Preview

Трансплантология

Расширенный поиск

Доступные способы повышения регенераторного потенциала пластического материала в неотложной травматологии. Часть 2. Использование аутологичного тромбоцитарного лизата человека

https://doi.org/10.23873/2074-0506-2022-14-2-184-194

Полный текст:

Аннотация

В предыдущей статье было рассказано про применение богатой тромбоцитами плазмы. Одним из перспективных способов стимуляции процессов репарации и регенерации в тканях поврежденного органа при разных видах патологии является применение лизата богатой тромбоцитами плазмы. В данной части литературного обзора рассматривается механизм действия лизата богатой тромбоцитами плазмы, показания и противопоказания к его применению, описаны результаты лечения при использовании лизата богатой тромбоцитами плазмы для стимуляции остеогенеза. Благодаря технологии изготовления, предусматривающей удаление из плазмы всех клеточных компонентов, появляется возможность долговременного хранения полученного индивидуального трансплантата. Процедура изготовления тромбоцитарного лизата позволяет одномоментно выделять из клеток все ростовые факторы, так же происходит лизис тромбоцитов. Лизат тромбоконцентратов можно рассматривать как препарат, содержащий полноценный набор стимулирующих факторов роста. Под действием тромбоцитарного лизата происходит возобновление пролиферации латентных остеобластов, активация сигнальных путей ангиогенеза, стимуляция секреции факторов, ускоряющих ангиогенез, запускается дифференцировка остеобластов и образование костной ткани. Целью данной статьи является обобщение результатов лечения с использованием аутологичного тромбоцитарного лизата для улучшения регенераторного потенциала в травматологии. В заключительной статье мы рассмотрим способы применения аутологичного красного костного мозга.

Об авторах

А. М. Файн
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»; ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова МЗ РФ
Россия

Алексей Максимович Файн, д-р мед. наук, заведующий научным отделением неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата; профессор кафедры травматологии, ортопедии и медицины катастроф

129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
127473, Москва, Делегатская ул., д. 20, стр. 1



А. Ю. Ваза
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Александр Юльевич Ваза, канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата

129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3



С. Ф. Гнетецкий
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»; ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова МЗ РФ
Россия

Сергей Феликсович Гнетецкий, д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата; доцент кафедры травматологии, ортопедии и медицины катастроф

129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3
127473, Москва, Делегатская ул., д. 20, стр. 1



К. И. Скуратовская
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Кристина Ивановна Скуратовская, младший научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата

129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3



В. Б. Бондарев
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Василий Бриджевич Бондарев, научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата

129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3



Ю. А. Боголюбский
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Юрий Андреевич Боголюбский, канд. мед. наук, научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата

129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3



Р. С. Титов
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Роман Сергеевич Титов, канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата

129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3



А. Ю. Сергеев
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Россия

Александр Юрьевич Сергеев, научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата

129090, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3



Список литературы

1. Notodihardjo SC, Morimoto N, Kakudo N, Mitsui T, Le TM, Tabata Y, Kusumoto K. Comparison of the efficacy of cryopreserved human platelet lysate and refrigerated lyophilized human platelet lysate for wound healing. Regene Ther. 2019;10:1–9. PMID: 30525065 https://doi.org/10.1016/j.reth.2018.10.003

2. Shih DTB, Burnouf T. Preparation, quality criteria, and properties of human blood platelet lysate supplements for ex vivo stem cell expansion. N Biotechnol. 2015;32(1):199–211. PMID: 24929129 https://doi.org/10.1016/j.nbt.2014.06.001

3. Zimmermann R, Jakubietz R, Jakubietz M., Strasser E., Schlegel A, Wiltfang J, et al. Different preparation methods to obtain platelet components as a source of growth factors for local application. Transfusion. 2001;41(10):1217-1224. PMID: 11606819 https://doi.org/10.1046/j.1537-2995.2001.41101217.x

4. Bonin M, Stölzel F, Goedecke A, Richter K, Wuschek N, Hölig K, et al. Treatment of refractory acute GVHD with third-party MSC expanded in platelet lysate-containing medium. Bone Marrow Transplant. 2009;43(3):245–251. PMID: 18820709 https://doi.org/10.1038/bmt.2008.316

