مکانیسم مولکولی و اثربخشی پلاسمای غنی از پلاکت (PRP) درمان داخل مفصلی

استئوآرتریت اولیه زانو (OA) همچنان یک بیماری دژنراتیو غیر قابل کنترل است.با افزایش امید به زندگی و اپیدمی چاقی، OA باعث افزایش بار اقتصادی و فیزیکی می شود.استئوآرتریت زانو یک بیماری اسکلتی- عضلانی مزمن است که ممکن است در نهایت نیاز به مداخله جراحی داشته باشد.بنابراین، بیماران به جستجوی درمان‌های غیرجراحی بالقوه مانند تزریق پلاسمای غنی از پلاکت (PRP) به مفصل زانو آسیب‌دیده ادامه می‌دهند.

با توجه به Jayaram و همکاران، PRP یک درمان نوظهور برای OA است.با این حال، شواهد بالینی در مورد اثربخشی آن هنوز وجود ندارد و مکانیسم اثر آن نامشخص است.اگرچه نتایج امیدوارکننده‌ای در مورد استفاده از PRP در استئوآرتریت زانو گزارش شده است، سوالات کلیدی مانند شواهد قطعی در مورد اثربخشی، دوزهای استاندارد و تکنیک‌های آماده‌سازی خوب ناشناخته باقی مانده‌اند.

تخمین زده می شود که آرتروز زانو بیش از 10 درصد از جمعیت جهان را تحت تأثیر قرار می دهد و خطر ابتلا به آن در طول زندگی 45 درصد است.دستورالعمل‌های معاصر هم درمان‌های غیردارویی (مانند ورزش) و هم درمان‌های دارویی مانند داروهای ضدالتهاب غیراستروئیدی خوراکی (NSAIDs) را توصیه می‌کنند.با این حال، این درمان ها معمولاً فقط فواید کوتاه مدت دارند.علاوه بر این، مصرف دارو در بیماران مبتلا به بیماری های همراه به دلیل خطر عوارض محدود است.

کورتیکواستروئیدهای داخل مفصلی معمولاً فقط برای تسکین درد کوتاه مدت استفاده می شوند زیرا سود آنها به چند هفته محدود می شود و نشان داده شده است که تزریق مکرر با افزایش از دست دادن غضروف همراه است.برخی از نویسندگان بیان می کنند که استفاده از اسید هیالورونیک (HA) بحث برانگیز است.با این حال، سایر نویسندگان کاهش درد را پس از 3 تا 5 تزریق هفتگی HA به مدت 5 تا 13 هفته (گاهی تا 1 سال) گزارش کردند.

هنگامی که جایگزین های فوق با شکست مواجه می شوند، آرتروپلاستی کامل زانو (TKA) اغلب به عنوان یک درمان موثر توصیه می شود.با این حال، پرهزینه است و ممکن است عوارض جانبی پزشکی و پس از عمل داشته باشد.بنابراین، شناسایی درمان‌های ایمن و مؤثر جایگزین برای OA زانو بسیار مهم است.

درمان های بیولوژیکی مانند PRP اخیرا برای درمان OA زانو مورد بررسی قرار گرفته است.PRP یک فرآورده خونی اتولوگ با غلظت بالای پلاکت است.تصور می‌شود که اثربخشی PRP به آزادسازی فاکتورهای رشد و سایر مولکول‌ها، از جمله فاکتور رشد مشتق از پلاکت (PDGF)، فاکتور رشد تبدیل‌کننده (TGF)-بتا، فاکتور رشد شبه انسولین نوع I (IGF-I) مربوط می‌شود. و فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF).

