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Mecanismo de la terapia con plasma rico en plaquetas (PRP) para promover la curación de tejidos

El concepto conocido hoy como PRP apareció por primera vez en el campo de la hematología en la década de 1970.Los hematólogos acuñaron el término PRP hace décadas en un intento de describir el plasma obtenido a partir de recuentos de plaquetas superiores a los valores basales en sangre periférica.Más de una década después, el PRP se utilizó en cirugía maxilofacial como una forma de fibrina rica en plaquetas (PRF).El contenido de fibrina en este derivado del PRP es de gran valor por sus propiedades adhesivas y homeostáticas, mientras que el PRP tiene propiedades antiinflamatorias persistentes y estimula la proliferación celular.Finalmente, alrededor de la década de 1990, el PRP se hizo popular y, finalmente, la tecnología se transfirió a otros campos médicos.Desde entonces, esta biología positiva se ha estudiado y aplicado ampliamente para tratar diversas lesiones musculoesqueléticas en atletas profesionales, lo que ha contribuido aún más a su amplia atención en los medios.Además de ser eficaz en ortopedia y medicina deportiva, el PRP se utiliza en oftalmología, ginecología, urología y cardiología, pediatría y cirugía plástica.En los últimos años, el PRP también ha sido elogiado por los dermatólogos por su potencial para tratar úlceras cutáneas, revisión de cicatrices, regeneración de tejidos, rejuvenecimiento de la piel e incluso caída del cabello.

PPR

Teniendo en cuenta el hecho de que se sabe que el PRP manipula directamente los procesos inflamatorios y de curación, la cascada de curación debe introducirse como referencia.El proceso de curación se divide en las siguientes cuatro etapas: hemostasia;inflamación;proliferación celular y matricial y, finalmente, remodelación de heridas.

1. Curación de tejidos

Se activa una cascada de curación de tejidos, un proceso que conduce a la agregación plaquetaria, la formación de coágulos y el desarrollo de una matriz extracelular temporal (MEC). Luego, las plaquetas se adhieren al colágeno expuesto y a las proteínas de la MEC, lo que desencadena la presencia de gránulos α en la liberación de Moléculas bioactivas: Las plaquetas contienen una variedad de moléculas bioactivas, incluidos factores de crecimiento, quimiocinas y citocinas, así como mediadores proinflamatorios como prostaglandinas, ciclina prostática, histamina, tromboxano, serotonina y bradicinina.

La etapa final del proceso de curación depende de la remodelación de la herida.La remodelación de los tejidos está estrictamente regulada para establecer un equilibrio entre las respuestas anabólicas y catabólicas.Durante esta fase, el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), el factor de crecimiento transformante (TGF-β) y la fibronectina estimulan la proliferación y migración de fibroblastos, así como la síntesis de componentes de la ECM.Sin embargo, el momento de maduración de la herida depende en gran medida de la gravedad de la herida, las características individuales y la capacidad de curación específica del tejido lesionado, y ciertos factores fisiopatológicos y metabólicos pueden afectar el proceso de curación, como la isquemia del tejido, la hipoxia y la infección. , Desequilibrios de los factores de crecimiento e incluso enfermedades relacionadas con el síndrome metabólico.

Un microambiente proinflamatorio que interfiere con el proceso de curación.Para complicar las cosas, también existe una alta actividad proteasa que inhibe la acción natural del factor de crecimiento (GF).Además de tener propiedades mitogénicas, angiogénicas y quimiotácticas, el PRP también es una rica fuente de muchos factores de crecimiento, biomoléculas que pueden contrarrestar los efectos nocivos en los tejidos inflamados al controlar la inflamación exacerbada y establecer estímulos anabólicos.Dadas estas propiedades, los investigadores pueden encontrar un gran potencial en el tratamiento de una variedad de lesiones complejas.

