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17 ott 2016

Traduzione a cura di Ilaria Succi (scarica QUI l’ articolo originale)

“Clinical Utility of Growth Factors and Platelet-Rich Plasma in Tissue Regeneration: A Review” Javier Ramos-Torrecillas, PhD; Elvira De Luna-Bertos, PhD; Olga García-Martínez, PhD; Concepción Ruiz, PhD; WOUNDS 2014;26(7):207-213

Utilità clinica dei Fattori di crescita e Plasma ricco di piastrine

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ABSTRACT

Introduzione. Molti elementi sono coinvolti nel processo rigenerativo dei tessuti lesi, come le citochine e fattori di crescita. I fattori di crescita contenuti nelle piastrine rappresentano un’ importante miscela fisiologica di fattori che possono essere coinvolti nel processo di guarigione.

Metodo. Revisione della letteratura sul ruolo svolto da alcune biomolecole, come i fattori di crescita (Grow Factors: GF) e il plasma ricco di piastrine (Platelet-rich plasma: PRP) nella guarigione di diversi tessuti e sul loro uso terapeutico per promuovere questo processo.

Risultati. Con questa revisione della letteratura, sono stati trovati un gran numero di studi che hanno mostrato l’effetto dei fattori di crescita e del PRP nella rigenerazione di tessuti differenti.

Il PRP è una fonte naturale di fattori di crescita, ed è stato utilizzato con successo in diverse situazioni cliniche quali odontoiatria, chirurgia plastica, interventi chirurgici di ortopedia e traumatologia, oculistica, gastroenterologia, ulcere cutanee.

Tuttavia, deve ancora essere stabilito un protocollo standardizzato per la sua preparazione ed applicazione.

Conclusioni. Gli autori raccomandano ulteriori ricerche per stabilire il ruolo esatto del PRP nel trattamento della rigenerazione dei tessuti e di sviluppare un protocollo standardizzato per il suo utilizzo.

INTRODUZIONE

La guarigione delle ferite è un processo complesso mediato dalle interazioni di segnali molecolari che coinvolgono mediatori ed eventi cellulari: prevede il reclutamento di cellule mesenchimali, la loro proliferazione, e la generazione di matrice extracellulare, che permette la formazione del tessuto cicatriziale.

Questi eventi sono mediati e modulati da segnali molecolari interagenti, in primo luogo dalle citochine e dai fattori di crescita che stimolano e modulano le principali attività cellulari che delineano il processo di guarigione.

Diversi studi hanno dimostrato che le ferite croniche possono, in alcuni casi, avere una mancanza di fattori di crescita dovuta a diverse cause, come una diminuzione della produzione, un diminuito rilascio, un intrappolamento, un’eccessiva degenerazione del tessuto o un’associazione di tali meccanismi.

L’innesto di plasma autologo ricco di piastrine, utilizzato come fonte di fattori di guarigione, ha dimostrato di promuovere la riparazione dei tessuti in diverse situazioni cliniche.

Per rigenerare un tessuto danneggiato, è necessario comprendere la partecipazione delle singole cellule ed il ruolo dei loro fattori solubili che contribuiscono intrinsecamente ed estrinsecamente a riparare tale tessuto.

In letteratura è riportato che diversi fattori di crescita svolgono un ruolo chiave nel promuovere e sostenere le diverse fasi di riparazione dei tessuti. 

Gli alfa granuli delle piastrine contengono fattori di crescita derivati dalle piastrine (PDGF), fattori di crescita TGF-β, fattori di crescita endoteliale vascolare (VEGF). Tutti questi giocano un ruolo importante in tutte le fasi di guarigione del tessuto durante le fasi di reclutamento delle cellule mesenchimali e di sintesi della matrice extracellulare. 

L’applicazione topica di gel piastrinico o plasma ricco di piastrine (PRP) determina l’applicazione di fattori di crescita esogeni in situ.