چندین مقاله نشان می دهد که PRP ممکن است برای درمان OA زانو امیدوار کننده باشد.با این حال، اکثر آنها در مورد بهترین روش اختلاف نظر دارند، و محدودیت‌های زیادی وجود دارد که تجزیه و تحلیل مناسب نتایج آنها را در معرض خطر سوگیری محدود می‌کند.ناهمگونی روش های آماده سازی و تزریق به کار رفته در مطالعات گزارش شده یک محدودیت در تعریف یک سیستم PRP ایده آل است.علاوه بر این، بیشتر کارآزمایی‌ها از HA به عنوان مقایسه‌کننده استفاده می‌کردند که به خودی خود بحث‌برانگیز است.برخی کارآزمایی‌ها PRP را با دارونما مقایسه کردند و بهبود علائم را به طور قابل‌توجهی بهتر از سالین در 6 و 12 ماهگی نشان دادند.با این حال، این کارآزمایی‌ها نقص‌های روش‌شناختی قابل‌توجهی دارند، از جمله فقدان کور کردن مناسب، که نشان می‌دهد ممکن است مزایای آنها بیش از حد برآورد شود.

مزایای پی آر پی برای درمان آرتروز زانو به شرح زیر است: استفاده از آن به دلیل آماده سازی سریع و حداقل تهاجم آن بسیار راحت است.این یک تکنیک نسبتاً مقرون به صرفه به دلیل استفاده از ساختارها و تجهیزات خدمات بهداشت عمومی موجود است.و احتمالاً بی خطر است، زیرا یک محصول اتولوگ است.انتشارات قبلی فقط عوارض جزئی و موقتی را گزارش کرده اند.

هدف از این مقاله بررسی مکانیسم مولکولی فعلی PRP و میزان اثربخشی تزریق داخل مفصلی PRP در بیماران مبتلا به OA زانو می باشد.

مکانیسم مولکولی اثر پلاسمای غنی از پلاکت

جستجوهای کتابخانه کاکرین و PubMed (MEDLINE) برای مطالعات مربوط به PRI در OA زانو مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.دوره جستجو از شروع موتور جستجو تا 15 دسامبر 2021 است. تنها مطالعات مربوط به PRP در OA زانو که نویسندگان آن را بیشترین علاقه را در نظر می‌گرفتند، شامل شدند.PubMed 454 مقاله پیدا کرد که 80 مورد انتخاب شدند.مقاله ای در کتابخانه کاکرین یافت شد که نمایه نیز شده است و در مجموع 80 مرجع دارد.

مطالعه ای که در سال 2011 منتشر شد نشان داد که استفاده از فاکتورهای رشد (اعضای خانواده فوق العاده TGF-β، خانواده فاکتور رشد فیبروبلاست، IGF-I و PDGF) در مدیریت OA امیدوارکننده به نظر می رسد.

در سال 2014، سندمن و همکاران.گزارش داد که درمان PRP بافت مفصلی OA منجر به کاهش کاتابولیسم شد.با این حال، PRP منجر به کاهش قابل توجهی در ماتریکس متالوپروتئیناز 13، افزایش بیان هیالورونان سنتاز 2 در سلول های سینوویال و افزایش فعالیت سنتز غضروف شد.نتایج این مطالعه نشان می دهد که PRP باعث تحریک تولید HA درون زا و کاهش کاتابولیسم غضروفی می شود.PRP همچنین غلظت واسطه های التهابی و بیان ژن آنها را در سینوویال و سلول های غضروفی مهار کرد.

در سال 2015، یک مطالعه آزمایشگاهی کنترل شده نشان داد که PRP به طور قابل توجهی تکثیر سلولی و ترشح پروتئین سطحی در غضروف زانو و سلول های سینوویال انسان را تحریک می کند.این مشاهدات به توضیح مکانیسم های بیوشیمیایی مرتبط با اثربخشی PRP در درمان OA زانو کمک می کند.

در یک مدل OA موش (مطالعه آزمایشگاهی کنترل شده) گزارش شده توسط خطاب و همکاران.در سال 2018، تزریق‌های چندگانه آزادکننده PRP، درد و ضخامت سینوویال را کاهش داد که احتمالاً با واسطه‌ی زیرگروه‌های ماکروفاژ انجام می‌شود.بنابراین، به نظر می‌رسد که این تزریق‌ها درد و التهاب سینوویال را کاهش می‌دهند و ممکن است از توسعه OA در بیماران مبتلا به OA در مراحل اولیه جلوگیری کنند.