2. Citocina

Las citocinas en el PRP desempeñan funciones clave en la manipulación de los procesos de reparación de tejidos y la regulación del daño inflamatorio.Las citocinas antiinflamatorias son un amplio espectro de moléculas bioquímicas que median las respuestas de citocinas proinflamatorias, principalmente inducidas por macrófagos activados.Las citocinas antiinflamatorias interactúan con inhibidores de citocinas específicos y receptores de citocinas solubles para modular la inflamación.Los antagonistas del receptor de interleucina (IL)-1, IL-4, IL-10, IL-11 e IL-13 se clasifican como las principales citoquinas antiinflamatorias.Dependiendo del tipo de herida, algunas citocinas, como el interferón, el factor inhibidor de la leucemia, el TGF-β y la IL-6, pueden presentar efectos pro o antiinflamatorios.TNF-α, IL1 e IL-18 tienen ciertos receptores de citoquinas que pueden inhibir los efectos proinflamatorios de otras proteínas [37].La IL-10 es una de las citocinas antiinflamatorias más potentes; puede regular negativamente las citocinas proinflamatorias como IL-1, IL-6 y TNF-α, y regular positivamente las citocinas antiinflamatorias.Estos mecanismos contrarreguladores desempeñan papeles críticos en la producción y función de citoquinas proinflamatorias.Además, ciertas citocinas pueden desencadenar respuestas de señalización específicas que estimulan los fibroblastos, que son fundamentales para la reparación de tejidos.Las citoquinas inflamatorias TGFβ1, IL-1β, IL-6, IL-13 e IL-33 estimulan a los fibroblastos para diferenciarse en miofibroblastos y mejorar la ECM [38].A su vez, los fibroblastos secretan quimiocinas TGF-β, IL-1β, IL-33, CXC y CC, que promueven respuestas proinflamatorias mediante la activación y el reclutamiento de células inmunitarias como los macrófagos.Estas células inflamatorias desempeñan múltiples funciones en el lugar de la herida, principalmente promoviendo la eliminación de la herida, así como la biosíntesis de quimiocinas, metabolitos y factores de crecimiento, que son esenciales para la remodelación de tejido nuevo.Por lo tanto, las citocinas presentes en el PRP desempeñan un papel importante en la estimulación de respuestas inmunitarias mediadas por tipos celulares, impulsando la resolución de la fase inflamatoria.De hecho, algunos investigadores han denominado este proceso “inflamación regenerativa”, lo que sugiere que la fase inflamatoria, a pesar de la inquietud del paciente, es un paso crítico necesario para que el proceso de reparación del tejido llegue a una conclusión exitosa, dados los mecanismos epigenéticos mediante los cuales las señales inflamatorias promueven la inflamación celular. plasticidad.

3. fibrina

Las plaquetas contienen varios factores relacionados con el sistema fibrinolítico que pueden regular al alza o a la baja la respuesta fibrinolítica.La relación temporal y la contribución relativa de los componentes hematológicos y la función plaquetaria en la degradación del coágulo sigue siendo un tema digno de discusión extensa en la comunidad.La literatura presenta muchos estudios que se centran únicamente en las plaquetas, que son conocidas por su capacidad para influir en el proceso de curación.A pesar de numerosos estudios destacados, también se ha descubierto que otros componentes hematológicos, como los factores de coagulación y el sistema fibrinolítico, contribuyen de manera importante a la reparación eficaz de las heridas.Por definición, la fibrinólisis es un proceso biológico complejo que se basa en la activación de ciertas enzimas para facilitar la degradación de la fibrina.Otros autores han sugerido que los productos de degradación de la fibrina (fdp) en realidad pueden ser agentes moleculares responsables de estimular la reparación del tejido, una secuencia de eventos biológicos importantes antes del depósito de fibrina y la eliminación de la angiogénesis, que es necesaria para la cicatrización de heridas.La formación de un coágulo después de una lesión actúa como una capa protectora que protege el tejido de la pérdida de sangre y la invasión de agentes microbianos y también proporciona una matriz temporal a través de la cual las células pueden migrar durante la reparación.El coágulo se debe a la escisión del fibrinógeno por las serina proteasas y el agregado de plaquetas en la red fibrosa de fibrina reticulada.Esta reacción inicia la polimerización de los monómeros de fibrina, el principal acontecimiento en la formación de coágulos sanguíneos.Los coágulos también pueden actuar como reservorios de citocinas y factores de crecimiento, que se liberan tras la desgranulación de las plaquetas activadas.El sistema fibrinolítico está estrechamente regulado por la plasmina y desempeña un papel clave en la promoción de la migración celular, la biodisponibilidad del factor de crecimiento y la regulación de otros sistemas de proteasas implicados en la inflamación y regeneración de los tejidos.Se sabe que los componentes clave de la fibrinólisis, como el receptor activador del plasminógeno uroquinasa (uPAR) y el inhibidor del activador del plasminógeno-1 (PAI-1), se expresan en células madre mesenquimales (MSC), un tipo de célula especializada necesaria para la cicatrización exitosa de heridas.