5. Kaux JF, Le Goff C, Renouf J, Peters P, Lutteri L, Gothot A, et al Comparison of the platelet concentrations obtained in platelet-rich plasma (PRP) between the GPS™ II and GPS™ III systems. Pathol Biol (Paris). 2011; 59(5):275–277. PMID: 21145177 https://doi.org/10.1016/j.patbio.2010.11.002

6. Bieback K, Hecker A, Kocaömer A, Lannert H, Schallmoser K, Strunk D, et al. Human alternatives to fetal bovine serum for the expansion of mesenchymal stromal cells from bone marrow. Stem Cells. 2009;27(9):2331–2341. PMID: 19544413 https://doi.org/10.1002/stem.139

7. Chevallier N, Anagnostou F, Zilber S, Bodivit G, Maurin S, Barrault A, et al. Osteoblastic differentiation of human mesenchymal stem cells with platelet lysate. Biomaterials. 2010;31(2):270–278. PMID: 19783038 https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2009.09.043

8. Doucet C, Ernou I, Zhang Y, Llense JR, Begot L, Holy X, et al. Platelet lysates promote mesenchymal stem cellexpansion: a safety substitute for animal serum in cell-based therapy applications. J Cell Physiol. 2005;205(2):228–236. PMID: 15887229 https://doi.org/10.1002/jcp.20391

9. Shanskii YD, Sergeeva NS, Sviridova IK, Kirakozov MS, Kirsanova VA, Akhmedova SA, et al. Human platelet lysate as a promising growth-stimulating additive for culturing of stem cells and other cell types. Bull Exp Biol Med. 2013;156(1):146–151. PMID: 24319712 https://doi.org/10.1007/s10517-013-2298-7

10. Leotot J, Coquelin L, Bodivit G, Bierling P, Hernigou P, Rouard H, et al. Platelet lysate coating on scaffolds directly and in directly enhances cell migration, improving bone and blood vessel formation. Acta Biomater. 2013;9(5):6630-6640. PMID: 23403167 https://doi.org/10.1016/j.actbio.2013.02.003

11. Hemeda H, Kalz J, Walenda G, Lohmann M, Wagner W. Heparin concentration is critical for cell culture with human platelet lysate. Cytotherapy. 2013;15(9): 1174–1181. PMID: 23845186 https://doi.org/10.1016/j.jcyt.2013.05.006

12. Jonsdottir-Buch SM, Lieder R, Sigurjonsson OE. Platelet lysates produced from expired platelet concen trates support growth and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. PLoS One. 2013;8(7):e68984 PMID: 23874839 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0068984

13. Боровкова Н.В., Малыгина М.А., Макаров М.С., Пономарев И.Н., Сторожева М.В., Сахарова О.М. Цито киновый состав как определяющий фактор противовоспалительного и регенераторного действия препаратов на основе тромбоцитов. Пироговский форум травматологов-ортопедов. Москва: Медфорум; 2019. c. 97–98. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_41303918_10233132.pdf [Дата обращения 6 апреля 2022 г.].

14. Torreggiani E, Perut F, Roncuzzi L, Zini N, Baglìo SR, Baldini N. Exosomes: novel effectors of human platelet lysate activity. Eur Cell Mater. 2014;28:137–51. PMID: 25241964 https://doi.org/10.22203/ecm.v028a11

15. Gresele PC, Fuster V, Vermylen J. (eds.) Platelets in thrombotic and non thrombotic disorders. Pathophysiology, pharmacology and therapeutics. Cambridge University Press; 2002. p. 25.

16. Adelson E, Rheingold JJ, Cros by WH. The platelet as a sponge: a review. Blood. 1961;17(6):767–774. PMID: 13681458 https://doi.org/10.1182/blood.V17.6.767.767

17. Schallmoser K, Rohde E, Bartmann C, Obenauf AC, Reinisch A, Strunk D. Platelet-derived growth factors for GMP-compliant propagation of mesenchymal stromal cells. Biomed Mater Eng. 2009;19(4-5):271–276. PMID: 20042793 https://doi.org/10.3233/BME-2009-0591

18. Shomento SH, Wan C, Cao X, Faugere MC, Bouxsein ML, Clemens TL, et al. Hypoxia-inducible factors 1alpha and 2alpha exert both distinct and overlapping functions in long bone development. J Сell Biochem. 2010;109(1):196–204. PMID: 19899108 https://doi.org/10.1002/jcb.22396