در سال 2018، مروری بر ادبیات پایگاه داده PubMed به این نتیجه رسید که به نظر می‌رسد درمان PRP OA اثر تعدیل‌کننده‌ای بر مسیر Wnt/β-catenin دارد که ممکن است برای دستیابی به اثرات بالینی مفید آن مهم باشد.

در سال 2019، لیو و همکاران.مکانیسم مولکولی را که توسط آن اگزوزوم های مشتق شده از PRP در کاهش OA نقش دارند، بررسی کردند.مهم است که تأکید شود اگزوزوم ها نقش مهمی در ارتباطات بین سلولی دارند.در این مطالعه، سلول‌های غضروفی اولیه خرگوش جدا شده و با اینترلوکین (IL)-1β برای ایجاد یک مدل آزمایشگاهی OA تحت درمان قرار گرفتند.سنجش تکثیر، مهاجرت و آپوپتوز بین اگزوزوم‌های مشتق شده از PRP و PRP فعال برای ارزیابی اثر درمانی روی OA اندازه‌گیری و مقایسه شد.مکانیسم های دخیل در مسیر سیگنال دهی Wnt/β-catenin توسط آنالیز وسترن بلات مورد بررسی قرار گرفت.اگزوزوم های مشتق شده از PRP دارای اثرات درمانی مشابه یا بهتری نسبت به PRP فعال در شرایط آزمایشگاهی و درون تنی بر روی OA هستند.

در یک مدل موش از OA پس از سانحه گزارش شده در سال 2020، Jayaram et al.نشان می دهد که اثرات PRP بر پیشرفت OA و پردردی ناشی از بیماری ممکن است وابسته به لکوسیت باشد.آنها همچنین اشاره کردند که PRP فقیر از لکوسیت (LP-PRP) و مقدار کمی PRP غنی از لکوسیت (LR-PRP) از کاهش حجم و سطح جلوگیری می کند.

یافته های گزارش شده توسط یانگ و همکاران.مطالعه سال 2021 نشان داد که PRP حداقل تا حدی آپوپتوز و التهاب غضروفی ناشی از IL-1β را با مهار فاکتور 2α القایی هیپوکسی کاهش داد.

در یک مدل موش OA با استفاده از PRP، Sun و همکاران.microRNA-337 و microRNA-375 با تأثیر بر التهاب و آپوپتوز، پیشرفت OA را به تاخیر می اندازند.

طبق گفته شین و همکاران، فعالیت‌های بیولوژیکی PRP چند وجهی است: گرانول‌های آلفا پلاکتی باعث آزاد شدن فاکتورهای رشد مختلف از جمله VEGF و TGF-بت می‌شوند و التهاب با مهار مسیر فاکتور هسته‌ای-kB تنظیم می‌شود.

غلظت فاکتورهای هومورال در PRP تهیه شده از هر دو کیت و اثرات فاکتورهای هومورال بر فنوتیپ ماکروفاژ مورد بررسی قرار گرفت.آنها تفاوت هایی در اجزای سلولی و غلظت فاکتور هومورال بین PRP خالص شده با استفاده از این دو کیت پیدا کردند.کیت محلول پروتئین اتولوگ LR-PRP دارای غلظت های بالاتری از فاکتورهای مرتبط با ماکروفاژ M1 و M2 است.افزودن مایع رویی PRP به محیط کشت ماکروفاژهای مشتق از مونوسیت و ماکروفاژهای پلاریزه شده M1 نشان داد که PRP پلاریزاسیون ماکروفاژ M1 را مهار کرده و پلاریزاسیون ماکروفاژ M2 را تقویت می کند.

