Применение тромбоцитарных факторов роста и коллагеновых биопрепаратов в лечении больных с хроническими трофическими язвами различной этиологии
2012
Ключевые слова: богатая тромбоцитами плазма, коллагенсодержащие препараты, хронические трофические язвы.
Это одно из направлений тканевой инженерии и клеточной терапии [18, 19, 21]. Богатая тромбоцитами плазма (БоТП) — это плазма, в которой концентрация тромбоцитов превышает нормальную (150,0—350,0·109 /л) и составляет около 1000,0·109 /л. При меньшей концентрации стимулирующий эффект не проявляется, в то же время до сих пор не было показано, что увеличение концентрации тромбоцитов выше 1000,0·109 /л способствует дальнейшему ускорению регенерации.
БоТП является аутогенным источником факторов роста, который получают в результате разделения цельной крови по градиенту плотности.
С помощью используемого метода удалось получить концентрацию тромбоцитов на 338% больше, чем в периферической крови.
В течение первых 10 мин тромбоциты секретируют около 70% факторов роста из тех, которые в них находятся. Полное высвобождение факторов роста происходит в течение часа.
Таким образом, БоТП должна быть активирована непосредственно перед использованием, максимально за 8 ч. Именно за это время приготовленная плазма становится нестерильной, а также происходит максимальное высвобождение факторов роста, и эффективность ее применения снижается более чем в 2 раза [18, 19, 21].
Факторы роста обладают локальной активностью и привлекают недифференцированные клетки в область повреждения, запуская процесс митоза этих клеток.
Данный эффект отмечен не только у остеобластов, но и при митозе фибробластов. Тромбоцитарные факторы роста привлекают стволовые клетки в поврежденный участок и вызывают их пролиферацию после достижения ими области травмы. Чем больше факторов роста будет доставлено в область раны, тем больше потенциал заживления [13].
Во время дегрануляции тромбоциты высвобождают большое количество веществ, обеспечивающих первичный гемостаз. К таким веществам относятся серотонин, катехоламины, фибриноген, фибронектин, фактор V, фактор VIII (фон Виллебранда), тромбоксан А2 , кальций [18, 19, 21, 22].
К данным факторам роста относятся полученный из тромбоцитов фактор роста (PDGF), полученный из тромбоцитов фактор ангиогенеза (PDAF), трансформирующий фактор роста бета (TGFb), инсулиноподобный фактор роста (IGF), полученный из тромбоцитов фактор роста эндотелиальных клеток (PD-ECGF).
Далее тромбоциты оказываются захваченными фибриновой сетью, высвобождают свое содержимое, стабилизируют сгусток благодаря фибрину, коллагену и клейким гликопротеинам. Формирующаяся фибриновая матрица представлена естественным фибриновым сгустком, который способствует нормальной клеточной инфильтрации моноцитов, фибробластов и других клеток, играющих важную роль в заживлении ран.
БоТП стимулирует ангиогенез и митоз клеток, которые участвуют в процессе регенерации. В силу этого БоТП не может значительно улучшить характеристики неклеточных костных материалов. Однако, поскольку сокращение сроков роста и созревания кости было продемонстрировано при использовании аутогенной кости и БоТП, можно предположить, что применение комбинации аутогенной кости, неклеточного костного материала и БоТП тоже будет способствовать увеличению скорости формирования кости.
Методики получения БоТП, описанные в литературе, разнятся (с двойным и одинарным центрифугированием), однако общий для всех алгоритм этого процесса делится на два этапа: центрифугирование крови для отделения клеточной фракции от плазмы; активация тромбоцитарных факторов [15].
Нами для получения обогащенной тромбоцитами плазмы используется технология испанского Института биотехнологий, при которой на первом этапе осуществляется центрифугирование в вакуумной пробирке крови, смешанной с натрия цитратом (3,8%), со скоростью 4600 об/мин в течение 8 мин, а на этапе активирования используется лишь 10% раствор кальция хлорида.
БоТП может быть смешана с костным материалом, нанесена на принимающее ложе перед использованием костного материала, нанесена поверх костного материала или использована в качестве биологической мембраны [13, 17, 22].