Pertanto, il PRP  è uno strumento che contribuisce il rilascio dei GFS limitatamente all’area della ferita, che a sua volta rende utile nel promuovere il recupero funzionale fisiologico dei processi di riparazione tissutale .

L’obiettivo di questo studio è stato quello di rivedere i report pubblicati sul ruolo dei GF nella rigenerazione tissutale, concentrandosi sul PRP, che è fonte naturale di GF.

METODO

Revisione della letteratura di articoli tra il 2001 e il 2012 riguardante  l’utilità di GF e PRP per il trattamento di diverse ferite. Utilizzo dei database MEDLINE, EMBASE e Cochrane Library, con le seguenti parole chiave: rigenerazione tissutale, guarigione delle ferite, fattori di crescita, plasma ricco di piastrine.

Titoli e abstract identificati dalle ricerche sono stati letti e revisionati. Gli articoli che non sembravano soddisfare le parole chiave attinenti sono stati esclusi e gli altri sono stati rivisti nel loro intero.

FATTORI DI CRESCITA

I fattori di crescita (GF) sono polipeptidi prodotti dal tessuto su cui agiscono. Essi regolano la differenziazione, la proliferazione, la migrazione e il metabolismo nelle cellule bersaglio, regolando la sintesi di specifiche molecole di adesione che controllano le interazioni cellula-cellula e cellula-substrato. Ogni GF può avere una o più funzioni essenziali per una cella specifica, a seconda delle particolari circostanze dell’ambiente cellulare.

Alcuni GF, talvolta secreti dalla cellula, interagiscono con altre cellule attraverso il loro recettore corrispondente, che trasmette un segnale alle stesse stimolandole a produrre proteine.

I fattori di crescita più studiati in relazione alla proliferazione e la riparazione tissutale comprendono:

  • Proteine morfogenetiche dell’osso (BMP) (BMP-1, BMP-2, e BMP-3);
  • Fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF);
  • Fattore di crescita insulino-simile (IGF) (IGF-I ed IGF-II);
  • Fattore di crescita trasformante (TGF, soprattutto TGF-β);
  • Fattori di crescita dei fibroblasti (FGF) (acido-FGF e base-FGF);
  • Fattori stimolanti le colonie macrofagiche (M-CFS);
  • Fattore di crescita epidermico (EGF);
  • Fattore di crescita dell’endotelio vascolare (VEGF).

Un ruolo importante nei processi di riparazione, in particolare nelle fasi di infiammazione, è interpretato anche dalle citochine prodotte dai globuli bianchi, comprese le interleuchine (ILS) IL-1, IL-3, IL-6, IL-8.

Questi GF e le citochine agiscono in maggiore o minore misura durante le diverse fasi di guarigione della ferita (ovvero, risoluzione della necrosi tissutale, rigenerazione cellulare, proliferazione e migrazione cellulare, sintesi della matrice extracellulare, riepitelizzazione e rimodellamento). La Tabella 1 riassume le funzioni dei principali GF in relazione ai diversi processi di guarigione.

PLASMA RICCO DI PIASTRINE

Le piastrine giocano un ruolo importante nel processo di rigenerazione di una ferita, rilasciando un numero importante di sostanze mitogeniche e infiammatorie; rappresentano quindi una fonte naturale di GF.

Morfologicamente nelle piastrine sono rilevabili tre tipi di granuli, che si suddividono in: granuli alfa, granuli densi, e lisosomi. Tutti questi granuli secretori contengono GF, proteine di coagulazione, molecole di adesione cellulare, molecole di attivazione, citochine, integrine, e molecole infiammatorie (con la maggior parte di queste molecole localizzate nei granuli alfa).

Quando si crea una ferita, le piastrine migrano in situ e avviano il processo emostatico con la creazione di una rete complessa che collega i vasi.

