת.תגובה זו יוזמת פילמור של מונומרים פיברין, האירוע העיקרי ביצירת קרישי דם.קרישים יכולים לשמש גם כמאגרים של ציטוקינים וגורמי גדילה, המשתחררים לאחר דה-גרנולציה של טסיות דם משופעלות.המערכת הפיברינוליטית מווסתת בחוזקה על ידי פלסמין וממלאת תפקיד מפתח בקידום נדידת תאים, זמינות ביולוגית של גורמי גדילה וויסות מערכות פרוטאז אחרות המעורבות בדלקת והתחדשות רקמות.ידוע כי רכיבים מרכזיים בפיברינוליזה, כגון קולטן מפעילי פלסמינוגן של urokinase (uPAR) ומעכבי מפעיל פלסמינוגן-1 (PAI-1) מתבטאים בתאי גזע מזנכימליים (MSCs), סוג תאים מיוחד הנחוץ לריפוי פצעים מוצלח.

4. נדידת תאים

הפעלת פלסמינוגן באמצעות האסוציאציה uPA-uPAR היא תהליך המקדם נדידת תאים דלקתיים מכיוון שהוא משפר פרוטאוליזה חוץ-תאית.מכיוון ש-uPAR חסר תחומים טרנסממברניים ואינטר-תאיים, החלבון דורש קולטנים שותפים כמו אינטגרינים וזיגונים כדי לווסת את נדידת התאים.יתרה מכך, קשירת uPA-uPAR הביאה לזיקה מוגברת של uPAR לקונקסינים ואינטגרינים של זגוגית, תוך קידום הידבקות תאים.מעכב פלסמינוגן אקטיבטור-1 (PAI-1) בתורו מנתק תאים, הורס את upar-vitrein ו-integrin- כאשר הוא נקשר ל-uPA של קומפלקס uPA-upar-integrin על פני התא אינטראקציה של ווקסלי זכוכית.

בהקשר של רפואה רגנרטיבית, תאי גזע מזנכימליים מגויסים ממח העצם בהקשר של פגיעה חמורה באיברים וכך עלולים להימצא במחזור של חולים עם שברים מרובים.עם זאת, בנסיבות מסוימות, כגון אי ספיקת כליות סופנית, אי ספיקת כבד בשלב סופי, או במהלך תחילת הדחייה לאחר השתלת לב, ייתכן שלא ניתן יהיה לזהות תאים אלו בדם [66].מעניין לציין שלא ניתן לזהות תאי אבות מזנכימליים (סטרומליים) אלה שמקורם במח עצם בדם של אנשים בריאים [67].תפקיד ל-uPAR בגיוס תאי גזע מזנכימליים של מח עצם הוצע בעבר, בדומה למה שמתרחש בגיוס תאי גזע המטופואטיים (HSC).ורבנאני ואח'.התוצאות הראו שהשימוש בגורם מגרה מושבות גרנולוציטים בעכברים חסרי uPAR גרם לכשל של MSCs, מה ששוב מחזק את התפקיד התומך של המערכת הפיברינוליטית בנדידת תאים.מחקרים נוספים הראו גם שקולטני uPA המעוגנים בגליקוזיל-פוספאטידילינוזיטול מווסתים הידבקות, נדידה, שגשוג והתמיינות על ידי הפעלת מסלולי איתות תוך-תאיים מסוימים, כדלקמן: פרו-הישרדות פוספטידילינוזיטול 4,5-ביספוספט 3-kinase1/2kt מסלול אותות ERK1/2kt , ו-adhesion kinase (FAK).

MSCs הוכיחו חשיבות נוספת בהקשר של ריפוי פצעים.לדוגמה, עכברים חסרי פלסמינוגן הפגינו עיכובים חמורים באירועי ריפוי פצעים, דבר המצביע על כך שפלסמין מעורב באופן קריטי בתהליך זה.בבני אדם, אובדן של פלסמין יכול להוביל גם לסיבוכים של ריפוי פצעים.הפרעה בזרימת הדם יכולה לעכב באופן משמעותי את התחדשות הרקמות, מה שמסביר מדוע תהליכי התחדשות אלו מאתגרים יותר בחולי סוכרת.

