CC BY
30
REVIEW ARTICLES AND LECTURES
https://doi.org/10.23873/2074-0506-2022-14-2-184-194
Доступные способы повышения регенераторного потенциала пластического материала в неотложной травматологии. Часть 2. Использование аутологичного тромбоцитарного лизата человека
А.М. Файн1,2, А.Ю. Ваза1, С.Ф. Гнетецкий1,2, К.И. Скуратовская01, В.Б. Бондарев1, Ю.А. Боголюбский1, Р.С. Титов1, А.Ю. Сергеев1
1ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»,
129090, Россия, Москва, Большая Сухаревская пл., д. 3; 2 Кафедра травматологии, ортопедии и медицины катастроф ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова МЗ РФ, 127473, Россия, Москва, Делегатская ул., д. 20, стр. 1 иАвтор, ответственный за переписку: Кристина Ивановна Скуратовская, младший научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, SkuratovskayaKI@sklif.mos.ru
Аннотация
В предыдущей статье бъшо 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 тромбоконцен-тратов 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.
Ключевые слова: остеогенез, ложный сустав, тромбоцитарный лизат, травматология, костная пластика, костный дефект, ангиогенез, тромбоцитарные факторы
Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
, Государственное бюджетное финансирование. Работа включена в научно-
ФИНАНСИРОВАНИЕ ^ ^ „ ит/гт/г - и и п л, ттои/г
исследовательский план ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»
Для цитирования: Файн А.М., Ваза А.Ю., Гнетецкий С.Ф., Скуратовская К.И., Бондарев В.Б., Боголюбский Ю.А. и др. 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
© Файн А.М., Ваза А.Ю., Гнетецкий С.Ф., Скуратовская К.И., Бондарев В.Б., Боголюбский Ю.А., Титов Р.С., Сергеев А.Ю., 2022
RUVIEW ARTICLE S AND LECTURES!
Available methods to enhance regenerative potential of plastic materials for bone defects replacement in orthopedics. Part 2. Use of autologous human platelet lysate
A.M. Fayn12, A.Yu. Vaza1, S.F. Gnetetskiy12, K.I. Skuratovskaya®1, V.B. Bondarev1, Yu.A. Bogolyubskiy1, R.S. Titov1, A.Yu. Sergeev1
1 N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, 3 Bolshaya Sukharevskaya Sq., Moscow 129090 Russia; 2 Department of Traumatology, Orthopedics, and Disaster Medicine, A.I. Yevdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry, 20 Bldg. 1 Delegatskaya St., Moscow 127473 Russia ^Corresponding author: Kristina I. Skuratovskaya, Junior Researcher, the Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine,
SkuratovskayaKI@sklif.mos.ru
Abstract
In the previous article, we talked about the use of platelet-rich plasma. One of the promising ways to stimulate the processes of repair and regeneration in the tissues of the damaged organ in different types of pathology is the use of platelet-rich plasma lysate. This part of the literature review covers the mechanism of action of platelet-rich plasma lysate, indications and contraindications for its use, describes the results of treatment when platelet-rich plasma lysate is used to stimulate osteogenesis. The preparation technology provides for the removal of all cellular components from the plasma, so it becomes possible to store the obtained graft for a long time. The procedure for the preparation of platelet lysate allows the simultaneous isolation of all growth factors from the cells, since the platelet lysis occurs. Lysate of platelet concentrates can be considered as a preparation that contains a complete set of stimulating growth factors. Under the influence of the lysate, the proliferation of latent osteoblasts is resumed, the signaling pathways of angiogenesis are activated, the secretion of the factors accelerating angiogenesis is stimulated, the differentiation of osteoblasts and the formation of bone tissue are triggered. The aim of this article is to summarize the results of treatment using autologous platelet lysate to improve bone regenerative potential in orthopaedics. In a final article, we shall look at the ways to use autologous red bone marrow.