A questo punto, le piastrine cambiano la loro struttura da una forma morbida circolare ad una forma sferica e sviluppano pseudopodi. Questo favorisce la loro aggregazione e la loro adesione, ridistribuiscono così i recettori per la loro successiva attivazione e degranulazione, che consiste nella rottura dei granuli molecolari e nel rilascio di GF per regolare la riparazione dei tessuti danneggiati.

Il sangue periferico può essere centrifugato per ottenere il PRP, una frazione di plasma con un elevata concentrazione di piastrine (5 volte superiore a quello basale) e quindi con una elevata concentrazione di biomolecole con potenziale di rigenerazione. Anche se PRP e plasma ricco di GF (PRGF) sono utilizzati allo stesso modo dai medici, sono due concetti diversi.

Il PRGF è la frazione di PRP ottenuta dall’attivazione con cloruro di calcio.

Il PRP viene utilizzato per la rigenerazione tissutale in diversi ambiti clinici e offre numerosi vantaggi poiché non è tossico o immunoreattivo, e può essere facilmente ed economicamente ottenuto dal sangue dei pazienti stessi.

Alcuni studi sono stati pubblicati sulla preparazione e utilizzo del PRP per la guarigione delle ferite con risultati controversi.

Marx et al. riferisce la combinazione di PRP con una miscela contenente il 10% di cloruro di calcio e trombina bovina per favorire la ricostruzione mascellare.

L’utilizzo del PRP ha prodotto soddisfacenti risultati in odontoiatria, chirurgia maxillo-facciale, chirurgia plastica, traumi e chirurgia ortopedica, riparazione di tendini e legamenti, chirurgia oculistica.

APPLICAZIONI CLINICHE

L’utilizzo clinico di PRP è molto vario, e nuove applicazioni sono costantemente segnalate per le condizioni in cui è richiesta maggior cura efficace o rapida. 

Odontoiatria. La chirurgia parodontale e l’odontoiatria sono probabilmente i campi in cui è stata condotta la maggior parte della ricerca e da cui si sono ottenuti i risultati più positivi legati al PRP. Il gel piastrinico autologo fu usato in chirurgia maxillofacciale in un paziente da Whitman et al. come coadiuvante nell’ applicazione di impianti in titanio.

Questi autori hanno concluso che l’applicazione del gel piastrinico autologo rende disponibile il consolidamento dei frammenti ossei e maggiore aderenza del lembo muco-gengivale.

Il PRP autologo successivamente si è dimostrato utile nella ricostruzione dei difetti della mandibola, con la constatazione che il fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF e TGF-beta) accelera la formazione delle ossa quando assorbita dagli innesti ossei.

Numerosi studi su animali hanno dimostrato i vantaggi dell’utilizzo dei fattori di crescita e plasma autologo nella rigenerazione dei tessuti del cavo orale. L’applicazione di PRP dopo l’estrazione del dente si è dimostrata utile per prevenire l’osteite alveolare e migliorare l’emostasi, come descritto da Mancuso et al. in uno studio clinico su 117 pazienti trattati con PRGF dopo la chirurgia orale.

I risultati hanno mostrato che il tasso di osteite alveolare era inferiore (3,4%) in siti ossei trattati con PRGF rispetto a siti non trattati con PRGF (12,8%). I siti trattati hanno anche mostrato miglior emostasi al momento della dimissione e oggettivamente un lembo di tessuto di guarigione più morbido e veloce. Il suo utilizzo nel trattamento di difetti ossei post-estrattivi ha evidenziato una maggiore larghezza bucco-linguale e bucco-palatale, maggiore densità ossea, e maggiore copertura del tessuto rispetto ai difetti non trattati con PRP.

In un altro case-report, gli autori hanno trattato difetti intraossei con l’aggiunta di PRP ad un trapianto osseo nella rigenerazione tissutale guidata e hanno riportato miglioramenti significativi per quanto riguarda il riempimento delle ossa.

In sintesi, il PRP ha mostrato risultati promettenti in numerosi studi come parte di un approccio terapeutico semplice e sicuro in chirurgia orale e maxillo-facciale.

