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Nouvelle compréhension de la thérapie par plasma riche en plaquettes (PRP) – Partie I

La thérapie cellulaire autologue émergente utilisant le plasma riche en plaquettes (PRP) pourrait jouer un rôle auxiliaire dans divers plans de traitement en médecine régénérative.Il existe une demande mondiale non satisfaite en matière de stratégies de réparation tissulaire pour traiter les patients atteints de maladies musculo-squelettiques (MSK) et de la colonne vertébrale, d'arthrose (OA) et de plaies chroniques complexes et réfractaires.La thérapie PRP est basée sur le fait que le facteur de croissance plaquettaire (PGF) favorise la cicatrisation et la réparation des plaies (inflammation, prolifération et remodelage).Un certain nombre de formulations différentes de PRP ont été évaluées à partir d'études sur l'homme, in vitro et animales.Cependant, les recommandations des études in vitro et animales conduisent généralement à des résultats cliniques différents, car il est difficile de traduire les résultats de la recherche non clinique et les recommandations de méthodes en traitement clinique chez l'homme.Ces dernières années, des progrès ont été réalisés dans la compréhension du concept de technologie PRP et d'agents biologiques, et de nouvelles instructions de recherche et de nouvelles indications ont été proposées.Dans cette revue, nous discuterons des derniers progrès dans la préparation et la composition du PRP, notamment la dose de plaquettes, l'activité leucocytaire et la régulation immunitaire innée et adaptative, l'effet de la 5-hydroxytryptamine (5-HT) et le soulagement de la douleur.De plus, nous avons discuté du mécanisme du PRP lié à l’inflammation et à l’angiogenèse lors de la réparation et de la régénération des tissus.Enfin, nous passerons en revue les effets de certains médicaments sur l’activité du PRP.

 

Le plasma autologue riche en plaquettes (PRP) est la partie liquide du sang périphérique autologue après le traitement et la concentration en plaquettes est supérieure à la valeur de base.La thérapie PRP est utilisée pour diverses indications depuis plus de 30 ans, ce qui suscite un grand intérêt pour le potentiel du PRP autogène en médecine régénérative.Le terme agent biologique orthopédique a récemment été introduit pour traiter les maladies musculo-squelettiques (MSK) et a obtenu des résultats prometteurs dans la capacité de régénération de mélanges de cellules PRP bioactives hétérogènes.À l’heure actuelle, la thérapie PRP constitue une option thérapeutique appropriée présentant des avantages cliniques, et les résultats rapportés par les patients sont encourageants.Cependant, l’incohérence des résultats des patients et les nouvelles connaissances ont posé des défis quant à la praticabilité de l’application clinique du PRP.L'une des raisons peut être le nombre et la variabilité des systèmes PRP et de type PRP sur le marché.Ces dispositifs sont différents en termes de volume de collecte de PRP et de schéma de préparation, ce qui se traduit par des caractéristiques de PRP et des agents biologiques uniques.En outre, l’absence de consensus sur la standardisation du schéma de préparation du PRP et sur le rapport complet des agents biologiques en application clinique a conduit à des résultats incohérents dans les rapports.De nombreuses tentatives ont été faites pour caractériser et classifier le PRP ou les produits dérivés du sang dans les applications de médecine régénérative.De plus, des dérivés plaquettaires, tels que les lysats de plaquettes humaines, ont été proposés pour la recherche sur les cellules souches orthopédiques et in vitro.

 

L'un des premiers commentaires sur le PRP a été publié en 2006. Cette revue se concentre principalement sur la fonction et le mode d'action des plaquettes, l'effet du PRP sur chaque étape de la cascade de guérison et le rôle central du facteur de croissance dérivé des plaquettes. dans diverses indications du PRP.Au début de la recherche sur le PRP, le principal intérêt du PRP ou PRP-gel était l'existence et les fonctions spécifiques de plusieurs facteurs de croissance plaquettaire (PGF).