19. Richard DE, Berra E, Pouysse gur J. Nonhypoxic pathway mediates the induction of hypoxia-inducible factor 1alpha in vascular smooth muscle cells. J Biol Chem. 2000;275(35):26765-26771. PMID: 10837481 https://doi.org/10.1074/jcb.M003325200

20. Van Nguyen T, Cancedda R, Descalzi F. Platelet lysate activates quiescent cell proliferation and reprogramming in human articular cartilage: involvement of hypoxia inducible factor 1. J Tissue Eng Regen Med. 2018;12(3):1691–1703. PMID:29052350 https://doi.org/10.1002/term.2595

21. Wan C, Gilbert SR, Wang Y, Cao X, Shen X, Ramaswamy G, et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-1alpha pathway accelerates bone regeneration. Proc Nat Acad Sci USA. 2008;105(2):686–691. PMID: 18184809 https://doi.org/10.1073/pnas.0708474105

22. Fekete N, Gadelorge M, Fürst D, Maurer C, Dausend J, Fleury- Cappellesso S, et al. Platelet lysate from whole bloodderived pooled platelet concentrates and apheresis-derived platelet concentrates for the isolation and expansion of human bone marrow mesenchymal stromal cells: production process, content and identification of active components. Cytotherapy. 2012;14(5):540–554. https://doi.org/10.3109/14653249.2012.655420

23. Tomlinson RE, Silva MJ. HIF-1 α regulates bone formation after osteogenic mechanical loading. Bone. 2015;73:98–104. PMID: 25541207 https://doi.org/10.1016/j.bone.2014.12.015

24. Wu C, Rankin EB, Castellini L, Fernandez-Alcudia J, Lagory EL, Andersen R, et al. Oxygen-sensing PHDs regulate bone homeostasis through the modulation of osteoprotegerin. Genes Dev. 2015;29(8):817–831. PMID: 25846796 https://doi.org/10.1101/gad.255000.114

25. Lee SY, Park KH, Yu HG, Kook E, Song WH, Lee G, et al. Controlling hypoxia-inducible factor-2α is critical for maintaining bone homeostasis in mice. Bone Res. 2019;7:1–14. PMID: 31098335 https://doi.org/10.1038/s41413-019-0054-y

26. Hu K, Olsen BR. Osteoblast-derived VEGF regulates osteoblast differentiation and bone formation during bone repair. J Clin Invest. 2016;126(2):509–526. PMID: 26731472 https://doi.org/10.1172/JCI82585

27. Wan C, Shao J, Gilbert SR, Riddle RC, Long F, Johnson, et al. Role of HIF1alpha in skeletal development. Ann NY Acad Scie. 2010;1192:322–326. PMID: 20392254 https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2009.05238.x

28. Riddle RC, Khatri R, Schipani E, Clemens TL. Role of hypoxia-inducible factor-1alpha in angiogenic-osteogenic coupling. J Mol Med. 2009;87(6):583–590. PMID: 19415227 https://doi.org/10.1007/s00109-009-0477-9

29. Romaldini A, Ulivi V, Nardini M, Mastrogiacomo M, Cancedda R, Des calzi F. Platelet lysate inhibits NF-κB activation and induces proliferation and an alert state in quiescent human umbilical vein endothelial cells retain ing their differentiation capability. Cells. 2019;8(4):331. PMID: 30970613 https://doi.org/10.3390/cells8040331

30. Bromberg J, Darnell JE. The role of STATs in transcriptional control and their impact on cellular function. Oncogene. 2000;19(21):2468–2473. PMID: 10851045 https://doi.org/10.1038/sj.onc.1203476

31. Levy DE, Darnell JE. Stats: Transcriptional control and biological impact. Nature reviews molecular cell biology. 2002;3(9):651–662. PMID: 12209125 https://doi.org/10.1038/nrm909

32. Darnell JE. STATs and gene regulation. Science. 1997;277(5332):1630–1635. PMID: 9287210 https://doi.org/10.1126/science.277.5332.1630

33. Chen Z, Han ZC. STAT3: a critical transcription activator in angiogenesis. Med Res Rev. 2008;28(2):185–200. PMID: 17457812 https://doi.org/10.1002/med.20101

34. Holland SM, DeLeo FR, Elloumi HZ, Hsu AP, Uzel G, Brodsky N, et al. STAT3 mutations in the hyper-IgE syndrome. N Eng J Med. 2007;357(16):1608-1619. PMID: 17881745 https://doi.org/10.1056/NEJMoa073687