In uno studio in vitro, Garcia-Martinez et al., ha mostrato che il trattamento degli osteoblasti con PRP aumenta la proliferazione cellulare a breve termine (15 giorni), e ha suggerito che la capacità di proliferazione cellulare a lungo termine (30 giorni) è invece diminuita a causa dell’esaurimento delle cellule.

Il trattamento con PRP ha anche modificato il profilo antigenico fenotipico di osteoblasti umani in coltura mediante l’espressione di CD54, CD80, CD86, e gli antigeni HLA-DR. Gli autori hanno concluso che il trattamento con PRP può accelerare le neoplasie ossee.

Chirurgia plastica. Forse la prova più convincente sulla capacità di guarigione del PRP proviene dal campo della chirurgia plastica. In una revisione sulle applicazioni del gel piastrinico in chirurgia plastica facciale, Bhanot e Alex hanno riferito che il PRP autologo è particolarmente utile per la riparazione dei tessuti molli, in cui gli effetti positivi dei GF sono particolarmente marcati.

In uno studio su 14 pazienti che avevano subito una perdita di tessuti molli causata da traumi recenti o patologie croniche, e trattati mediante l’applicazione di gel piastrinico autologo, Valbonesi et al. ha riferito che oltre ad accelerare la guarigione, il PRP riduce il rischio di infezione e la lunghezza del tempo di degenza ospedaliera, con un corrispondente risparmio in termini di costi sanitari.

Inoltre, Man et al., ha osservato che l’applicazione del gel piastrinico autologo in 20 pazienti sottoposti a interventi di chirurgia estetica (in particolare interventi di lembi) è stato efficace nel raggiungere e mantenere l’emostasi durante le procedure chirurgiche.

Traumatologia e ortopedia. L’argomento di applicazione di PRP in traumatologia e chirurgia ortopedica rimane molto controverso, nonostante i numerosi studi presenti in letteratura. Le evidenze disponibili rimangono abbozzate sulla diversità biologica e sulla concentrazione piastrinica richiesta per raggiungere una risposta accelerata nell’osso.

In alcuni studi su innesti ossei, il PRP non sembra aumentare la capacità di rigenerazione dell’osso. Anche se questo risultato è coerente con un report in un modello canino, 46 studi in vitro hanno dimostrato che le PDGF stimolano la proliferazione di cellule che formano l’osso trabecolare umano. È importante sottolineare che Graziani et al. ha riportato che l’efficacia del PRP sulla capacità proliferativa di osteoblasti e fibroblasti in vitro dipende dalle concentrazioni specifiche utilizzate.

Recenti ricerche in vitro sugli effetti del PRP e dei suoi componenti molecolari riguardo la proliferazione e la migrazione cellulare dei macrofagi umani, hanno rivelato un’inibizione di tale migrazione. Esse mostravano effetti negativi sulla guarigione, ed effetti stimolatori positivi su osteoblasti, fibroblasti e altre cellule.

Il plasma ricco di piastrine è stato trovato utile nella riparazione di tendini e legamenti umani aumentando sensibilmente la proliferazione delle cellule tendinee e stimolando fattori angiogenici (ad esempio, VEGF e fattore di crescita degli epatociti derivato [HGF]).

In un intervento al ginocchio, l’iniezione di PRP autologo ha facilitato la ricostruzione del legamento crociato anteriore e migliorato il ri-ancoraggio di frammenti condrali di grandezza maggiore di 2 cm attraverso l’artroscopia, ottenendo una guarigione completa e accelerata e con un buon risultato funzionale.

E’ stato anche segnalata da diversi test clinici l’iniezione di PRP direttamente nel tendine estensore comune dopo la sutura chirurgica per aiutare la ricostruzione delle fibre muscolari e alleviare il dolore.

