Das heute als PRP bekannte Konzept tauchte erstmals in den 1970er Jahren auf dem Gebiet der Hämatologie auf.Hämatologen haben den Begriff PRP vor Jahrzehnten erfunden, um das Plasma zu beschreiben, das aus einer Thrombozytenzahl gewonnen wird, die über dem Grundwert des peripheren Blutes liegt.Mehr als zehn Jahre später wurde PRP in der Kiefer- und Gesichtschirurgie als eine Form von plättchenreichem Fibrin (PRF) eingesetzt.Der Fibringehalt in diesem PRP-Derivat ist aufgrund seiner Haftfähigkeit und seiner Steady-State-Eigenschaften von großem Wert, während PRP anhaltende entzündungshemmende Eigenschaften aufweist und die Zellproliferation stimuliert.In den 1990er-Jahren wurde PRP schließlich immer beliebter.Schließlich wurde diese Technologie auf andere medizinische Bereiche übertragen.Seitdem wurde diese Art der positiven Biologie umfassend untersucht und auf die Behandlung verschiedener Muskel-Skelett-Verletzungen von Profisportlern angewendet, was ihre große Aufmerksamkeit in den Medien weiter steigerte.Neben der Wirksamkeit in der Orthopädie und Sportmedizin wird PRP auch in der Augenheilkunde, Gynäkologie, Urologie und Kardiologie, Pädiatrie und plastischen Chirurgie eingesetzt.In den letzten Jahren wurde PRP auch von Dermatologen für sein Potenzial bei der Behandlung von Hautgeschwüren, der Narbenreparatur, der Geweberegeneration, der Hautverjüngung und sogar bei Haarausfall gelobt.
Angesichts der Tatsache, dass PRP die Heilungs- und Entzündungsprozesse direkt beeinflussen kann, ist es notwendig, die Heilungskaskade als Referenz einzuführen.Der Heilungsprozess gliedert sich in die folgenden vier Phasen: Blutstillung;Entzündung;Zell- und Matrixproliferation und schließlich Wundumbau.
Gewebeheilung
Die Kaskadenreaktion der Gewebeheilung wird aktiviert, was zur Blutplättchenaggregation, der Bildung von Blutgerinnseln und der Entwicklung einer temporären extrazellulären Matrix (ECM) führt.Anschließend heften sich die Blutplättchen an das freigelegte Kollagen und das ECM-Protein und lösen so die Freisetzung bioaktiver Moleküle aus, die im a-Granulat vorhanden sind.Blutplättchen enthalten eine Vielzahl bioaktiver Moleküle, darunter Wachstumsfaktoren, Chemotherapiefaktoren und Zytokine, sowie proinflammatorische Mediatoren wie Prostaglandin, Prostatacyclin, Histamin, Thromboxan, Serotonin und Bradykinin.
Das letzte Stadium des Heilungsprozesses hängt von der Umgestaltung der Wunde ab.Der Gewebeumbau wird streng reguliert, um ein Gleichgewicht zwischen anabolen und katabolen Reaktionen herzustellen.In diesem Stadium stimulieren der aus Blutplättchen gewonnene Wachstumsfaktor (PDGF) und der transformierende Wachstumsfaktor (TGF-β) Fibronektin und Fibronektin die Proliferation und Migration von Fibroblasten sowie die Synthese von ECM-Komponenten.Allerdings hängt die Dauer der Wundreifung maßgeblich von der Schwere der Wunde, den individuellen Eigenschaften und der spezifischen Heilungsfähigkeit des verletzten Gewebes ab.Einige pathophysiologische und metabolische Faktoren können den Heilungsprozess beeinflussen, wie z. B. Gewebeischämie, Hypoxie, Infektionen, Ungleichgewicht der Wachstumsfaktoren und sogar Erkrankungen im Zusammenhang mit dem metabolischen Syndrom.
Die proinflammatorische Mikroumgebung stört den Heilungsprozess.Komplizierter ist, dass eine hohe Proteaseaktivität die natürliche Wirkung des Wachstumsfaktors (GF) hemmt.Zusätzlich zu seinen mitotischen, angiogenen und chemotaktischen Eigenschaften ist PRP auch eine reichhaltige Quelle vieler Wachstumsfaktoren.Diese Biomoleküle können den schädlichen Auswirkungen in entzündlichem Gewebe entgegenwirken, indem sie verstärkte Entzündungen kontrollieren und anabole Reize erzeugen.Unter Berücksichtigung dieser Merkmale könnten Forscher ein großes Potenzial für die Behandlung verschiedener komplexer Verletzungen erkennen.