Доказана эффективность БоТП для ускорения заживления мягких тканей и эпителизации [4, 13]; использование БоТП показано при пересадке свободного соединительнотканного трансплантата, манипуляциях со слизисто-надкостничным лоскутом и наращивании мягких тканей при косметических вмешательствах в полости рта [12, 16, 24].
После активного внедрения данного метода в стоматологию БоТП стала использоваться в ортопедии и травматологии. Наиболее широко данный метод используется при острой травме для стимуляции остеогенеза в комбинации с остеосинтезом, а также при лечении артрозов во избежание операции на связочном аппарате или с целью уменьшения ее объема [9].
Известен опыт применения БоТП в хирургическом лечении детей с врожденными расщелинами верхней губы и неба [2]. Описан метод применения БоТП для профилактики кровотечения и ускорения регенерации тканей в ране после тонзилл эктомии [10].
Разработан метод стимуляции неоангиогенеза в ишемизированных тканях нижней конечности с помощью БоТП [3].
Она используется при лечении облысения, в косметологии, в спортивной медицине.
В настоящее время имеется ряд публикаций, посвященных применению БоТП в лечении хронических трофических язв нижних конечностей на фоне хронической артериальной и хронической венозной недостаточности. Результаты исследований позволили сделать вывод о том, что применение БоТП в комплексном лечении трофических язв голени венозной этиологии обеспечивает широкий спектр местных и системных лечебных эффектов, улучшает результаты, позволяет значительно сократить сроки лечения и быстрее повысить качество жизни, что является экономически важным аспектом [1, 3, 4].
Коллагенсодержащие препараты также используются в различных областях медицины как самостоятельный фактор стимуляции регенерации тканей. Коллаген является одним из наиболее перспективных биоматериалов, широко применяемых в мировой медицинской практике. Коллаген I типа, полученный из кожи крупного рогатого скота, по составу и структуре максимально приближен к человеческому коллагену.
Признано, что бычий коллаген является наиболее безопасным и биосовместимым материалом [5, 20].
На рынке имеются многие производные коллагена различного производства, однако наибольшего интереса заслуживает коллагеновое биодеградирующее раневое покрытие «Коллост» (разработка 44 ХИРУРГИЯ 5, 2012 НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи),
Основное преимущество и отличие препарата «Коллост» от других аналогичных материалов на основе коллагена заключается в том, что в данном препарате используется нативный нерекоструированный коллаген. В нем сохранена трехспиральная структура волокна, он имеет более высокие показатели стабильности и является матрицей для направленной тканевой регенерации. Это позволяет использовать препарат «Коллост» не только как обычный микроимплантат, но и с целью активизации синтеза собственного коллагена [8].
Имеется опыт применения препарата «Коллост» в хирургической коррекции мочевых свищей у женщин [6], диссертационные исследования в области травматологии посвящены стимуляции остеосинтеза путем смешивания препарата «Коллост» с костным материалом при посттравматическом нарушении костной регенерации [11], в работах по хирургии отражены результаты лечения длительно незаживающих ран и профилактики несостоятельности при формировании кишечных анастомозов [14], описан также опыт применения данного препарата в косметологии.
Учитывая наличие раневых дефектов преимущественно в мягких тканях, БоТП использовали в виде плоского гелеобразного сгустка, реже в виде мембраны. Также апробировали применение БоТП в сочетании с коллагенсодержащим препаратом «Коллост». БоТП мы получали путем одноэтапного центрифугирования с использованием специализированной аппаратуры испанского Института биотехнологий (рис. 1).
Перевязки проводили с использованием как стандартных, так и современных интерактивных перевязочных средств: суперпоглотителей Tender Wet active caviti, создающих влажную среду для мембраны «Коллост»; сетчатых повязок Atrauman Ag, Hydrotul, Branolind, позволяющих атравматично покрыть мембрану из БоТП.