Chirurgia oculistica. Il PRP, che solo recentemente è stato introdotto nella chirurgia oculistica, è stato segnalato in alcuni studi per l’aumento della proliferazione cellulare nelle ferite alla retina, e per il miglioramento dei risultati sia in vitro che in vivo. Tra gli altri sviluppi, questo approccio è stato utilizzato anche per la rigenerazione del nervo periferico in sperimentazioni su ratti, ottenendo risultati molto favorevoli dall’applicazione del gel piastrinico alle suture nervose.

Gastroenterologia. Gli studi sono stati condotti sul trattamento di ulcere gastriche nei ratti, riportando dati promettenti la guarigione dell’ulcera dopo una dose orale di PRP autologo umano.

Ulcere cutanee. Atri et al., sostiene che l’uso di PRP autologo migliori la formazione di tessuto di granulazione in ulcere cutanee croniche. I fattori cicatrizzanti derivati dalle piastrine hanno cominciato ad essere utilizzati in ulcere croniche degli arti inferiori con alto contenuto di collagene, e sono stati ritenuti utili per stimolare la vascolarizzazione e migliorare la formazione del tessuto connettivo.

L’utilità del PRP in ulcere da pressione rimane oggetto di dibattito. Alcuni autori sostengono che l’applicazione topica di lisati piastrinici non abbia alcun effetto sulla guarigione, mentre altri pensano che una maggiore percentuale di ulcere da pressione ed altre ulcere cutanee siano guarite meglio dopo l’applicazione di PRP.

Il gel piastrinico formato da una miscela di concentrato piastrinico e successivamente crio-precipitato e attivato in presenza di cloruri di calcio, si è rivelato utile nel trattamento di un’ulcera cronica sul piede di un paziente diabetico, evitando l’amputazione.

Uno studio sulle ulcere venose degli arti inferiori ha dimostrato una maggiore espressione di alcune integrine dopo l’applicazione di PDGF, migliorando l’angiogenesi in siti di formazione di tessuto di granulazione e favorendo la costruzione di nuove reti vascolari.

Recentemente, Ramos-Torrecillas et al., suggerisce che il PRP è un trattamento poco costoso e di facile applicazione, ritenendolo una valida alternativa ai trattamenti tradizionali.

DISCUSSIONE DEI RISULTATI

Incoraggianti risultati, tra cui la rigenerazione dei tessuti, sono stati ottenuti con la terapia PRP in diversi contesti clinici. Tuttavia, le sue applicazioni cliniche sono molto varie, e dal momento che i GF partecipano a diverse risposte fisiologiche dell’organismo e dei tessuti, il PRP è una fonte ricca di GF che si rendono utili nel processo di guarigione in generale.

Inoltre, nessun protocollo comune è stato sviluppato per la sua preparazione e applicazione nel campo della terapia rigenerativa, specialmente nel trattamento delle ulcere cutanee, dove i vantaggi della sua applicazione topica rimangono tutt’ora controversi.

In questo caso, due fattori devono essere considerati: l’eterogeneità delle ulcere (ad esempio, ulcere di origine vascolare, da pressione, da piede diabetico) e la varietà dei GF presenti nel PRP.

Pertanto, la risposta al trattamento può essere varia in base alle differenze nelle caratteristiche di ogni ulcera e al contenuto di fattori di crescita nel plasma.

Sono necessari quindi ulteriori ricerche per stabilire il ruolo del PRP nel trattamento di rigenerazione dei tessuti e lo sviluppo un protocollo standardizzato per la sua preparazione ed applicazione.

CONCLUSIONI

Vi sono numerose evidenze scientifiche sul ruolo positivo del PRP nella rigenerazione dei tessuti e nella guarigione delle ferite. Inoltre, un vantaggio importante del PRP autologo in ambito clinico è che non ha effetti negativi.

Gli autori raccomandano ulteriori ricerche per stabilire il ruolo esatto del PRP nel trattamento di rigenerazione dei tessuti e di sviluppare un protocollo standardizzato per il suo utilizzo.

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