 

Dans cet article, nous discuterons en détail des derniers développements de différentes structures de particules PRP et de récepteurs membranaires des cellules plaquettaires ainsi que de leurs effets sur la régulation immunitaire innée et adaptative du système immunitaire.De plus, le rôle des cellules individuelles pouvant exister dans le flacon de traitement PRP et leur influence sur le processus de régénération tissulaire seront discutés en détail.En outre, les derniers progrès dans la compréhension des agents biologiques du PRP, de la dose de plaquettes, des effets spécifiques de globules blancs spécifiques et des effets de la concentration de PGF et des cytokines sur les effets nutritionnels des cellules souches mésenchymateuses (CSM) seront décrits, notamment le PRP ciblant différents environnements cellulaires et tissulaires après transduction du signal cellulaire et effets paracrines.De même, nous discuterons du mécanisme du PRP lié à l’inflammation et à l’angiogenèse lors de la réparation et de la régénération des tissus.Enfin, nous passerons en revue l'effet analgésique du PRP, l'effet de certains médicaments sur l'activité du PRP et la combinaison du PRP et des programmes de rééducation.

 

Principes de base de la thérapie clinique par plasma riche en plaquettes

Les préparations PRP sont de plus en plus populaires et largement utilisées dans divers domaines médicaux.Le principe scientifique de base du traitement PRP est que l'injection de plaquettes concentrées au niveau du site lésé peut initier la réparation tissulaire, la synthèse de nouveau tissu conjonctif et la reconstruction de la circulation sanguine en libérant de nombreux facteurs biologiquement actifs (facteurs de croissance, cytokines, lysosomes) et protéines d'adhésion responsables de l'initiation de la réaction hémostatique en cascade.De plus, des protéines plasmatiques (par exemple le fibrinogène, la prothrombine et la fibronectine) sont présentes dans les composants plasmatiques pauvres en plaquettes (PPP).Le concentré de PRP peut stimuler la libération hyperphysiologique de facteurs de croissance pour démarrer la guérison des blessures chroniques et accélérer le processus de réparation des blessures aiguës.À toutes les étapes du processus de réparation des tissus, une variété de facteurs de croissance, de cytokines et de régulateurs d’action locale favorisent la plupart des fonctions cellulaires de base par le biais de mécanismes endocriniens, paracrines, autocrines et endocriniens.Les principaux avantages du PRP incluent sa sécurité et l’ingénieuse technologie de préparation des équipements commerciaux actuels, qui peuvent être utilisés pour préparer des agents biologiques largement utilisés.Plus important encore, comparé aux corticostéroïdes courants, le PRP est un produit autogène sans effets secondaires connus.Cependant, il n'existe pas de réglementation claire sur la formule et la composition de la composition de PRP injectable, et la composition du PRP présente de grands changements en termes de plaquettes, de teneur en globules blancs (WBC), de pollution des globules rouges (RBC) et de concentration de PGF.

 

Terminologie et classification du PRP

Depuis des décennies, le développement de produits PRP utilisés pour stimuler la réparation et la régénération des tissus constitue un domaine de recherche important dans le domaine des biomatériaux et de la science pharmaceutique.La cascade de guérison des tissus comprend de nombreux participants, notamment les plaquettes et leurs facteurs de croissance, ainsi que les granules de cytokines, les globules blancs, la matrice de fibrine et de nombreuses autres cytokines synergiques.Dans ce processus en cascade, un processus de coagulation complexe se produira, comprenant l'activation des plaquettes et leur densification ultérieure et α- La libération du contenu des particules plaquettaires, l'agrégation du fibrinogène (libéré par les plaquettes ou libre dans le plasma) dans le réseau de fibrine et la formation d'embolie plaquettaire.

 

Le PRP « Universel » simule le début de la guérison

Au début, le terme « plasma riche en plaquettes (PRP) » était appelé concentré de plaquettes utilisé en médecine transfusionnelle, et il est encore utilisé aujourd'hui.Initialement, ces produits PRP n'étaient utilisés que comme adhésif tissulaire à la fibrine, tandis que les plaquettes n'étaient utilisées que pour favoriser une polymérisation plus forte de la fibrine afin d'améliorer l'étanchéité des tissus, plutôt que comme stimulant de la guérison.Après cela, la technologie PRP a été conçue pour simuler le déclenchement de la cascade de guérison.Par la suite, la technologie PRP a été résumée à travers sa capacité à introduire et à libérer des facteurs de croissance dans le microenvironnement local.Cet engouement pour l'administration du PGF cache souvent le rôle important d'autres composants de ces dérivés sanguins.Cet enthousiasme est encore intensifié en raison du manque de données scientifiques, de croyances mystiques, d’intérêts commerciaux et du manque de normalisation et de classification.