Viele Erkrankungen, insbesondere solche muskuloskelettaler Natur, sind stark auf biologische Produkte angewiesen, die den Entzündungsprozess regulieren, wie beispielsweise PRP zur Behandlung von Arthrose.In diesem Fall hängt die Gesundheit des Gelenkknorpels vom genauen Gleichgewicht anaboler und kataboler Reaktionen ab.Unter Berücksichtigung dieses Prinzips kann sich der Einsatz bestimmter positiver biologischer Wirkstoffe als erfolgreich erweisen, um ein gesundes Gleichgewicht zu erreichen.Da PRP Blutplättchen freisetzt, werden in Granulat enthaltene α-Wachstumsfaktoren häufig zur Regulierung des Potenzials der Gewebeumwandlung eingesetzt, was auch Schmerzen lindert.Tatsächlich besteht eines der Hauptziele der PRP-Behandlung darin, die hauptsächliche entzündliche und katabole Mikroumgebung zu stoppen und die Umstellung auf entzündungshemmende Medikamente zu fördern.Andere Autoren haben zuvor gezeigt, dass Thrombin-aktiviertes PRP die Freisetzung mehrerer biologischer Moleküle erhöht.Zu diesen Faktoren gehören der Hepatozytenwachstumsfaktor (HGF) und der Tumornekrosefaktor (TNF-α), der transformierende Wachstumsfaktor Beta1 (TGF-β1), der vaskuläre endotheliale Wachstumsfaktor (VEGF) und der Epidermis-Wachstumsfaktor (EGF).Andere Studien haben gezeigt, dass PRP den Anstieg der mRNA-Spiegel von Kollagen Typ II und Aggrecan fördert und gleichzeitig die Hemmung des entzündungsfördernden Zytokins Interleukin (IL) 1 verringert.Es wurde auch vermutet, dass PRP aufgrund von HGF und TNF-α [28] dazu beitragen könnte, eine entzündungshemmende Wirkung zu erzielen.Beide molekularen Präparate reduzieren die Aktivität und Expression des Kernfaktors kappaB (NF-κВ).Zweitens verhindert die TGF-β1-Expression auch die Monozyten-Chemotaxis und wirkt so dem TNF-α-Effekt auf die Transaktivierung von Chemokinen entgegen.HGF scheint eine unverzichtbare Rolle bei der durch PRP induzierten entzündungshemmenden Wirkung zu spielen.Dieses starke entzündungshemmende Zytokin zerstört den NF-κB-Signalweg und die Expression proinflammatorischer Zytokine hemmt die Entzündungsreaktion.Darüber hinaus kann PRP auch den hohen Stickoxidspiegel (NO) reduzieren.Beispielsweise wurde im Gelenkknorpel nachgewiesen, dass die Erhöhung der NO-Konzentration die Kollagensynthese hemmt und die Apoptose der Chondrozyten induziert, während gleichzeitig die Synthese von Matrixmetalloproteinasen (MMPs) erhöht wird, wodurch die Transformation des Katabolismus gefördert wird.Im Hinblick auf die Zelldegeneration geht man davon aus, dass PRP auch in der Lage ist, die Autophagie bestimmter Zelltypen zu manipulieren.Beim Erreichen des endgültigen Alterungszustands verlieren einige Zellgruppen das Potenzial des statischen Zustands und der Selbsterneuerung.Neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass eine PRP-Behandlung diese schädlichen Zustände durchaus umkehren kann.Moussa und Kollegen haben bewiesen, dass PRP den Schutz von Chondrozyten induzieren kann, indem es die Autophagie und entzündungshemmende Marker erhöht und gleichzeitig die Apoptose des menschlichen Arthroseknorpels reduziert.Garcia Pratt et al.Es wird berichtet, dass die Autophagie den Übergang zwischen Ruhe- und Alterungszustand der Muskelstammzellen bestimmt.Die Forscher glauben, dass die Normalisierung der integrierten Autophagie in vivo die Anhäufung intrazellulärer Schäden vermeidet und die Alterung und den Funktionsverlust von Satellitenzellen verhindert.Auch bei alternden menschlichen Stammzellen, wie kürzlich, haben Parrish und Rodes bedeutende Beiträge geleistet und das entzündungshemmende Potenzial von PRP weiter aufgezeigt.Diesmal liegt der Fokus auf der Interaktion zwischen Blutplättchen und Neutrophilen.In ihrer Untersuchung erklärten die Forscher, dass durch Arachidonsäure freigesetzte aktivierte Blutplättchen von Neutrophilen absorbiert und in Leukotriene und Prostaglandine umgewandelt wurden, die bekannte Entzündungsmoleküle sind.Allerdings ermöglicht die Wechselwirkung zwischen Blutplättchen und Neutrophilen die Umwandlung von Leukotrien in Lipoproteine, die sich als wirksames entzündungshemmendes Protein erwiesen haben, das die Aktivierung von Neutrophilen begrenzen und eine Dialyse verhindern und die Vererbung bis zur letzten Stufe der Heilungskaskade fördern kann.
