Механизмы закрытия центральных и периферических разрывов сетчатки при использовании PRP плазмы

Введение. Последнее десятилетие в разных областях медицины проводятся исследования по использованию обогащенной тромбоцитами плазмы. В офтальмологии препараты аутологичной плазмы крови широко применяются при патологиях сетчатки, таких как макулярный разрыв, отслойка сетчатки, а также при воспалительных и дегенеративных заболеваниях роговицы.

Цель работы – на основании современных данных о патогенетических механизмах работы обогащенной тромбоцитами плазмы доказать ее эффективность и безопасность в хирургии сетчатки, а также обосновать возможность применения при травмах глаза.

Материалы и методы. Проведен поиск научной литературы и публикаций в базах данных и электронных библиотеках PubMed, CyberLeninka, eLibrary по поисковым словам и словосочетаниям: обогащенная тромбоцитами плазма, факторы роста тромбоцитов, макулярный разрыв, отслойка сетчатки, витрэктомия; platelet-rich plasma, platelet growth factors, macular rupture, retinal detachment, vitrectomy.

Результаты и обсуждения. Механизмы действия PRP плазмы в хирургии сетчатки обусловлены большой концентрацией тромбоцитов. Участвуя в гемостазе, эти форменные элементы крови запускают каскад реакций, приводящих к формированию фибриновой сетки, которая, сокращаясь, подтягивает края разрывов сетчатки друг к другу. Кроме того, богатый состав альфа гранул тромбоцитов после дегрануляции обеспечивает ткани пулом факторов роста, которые стимулируют и ускоряют регенерацию тканей. Наиболее изученные из них: PDGF, VEGF, TGF, IGF1, PF4, EGF, bFGF.

Заключение. Препараты обогащенной тромбоцитами плазмы и их отдельные компоненты перспективны в лечении заболеваний сетчатки и безопасны, поскольку являются аутологичными. Проведенные исследования доказывают их эффективность в лечении разрывов сетчатки, что может быть использовано для закрытия дефектов травматической этиологии.

1. Arias JD, Hoyos AT, Alcántara Bet al. Plasma rich in growth factors for persistent macular hole: A pilot study. Retin Cases Brief Rep. 2022;16(2):155–160. https://doi.org/10.1097/ICB.0000000000000957.

2. Захаров В.Д., Шкворченко Д.О., Крупина Е.А. с соавт. Богатая тромбоцитами плазма крови в хирургическом лечении макулярных разрывов. Обзор литературы. Аспирантский вестник Поволжья. 2016;16(5–6):88–93. https://doi.org/10.17816/2072-2354.2016.0.5-6.88-93.

3. Шкворченко Д.О., Захаров В.Д., Крупина Е.А. Хирургическое лечение первичного макулярного разрыва с применением богатой тромбоцитами плазмы крови. Офтальмохирургия. 2017;3:27–30. https://doi.org/10.25276/0235-4160-2017-3-27-30.

4. Чупров А.Д., Ломухина Е.А., Казеннов А.Н. Опыт хирургического лечения макулярных разрывов с использованием аутоплазмы, обогащенной тромбоцитами (PRP) (первые клинические результаты). Практическая медицина. 2017;2(9):247–249.

5. Nadal J, López-Fortuny M, Sauvageot P, Pérez-Formigó D. Treatment of recurrent retinal detachment secondary to optic nerve coloboma with injection of autologous platelet concentrate. J AAPOS. 2012;16(1):100–101. https://doi.org/10.1016/j.jaapos.2011.10.007.

6. Арсютов Д.Г. Использование аутологичной кондиционированной плазмы, обогащенной тромбоцитами, в хирургии регматогенной отслойки сетчатки с центральным, парацентральным и периферическими разрывами. Саратовский научно-медицинский журнал. 2019;15(2):422–425.

7. Арсютов Д.Г. Использование нового типа обогащенной тромбоцитами плазмы – аутологичной кондиционированной плазмы (ACP) в хирургии регматогенной отслойки сетчатки с большими и множественными разрывами, отрывом от зубчатой линии. Современные технологии в офтальмологии. 2019;1:22–25. https://doi.org/10.25276/2312-4911-2019-1-22-25.