Keywords: bone regeneration, pseudoarthrosis, platelet-rich plasma, growth factors, bone graftin Conflict of interests Authors declare no conflict of interest
„ Financed from the State budget. The study has been included in the Research Plan of the
f inancing
N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine
For citation: Fayn AM, Vaza AYu, Gnetetskiy SF, Skuratovskaya KI, Bondarev VB, Bogolyubskiy YuA, et al. 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. (In Russ.). https://doi.org/10.23873/2074-0506-2022-14-2-184-194
БоТП - богатая тромбоцитами плазма
Введение
В предыдущей статье «Доступные способы повышения регенераторного потенциала пластического материала в неотложной травматологии. Часть 1. Использование аутологичной богатой тромбоцитами плазмы крови» мы рассмотрели общие вопросы, механизм действия богатой тромбоцитами плазмы (БоТП), показания и противопоказания к ее применению. БоТП - несложный в получении материал, успешно применяемый
ММСК - мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки
в качестве активатора репаративных процессов тканей с возможностью сочетания с биоинертными синтетическими материалами. В ней присутствуют все элементы крови кроме красных кровяных телец: лейкоциты, лимфоциты, тромбоциты, нити фибрина и адгезивные молекулы, поврежденная мембрана тромбоцитов.
Одним из перспективных способов стимуляции процессов репарации и регенерации в тканях поврежденного органа при разных видах патологии, является применение лизата БоТП.
ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ И ЛЕКЦИИ REVIEW ARTICLES AND LECTURES
Благодаря технологии изготовления, предусматривающей удаление из плазмы всех клеточных компонентов, появляется возможность долговременного хранения полученного индивидуального трансплантата. В исследовании S.C. Notodihardjo et al. было оценено три варианта консервирования лизата тромбоцитов. В 1-й группе хранили в морозильной камере при температуре -80°C , во 2-й группе замораживали при температуре -80°C, затем лиофилизировали; в 3-й группе лиофилизировали и хранили при температуре +4°C. «Консурвация» на протяжении 9 месяцев. По результатам исследования можно сделать вывод, что во всех группах определялась приблизительно одинаковая концентрация ростовых факторов. Определили, что оптимальным является хранение тромбоцитарного лизата при температуре +4°C. Благодаря таким условиям хранения отсутствует необходимость многократного забора крови у пациента и появляется возможность использования тромбоцитарного лизата в разные сроки, нет необходимости приобретения дорогостоящего морозильника [1].
Цель проведенного анализа специальной литературы
Обобщить имеющиеся сведения о современных подходах к способам улучшения регенераторного потенциала в неотложной травматологии.
Стратегия поиска литературных источников
Поиск источников проводили в открытых электронных базах научной литературы PubMed и eLibrary. Для поиска использовали ключевые слова: bone healing stimulation, autologous bone marrow, bone graft, PRP, lysate и соответствующие им термины на русском языке. Глубина поиска 20 лет. Для проведения анализа и оценки литературных данных были определены критерии включений источников в аналитическое исследование.
Критерием включения источников в исследование являлось наличие полного текста статьи или структурированного, с указанием конкретных количественных данных реферата.
Критерий исключения: клинические примеры, тезисы докладов, неопубликованные работы, исследования, имеющие признаки дублирования (схожий протокол исследования, группы, число пациентов и др.). В случае обнаружения дублирующих статей выбирали более поздний по дате публикации источник.
Применение тромбоцитарного лизата в генной инженерии
В настоящее время в регенеративной медицине распространено использование тромбоцитарных лизатов, полученных путем разрушения ауто-логичных тромбоцитов пациента при низких или ультранизких температурах. У мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) костномозгового происхождения, выращенных в среде, содержащей тромбоцитарный лизат, процесс пролиферации происходит быстрее. При этом сохраняется нормальная остеогенная диф-ференцировка. В немногочисленных доклинических исследованиях с использованием ММСК вместе с лизатом тромбоцитов на остеокондук-тивных каркасах получены хорошие результаты регенерации костной ткани in vivo. Существует и иной подход использования лизата тромбоцитов на остеокондуктивных каркасах - без ММСК. В проведенных исследованиях in vivo наблюдают улучшенное костеобразование и васкуляризацию по сравнению с каркасом, не обработанным тром-боцитарным лизатом.
D.T.B. Shish and T. Burnouf описали методы изготовления лизата тромбоцитов для воздействия на стромальные клетки и регенерацию [2]. Одним из преимуществ тромбоцитарного лизата является относительная простота его приготовления. Однако если лизат тромбоцитов используют для улучшения регенерации кости, следует учитывать ряд факторов. Способ забора крови, этап лейкоредукции, метод концентрации тромбоцитов, температура замораживания и размораживания, добавление противосвертывающих факторов - каждый из этих пунктов может влиять на концентрацию и уровень факторов адгезии в лизате тромбоцитов, которые в свою очередь влияют на рост и дифференцировку ММСК [3].