در سال 2021، Szwedowski و همکاران.فاکتورهای رشد آزاد شده در مفاصل OA زانو پس از تزریق PRP شرح داده شده است: فاکتور نکروز تومور (TNF)، IGF-1، TGF، VEGF، تجزیه و متالوپروتئینازها با نقوش ترومبوسپوندین، اینترلوکین ها، متالوپروتئینازهای ماتریکس، فاکتور رشد اپیدرمی، فیبروسیتی بلاست. فاکتور رشد، فاکتور رشد کراتینوسیت و فاکتور پلاکتی 4.

1. PDGF

PDGF اولین بار در پلاکت ها کشف شد.این یک پلی پپتید کاتیونی مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر اسید است که به راحتی توسط تریپسین هیدرولیز می شود.این یکی از عوامل رشد اولیه است که در محل شکستگی ظاهر می شود.این ماده در بافت استخوانی آسیب دیده به شدت بیان می شود، که استئوبلاست ها را کموتاکتیک و تکثیر می کند، توانایی سنتز کلاژن را افزایش می دهد و جذب استئوکلاست ها را افزایش می دهد و در نتیجه باعث تقویت استخوان سازی می شود.علاوه بر این، PDGF همچنین می‌تواند تکثیر و تمایز فیبروبلاست‌ها را تقویت کرده و بازسازی بافت را تقویت کند.

2. TGF-B

TGF-B یک پلی پپتید متشکل از 2 زنجیره است که بر روی فیبروبلاست ها و پیش استئوبلاست ها به شکل پاراکرین و/یا اتوکرین عمل می کند و تکثیر استئوبلاست ها و پیش استئوبلاست ها و سنتز الیاف کلاژن را به عنوان یک کموکاین، استئوپرویتور تحریک می کند. سلول ها در بافت استخوان آسیب دیده جذب می شوند و تشکیل و جذب استئوکلاست ها مهار می شود.TGF-B همچنین سنتز ECM (ماتریکس خارج سلولی) را تنظیم می کند، اثرات کموتاکتیکی روی نوتروفیل ها و مونوسیت ها دارد و واکنش های التهابی موضعی را واسطه می کند.

3. VEGF

VEGF یک گلیکوپروتئین دایمری است که از طریق اتوکرین یا پاراکرین به گیرنده های روی سطح سلول های اندوتلیال عروقی متصل می شود، تکثیر سلول های اندوتلیال را تقویت می کند، باعث تشکیل و استقرار عروق خونی جدید می شود، اکسیژن را به انتهای شکستگی می رساند، مواد مغذی را تامین می کند و مواد متابولیکی را انتقال می دهد. .، ایجاد یک ریزمحیط مطلوب برای متابولیسم در ناحیه بازسازی استخوان محلی است.سپس تحت تأثیر VEGF، فعالیت آلکالین فسفاتاز تمایز استئوبلاست افزایش می‌یابد و نمک‌های کلسیم موضعی برای بهبود شکستگی رسوب می‌کنند.علاوه بر این، VEGF با بهبود خون رسانی به بافت نرم اطراف شکستگی، ترمیم بافت نرم را بهبود می بخشد و باعث بهبود شکستگی می شود و با PDGF اثر ترویجی متقابل دارد.

4. EGF

EGF یک عامل تقویت کننده تقسیم سلولی قدرتمند است که تقسیم و تکثیر انواع مختلف سلول های بافتی را در بدن تحریک می کند، در حالی که سنتز و رسوب ماتریکس را تقویت می کند، تشکیل بافت فیبری را تقویت می کند و تبدیل به استخوان برای جایگزینی بافت استخوانی را ادامه می دهد.عامل دیگری که EGF در ترمیم شکستگی شرکت می‌کند این است که می‌تواند فسفولیپاز A را فعال کند، در نتیجه باعث آزاد شدن اسید آراشیدونیک از سلول‌های اپیتلیال می‌شود و با تنظیم فعالیت‌های سیکلواکسیژناز و لیپوکسیژناز، سنتز پروستاگلاندین‌ها را تقویت می‌کند.نقش تحلیل و تشکیل استخوان بعدیمشاهده می شود که EGF در روند بهبود شکستگی ها شرکت می کند و می تواند بهبود شکستگی را تسریع کند.علاوه بر این، EGF می تواند تکثیر سلول های اپیدرمی و سلول های اندوتلیال را تقویت کند و سلول های اندوتلیال را وادار به مهاجرت به سطح زخم کند.