La biologie du concentré de PRP est aussi complexe que le sang lui-même et peut être plus complexe que celle des médicaments traditionnels.Les produits PRP sont des biomatériaux vivants.Les résultats de l'application clinique du PRP dépendent des caractéristiques intrinsèques, universelles et adaptatives du sang du patient, y compris divers autres composants cellulaires pouvant exister dans l'échantillon de PRP et le microenvironnement local du récepteur, qui peut être dans un état aigu ou chronique.

 

Résumé de la terminologie PRP confuse et du système de classification proposé

Pendant de nombreuses années, les praticiens, les scientifiques et les entreprises ont été tourmentés par les premiers malentendus et défauts des produits PRP et de leurs différents termes.Certains auteurs ont défini le PRP comme étant uniquement composé de plaquettes, tandis que d'autres ont souligné que le PRP contient également des globules rouges, divers globules blancs, de la fibrine et des protéines bioactives à concentration accrue.Par conséquent, de nombreux agents biologiques PRP différents ont été introduits dans la pratique clinique.Il est décevant que la littérature manque généralement de description détaillée des agents biologiques.L’échec de la normalisation de la préparation des produits et du développement ultérieur du système de classification a conduit à l’utilisation d’un grand nombre de produits PRP décrits par différents termes et abréviations.Il n’est pas surprenant que les changements dans les préparations de PRP conduisent à des résultats incohérents pour les patients.

 

Kingsley a utilisé pour la première fois le terme « plasma riche en plaquettes » en 1954. Plusieurs années plus tard, Ehrenfest et al.Le premier système de classification basé sur trois variables principales (teneur en plaquettes, en leucocytes et en fibrine) a été proposé, et de nombreux produits PRP ont été divisés en quatre catégories : P-PRP, LR-PRP, fibrine pure riche en plaquettes (P-PRF) et leucocytes. PRF riche (L-PRF).Ces produits sont préparés par système fermé entièrement automatique ou protocole manuel.Pendant ce temps, Everts et al.L’importance de mentionner les globules blancs dans les préparations de PRP a été soulignée.Ils recommandent également l’utilisation d’une terminologie appropriée pour désigner les versions inactives ou activées des préparations PRP et du gel plaquettaire.

Delong et coll.a proposé un système de classification du PRP appelé plaquettes, globules blancs activés (PAW) basé sur le nombre absolu de plaquettes, comprenant quatre plages de concentrations plaquettaires.D'autres paramètres incluent l'utilisation d'activateurs plaquettaires et la présence ou l'absence de globules blancs (c'est-à-dire neutrophiles).Mishra et coll.Un système de classification similaire est proposé.Quelques années plus tard, Mautner et ses collègues ont décrit un système de classification plus élaboré et détaillé (PLRA).L'auteur a prouvé qu'il est important de décrire la numération plaquettaire absolue, la teneur en globules blancs (positifs ou négatifs), le pourcentage de neutrophiles, les globules rouges (positifs ou négatifs) et si une activation exogène est utilisée.En 2016, Magalon et al.La classification DEPA basée sur la dose d'injection de plaquettes, l'efficacité de la production, la pureté du PRP obtenu et le processus d'activation a été publiée.Par la suite, Lana et ses collègues ont introduit le système de classification MARSPILL, axé sur les cellules mononucléées du sang périphérique.Récemment, le Comité de normalisation scientifique a préconisé l'utilisation du système de classification de la Société internationale pour la thrombose et l'hémostase, qui repose sur une série de recommandations consensuelles visant à normaliser l'utilisation des produits plaquettaires dans les applications de médecine régénérative, y compris les produits plaquettaires congelés et décongelés.

Sur la base du système de classification du PRP proposé par divers praticiens et chercheurs, de nombreuses tentatives infructueuses visant à standardiser la production, la définition et la formule du PRP à utiliser par les cliniciens peuvent tirer une conclusion juste, ce qui ne se produira probablement pas dans les prochaines années. , la technologie des produits cliniques PRP continue de se développer et les données scientifiques montrent que différentes préparations PRP sont nécessaires pour traiter différentes pathologies dans des conditions spécifiques.Par conséquent, nous nous attendons à ce que les paramètres et variables de la production idéale de PRP continuent de croître à l’avenir.