Получение тромбоцитарного лизата
Тромбоцитарные лизаты могут быть приготовлены из образцов с очень высоким содержанием тромбоцитов, что позволяет получать препараты, насыщенные ростовыми факторами. Процедура изготовления тромбоцитарного лизата позволяет одномоментно выделять из клеток все ростовые факторы, так как происходит лизис тромбоцитов.
После забора из крови возможно удаление лейкоцитов путем лейкоредукции. Процесс лей-коредукции представляет собой намеренное удаление белых клеток из донорской крови с целью снижения остаточного количества лейкоцитов менее 1х106 и уменьшения риска развития
ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ И ЛЕКЦИИ REVIEW ARTICLES» AND LECTURES!
неблагоприятных реакций у человека. Удаление лейкоцитов осуществляют использованием лей-кофильтрующих устройств. Этап лейкоредукции очень важен, так как молекулы лейкоцитов могут влиять на пролиферацию ММСК [4]. При лизисе лейкоцитов высвобождаются матричные метал-лопротеиназы и свободные кислородные радикалы, которые оказывают прямое повреждающее действие на мембраны клеток [5].
Следующим этапом проводят центрифугирование с удалением надосадка и ресуспенди-рованием (отмыванием) тромбоцитов фосфатно-солевым раствором PBS с pH, равным 7,3, или изотоническим 0,9% раствором хлорида натрия до исчезновения тромбоцитарных конгломератов. Центрифугируют сначала при 300-500 g в течение 5-10 минут для получения фракции плазмы с тромбоцитами без примеси лейкоцитов и эритроцитов, затем при 700-1000 g в течение 5-20 минут для осаждения тромбоцитов.
Для высвобождения факторов роста из концентрата тромбоцитов используют циклы замораживания и размораживания [6-10]. Наиболее часто - с выбором температуры замораживания -80°С, температуры размораживания +37°С. Поскольку тромбоцитарный лизат содержит факторы свертывания, необходимо добавлять антикоагулянты. Обычно для этих целей в пробирку для забора добавляют гепарин. Концентрация гепарина не должна превышать 0,61 МЕ/мл при использовании нефракционированного гепарина или 0,024 мг/мл для низкомолекулярных гепа-ринов. Высокая концентрация гепарина может негативно влиять на пролиферацию ММСК, коло-ниеобразование и дифференцировку [11].
При приготовлении методом афереза в закрытой системе с проведением центрифугирования для разделения клеток по удельному весу, или фильтрации для разделения клеток по размеру, или использование их комбинации получают итоговое количество тромбоцитов 1х109/мл. Такие тромбоцитарные концентраты имеют большой объем (200-300 мл), а общее содержание тромбоцитов примерно в 6-8 раз выше, чем в обычном концентрате тромбоцитов цельной крови донора [2].
К преимуществам лизата тромбоцитов относят то, что его можно изготовить из концентратов тромбоцитов, которые не пригодны к переливанию (более чем 5 дней после забора). В одном из исследований выявлено, что лизат, изготовленный из несвежих тромбоцитов, оказывает такое же влияние на рост и остеогенную дифферен-
цировку, как и лизат, полученный из свежих тромбоцитов [12]. Замораживание и размораживание являются наиболее эффективным способом высвобождения факторов роста, которое происходит при разрушении тромбоцитов. Необходимо отметить, что высвобождаемые факторы роста нестабильны в плазме [3].