Die proinflammatorische Mikroumgebung stört den Heilungsprozess.Komplizierter ist, dass eine hohe Proteaseaktivität die natürliche Wirkung des Wachstumsfaktors (GF) hemmt.Zusätzlich zu seinen mitotischen, angiogenen und chemotaktischen Eigenschaften ist PRP auch eine reichhaltige Quelle vieler Wachstumsfaktoren.Diese Biomoleküle können den schädlichen Auswirkungen in entzündlichem Gewebe entgegenwirken, indem sie verstärkte Entzündungen kontrollieren und eine anabole Stimulation bewirken.
Zellfaktor
Zytokine in PRP spielen eine Schlüsselrolle bei der Manipulation des Prozesses der Gewebereparatur und der Regulierung entzündlicher Schäden.Entzündungshemmende Zytokine sind eine breite Palette biochemischer Moleküle, die die Reaktion entzündungsfördernder Zytokine vermitteln, die hauptsächlich durch aktivierte Makrophagen induziert werden.Entzündungshemmende Zytokine interagieren mit spezifischen Zytokininhibitoren und löslichen Zytokinrezeptoren, um Entzündungen zu regulieren.Interleukin (IL) – 1-Rezeptorantagonisten, IL-4, IL-10, IL-11 und IL-13 werden als die wichtigsten entzündungshemmenden Medikamente, Zytokine, klassifiziert.Je nach Wundtyp können einige Zytokine wie Interferon, Leukämie-Hemmfaktor, TGF-β und IL-6 proinflammatorische oder entzündungshemmende Wirkungen zeigen.TNF-α, IL-1 und IL-18 verfügen über bestimmte Zytokinrezeptoren, die die proinflammatorische Wirkung anderer Proteine hemmen können [37].IL-10 ist eines der wirksamsten entzündungshemmenden Zytokine, das proinflammatorische Zytokine wie IL-1, IL-6 und TNF-α herunterregulieren und entzündungshemmende Faktoren hochregulieren kann.Diese antiregulatorischen Mechanismen spielen eine Schlüsselrolle bei der Produktion und Funktion proinflammatorischer Zytokine.Darüber hinaus können bestimmte Zytokine spezifische Signalreaktionen auslösen, um Fibroblasten zu stimulieren, die für die Gewebereparatur von entscheidender Bedeutung sind.Die entzündlichen Zytokine TGF β 1, IL-1 β, IL-6, IL-13 und IL-33 stimulieren die Differenzierung von Fibroblasten in Myofibroblasten und verbessern die ECM [38].Im Gegenzug sezernieren Fibroblasten die Zytokine TGF-β, IL-1 β, IL-33, CXC und CC-Chemokine und fördern die Entzündungsreaktion, indem sie Immunzellen wie Makrophagen aktivieren und rekrutieren.Diese Entzündungszellen spielen in der Wunde mehrere Rollen, vor allem indem sie die Wundheilung fördern – und die Biosynthese von Chemokinen, Metaboliten und Wachstumsfaktoren, die für den Wiederaufbau neuen Gewebes entscheidend ist.Daher spielen Zytokine in PRP eine wichtige Rolle bei der Stimulierung der zelltypvermittelten Immunantwort und der Förderung der Rückbildung des Entzündungsstadiums.Tatsächlich bezeichneten einige Forscher diesen Prozess als „regenerative Entzündung“, was darauf hindeutet, dass das Entzündungsstadium trotz der Angst des Patienten ein notwendiger und entscheidender Schritt für den erfolgreichen Abschluss des Gewebereparaturprozesses ist, wobei der epigenetische Mechanismus berücksichtigt wird, der die Entzündung signalisiert fördern die Plastizität der Zellen.
