Что можно называть обогащенной тромбоцитами плазмой, а что нельзя

11.01.2016

Implant dentistry

Vol.10 No.4 2001

Platelet-reach plasma (PRP): what is PRP and what is not PRP?

Robert E. Marx, DDS, профессор, директор медицинского факультета университета Майями

Что можно называть обогащенной тромбоцитами плазмой, а что нельзя

Использование богатой тромбоцитами плазмы для ускорения роста кости и мягких тканей стало настоящим прорывом в хирургии. Эта относительно новая биотехнология – одно из направлений тканевой инженерии и клеточной терапии, которые в настоящее время привлекают все большее внимание медицинской общественности. Из-за относительной новизны, возможно неправильное понимание и употребление термина «богатая тромбоцитами плазма». Цель настоящей статьи заключается в правильном толковании данного термина. Кроме того, в статье обсуждается безопасность и наиболее эффективные способы использования материала.

Что можно называть обогащенной тромбоцитами плазмой?

Если трактовать термин дословно, то обогащенная тромбоцитами плазма – это плазма, концентрация тромбоцитов в которой превышает нормальную в несколько раз. В норме концентрация тромбоцитов в крови колеблется между 150 тыс./мкл и 350 тыс./мкл и в среднем составляет 200 тыс./мкл. Научно доказано, что стимулирующий эффект обогащенной тромбоцитами плазмы проявляется, если концентрация тромбоцитов в ней равна 1.000.000/мкл и более. Поэтому, на настоящий момент обогащенной тромбоцитами плазмой называют плазму, концентрация тромбоцитов в которой более 1.000.000/мкл. При меньшей концентрации стимулирующий эффект не проявляется.

Чем обогащенная тромбоцитами плазма отличается от рекомбинантных факторов роста.

Поскольку богатую тромбоцитами плазму получают из собственной крови пациента, она абсолютно безопасна с точки зрения переноса инфекционных заболеваний, например, ВИЧ или вирусного гепатита.

При увеличении концентрации тромбоцитов увеличивается концентрация факторов роста. Ниже перечислены семь основных факторов роста, которые содержатся в богатой тромбоцитами плазме: тромбоцитарный фактор роста (PDGF-aa, PDGF-bb, PDGF-ab), трансформирующий фактор роста (TGF-β1, TGF-β2), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и фактор роста эпителия (EGF). Эти естественные факторы роста находятся в биологически предопределенных соотношениях. Все это отличает богатую тромбоцитами плазму от рекомбинантных факторов роста. Рекомбинантные факторы роста синтезируются культурой яйцеклеток китайского хомяка, в ядро которых с помощью бактериального вектора введен человеческий ген. В результате продуцируется фактор роста одного типа, который затем применяется без синтетического или естественного носителя. В естественном сгустке содержатся фибрин, фибронектин и витронектин, которые еще называют адгезивными молекулами, которые совершенно необходимы для миграции клеток, остеокондукции, эпителизации и остеоинтеграции. В БоТП эти вещества содержатся в той же концентрации, что и в нормальном сгустке (т.е. 2–4 г/л), именно поэтому БоТП не является фибриновым клеем. Кроме того, БоТП не обладает остеоиндуктивным эффектом, т.е. такая плазма не может инициировать образование кости без присутствия костных клеток. Таким эффектом обладают только костные морфогенетические протеины (КМП), которые способны инициировать образование кости de novo. Однако исследования показали, что при использовании рекомбинантного КМП образуется незрелая кость, причем для ее образования требуется больше времени, чем необходимо в естественных условиях. Возможно, что комбинация БоТП и КМП может значительно усилить активность последнего.

БоТП стимулирует ангиогенез (т.е. рост сосудов) и митоз клеток, которые участвуют в процессе регенерации. В силу этого БоТП не может значительно улучшить характеристики неклеточных костных материалов. Однако, поскольку сокращение сроков роста и созревания кости было продемонстрировано при применении аутогенной кости и БоТП, то можно предположить, что применение комбинации аутогенной кости, неклеточного костного материала и БоТП тоже приведет к увеличению скорости формирования кости.

Терминология

Для обозначения БоТП в литературе употребляется множество неточных терминов. Наиболее распространенным среди них является «тромбоцитарный концентрат». Это не совсем верно, потому что истинный тромбоцитарный концентрат должен содержать только тромбоциты, но не содержит плазмы, а поэтому не может свернуться и сформировать сгусток. В клинической практике используется продукт, который является концентратом тромбоцитов в небольшом объеме плазмы, а поэтому правильнее его будет называть «богатая тромбоцитами плазма».

Следующий термин «тромбоцитарный гель» также не является точным. БоТП – это не что иное, как кровяной сгусток, в котором увеличена концентрация тромбоцитов. В этом сгустке имеются адгезивные молекулы (о них шла речь выше), которые усиливают биологическую активность сгустка, а в геле их нет.