Лечение больных с использованием препарата «Коллост» более длительно по сравнению с использованием БоТП (в среднем на 10—12 сут), однако у всех 5 больных наблюдалось полное заживление ран. При применении комбинации БоТП и «Коллост» у 2 больных лечение было неэффективным, у 7 пациентов отмечено полное заживление ран. Приводим клинические наблюдения лечения хронических длительно незаживающих ран с использованием биопрепаратов.
1. Больная Ф., 80 лет, находилась на амбулаторном лечении по поводу трофической язвы левой голени на фоне хронической артериальной недостаточности. В анамнезе длительное (в течение 3 лет) неэффективное лечение различными методами с использованием преимущественно мазевых повязок, повязок с растворами антисептиков.
За время лечения трофическая язва не уменьшалась в размерах, становилась глубже. При первичном осмотре местно в нижней трети левой голени на латеральной поверхности имеется раневой дефект размером 35×22×4 мм со сглаженными краями. Дно раны представлено вяло гранулирующими тканями. Производились перевязки с использованием БоТП с интервалом 7—8 сут.
2. Больной К., 73 лет, с хроническими трофическими язвами левой голени смешанного генеза на фоне облитерирующего атеросклероза сосудов нижних конечностей, хронической артериальной недостаточности II стадии, варикозной болезни нижних конечностей, хронической венозной недостаточности СЕАР VI стадии. В анамнезе длительное (в течение 5 лет) лечение с использованием традиционных методов, а также современных интерактивных повязок. В средней трети левой голени имеется рана размером 45×31×4 мм. Стационарно проводились ангиотропная терапия, местное лечение с использованием БоТП, сочетания БоТП с препаратом «Коллост» в форме мембраны, а затем порошка с переводом на амбулаторное лечение. Первая перевязка после наложения БоТП выполнена на 4-е сутки, следующая — через день с использованием повязки Tender Wet active.
Перевязки с применением биологически активных препаратов проводились с интервалом 7—8 сут. Период наблюдения 88 дней. За время лечения проведено 10 перевязок с БоТП, из них 3 последние в комбинации с препаратом «Коллост». При последнем визите пациента отмечена эпителизация раны (рис. 3).
в — через 8 нед.
Выбор метода лечения с использованием БоТП предпочтителен у больных с хроническими длительно незаживающими ранами различной этиологии и локализации, особенно при неэффективности лечения другими методами. Использование БоТП не только сокращает длительность и стоимость лечения, но и уменьшает количество перевязок, сокращает период пребывания на стационарном лечении, так как большинство больных могут наблюдаться амбулаторно с интервалом между перевязками 6—8 дней, а также улучшает качество жизни пациентов. Преимуществами использования БоТП являются отсутствие риска переноса заболеваний, возможного в случае применения аутогенной крови, введение факторов роста и цитокинов непосредственно в область раны.
1. Адда Ф. Тромбоциты с высоким содержанием фибрина. Клин стоматол 2003; 1: 67—69.
2. Гричанюк Д.А. Обогащенная тромбоцитами плазма крови в хирургическом лечении врожденных расщелин верхней губы и неба. Современная стоматол 2006; 2: 43—48.
3. Драгунов А.Г., Александров Ю.В., Поляков С.В., Григорьев В.М., Порфирьева М.В., Масленникова Е.А. Использование обогащенной тромбоцитами плазмы при лечении ишемии нижних конечностей. Ангиол и сосуд хир 2008; 4: 17—19.
4. Зинин В.Ю., Кожевников А.М., Зотов В.А. Использование богатой тромбоцитами плазмы (БоТП) в лечении больных с венозными трофическими язвами. Новосибирский государственный медицинский университет. Материалы III хирургического конгресса «Научные исследования в реализации программы «Здоровье населения России ». М, 21—24 февраля 2008; 265—266.
5. Кольман Я., Рем К.Г. Наглядная биохимия. М: Изд-во «Мир» 2004; 469.
6. Лоран О.Б., Серегин А.В., Синякова Л.А., Дементьева А.В., Твердохлебов Н.Е. Хирургическая коррекция мочевых свищей у женщин с использованием биоматериала «Коллост». Материалы 2-го регионального научного форума «Мать и дитя». Сочи, 28— 30 апреля 2008; 171.