Die Rolle von Zytokinen bei fetalen Hautentzündungen ist für die Forschung der regenerativen Medizin von großer Bedeutung.Der Unterschied zwischen fetalen und erwachsenen Heilungsmechanismen besteht darin, dass beschädigtes fetales Gewebe je nach fetalem Alter und relevanten Gewebetypen manchmal in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt.Beim Menschen kann sich die Haut des Fötus innerhalb von 24 Wochen vollständig regenerieren, während bei Erwachsenen die Wundheilung zur Narbenbildung führen kann.Wie wir wissen, sind die mechanischen Eigenschaften von Narbengewebe im Vergleich zu gesundem Gewebe deutlich reduziert und ihre Funktionen sind eingeschränkt.Besonderes Augenmerk wird auf das Zytokin IL-10 gelegt, das im Fruchtwasser und in der Haut des Fötus stark exprimiert wird und nachweislich eine Rolle bei der narbenfreien Reparatur der Haut des Fötus spielt, was durch die pleiotrope Wirkung des Zytokins gefördert wird.ZgheibC et al.Die Transplantation fetaler Haut in transgene Knockout (KO) IL-10-Mäuse und Kontrollmäuse wurde untersucht.IL-10KO-Mäuse zeigten Anzeichen einer Entzündung und Narbenbildung um die Transplantate herum, während die Transplantate in der Kontrollgruppe keine signifikanten Veränderungen der biomechanischen Eigenschaften und keine Narbenheilung zeigten.
Die Regulierung des empfindlichen Gleichgewichts zwischen der Expression entzündungshemmender und entzündungsfördernder Zytokine ist wichtig, da letztere, wenn sie überproduziert werden, letztendlich Signale des Zellabbaus senden, indem sie die Expression bestimmter Gene reduzieren.Beispielsweise reguliert IL-1 β in der Medizin des Bewegungsapparates SOX9 herunter, das für die Knorpelentwicklung verantwortlich ist.SOX9 produziert wichtige Transkriptionsfaktoren für die Knorpelentwicklung, reguliert Typ-II-Kollagen-Alpha-1 (Col2A1) und ist für die Kodierung von Typ-II-Kollagengenen verantwortlich.IL-1 β Schließlich war die Expression von Col2A1 und Aggrecan verringert.Es wurde jedoch gezeigt, dass die Behandlung mit plättchenreichen Produkten IL-1 β hemmt. Es ist immer noch ein möglicher Verbündeter der regenerativen Medizin, die Expression von Kollagen-kodierenden Genen aufrechtzuerhalten und die durch proinflammatorische Zytokine induzierte Apoptose von Chondrozyten zu reduzieren.
Anabole Stimulation: Neben der Regulierung des Entzündungszustands des geschädigten Gewebes sind die Zytokine in PRP auch an der anabolen Reaktion beteiligt, indem sie ihre Rolle bei der Mitose, der chemischen Anziehung und der Proliferation spielen.Dies ist eine In-vitro-Studie unter der Leitung von Cavallo et al.Untersuchung der Auswirkungen verschiedener PRPs auf menschliche Chondrozyten.Die Forscher beobachteten, dass PRP-Produkte mit relativ niedrigen Blutplättchen- und Leukozytenkonzentrationen die normale Chondrozytenaktivität stimulieren, was der Förderung einiger zellulärer Mechanismen der anabolen Reaktion förderlich ist.Beispielsweise wurde die Expression von Kollagen Typ II und aggregierenden Glykanen beobachtet.Im Gegensatz dazu scheinen hohe Konzentrationen an Blutplättchen und Leukozyten andere zelluläre Signalwege zu stimulieren, an denen verschiedene Zytokine beteiligt sind.Die Autoren vermuten, dass dies auf das Vorhandensein einer großen Anzahl weißer Blutkörperchen in dieser speziellen PRP-Formulierung zurückzuführen sein könnte.Diese Zellen scheinen für die erhöhte Expression bestimmter Wachstumsfaktoren wie VEGF, FGF-b und der Interleukine IL-1b und IL-6 verantwortlich zu sein, die wiederum TIMP-1 und IL-10 stimulieren können.Mit anderen Worten: Verglichen mit der „schlechten“ PRP-Formel scheint die PRP-Mischung, die reich an Blutplättchen und weißen Blutkörperchen ist, die relative Invasivität von Chondrozyten zu fördern.