 

La méthode de préparation du PRP est en cours

Selon la terminologie du PRP et la description du produit, plusieurs systèmes de classification sont publiés pour différentes formulations de PRP.Malheureusement, il n’existe pas de consensus sur le système de classification complet du PRP ou de tout autre sang et produit sanguin autologue.Idéalement, le système de classification devrait prêter attention aux diverses caractéristiques, définitions et nomenclatures appropriées du PRP liées aux décisions de traitement des patients atteints de maladies spécifiques.À l'heure actuelle, les applications orthopédiques divisent le PRP en trois catégories : la fibrine pure riche en plaquettes (P-PRF), le PRP riche en leucocytes (LR-PRP) et le PRP déficient en leucocytes (LP-PRP).Bien qu’elles soient plus spécifiques que la définition générale des produits PRP, les catégories LR-PRP et LP-PRP manquent évidemment de spécificité quant à la teneur en globules blancs.En raison de leurs mécanismes immunitaires et de défense de l’hôte, les globules blancs ont grandement affecté la biologie intrinsèque des maladies tissulaires chroniques.Par conséquent, les agents biologiques PRP contenant des globules blancs spécifiques peuvent favoriser de manière significative la régulation immunitaire ainsi que la réparation et la régénération des tissus.Plus précisément, les lymphocytes sont abondants dans le PRP, produisant un facteur de croissance de type insuline et favorisant le remodelage des tissus.

Les monocytes et les macrophages jouent un rôle clé dans le processus de régulation immunitaire et le mécanisme de réparation des tissus.L’importance des neutrophiles dans le PRP n’est pas claire.Le LP-PRP a été déterminé comme la première préparation de PRP par évaluation systématique pour obtenir des résultats de traitement efficaces de l'arthrose articulaire.Cependant, Lana et coll.L'utilisation du LP-PRP dans le traitement de l'arthrose du genou est opposée, ce qui indique que des globules blancs spécifiques jouent un rôle important dans le processus inflammatoire avant la régénération tissulaire, car ils libèrent des molécules pro-inflammatoires et anti-inflammatoires.Ils ont constaté que la combinaison de neutrophiles et de plaquettes activées avait plus d’effets positifs que d’effets négatifs sur la réparation des tissus.Ils ont également souligné que la plasticité des monocytes est importante pour la fonction non inflammatoire et réparatrice des tissus.

Le rapport sur le schéma de préparation du PRP dans la recherche clinique est très incohérent.La plupart des études publiées n'ont pas proposé la méthode de préparation du PRP requise pour la répétabilité du schéma.Il n’existe pas de consensus clair parmi les indications thérapeutiques, il est donc difficile de comparer les produits PRP et les résultats thérapeutiques associés.Dans la plupart des cas rapportés, la thérapie de concentration plaquettaire est classée sous le terme « PRP », même pour la même indication clinique.Pour certains domaines médicaux (tels que l'arthrose et les tendinoses), des progrès ont été réalisés dans la compréhension des changements dans les préparations de PRP, les voies d'administration, la fonction plaquettaire et d'autres composants du PRP qui affectent la réparation et la régénération des tissus.Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour parvenir à un consensus sur la terminologie PRP liée aux agents biologiques PRP afin de traiter pleinement et en toute sécurité certaines pathologies et maladies.

 

Statut du système de classification PRP

L’utilisation de la biothérapie PRP autologue est troublée par l’hétérogénéité des préparations de PRP, les dénominations incohérentes et la mauvaise standardisation des lignes directrices fondées sur des preuves (c’est-à-dire qu’il existe de nombreuses méthodes de préparation pour produire des flacons de traitement clinique).On peut prédire que la teneur absolue en PRP, la pureté et les caractéristiques biologiques du PRP et des produits associés varient considérablement et affectent l'efficacité biologique et les résultats des essais cliniques.La sélection du dispositif de préparation du PRP introduit la première variable clé.En médecine régénérative clinique, les praticiens peuvent utiliser deux équipements et méthodes différents de préparation du PRP.Une préparation utilise un séparateur de cellules sanguines standard, qui agit sur le sang complet collecté par lui-même.Cette méthode utilise une technologie de séparation à tambour ou à disque de centrifugation à flux continu et des étapes de centrifugation dure et douce.La plupart de ces appareils sont utilisés en chirurgie.Une autre méthode consiste à utiliser la technologie et l’équipement centrifuges à gravité.Une centrifugation à force G élevée est utilisée pour séparer la couche jaune d’ESR de l’unité sanguine contenant les plaquettes et les globules blancs.Ces appareils de concentration sont plus petits que les séparateurs de cellules sanguines et peuvent être utilisés à côté du lit.En différence ģ – La force et le temps de centrifugation entraînent des différences significatives dans le rendement, la concentration, la pureté, la viabilité et l’état activé des plaquettes isolées.De nombreux types d’équipements commerciaux de préparation de PRP peuvent être utilisés dans cette dernière catégorie, entraînant d’autres changements dans le contenu du produit.