Репаративный потенциал тромбоцитарного лизата Репаративный эффект лизата БоТП зависит как от исходного качества тромбоцитов в его составе, так и от содержания тромбоцитарных компонентов в конечном лизате. Необходимо учитывать, что суммарный цитокиновый состав БоТП способен стимулировать как регенеративные, так и патологические процессы. Присутствие лейкоцитов в БоТП повышает уровень провос-палительного цитокина IL8. Активация БоТП хлоридом кальция заметно снижает содержание рост-стимулирующих факторов. Лизат тромбоцитов, приготовленный из неактивированной БоТП без лейкоцитов, имеет оптимальный баланс факторов роста (EGF, FGF, PDGF) с провоспа-лительными цитокинами, что обусловливает его высокий регенераторный потенциал, и может быть рекомендован для клинических испытаний [13]. Важно учитывать содержание биологически активных веществ в БоТП, так как известно, что клетки человека, в том числе остеобласты, снижают свою жизнеспособность в условиях избытка PDGF и других факторов роста. Так, на культуре остеобластов показано, что 5 мкг/мл экзосом тромбоцитов в расчете на 200 тыс. клеток in vitro повышает активность синтеза клетками костного матрикса, а 50 мкг/мл - полностью подавляет синтез [14]. Тромбоциты играют важную роль не только в первичном гемостазе, а также в заживлении и регенерации тканей. Весомые знания о биологии и патофизиологии тромбоцитов были получены в течение последних двух столетий, начиная с 1865-1882 годов, когда M. Schultze и G. Bizzozero описали третью группу клеток крови [15]. Начиная с исследования J. Roskam в 1922 году, считалось, что вещества в тромбоцитах запускают коагуляционный каскад при повреждении эндотелия и в активных процессах синтеза не участвуют [16]. Стимулирующий и инги-бирующий эффекты биоактивных медиаторов вызывают пролиферацию и миграцию фибробла-стов, клеток гладкой мышечной мускулатуры и эндотелиальных клеток, что приводит к ремо-делированию сосудов и восстановлению тканей
ОБЗОРНЫ1Е СТАТЬИ И ЛЕКЦИИ REVIEW ARTICLE SE AND LECTURES
[17]. Состав и количество ростовых факторов в тромбоцитарном лизате достаточны для выживания эндотелиальных клеток и сосудообразования in vivo в отсутствии перицитов [18].
Влияние тромбоцитарного лизата на остеобласты
Необходимо знание последовательности реакций, происходящих с участием местных остеобластов в процессе восстановления кости. После воздействия лизата тромбоцитов наблюдают резкое ускорение пролиферации неактивных или очень медленно делящихся остеобластов. При этом при удалении тромбоцитарного лизата отмечают исчезновение или значимое замедление пролиферации остеобластов. Выявлены стимулирующий эффект лизата тромбоцитов на остеобласты, активация фактора индуцируемого гипоксией 1-альфа, а также передатчика сигнала и активатора транскрипции 3 (STAT 3), участвующих в обоих путях - ангиогенеза и регенерации кости.
Двойное действие лизата тромбоцитов на покоящиеся остеобласты, т.е. возобновление пролиферации и активация путей, способствующих как ангиогенезу, так и образованию кости, дает основание для его применения в качестве терапевтического агента при посттравматическом восстановлении кости.
В настоящее время продолжается изучение действия лизата тромбоцитов на костную регенерацию. Известно, что лизат тромбоцитов оказывает комбинированный эффект на остеобласты. Происходит возобновление пролиферации латентных остеобластов, активация сигнальных путей ангиогенеза, стимуляция секреции факторов, ускоряющих ангиогенез. Под действием тромбоцитарного лизата запускается диффе-ренцировка остеобластов и образование костной ткани. Все эти свойства тромбоцитарного лизата позволяют использовать препарат при переломах и их несращениях. На молекулярном уровне в исследованиях in vitro в условиях, близких к тем, которые отмечают после перелома (высвобождение латентных остеобластов после травмы из костной ткани, приток крови в место повреждения и временное воздействие на остеобласты факторов роста тромбоцитов), при добавлении тромбоцитарного лизата наблюдают скачкообразное ускорение пролиферации, роста и диффе-ренцировки остеобластов, которое продолжается некоторое время и после прекращения действия лизата тромбоцитов. Затем дифференциров-
ка бластных клеток останавливается при продолжении их активного роста и пролиферации. Данный механизм необходим для сохранения и отложения остеобластов в образующейся кости для последующего костеобразования [19].