Eine Studie von Schnabel et al.wurde entwickelt, um die Rolle autologer Biomaterialien im Sehnengewebe von Pferden zu bewerten.Die Autoren sammelten Blut- und Sehnenproben von sechs jungen erwachsenen Pferden (2–4 Jahre alt) und konzentrierten sich auf die Untersuchung des Genexpressionsmusters, der DNA und des Kollagengehalts der Sehnenexplantate des Flexor Digitorum superficialis von Pferden, die in dem PRP-haltigen Medium kultiviert wurden oder andere Blutprodukte.Sehnenexplantate wurden in Blut, Plasma, PRP, Blutplättchenmangelplasma (PPP) oder Knochenmarkaspiraten (BMA) kultiviert und Aminosäuren zu 100 %, 50 % oder 10 % serumfreiem DMEM hinzugefügt.Bei der Durchführung der anwendbaren biochemischen Analyse nach … stellten die Forscher fest, dass die TGF-β-Konzentration von PDGF-BB und PDGF-1 im PRP-Medium besonders höher war als die aller anderen getesteten Blutprodukte.Darüber hinaus zeigten in 100 % PRP-Medium kultivierte Sehnengewebe eine erhöhte Genexpression der Matrixproteine COL1A1, COL3A1 und COMP, jedoch keinen Anstieg der katabolen Enzyme MMPs3 und 13. Zumindest im Hinblick auf die Sehnenstruktur unterstützt diese In-vivo-Studie die Verwendung von autolo – ein Gichtblutprodukt oder PRP zur Behandlung von Tendinitis bei großen Säugetieren.
Chen et al.Die rekonstruktive Wirkung von PRP wurde weiter diskutiert.In ihrer vorherigen Studienreihe konnten die Forscher nachweisen, dass PRP nicht nur die Knorpelbildung fördert, sondern auch die Steigerung der ECM-Synthese fördert und die Entzündungsreaktion des Gelenkknorpels und des Nucleus Pulposus hemmt.PRP kann TGF durch Phosphorylierung von Smad2/3-β aktivieren. Der Signalweg spielt eine wichtige Rolle beim Zellwachstum und der Zelldifferenzierung.Darüber hinaus wird angenommen, dass nach der PRP-Aktivierung gebildete Fibringerinnsel eine feste dreidimensionale Struktur bilden, die das Anhaften von Zellen ermöglicht, was zum Aufbau von neuem Gewebe führen kann.
Andere Forscher haben im Bereich der Dermatologie wesentliche Beiträge zur Behandlung chronischer Hautgeschwüre geleistet.Auch das ist bemerkenswert.Beispielsweise zeigt die von Hessler und Shyam im Jahr 2019 durchgeführte Studie, dass PRP als praktikable und wirksame alternative Behandlung wertvoll ist, während arzneimittelresistente chronische Geschwüre immer noch eine erhebliche wirtschaftliche Belastung für das Gesundheitswesen darstellen.Insbesondere Diabetes-Fußgeschwüre sind ein bekanntes großes Gesundheitsproblem, das dazu führt, dass Gliedmaßen leicht amputiert werden können.Eine von Ahmed et al. veröffentlichte Studie.im Jahr 2017 zeigte, dass autologes PRP-Gel die Wundheilung bei Patienten mit chronischem Diabetes-Fußgeschwür durch die Freisetzung notwendiger Wachstumsfaktoren stimulieren und dadurch die Heilungsrate deutlich verbessern kann.In ähnlicher Weise überprüften und diskutierten Gonchar und Kollegen das regenerative Potenzial von PRP- und Wachstumsfaktor-Cocktails zur Verbesserung der Behandlung von Diabetes-Fußgeschwüren.Die Forscher schlugen vor, dass die Verwendung von Wachstumsfaktormischungen wahrscheinlich eine mögliche Lösung sei, die die Vorteile der Verwendung von PRP und einzelnen Wachstumsfaktoren verbessern könne.Daher kann die Kombination von PRP und anderen Behandlungsstrategien im Vergleich zur Verwendung eines einzelnen Wachstumsfaktors die Heilung chronischer Geschwüre erheblich fördern.