4. Migración celular

La activación del plasminógeno a través de la asociación uPA-uPAR es un proceso que promueve la migración de células inflamatorias ya que mejora la proteólisis extracelular.Dado que uPAR carece de dominios transmembrana e intracelular, la proteína requiere correceptores como integrinas y vitreínas para regular la migración celular.Además, la unión de uPA-uPAR dio como resultado una mayor afinidad de uPAR por las conexinas e integrinas vítreas, promoviendo la adhesión celular.El inhibidor del activador del plasminógeno-1 (PAI-1) a su vez desactiva las células, destruyendo la upar-vitreína y la integrina cuando se une a la uPA del complejo uPA-upar-integrina en la superficie celular. Interacción de vóxeles de vidrio.

En el contexto de la medicina regenerativa, las células madre mesenquimales se movilizan desde la médula ósea en el contexto de daños orgánicos graves y, por tanto, pueden encontrarse en la circulación de pacientes con fracturas múltiples.Sin embargo, en determinadas circunstancias, como insuficiencia renal terminal, insuficiencia hepática terminal o durante la aparición del rechazo después de un trasplante de corazón, es posible que estas células no sean detectables en la sangre [66].Curiosamente, estas células progenitoras mesenquimales (estromales) derivadas de la médula ósea humana no se pueden detectar en la sangre de individuos sanos [67].También se ha propuesto previamente un papel de uPAR en la movilización de células madre mesenquimales de la médula ósea, similar a lo que ocurre en la movilización de células madre hematopoyéticas (HSC).Varabaneni et al.Los resultados mostraron que el uso de factor estimulante de colonias de granulocitos en ratones con deficiencia de uPAR provocó el fallo de las MSC, reforzando nuevamente el papel de apoyo del sistema fibrinolítico en la migración celular.Otros estudios también han demostrado que los receptores uPA anclados a glicosilfosfatidilinositol regulan la adhesión, migración, proliferación y diferenciación mediante la activación de ciertas vías de señalización intracelular, de la siguiente manera: vías de señalización de fosfatidilinositol pro-supervivencia 4,5-bisfosfato 3-quinasa/Akt y ERK1/2 y quinasa de adhesión (FAK).

Las MSC han demostrado una mayor importancia en el contexto de la curación de heridas.Por ejemplo, los ratones con deficiencia de plasminógeno mostraron graves retrasos en la cicatrización de heridas, lo que sugiere que la plasmina participa de forma crítica en este proceso.En los seres humanos, la pérdida de plasmina también puede provocar complicaciones en la cicatrización de heridas.La interrupción del flujo sanguíneo puede inhibir significativamente la regeneración de tejidos, lo que explica por qué estos procesos regenerativos son más desafiantes en pacientes diabéticos.