35. Minegishi Y, Saito M, Tsuchiya S, Tsuge I, Takada H, Hara T, et al. Dominant-negative mutations in the DNA-binding domain of STAT3 cause hyper-IgE syndrome. Nature. 2007;448(7157):1058–1062. PMID: 17676033 https://doi.org/10.1038/nature06096

36. Zhou H, Newnum AB, Martin JR, Li P, Nelson MT, Moh A, et al. Osteoblast/osteocyte-specific inactivation of Stat3 decreases load-driven bone formation and accumulates reactive oxygen species. Bone. 2011;49(3):404–411. PMID: 21555004 https://doi.org/10.1016/j.bone.2011.04.020

37. Yu X, Wan Q, Cheng G, Cheng X, Zhang J, Pathak JL, et al. CoCl2 , a mimic of hypoxia, enhances bone marrow mesenchymal stem cells migra tion and osteogenic differentiation via STAT3 signaling pathway. Cell Biol Int. 2018;42(10):1321–1329. PMID: 29908007 https://doi.org/10.1002/cbin.11017

38. Yu X, Wan Q, Ye X, Cheng Y, Pathak JL, Li Z. Cellular hypoxia promotes osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells and bone defect healing via STAT3 signaling. Cell Mol Biol let. 2019;24(1):1–17. PMID: 31827540 https://doi.org/10.1186/s11658-019-0191-8

39. Yu X, Li Z, Wan Q, Cheng X, Zhang J, Pathak JL, et al. Inhibition of JAK2/STAT3 signaling suppresses bone marrow stromal cells proliferation and osteogenic differentiation and impairs bone defect healing. Biol Chem. 2018;399(11):1313–1323. PMID: 30044759 https://doi.org/10.1515/hsz-2018-0253

40. Jiang H, Tan X, Ju H, Su J, Yan W, Song X, et al. Autologous platelet lysates local injections for treatment of tibia non-union with breakage of the nickel clad: a case report. SpringerPlus. 2016;5(1):2013. PMID: 27933268 https://doi.org/10.1186/s40064-016-3683-2

41. Боровкова Н.В., Малыгина М.А., Макаров М.С., Сахарова О.М., Пономарев И.Н. Способ лечения пациентов с переломом шейки плеча. Патент № 2681753 С1 Российская Федерация. Опубликовано 12.03.2019. Бюллетень № 8. URL: https://patenton.ru/patent/RU2681753C1.pdf [Дата обращения 6 апреля 2022 г.].

42. Henschler R, Gabriel C, Schallmoser K, Burnouf T, Koh MBC. Human platelet lysate current standards and future developments. Transfusion. 2019;59(4):1407–1413. PMID:30741431 https://doi.org/10.1111/trf.15174

43. Labibzadeh N, Emadedin M, Fazeli R, Mohseni F, Hosseini SE, Moghadassali R, et al. Mesenchymal stromal cells implantation in combination with platelet lysate product is safe for reconstruction of human long bone nonunion. Cell J. 2016;18(3):302–309. PMID: 27602311 https://doi.org/10.22074/cellj.2016.4557

44. Centeno CJ, Schultz JR, Cheever M. A case series of percutaneous treatment of non-union fractures with autolo gous, culture expanded, bone marrow derived, mesenchymal stem cells and platelet lysate. J Bioengineer Biomedical Sci. 2011;1(S 2):1–6. https://doi.org/10.4172/2155-9538.S2-007


Рецензия

Для цитирования:


Файн А.М., Ваза А.Ю., Гнетецкий С.Ф., Скуратовская К.И., Бондарев В.Б., Боголюбский Ю.А., Титов Р.С., Сергеев А.Ю. Доступные способы повышения регенераторного потенциала пластического материала в неотложной травматологии. Часть 2. Использование аутологичного тромбоцитарного лизата человека. Трансплантология. 2022;14(2):184-194. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2022-14-2-184-194

For citation:


Fayn A.M., Vaza A.Yu., Gnetetskiy S.F., Skuratovskaya K.I., Bondarev V.B., Bogolyubskiy Yu.A., Titov R.S., Sergeev A.Yu. Available methods to enhance regenerative potential of plastic materials for bone defects replacement in orthopedics. Part 2. Use of autologous human platelet lysate. Transplantologiya. The Russian Journal of Transplantation. 2022;14(2):184-194. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2022-14-2-184-194

Просмотров: 64


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2074-0506 (Print)
ISSN 2542-0909 (Online)