5. IGF

IGF-1 یک پلی پپتید تک زنجیره ای است که به گیرنده های استخوان متصل می شود و تیروزین پروتئاز را پس از اتوفسفوریلاسیون گیرنده فعال می کند، که باعث افزایش فسفوریلاسیون سوبستراهای گیرنده انسولین می شود و در نتیجه رشد سلولی، تکثیر و متابولیسم را تنظیم می کند.می تواند استئوبلاست ها و پیش استئوبلاست ها را تحریک کند، غضروف و تشکیل ماتریکس استخوان را تقویت کند.علاوه بر این، با واسطه در تمایز و تشکیل استئوبلاست‌ها و استئوکلاست‌ها و فعالیت‌های عملکردی آن‌ها، نقش مهمی در جفت شدن بازسازی استخوان ایفا می‌کند.علاوه بر این، IGF نیز یکی از عوامل مهم در ترمیم زخم است.این عاملی است که باعث ورود فیبروبلاست ها به چرخه سلولی و تحریک تمایز و سنتز فیبروبلاست ها می شود.

PRP یک کنسانتره اتولوگ از پلاکت ها و فاکتورهای رشد است که از خون سانتریفیوژ شده به دست می آید.دو نوع دیگر از کنسانتره پلاکتی وجود دارد: فیبرین غنی از پلاکت و فاکتور رشد غنی از پلاسما.PRP را فقط می توان از خون مایع به دست آورد.دریافت پی آر پی از سرم یا خون لخته شده ممکن نیست.

تکنیک های تجاری مختلفی برای جمع آوری خون و دریافت پی آر پی وجود دارد.تفاوت بین آنها شامل مقدار خونی است که باید از بیمار گرفته شود.تکنیک جداسازی؛سرعت سانتریفیوژ؛مقدار به حجم غلیظ پس از سانتریفیوژ.زمان پردازش؛

روش های مختلف سانتریفیوژ خون بر نسبت لکوسیت ها تأثیر می گذارد.تعداد پلاکت در 1 میکرولیتر خون افراد سالم بین 150000 تا 300000 است.پلاکت ها مسئول توقف خونریزی هستند.

گرانول های آلفا پلاکت ها حاوی انواع مختلفی از پروتئین ها مانند فاکتورهای رشد (به عنوان مثال فاکتور رشد تبدیل کننده بتا، فاکتور رشد شبه انسولین، فاکتور رشد اپیدرمی)، کموکاین ها، منعقد کننده ها، ضد انعقادها، پروتئین های فیبرینولیتیک، پروتئین های چسبندگی، پروتئین های غشای یکپارچه، واسطه های ایمنی هستند. عوامل رگ زایی و مهارکننده ها و پروتئین های باکتری کش.

مکانیسم دقیق عمل PRP ناشناخته باقی مانده است.به نظر می رسد PRP سلول های غضروفی را برای بازسازی غضروف و بیوسنتز کلاژن و پروتئوگلیکان ها تحریک می کند.در تخصص های مختلف پزشکی مانند جراحی دهان و فک و صورت (از جمله OA گیجگاهی فکی)، پوست، چشم، جراحی قلب و قفسه سینه و جراحی پلاستیک استفاده شده است.

(محتوای این مقاله تجدید چاپ شده است و ما هیچ تضمین صریح یا ضمنی برای صحت، اعتبار یا کامل بودن مطالب مندرج در این مقاله ارائه نمی دهیم و مسئولیتی در قبال نظرات این مقاله نداریم، لطفاً درک کنید).