Fibrin
Blutplättchen tragen mehrere Faktoren im Zusammenhang mit dem fibrinolytischen System, die die fibrinolytische Reaktion nach oben oder unten regulieren können.Die zeitliche Beziehung und der relative Beitrag hämatologischer Komponenten und der Thrombozytenfunktion beim Gerinnselabbau sind nach wie vor ein Problem, das einer ausführlichen Diskussion in der Fachwelt bedarf.In der Literatur gibt es viele Studien, die sich nur auf Blutplättchen konzentrieren, die für ihre Fähigkeit bekannt sind, den Heilungsprozess zu beeinflussen.Trotz einer Vielzahl herausragender Studien wurde festgestellt, dass auch andere hämatologische Komponenten, wie beispielsweise Gerinnungsfaktoren und fibrinolytische Systeme, erheblich zur effektiven Wundheilung beitragen.Per Definition ist die Fibrinolyse ein komplexer biologischer Prozess, der auf der Aktivierung bestimmter Enzyme zur Förderung des Fibrinabbaus beruht.Die Fibrinolysereaktion wurde von anderen Autoren vorgeschlagen, wonach Fibrinabbauprodukte (fdp) tatsächlich molekulare Wirkstoffe sein könnten, die für die Stimulierung der Gewebereparatur verantwortlich sind.Die Abfolge wichtiger biologischer Ereignisse reicht von der Fibrinablagerung bis zur Beseitigung der Angiogenese, die für die Wundheilung notwendig ist.Die Bildung von Blutgerinnseln nach einer Verletzung dient als Schutzschicht, um das Gewebe vor Blutverlust und dem Eindringen mikrobieller Erreger zu schützen, und stellt außerdem eine temporäre Matrix dar, durch die Zellen während des Reparaturprozesses wandern können.Das Gerinnsel entsteht dadurch, dass Fibrinogen durch Serinprotease gespalten wird und Blutplättchen im vernetzten Fibrinfasernetz gesammelt werden.Diese Reaktion löste die Polymerisation des Fibrinmonomers aus, die den Hauptprozess der Blutgerinnselbildung darstellt.Das Gerinnsel kann auch als Reservoir für Zytokine und Wachstumsfaktoren dienen, die bei der Degranulation aktivierter Blutplättchen freigesetzt werden.Das fibrinolytische System wird streng durch Plasmin reguliert und spielt eine Schlüsselrolle bei der Förderung der Zellmigration, der Bioverfügbarkeit von Wachstumsfaktoren und der Regulierung anderer Proteasesysteme, die an Gewebeentzündungen und -regeneration beteiligt sind.Die Schlüsselkomponenten der Fibrinolyse, wie der Urokinase-Plasminogen-Aktivator-Rezeptor (uPAR) und der Plasminogen-Aktivator-Inhibitor-1 (PAI-1), werden bekanntermaßen in mesenchymalen Stammzellen (MSCs) exprimiert, bei denen es sich um spezielle Zelltypen handelt, die für eine erfolgreiche Wundheilung notwendig sind .
Zellmigration
Die Aktivierung von Plasminogen durch uPA-uPAR-Assoziation ist ein Prozess, der die Migration von Entzündungszellen fördert, da er die extrazelluläre Proteolyse verstärkt.Aufgrund des Fehlens transmembraner und intrazellulärer Domänen benötigt uPAR Co-Rezeptoren wie Integrin und Vitellin, um die Zellmigration zu regulieren.Es zeigte sich außerdem, dass die Bindung von uPA uPAR zu einer Erhöhung der Affinität von uPAR für Vitrectonectin und Integrin führte, was die Zelladhäsion förderte.Der Plasminogenaktivator-Inhibitor-1 (PAI-1) wiederum bewirkt, dass sich Zellen ablösen.Wenn es an uPA des uPA-Upar-Integrin-Komplexes auf der Zelloberfläche bindet, zerstört es die Wechselwirkung zwischen Upar-Vitellin und Integrin-Vitellin.
Im Rahmen der regenerativen Medizin werden bei schweren Organschäden mesenchymale Stammzellen des Knochenmarks aus dem Knochenmark mobilisiert, so dass sie im Blutkreislauf von Patienten mit mehreren Frakturen vorkommen können.In bestimmten Fällen, beispielsweise bei Nierenversagen im Endstadium, Leberversagen im Endstadium oder bei Abstoßungsreaktionen nach einer Herztransplantation, können diese Zellen jedoch möglicherweise nicht im Blut nachgewiesen werden [66].Interessanterweise konnten diese aus menschlichem Knochenmark stammenden mesenchymalen (stromalen) Vorläuferzellen im Blut gesunder Personen nicht nachgewiesen werden [67].Die Rolle von uPAR bei der Mobilisierung von mesenchymalen Knochenmarksstammzellen (BMSCs) wurde bereits zuvor vorgeschlagen, was dem Auftreten von uPAR bei der Mobilisierung von hämatopoetischen Stammzellen (HSCs) ähnelt.Varabaneni et al.Die Ergebnisse zeigten, dass die Verwendung des Granulozyten-Kolonie-stimulierenden Faktors bei Mäusen mit uPAR-Mangel zu einem MSC-Versagen führte, was die unterstützende Rolle des Fibrinolysesystems bei der Zellmigration noch einmal stärkte.Weitere Studien zeigten auch, dass mit Glykosylphosphatidylinositol verankerte uPA-Rezeptoren Adhäsion, Migration, Proliferation und Differenzierung regulieren, indem sie bestimmte intrazelluläre Signalwege aktivieren, wie folgt: überlebensfähige Phosphatidylinositol-4,5-diphosphat-3-Kinase/Akt- und ERK1/2-Signalwege sowie Adhäsionskinase (FAK).