8. Захаров В.Д., Шкворченко Д.О., Какунина С.А. с соавт. Применение богатой тромбоцитами плазмы крови в хирургии регматогенной отслойки сетчатки, осложненной макулярным разрывом. Таврический медикобиологический вестник. 2018;21(3):39–42.

9. Тарабрина В.А., Гаврилюк И.О., Чурашов С.В., Куликов А.Н. Применение обогащенной тромбоцитами плазмы при экспериментальной хронической эрозии роговицы. Современные технологии в офтальмологии. 2020;3:83–84. https://doi.org/10.25276/2312-4911-2020-3-83-84.

10. Kim KM, Shin YT,Kim HK. Effect of autologous platelet-rich plasma on persistent corneal epithelial defect after infectious keratitis. Jpn J Ophthalmol. 2012;56(6):544–550. https://doi.org/10.1007/s10384-012-0175-y.

11. Okumura Y, Inomata T, Fujimoto K et al. Biological effects of stored platelet-rich plasma eye-drops in corneal wound healing. Br J Ophthalmol. 2022;bjo–2022–322068. https://doi.org/10.1136/bjo-2022-322068.

12. Choi SY, Kim S, Park KM. Initial healing effects of platelet-richplasma (PRP) gel and platelet-rich fibrin(PRF)in the deep corneal wound in rabbits. Bioengineering (Basel). 2022;9(8):405. https://doi.org/10.3390/bioengineering9080405.

13. Mallone F, Marenco M, Giustolisi R et al. Platelet-Rich Plasma (PRP) to promote corneal healing in firework-related ocular burn and total limbal stem cell deficiency (LSCD). Eur J Ophthalmol. 2022;11206721221080004. https://doi.org/10.1177/11206721221080004.

14. Sharma N, Kaur M, Agarwal T et al. Treatment of acute ocular chemical burns. Surv Ophthalmol. 2018;63(2):214–235. https://doi.org/10.1016/j.survophthal.2017.09.005.

15. Федосеева Е.В., Ченцова Е.В., Боровкова Н.В. с соавт. Случай применения аутологичного тромбофибринового сгустка у пациента с послеожоговой персистирующей эрозией роговицы. Трансплантология.2019;11(2):150–157.

16. Ehrenfest DM, Bielecki T, Mishra A et.al. In search of a consensus terminology in the field of platelet concentrates for surgical use: plateletrich plasma (PRP), platelet-rich fibrin (PRF), fibrin gel polymerization and leukocytes. Curr Pharm Biotechnol. 2012;13(7):1131–1137. https://doi.org/10.2174/138920112800624328.

17. Попов Е.М., Куликов А.Н., Чурашов С.В. с соавт. Сравнение показателей получаемой разными способами аутоплазмы, используемой для лечения пациентов с макулярным разрывом. Офтальмологические ведомости. 2021;14(4):27–34. https://doi.org/10.17816/OV89413.

18. Michelson A.D. Platelets. 4th version. Elsevier Science, 2019. 1268 p.

19. Мазуров А.В. Физиология и патология тромбоцитов. М : ГЭОТАР-Медиа ; 2011. С. 68–174.

20. Rumbaut RE, Thiagarajan P. Platelet-vessel wall interactions in hemostasis and thrombosis. San Rafael(CA): Morgan& Claypool Life Sciences ; 2010. pp. 24–65.

21. Italiano JE, Battinelli EM. Selective sorting of alpha-granule proteins. J Thromb Haemost. 2009;7(1):173–176. https://doi.org/10.1111/j.1538-7836.2009.03387.x.

22. Italiano JE, Shivdasani RA. Megakaryocytes and beyond: the birth of platelets. J Thromb Haemost. 2003;1(6):1174–1182. https://doi.org/10.1046/j.1538-7836.2003.00290.x.

23. Maynard DM, Heijnen HF, Horne MK et al. Proteomic analysis of platelet alpha-granules using mass spectrometry. J Thromb Haemost. 2007;5(9):1945–1955. https://doi.org/10.1111/j.1538-7836.2007.02690.x.

24. Yip J, Shen Y, Berndt MC, Andrews RK. Primary platelet adhesion receptors. IUBMB Life. 2005;57(2):103–108. https://doi.org/10.1080/15216540500078962.