5. מונוציטים ומערכות התחדשות

על פי הספרות, יש הרבה דיונים על תפקידם של מונוציטים בריפוי פצעים.מקרופאגים מופקים בעיקר ממונוציטים בדם וממלאים תפקיד חשוב ברפואה רגנרטיבית [81].מכיוון שנויטרופילים מפרישים IL-4, IL-1, IL-6 ו-TNF-[alpha], תאים אלו חודרים בדרך כלל לאתר הפצע כ-24-48 שעות לאחר הפציעה.טסיות משחררות תרומבין ופקטור טסיות 4 (PF4), שני כימוקינים המקדמים גיוס מונוציטים והתמיינותם למקרופאגים ולתאים דנדריטים.תכונה בולטת של מקרופאגים היא הפלסטיות שלהם, כלומר, היכולת שלהם להחליף פנוטיפים ולהתמיין לסוגי תאים אחרים כגון תאי אנדותל, אשר מציגים לאחר מכן פונקציות שונות בתגובה לגירויים ביוכימיים שונים במיקרו-סביבה של הפצע.התאים הדלקתיים מבטאים שני פנוטיפים עיקריים, M1 או M2, בהתאם לאות המולקולרי המקומי המהווה את מקור הגירוי.מקרופאגים M1 מושרים על ידי סוכנים מיקרוביאליים ולכן יש להם השפעות פרו דלקתיות יותר.לעומת זאת, מקרופאגים M2 נוצרים בדרך כלל על ידי תגובה מסוג 2 ויש להם תכונות אנטי דלקתיות, המתאפיינות בדרך כלל בעלייה ב-IL-4, IL-5, IL-9 ו-IL-13.הוא מעורב גם בתיקון רקמות באמצעות ייצור גורמי גדילה.המעבר מאיזופורמים M1 ל-M2 מונע בעיקר על ידי השלבים המאוחרים של ריפוי פצעים, שבהם מקרופאגים M1 מפעילים אפופטוזיס נויטרופילים ומתחילים פינוי של תאים אלה).פגוציטוזיס על ידי נויטרופילים מפעיל שרשרת אירועים שבה ייצור ציטוקינים מושבת, מקטב מקרופאגים ומשחרר TGF-β1.גורם גדילה זה הוא מווסת מפתח של התמיינות מיופיברובלסט והתכווצות פצעים, המאפשר פתרון של דלקת והתחלת שלב ההתרבות במפל הריפוי [57].חלבון נוסף הקשור מאוד המעורב בתהליכים תאיים הוא סרין (SG).גרנולן זה המופרש על ידי תאים המטופואטי נמצא הכרחי לאחסון חלבונים המופרשים בתאי חיסון ספציפיים, כגון תאי פיטום, נויטרופילים ולימפוציטים T ציטוטוקסיים.בעוד שתאים לא-המטופואטיים רבים גם מסנתזים סרוטונין, כל התאים הדלקתיים מייצרים כמויות גדולות של חלבון זה ומאחסנים אותו בגרגירים לאינטראקציה נוספת עם מתווכים דלקתיים אחרים, כולל פרוטאזות, ציטוקינים, כימוקינים וגורם גדילה.נראה כי שרשראות גליקואמינוגליקן טעונות שליליות (GAG) ב-SG הן קריטיות להומאוסטזיס של גרגירי הפרשה, שכן הן יכולות להיקשר ולהקל על האחסון של רכיבי גרגירים טעונים באופן מהותי באופן ספציפי לתאים, חלבונים ו-GAG.בנוגע למעורבותם ב-PRP, Woulfe ועמיתיו הראו בעבר שחסר SG קשור מאוד לשינוי במורפולוגיה של טסיות;פגמים בפקטור 4 של טסיות, בטא-טרומוגלובולין ואחסון PDGF בטסיות;צבירה גרועה של טסיות דם והפרשה במבחנה ופקקת in vivo יוצרים פגמים.לכן החוקרים הגיעו למסקנה שנראה כי פרוטאוגליקן זה הוא מווסת ראשי של פקקת.

ניתן להשיג מוצרים עשירים בטסיות על ידי איסוף וצנטריפוגה של דם מלא של אדם, הפרדת התערובת לשכבות שונות המכילות פלזמה, טסיות דם, לויקוציטים וליקוציטים.כאשר ריכוזי הטסיות גבוהים מהערכים הבסיסיים, ניתן להאיץ את צמיחת העצם והרקמות הרכות עם מינימום תופעות לוואי.היישום של מוצרי PRP אוטולוגיים הוא ביוטכנולוגיה חדשה יחסית שממשיכה להראות תוצאות מבטיחות בגירוי וריפוי משופר של פציעות רקמות שונות.ניתן לייחס את היעילות של גישה טיפולית חלופית זו לאספקה ​​מקומית של מגוון רחב של גורמי גדילה וחלבונים, המחקה ותומכת בתהליכי ריפוי פצעים ותיקון רקמות פיזיולוגיים.יתר על כן, למערכת הפיברינוליטית יש בבירור השפעה חשובה על תיקון הרקמה הכולל.בנוסף ליכולתו לשנות את הגיוס הסלולרי של תאי דלקת ותאי גזע מזנכימליים, הוא מווסת פעילות פרוטאוליטית באזורי ריפוי פצעים ובמהלך התחדשות של רקמות מזודרמליות כולל עצם, סחוס ושריר, ולכן הוא מפתח במרכיבי רפואת השרירים והשלד.

האצת ריפוי היא מטרה מבוקשת מאוד על ידי אנשי מקצוע רבים בתחום הרפואי, ו-PRP מייצג כלי ביולוגי חיובי הממשיך להציע התפתחויות מבטיחות בגירוי ובתאום מתואם היטב של אירועי התחדשות.עם זאת, מכיוון שהכלי הטיפולי הזה נותר מורכב, במיוחד מכיוון שהוא משחרר אינספור גורמים ביו-אקטיביים ואת מנגנוני האינטראקציה השונים והשפעות האיתות שלהם, נדרשים מחקרים נוספים.

(התוכן של מאמר זה מודפס מחדש, ואיננו מספקים כל ערבות מפורשת או משתמעת לדיוק, מהימנות או שלמות התוכן הכלול במאמר זה, ואיננו אחראים לדעות של מאמר זה, אנא הבינו.)