Im Zusammenhang mit der MSC-Wundheilung hat der fibrinolytische Faktor seine weitere Bedeutung unter Beweis gestellt.Beispielsweise zeigten Mäuse mit Plasminogenmangel eine starke Verzögerung der Wundheilung, was darauf hindeutet, dass Plasmin bei diesem Prozess wichtig ist.Beim Menschen kann der Verlust von Plasmin auch zu Komplikationen bei der Wundheilung führen.Eine Unterbrechung des Blutflusses kann die Geweberegeneration erheblich hemmen, was auch erklärt, warum diese Regenerationsprozesse bei Patienten mit Diabetes schwieriger sind.
Um die Wundheilung zu beschleunigen, wurden mesenchymale Stammzellen des Knochenmarks an der Wundstelle rekrutiert.Unter stabilen Bedingungen exprimierten diese Zellen uPAuPAR und PAI-1.Die letzten beiden Proteine sind Hypoxie-induzierbare Faktoren α (HIF-1 α). Das Targeting ist sehr praktisch, da HIF-1 in MSCs α Die Aktivierung von FGF-2 und HGF förderte die Hochregulierung von FGF-2 und HGF;HIF-2 α Im Gegenzug wird VEGF-A [77] hochreguliert, was zusammen zur Wundheilung beiträgt.Darüber hinaus scheint HGF die Rekrutierung mesenchymaler Stammzellen des Knochenmarks an Wundstellen auf synergistische Weise zu fördern.Es ist zu beachten, dass ischämische und hypoxische Zustände nachweislich die Wundheilung erheblich beeinträchtigen.Obwohl BMSCs dazu neigen, in Geweben zu leben, die einen niedrigen Sauerstoffgehalt bieten, ist das Überleben transplantierter BMSCs in vivo begrenzt, da transplantierte Zellen häufig unter widrigen Bedingungen absterben, die in beschädigten Geweben beobachtet werden.Das Schicksal der Adhäsion und des Überlebens mesenchymaler Stammzellen des Knochenmarks unter Hypoxie hängt von den von diesen Zellen sezernierten fibrinolytischen Faktoren ab.PAI-1 hat eine hohe Affinität zu Vitellin und kann daher um die Bindung von uPAR und Integrin an Vitellin konkurrieren und dadurch die Zelladhäsion und -migration hemmen.
Monozyten- und Regenerationssystem
Laut Literatur gibt es viele Diskussionen über die Rolle von Monozyten bei der Wundheilung.Makrophagen stammen hauptsächlich aus Blutmonozyten und spielen eine wichtige Rolle in der regenerativen Medizin [81].Da Neutrophile IL-4, IL-1, IL-6 und TNF-α absondern, dringen diese Zellen normalerweise etwa 24–48 Stunden nach der Verletzung in die Wunde ein.Blutplättchen setzen Thrombin und Blutplättchenfaktor 4 (PF4) frei, die die Rekrutierung von Monozyten und die Differenzierung in Makrophagen und dendritische Zellen fördern können.Ein wesentliches Merkmal von Makrophagen ist ihre Plastizität, das heißt, sie können Phänotypen umwandeln und sich in andere Zelltypen, wie z. B. Endothelzellen, differenzieren und dann auf unterschiedliche biochemische Reize in der Mikroumgebung der Wunde unterschiedliche Funktionen ausüben.Die Entzündungszellen exprimieren zwei Hauptphänotypen, M1 oder M2, abhängig vom lokalen molekularen Signal als Stimulationsquelle.M1-Makrophagen werden durch mikrobielle Wirkstoffe induziert und haben daher eine stärker proinflammatorische Wirkung.Im Gegensatz dazu werden M2-Makrophagen normalerweise durch Typ-2-Reaktionen produziert und haben entzündungshemmende Eigenschaften, die typischerweise durch einen Anstieg von IL-4, IL-5, IL-9 und IL-13 gekennzeichnet sind.Durch die Produktion von Wachstumsfaktoren ist es auch an der Gewebereparatur beteiligt.Der Übergang vom M1- zum M2-Subtyp wird größtenteils durch das späte Stadium der Wundheilung bestimmt.M1-Makrophagen lösen die Apoptose von Neutrophilen aus und initiieren die Clearance dieser Zellen.Die Phagozytose von Neutrophilen löst eine Reihe von Ereignissen aus, bei denen die Produktion von Zytokinen ausgeschaltet wird, wodurch