7. Лошкарев В.П., Баученкова Е.В. Сравнительная характеристика отдаленных результатов применения биопланта и колаполаКП3 и методики ведения костной раны под кровяным сгустком при хирургическом лечении хронического периодонтита, околокорневых кист. Стоматология 2000; 6: 23—26.
8. Нестеренко В.Г., Сафоян А.А., Нестеренко С.В., Шершов Д.В., Виноградов А.В. «Коллост» — имплантат для замещения дефектов мягких тканей. Тезисы 4-го Всероссийского симпозиума «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии». СПб, 21—22 апреля 2010; 237—238.
9. Самодай В.Г., Брехов В.Л., Гайдуков В.Е., Рыльков М.И., Федорищев А.П. Использование богатой тромбоцитами аутоплазмы в хирургическом лечении дефектов костной ткани с нарушением непрерывности кости. Системный анализ и управление в биомедицинских системах 2007; 6: 2: 493—495.
10. Семенов Ф.В., Якобашвили И.Ю. Применение обогащенной тромбоцитами плазмы в качестве гемостатического и аналгезирующего средства при тонзиллэктомии: Автореф. дис. … канд. мед. наук 2009; 113.
11. Склянчук Е.Д. Стимуляция остеогенеза в комплексном лечении посттравматических нарушений костной регенерации: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. М 2009; 260.
12. Тачалов В.В. Особенности проведения гигиены полости рта в комплексном лечении заболеваний пародонта после хирургического вмешательства с использованием богатой тромбоцитами плазмы аутокрови: Автореф. дис. … канд. мед. наук 2010; 141.
13. Чекалина Е.Н. Роль тромбоцитарного концентрата в восстановлении и регенерации тканей. ДенталЮг 2005; 3: 32: 23—27.
14. Шестаков И.А. Применение препарата «Коллост» для профилактики несостоятельности толстокишечных анастомозов: Автореф. дис. … канд. мед. наук. М 2009; 98. 15. Юрченко М.Ю., Шумский А.В. Обзор оборудования и методик для получения аутогенной обогащенной тромбоцитами плазмы крови в стоматологии. Новое в стоматологии 2003; 7: 46—47.
16. Юрченко М.Ю., Шумский А.В. Хирургическое лечение пародонтита с применением плазмы, обогащенной тромбоцитами. Клин стоматол 2003; 2: 46—48.
17. Anitua E., Andia I., Ardanza B., Nurden P., Nurden A.T. Autologousplatelets as a source of proteins for healing and tissue regeneration. ThrombHaemost 2004; 91: 1: 4—15.
18. Committee on Research, Science, and Therapy of the American Academy of Periodontology. The potential role of growth and differentiation factors in periodontal regeneration. Periodontol 1996; 67: 545— 553.
19. Dennison D.K., Vallone D.R., Pinero G.J. et al. Differential effect of TGF-Bland PDGF on prolife ration of periodontal ligament cells and gin-gival fibroblasts. Periodontol 1994; 65: 641—648.
20. Fagien S. Facial soft-tissue augmentation with injactable autologous and allogeneic human tissue collagen matrix (autologen and dermalogen). Plast Reconstr Surg 2000; 105: 1: 362—373.
21. Marx R.E., Carlson E.R., Eichstaedt R.M. et al. Platelet-rich plasma. Growth factor enhancement for bone grafts. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radial Endod 1998; 85: 638—646.
22. Marx R.E., Garg A.K. Bone Graft Physiology with Use of Platelet-Rich Plasma and Hyperbaric Oxygen. The Sinus Bone Graft. Eds by O. Jensen. Chicago: Quintessence Publishing 1998; 183—189.
23. Marx R.E. Platelet-reach plasma (PRP): what is PRP and what is not PRP? Implantdentistry 2001; 10: 4: 225—228.
24. Pertungaro P.S. Применение богатой тромбоцитами плазмы с факторами роста (аутогенный тромбоцитарный гель). DentalMarket 2002; 6: 26—29.