5. Monocitos y sistemas de regeneración.

Según la literatura, existe mucha discusión sobre el papel de los monocitos en la cicatrización de heridas.Los macrófagos se derivan principalmente de monocitos sanguíneos y desempeñan un papel importante en la medicina regenerativa [81].Dado que los neutrófilos secretan IL-4, IL-1, IL-6 y TNF-α, estas células normalmente penetran en el sitio de la herida aproximadamente 24 a 48 horas después de la lesión.Las plaquetas liberan trombina y factor plaquetario 4 (PF4), dos quimiocinas que promueven el reclutamiento de monocitos y su diferenciación en macrófagos y células dendríticas.Una característica sorprendente de los macrófagos es su plasticidad, es decir, su capacidad para cambiar fenotipos y transdiferenciarse en otros tipos de células, como las células endoteliales, que posteriormente muestran diferentes funciones en respuesta a diferentes estímulos bioquímicos en el microambiente de la herida.Las células inflamatorias expresan dos fenotipos principales, M1 o M2, dependiendo de la señal molecular local que es la fuente del estímulo.Los macrófagos M1 son inducidos por agentes microbianos y, por tanto, tienen más efectos proinflamatorios.Por el contrario, los macrófagos M2 suelen generarse mediante una respuesta de tipo 2 y tienen propiedades antiinflamatorias, que normalmente se caracterizan por aumentos de IL-4, IL-5, IL-9 e IL-13.También participa en la reparación de tejidos mediante la producción de factores de crecimiento.La transición de las isoformas M1 a M2 está impulsada en gran medida por las últimas etapas de la cicatrización de heridas, donde los macrófagos M1 desencadenan la apoptosis de los neutrófilos e inician la eliminación de estas células).La fagocitosis por neutrófilos activa una cadena de eventos en los que se desactiva la producción de citoquinas, polarizando los macrófagos y liberando TGF-β1.Este factor de crecimiento es un regulador clave de la diferenciación de miofibroblastos y la contracción de la herida, lo que permite la resolución de la inflamación y el inicio de la fase proliferativa en la cascada de curación [57].Otra proteína altamente relacionada involucrada en procesos celulares es la serina (SG).Se ha descubierto que este granulano secretado por células hematopoyéticas es necesario para el almacenamiento de proteínas secretadas en células inmunes específicas, como mastocitos, neutrófilos y linfocitos T citotóxicos.Si bien muchas células no hematopoyéticas también sintetizan serotonina, todas las células inflamatorias producen grandes cantidades de esta proteína y la almacenan en gránulos para una mayor interacción con otros mediadores inflamatorios, incluidas proteasas, citocinas, quimiocinas y factor de crecimiento.Las cadenas de glicosaminoglicanos (GAG) cargadas negativamente en el SG parecen ser críticas para la homeostasis de los gránulos secretores, ya que pueden unirse y facilitar el almacenamiento de componentes de los gránulos sustancialmente cargados de una manera específica para las células, las proteínas y las cadenas de GAG.Con respecto a su participación en el PRP, Woulfe y colegas han demostrado previamente que la deficiencia de SG está fuertemente asociada con una morfología plaquetaria alterada;defectos en el factor plaquetario 4, beta-tromglobulina y almacenamiento de PDGF en las plaquetas;mala agregación y secreción plaquetaria in vitro y trombosis in vivo forman defectos.Por tanto, los investigadores concluyeron que este proteoglicano parece ser un regulador maestro de la trombosis.

 

Los productos ricos en plaquetas se pueden obtener recolectando y centrifugando la sangre completa de un individuo, separando la mezcla en diferentes capas que contienen plasma, plaquetas, leucocitos y leucocitos.Cuando las concentraciones de plaquetas son superiores a los valores basales, el crecimiento de los huesos y los tejidos blandos se puede acelerar con efectos secundarios mínimos.La aplicación de productos autólogos de PRP es una biotecnología relativamente nueva que continúa mostrando resultados prometedores en la estimulación y mejora de la curación de diversas lesiones tisulares.La eficacia de este enfoque terapéutico alternativo puede atribuirse a la administración tópica de una amplia gama de factores de crecimiento y proteínas, que imitan y apoyan los procesos fisiológicos de cicatrización de heridas y reparación de tejidos.Además, el sistema fibrinolítico tiene claramente un impacto importante en la reparación general del tejido.Además de su capacidad para alterar el reclutamiento celular de células inflamatorias y células madre mesenquimales, modula la actividad proteolítica en las áreas de cicatrización de heridas y durante la regeneración de tejidos mesodérmicos, incluidos huesos, cartílagos y músculos, y por lo tanto es un componente clave en la medicina musculoesquelética.

Acelerar la curación es un objetivo muy buscado por muchos profesionales del campo médico, y el PRP representa una herramienta biológica positiva que continúa ofreciendo avances prometedores en la estimulación y el tándem bien coordinado de eventos regenerativos.Sin embargo, como esta herramienta terapéutica sigue siendo compleja, especialmente porque libera una gran cantidad de factores bioactivos y sus diversos mecanismos de interacción y efectos de señalización, se requieren más estudios.

 

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Hora de publicación: 19-jul-2022