Некоторые авторы переиначили термин БоТП в «сверх-богатая тромбоцитами плазма», «очень богатая тромбоцитами плазма» и даже «очень-очень богатая тромбоцитами плазма», что по своей сути является словоблудием, которое уместно в кофейне, а не в клинической литературе.

Устройства для получения БоТП

На рынке, как компании, так и отдельные исследователи продвигают значительное количество устройств, для получения БоТП. Практикующему врачу следует помнить, что БоТП должна иметь концентрацию тромбоцитов не менее 1 млн./мкл, быть стерильной и апирогенной. Наконец, тромбоциты в БоТП должны быть жизнеспособными. Необходимо заметить, что стерильность и апирогенность – это не одно и то же. Стерильность – это отсутствие микроорганизмов. Апирогенность – это отсутствие любых веществ, которые могут вызвать лихорадку. Так что в устройствах для получения БоТП должны использоваться только сертифицированные апирогенные материалы.

Для выделения тромбоцитов из нативной крови, центрифуга должна работать в два этапа. На первом этапе эритроциты отделяются от плазмы и лейкоцитов с тромбоцитами. Во время второго этапа происходит окончательное разделение плазмы, лейкоцитов и тромбоцитов с незначительным количеством эритроцитов на БоТП и бедную тромбоцитами плазму (наличие небольшого количества эритроцитов в БоТП неизбежно, потому что молодые и наиболее активные тромбоциты находятся вместе с самой легкой фракцией эритроцитов. Последние и придают БоТП красную окраску. Тромбоциты сами по себе имеют соломено-желтую окраску. При одноэтапном разделении крови истинной БоТП не образуется. Вместо этого получается смесь богатой и бедной тромбоцитами плазмы с крайне низкой концентрацией тромбоцитов. Независимо от скорости вращения центрифуги и времени центрифугирования разделение эритроцитов и тромбоцитов за один этап невозможно. Это замечание для тех, кто собирается приобрести лабораторную центрифугу или ее модификацию для получения БоТП. Такие центрифуги предназначены для ДИАГНОСТИЧЕСКИХ целей, а не для получения БоТП. Они не дают значительного увеличения концентрации тромбоцитов, повреждают последние при выделении, не одобрены FDA, в некоторых из них используются пирогенные материалы. Так что такие центрифуги использовать не следует.

Одобрение FDA и в самом деле необходимо. Пациент защищен от передачи инфекций через БоТП, поскольку этот продукт аутогенный, а вот персонал – нет. Устройства, в которых возможна утечка крови из-за негерметичности контейнеров или из-за установки неправильного противовеса небезопасны как в медицинском аспекте, так и в юридическом. Практическим врачам лучше использовать устройства, которые одобрены FDA как устройства для получения БоТП. Наилучшим решением было бы использование устройств для получения БоТП, для которых имеется одобрение FDA на использование БоТП с материалами для костной подсадки. Ни один стоматолог не может получить лицензию для инфузии или реинфузии крови или ее компонентов, однако этого и не требуется, поскольку БоТП применяется местно. Для получения БоТП достаточно забрать у пациента с помощью венепункции 45–60 мл крови. Такая незначительная кровопотеря никак не влияет на состояние здоровья, не требует никакого лечения или изменения образа жизни. Необходимость в реинфузии отсутствует, тем более что это и не безопасно.

Применение БоТП

БоТП может быть смешана с костным материалом, нанесена на принимающее ложе перед применением костного материала, нанесена поверх костного материала или использована в качестве биологической мембраны. В любом случае БоТП должна быть коагулирована ex tempore (т.е. непосредственно перед использованием). Свертывание крови сопровождается активацией тромбоцитов, последние при этом высвобождают факторы роста.

Мембрана из БоТП является результатом активации факторов свертывания. Они же активируют тромбоциты (т.е. стимулируют выброс тромбоцитами факторов роста). В течение первых 10 мин. тромбоциты секретируют около 70% факторов роста из тех, которые в них находятся. Полное высвобождение факторов роста происходит в течение часа. После этого тромбоциты продолжают синтезировать дополнительное количество факторов роста в течение приблизительно 8 дней, после чего тромбоциты погибают.

Динамика высвобождения факторов роста. 90% факторов роста высвобождается в течение первых 10 мин. Оставшиеся 10% высвобождаются в течение последующих 1–1,5 часа. Таким образом, БоТП должна быть активирована непосредственно перед использованием и ни в коем случае заранее. Необходимо критически относиться к публикациям, в которых сообщается об изучении БоТП, так как зачастую на самом деле речь идет о факторах роста полученных из свежего сгустка или из жидкости над сгустком. БоТП после активации – это и свежий сгусток, и жидкость, которая над ним находится.