25. Blair P, Flaumenhaft R. Platelet alpha-granules: basic biology and clinical correlates. Blood Rev. 2009;23(4):177–189. https://doi.org/10.1016/j.blre.2009.04.001.

26. Linke B, Schreiber Y, Picard-Willems B et al. Activated platelets induce an anti-inflammatory response of monocytes/ macrophages through cross-regulation of PGE2 and cytokines. Mediators Inflamm. 2017;2017:1463216. https://doi.org/10.1155/2017/1463216.

27. Petäjä J. Inflammation and coagulation. An overview. Thromb Res. 2011;127 Suppl 2:34–37. https://doi.org/10.1016/S0049-3848(10)70153-5.

28. Barrientos S, Stojadinovic O, Golinko MS et al. Growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair Regen. 2008;16(5):585–601. https://doi.org/10.1111/j.1524-475X.2008.00410.x.

29. Abraham J, Klagsbrun M. In: RA Clark, editor. The molecular and cellular biology of wound repair. 2nd ed. New York : Plenum Press ; 1996.

30. Greenhalgh DG. The role of growth factors in wound healing. J Trauma. 1996;41(1):159–167. https://doi.org/10.1097/00005373-199607000-00029.

31. Mast BA, Schultz GS. Interactions of cytokines, growth factors, and proteases in acute and chronic wounds. Wound Repair Regen. 1996;4(4):411–420. https://doi.org/10.1046/j.1524-475X.1996.40404.x.

32. Robson MC. The role of growth factors in the healing of chronic wounds. Wound Repair Regen. 1997;5(1):12–17. https://doi.org/10.1046/j.1524-475X.1997.50106.x.

33. Fredriksson L, Li H, Eriksson U. The PDGF family: four gene products form five dimeric isoforms. Cytokine Growth Factor Rev. 2004;15(4):197–204. https://doi.org/10.1016/j.cytogfr.2004.03.007.

34. Reigstad LJ, Varhaug JE, Lillehaug JR. Structural and functional specificities of PDGF-C and PDGF-D, the novel members of the platelet-derived growth factors family. FEBS J. 2005;272(22):5723–5741. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2005.04989.x.

35. LaRochelle WJ, Jeffers M, McDonald WF et al. PDGF-D, a new protease-activated growth factor. Nat Cell Biol. 2001;3(5):517–521. https://doi.org/10.1038/35074593.

36. Cecerska-Heryć E, Goszka M, Serwin N et al. Applications of the regenerative capacity of platelets in modern medicine. Cytokine Growth Factor Rev. 2022;64:84–94. https://doi.org/10.1016/j.cytogfr.2021.11.003.

37. Ong CH, Tham CL, Harith HH et al. TGF-β-induced fibrosis: A review on the underlying mechanism and potential therapeutic strategies. Eur J Pharmacol. 2021;911:174510. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2021.174510.

38. Bakogiannis C, Sachse M, Stamatelopoulos K, Stellos K. Platelet-derived chemokinesin in flammation and atherosclerosis. Cytokine. 2019;122:154157. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2017.09.013.

39. Wirtz TH, Tillmann S, Strüßmann T et al. Platelet-derived MIF: a novel platelet chemokine with distinct recruitment properties. Atherosclerosis. 2015;239(1):1–10. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2014.12.039.

40. Kiuru J, Viinikka L, Myllylä G et al. Cytoskeleton-dependent release of human platelet epidermal growth factor. Life Sci. 1991;49(26):1997–2003. https://doi.org/10.1016/0024-3205(91)90642-o.

41. Liao WJ, Wu MY, Peng CC et al. Epidermal growth factor-like repeats of SCUBE1 derived from platelets are critical for thrombus formation. Cardiovasc Res. 2020;116(1):193–201. https://doi.org/10.1093/cvr/cvz036.

42. Salgado R, BenoyI, Bogers J et al. Platelets and vascular endothelial growth factor (VEGF):a morphological and functional study. Angiogenesis. 2001;4(1):37–43. https://doi.org/10.1023/a:1016611230747.