Makrophagen polarisiert und TGF-β 1 freigesetzt werden. Dieser Wachstumsfaktor ist ein wichtiger Regulator der Myofibroblastendifferenzierung und Wundkontraktion, der die Auflösung von Entzündungen ermöglicht die Einleitung der Proliferationsphase in der Heilungskaskade [57].Ein weiteres eng verwandtes Protein, das an zellulären Prozessen beteiligt ist, ist Serin (SG).Es wurde festgestellt, dass dieses sekretorische Granulat-Proteoglykan für hämopoetische Zellen notwendig ist, um sekretorische Proteine in bestimmten Immunzellen wie Mastzellen, Neutrophilen und zytotoxischen T-Lymphozyten zu speichern.Obwohl viele nicht hämatopoetische Zellen auch Plasminogen synthetisieren, produzieren alle Entzündungszellen eine große Menge dieses Proteins und speichern es in Granulat für die weitere Interaktion mit anderen Entzündungsmediatoren, einschließlich Proteasen, Zytokinen, Chemokinen und Wachstumsfaktoren.Die negativ geladenen Glykosaminoglykanketten (GAG) in SG scheinen für die Stabilität sekretorischer Granula von entscheidender Bedeutung zu sein, da sie sich auf zell-, protein- und GAG-kettenspezifische Weise an im Wesentlichen geladene Granulatkomponenten binden und deren Speicherung erleichtern können.Im Hinblick auf ihre Beteiligung an der PRP-Forschung haben Woulfe und Kollegen zuvor gezeigt, dass ein SG-Mangel eng mit morphologischen Veränderungen der Blutplättchen zusammenhängt;Thrombozytenfaktor 4 β – Defekte der PDGF-Speicherung in Thromboglobulin und Blutplättchen;Schlechte Thrombozytenaggregation und -sekretion in vitro und Thrombosedefekt in vivo.Die Forscher kamen daher zu dem Schluss, dass dieses Proteoglykan der Hauptregulator der Thrombose zu sein scheint.
Produkte, die reich an Blutplättchen sind, können durch Sammlung und Zentrifugation persönliches Vollblut gewinnen und die Mischung in verschiedene Schichten aufteilen, die Plasma, Blutplättchen, weiße Blutkörperchen und weiße Blutkörperchen enthalten.Wenn die Thrombozytenkonzentration über dem Grundwert liegt, kann das Wachstum von Knochen und Weichgewebe mit den geringsten Nebenwirkungen beschleunigt werden.Die Anwendung autologer PRP-Produkte ist eine relativ neue Biotechnologie, die kontinuierlich optimistische Ergebnisse bei der Stimulierung und Verbesserung der Heilung verschiedener Gewebeverletzungen gezeigt hat.Die Wirksamkeit dieser alternativen Behandlungsmethode kann auf die lokale Abgabe einer breiten Palette von Wachstumsfaktoren und Proteinen zurückgeführt werden, um den physiologischen Wundheilungs- und Gewebereparaturprozess zu simulieren und zu unterstützen.Darüber hinaus hat das fibrinolytische System offensichtlich einen wichtigen Einfluss auf die gesamte Gewebereparatur.Es verändert nicht nur die Zellrekrutierung von Entzündungszellen und mesenchymalen Stammzellen des Knochenmarks, sondern kann auch die proteolytische Aktivität von Wundheilungsbereichen und den Regenerationsprozess mesodermaler Gewebe, einschließlich Knochen, Knorpel und Muskeln, regulieren und ist daher ein Schlüsselbestandteil von Medizin des Bewegungsapparates.
Eine beschleunigte Heilung ist das von vielen Fachleuten im medizinischen Bereich stark verfolgte Ziel.PRP stellt ein positives biologisches Werkzeug dar, das weiterhin vielversprechende Fortschritte bei der Stimulierung und Koordinierung der Kaskade regenerativer Ereignisse liefert.Da dieses therapeutische Instrument jedoch immer noch sehr komplex ist, insbesondere weil es unzählige bioaktive Faktoren und deren vielfältige Interaktionsmechanismen und Signaltransduktionseffekte freisetzt, besteht weiterer Forschungsbedarf.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. Dezember 2022