Описанные выше факты полезны для тех, кто пытается разработать концепцию получения БоТП из свернувшейся крови, а также компаниям, которые продвигают на рынке «пробирки для разделения сыворотки». Сыворотка – не плазма, в ней практически нет тромбоцитов. Получить же БоТП из свернувшейся крови и вовсе невозможно! Поскольку естественной функцией тромбоцитов является инициация процесса заживления и гемостаз, то при образовании кровяного сгустка все тромбоциты в нем и останутся, а в сыворотке тромбоцитов не будет. Таким образом получить БоТП можно только из крови, которая еще не свернулась, т.е. из крови в которую добавлен антикоагулянт.

Какой антикоагулянт следует использовать

Выбор антикоагулянтов достаточно велик. Несмотря на это, только два из них могут поддерживать метаболизм тромбоцитов и обеспечивать выделение последних, не повреждая их. Цитратный антикоагулянт с декстрозой (ACD-A) наиболее предпочтителен. Цитрат связывает ионы кальция, благодаря чему кровь не свертывается, а декстроза и буферы поддерживают метаболизм тромбоцитов. Именно этот антикоагулянт используется в банках крови для хранения тромбоцитарной массы для инфузий. Цитрат фосфат декстрозный антикоагулянт (CPD) также может быть использован, однако следует принимать во внимание, что по сравнению с ACD-A он на 10% менее эффективно поддерживает метаболизм тромбоцитов.

Факторы роста, БоТП и опухоли

Поскольку факторы роста стимулируют пролиферацию клеток, то было высказано предположение, что рекомбинантный костный морфогенетический протеин и БоТП могут приводить к развитию опухолей. На самом деле ни один фактор роста не может вызвать раковое заболевание, потому что все они влияют на клеточную мембрану, а не на клеточное ядро. Вторичный посредник факторов роста инициирует нормальную экспрессию генов, а не патологическую экспрессию, которая лежит в основе развития опухолей. Факторы роста не являются мутагенами в отличие от истинных канцерогенов, таких как ионизирующие излучения, табачные смолы и т.д. Факторы роста – это естественные белки человеческого организма. БоТП – это естественный кровяной сгусток, но с повышенным содержанием тромбоцитов.

Получение и использование БоТП

БоТП лучше всего получать из аутогенной крови, которую забрали незадолго до начала операции или непосредственно в её начале. Так следует поступать, поскольку тромбоциты концентрируются в области хирургического вмешательства, инициируя коагуляцию и заживление. При этом их концентрация в крови несколько снижается. Концентрация тромбоцитов снижается еще больше, если во время операции происходит гемодилюция из-за внутривенного введения жидкостей. После того, как БоТП получена, она остается стерильной в жидком состоянии в течение 8 часов. Более того, через 8 часов она будет так же эффективна, как была сразу после получения, поэтому ее можно использовать при продолжительных вмешательствах. Сразу после разделения плазмы, лейкоцитов и тромбоцитов на БоТП и бедную тромбоцитами плазму, первую необходимо как можно быстрее отделить от второй. Если этого не сделать, то с течением времени тромбоциты будут диффундировать в бедную тромбоцитами плазму, и их концентрация в БоТП снизится.

Клиническое использование

В стоматологической имплантологии наиболее очевидной областью применения БоТП являются операции, связанные с использованием большого объема костных материалов (синус-лифтинг, наращивание альвеолярного гребня).

На сегодняшний день нет документированных клинических исследований, которые бы подтвердили эффективность смеси неклеточного материала для костной подсадки и БоТП. Ведь мишенью БоТП являются стволовые клетки и клетки-предшественники, а в неклеточном материале нет ни тех, ни других. Несмотря на это можно ожидать, что применение смеси БоТП, аутогенной кости и неклеточного костного материала или костного морфогенетического протеина будет клинически эффективным.

Многообещающе выглядят результаты исследований, где БоТП использовали для обработки ложа перед установкой имплантата. Было продемонстрировано ускорение остеоинтеграции. Применение БоТП показано в области верхней челюсти, при наличии кости плохого качества, остеопорозе, вмешательствах, предназначенных для сохранения отторгающихся имплантатов и т.д. Доказана эффективность БоТП для ускорения заживления мягких тканей и эпителизации. Учитывая вышесказанное, использование БоТП показано при пересадке свободного соединительнотканного трансплантата, манипуляциях со слизисто-надкостничным лоскутом и наращивании мягких тканей при косметических вмешательствах в полости рта.

Факторы роста вообще и БоТП в частности являются частью новой биотехнологии, эффективность которой уже доказана и оптимистичное будущее которой не вызывает сомнений. Точное понимание этой технологии и правильное её использование на благо пациентов, которые вверяют в наши руки свое здоровье, является задачей практикующего врача. Надеюсь, что настоящая статья послужила этой цели.