L'absence de consensus sur la méthode de préparation et la validation du PRP continue de conduire à l'incohérence du traitement par PRP, et il existe d'énormes différences dans la préparation du PRP, la qualité des échantillons et les résultats cliniques.L'équipement PRP commercial existant a été vérifié et enregistré selon les spécifications du fabricant exclusif, ce qui résout les différentes variables parmi les équipements PRP actuellement disponibles.

 

Comprendre la dose de plaquettes in vitro et in vivo

L'effet thérapeutique du PRP et d'autres concentrés plaquettaires provient de la libération de divers facteurs impliqués dans la réparation et la régénération des tissus.Après l’activation des plaquettes, celles-ci formeront un thrombus plaquettaire, qui servira de matrice extracellulaire temporaire pour favoriser la prolifération et la différenciation cellulaire.Par conséquent, il est juste de supposer qu’une dose de plaquettes plus élevée entraînera une concentration locale plus élevée de facteurs bioactifs plaquettaires.Cependant, la corrélation entre la dose et la concentration de plaquettes et la concentration du facteur de croissance bioactif plaquettaire libéré et du médicament peut être incontrôlable, car il existe des différences significatives dans la numération plaquettaire de base entre les patients individuels et il existe des différences entre les méthodes de préparation du PRP.De même, plusieurs facteurs de croissance plaquettaires impliqués dans le mécanisme de réparation tissulaire sont présents dans la partie plasmatique du PRP (par exemple, le facteur de croissance hépatique et le facteur de croissance insulinique 1).Par conséquent, une dose de plaquettes plus élevée n’affectera pas le potentiel de réparation de ces facteurs de croissance.

La recherche in vitro sur le PRP est très populaire car les différents paramètres de ces études peuvent être contrôlés avec précision et les résultats peuvent être obtenus rapidement.Plusieurs études ont montré que les cellules répondent au PRP de manière dose-dépendante.Nguyen et Pham ont montré que des concentrations très élevées de GF n'étaient pas nécessairement propices au processus de stimulation cellulaire, ce qui pourrait être contre-productif.Certaines études in vitro ont montré que des concentrations élevées de PGF peuvent avoir des effets indésirables.Une des raisons pourrait être le nombre limité de récepteurs membranaires cellulaires.Par conséquent, une fois que le niveau de PGF est trop élevé par rapport aux récepteurs disponibles, ils auront un impact négatif sur la fonction cellulaire.

 

Importance des données sur la concentration plaquettaire in vitro

Si la recherche in vitro présente de nombreux avantages, elle présente également certains inconvénients.In vitro, en raison de l'interaction continue entre de nombreux types de cellules différents dans n'importe quel tissu en raison de la structure tissulaire et du tissu cellulaire, il est difficile de se répliquer in vitro dans un environnement de culture unique bidimensionnel.La densité cellulaire qui peut affecter la voie du signal cellulaire est généralement inférieure à 1 % de l’état des tissus.Le tissu de boîte de culture bidimensionnelle empêche les cellules d'être exposées à la matrice extracellulaire (MEC).De plus, la technologie de culture typique entraînera l’accumulation de déchets cellulaires et une consommation continue de nutriments.Par conséquent, la culture in vitro est différente de tout état d'équilibre, de l'apport d'oxygène aux tissus ou d'un échange soudain de milieu de culture, et des résultats contradictoires ont été publiés, comparant l'effet clinique du PRP avec l'étude in vitro de cellules, de types de tissus et de plaquettes spécifiques. concentrations.Graziani et autres.Il a été constaté qu'in vitro, l'effet le plus important sur la prolifération des ostéoblastes et des fibroblastes était obtenu avec une concentration plaquettaire de PRP 2,5 fois supérieure à la valeur de base.En revanche, les données cliniques fournies par Park et ses collègues ont montré qu'après une fusion vertébrale, le taux de plaquettes PRP doit être augmenté de plus de 5 fois par rapport à la valeur de base pour induire des résultats positifs.Des résultats contradictoires similaires ont également été rapportés entre les données de prolifération tendineuse in vitro et les résultats cliniques.

 

 

 

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Heure de publication : 01 mars 2023