43. Selheim F, Holmsen H, Vassbotn FS. Identification of functional VEGF receptors on human platelets. FEBS Lett. 2002;512(1–3):107–110. https://doi.org/10.1016/s0014-5793(02)02232-9

44. Mariotti V, Fiorotto R, Cadamuro M et al. New insights on the role of vascular endothelial growth factor in biliary pathophysiology. JHEP Rep. 2021;3(3):100251. https://doi.org/10.1016/j.jhepr.2021.100251.

45. Campochiaro PA. Molecular pathogenesis of retinal and choroidal vascular diseases. Prog Retin Eye Res.2015;49:67–81. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2015.06.002.

46. Kobayashi E, Flückiger L, Fujioka-Kobayashi M et al. Comparative release of growth factors from PRP, PRF, and advanced PRF. Clin Oral Investig. 2016;20(9):2353–2360. https://doi.org/10.1007/s00784-016-1719-1.

47. Weibrich G, Kleis WK, Hafner G, Hitzler WE. Growth factor levels in platelet-rich plasma and correlations with donor age, sex, and platelet count. J Craniomaxillofac Surg. 2002;30(2):97–102. https://doi.org/10.1054/jcms.2002.0285.

48. Ruzafa N, Pereiro X, Fonollosa A et al. Plasma Rich in Growth Factors (PRGF) increases the number of retinal müller glia in culture but not the survival of retinal neurons. Front Pharmacol. 2021;12:606275. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.606275.

49. Mussano F, Genova T, Munaron L et al. Cytokine, chemokine, and growth factor profile of platelet-rich plasma. Platelets. 2016;27(5):467–471. https://doi.org/10.3109/09537104.2016.1143922.

50. Tanaka KA, Key NS, Levy JH. Blood coagulation: hemostasis and thrombin regulation. Anesth Analg. 2009;108(5):1433– 1446. https://doi.org/10.1213/ane.0b013e31819bcc9c.

51. Anitua E, Prado R, Azkargorta M et al. High-throughput proteomic characterization of plasma rich in growth factors (PRGF-Endoret)-derived fibrin clot interactome. J Tissue Eng Regen Med.2015;9(11):E1–E12. https://doi.org/10.1002/term.1721.

52. Haaland HD, Holmsen H. Potentiation by adrenaline of agonist-induced responses in normal human platelets in vitro. Platelets. 2011;22(5):328–337. https://doi.org/10.3109/09537104.2011.551949.

53. Dhurat R., Sukesh M. Principles and methods of preparation of platelet-rich plasma: a review and author's perspective. J Cutan Aesthet Surg. 2014;7(4):189–197. https://doi.org/10.4103/0974-2077.150734.

54. Ruzafa N, Pereiro X, Fonollosa A et al. The effect of plasma rich in growth factors on microglial migration, macroglial gliosis and proliferation, and neuronal survival. Front Pharmacol. 2021;12:606232. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.606232.

55. Vahabi S, Vaziri S, Torshabi M, Rezaei Esfahrood Z. Effects of plasma rich in growth factors and platelet-rich fibrin on proliferation and viability of human gingival fibroblasts. J Dent (Tehran). 2015;12(7):504–512.

56. Zhang W, Jiang H, Kong Y. Exosomes derived from platelet-rich plasma activate YAP and promote the fibrogenic activity of Müller cells via the PI3K/Akt pathway. Exp Eye Res. 2020;193:107973. https://doi.org/10.1016/j.exer.2020.107973.

57. Ding XM, Mao BY, Jiang S et al. Neuroprotective effect of exogenous vascular endothelial growth factor on rat spinal cord neurons in vitro hypoxia. Chin Med J (Engl). 2005;118(19):1644–1650.

58. Le YZ, Xu B, Chucair-Elliott AJ et al. VEGF mediates retinal Müller cell viability and neuroprotection through BDNF in diabetes. Biomolecules. 2021;11(5):712. https://doi.org/10.3390/biom11050712.

59. Jin K, Zhu Y, Sun Y et al. Vascular endothelial growth factor (VEGF) stimulates neurogenesis in vitro and in vivo. Proc Natl Acad Sci USA. 2002;99(18):11946–11950. https://doi.org/10.1073/pnas.182296499.

60. Luo XG, Chen SD. The changing phenotype of microglia from homeostasis to disease. Transl Neurodegener. 2012;1(1):9. https://doi.org/10.1186/2047-9158-1-9.