Повреждение любой ткани приводит к разрушению сосудов и нарушению локального кровоснабжения, в результате которого образуется локальная гипоксия, требующая местного ответа клеток на изменившиеся условия окружающей среды. Факторы транскрипции, индуцированные гипоксией (HIFs), сложные факторы, которые регулируют клеточный ответ на гипоксию, в частности, HIF-1-альфа подфактор, присутствующий в клеточной цитоплазме и разрушающий убиквитин-протеасомную систему, стабилизируются в условиях гипоксии и мигрируют к ядру, чтобы соединиться с HIF-1-бета и коакти-ваторами. Таким образом формируется комплекс, который активирует транскрипцию множества генов, отвечающих за выживание клетки в условиях гипоксии и запускающий метаболические процессы. Хотя активация HIF-системы обычно происходит в результате гипоксии, формирование HIF-комплексов также происходит и в нормальных условиях без гипоксии [20]. В опубликованном исследовании V. Nguyen сообщали, что под воздействием лизата тромбоцитов происходит увеличение концентрации HIF-1-альфа белка, его перемещение в ядро и связывание специфическими ДНК-элементами в хрящевых клетках, выращенных в условиях нормального содержания кислорода [21]. В данном исследовании сообщается, что в условиях с нормальным содержанием кислорода лизат тромбоцитов индуцирует увеличение экспрессии HIF-1-альфа, повышенную транслокацию его в ядро и связывание со специфическими ДНК-чувствительными элементами в остеобластах. Подобным образом в культивируемых остеобластах наблюдали активацию и ядерную транслокацию STAT3, а также повышенную секрецию VEGF. Полученные данные позволяют предположить, что остеобласты, стимулированные лизатом тромбоцитов, могут участвовать в заживлении костей. Также сообщалось, что HIF-1 усиливает костеобразование, регулируя дифференцировку остеобластов [22].
Фактически, заметное уменьшение объема кости наблюдалось у мышей, лишенных HIF-1-альфа в остеобластах [23]. Снижение костной массы у мышей, лишенных HIF-1 в остеобластах, было подтверждено S.H. Shomento et al. [18, 22]. Они предположили, что HIF-1 имеет решающее
ОБЗОРНЫ1Е СТИТЬИ И ЛЕКЦИИ REVIEW ARTICLE Si AND LECTURES!
значение для связи ангиогенеза с остеогенезом во время эндохондральной оссификации. Другие авторы сообщили, что Н№-1 является проостео-генным фактором образования костной ткани после повреждения [24]. Также сообщалось о роли Н№-1 в контроле взаимовлияния между остеобластами и остеокластами [25]. Несомненно, путь Н№-1-альфа является ключевым компонентом в развитии скелета, а активация комплекса Н№ имеет решающее значение для связи ангиогенеза с остеогенезом во время формирования кости и для поддержания гомеостаза кости [26]. У трансгенных мышей с избыточной экспрессией Н№-1 в зрелых остеобластах усиливаются процессы остео- и ангиогенеза, основных процессов костной регенерации. Действительно, VEGF играет важную роль как в дифференцировке остеобластов, так и в индукции ангиогенеза [27-28]. Более того, в недавней публикации А. Romaldini е! а1. сообщается, что лизат тромбоцитов оказывает прямое влияние на эндотелиальные клетки, индуцируя их пролиферацию, сохраняя при этом их потенциал дифференцировки [29]. STAT3 - универсальный фактор транскрипции. При активации БТАТ3 фосфорилируется остатками тирозина с образованием гомо- и гетеродимеров, которые транслоцируются в ядро, где они индуцируют транскрипцию генов, регулирующих клеточную пролиферацию, дифференцировку, продолжительность жизни, апоптоз и клеточный иммунитет [30-33]. Кроме других биологических функций БТАТ3 играет важную роль в регуляции на уровне транскрипции, в том числе регуляции активации транскрипции VEGF как в норме, так и при патологии. В ММСК пик экспрессии VEGF происходит после 3 дней гипоксии. Гипоксия также влияет на экспрессию и фосфорилирова-ние БТАТ3. Преобразователь сигнала и активатор транскрипции 3 является важным и необходимым для пролиферации и миграции эндотелиальных клеток, формирования микрососудов [34]. БТАТ3 играет важную роль в формировании костей и гомеостазе. У людей в результате мутации БТАТ3 происходит уменьшение костной массы и увеличение частоты переломов при минимальном воздействии [35, 36]. У трансгенных мышей при инактивации БТАТ3 в остеобластах и остео-цитах снижается образование кости, вызванное механической нагрузкой [37]. Хлорид кобальта, использующийся для имитации гипоксии, стимулирует миграцию ММСК и активирует остео-генную дифференцировку ММСК, заживление костномозгового дефекта через запуск фосфо-
рилирования STAT3 [38]. Активацию фосфори-лирования STAT3 также наблюдают при диффе-ренцировке остеопрогениторных клеток человека [39]. По данным литературы, тромбоцитарный лизат активирует остеобласты и индуцирует перемещение STAT3 в ядро клетки в условиях нормального содержания кислорода в тканях. Эти свойства тромбоцитарного лизата предполагают его использование для улучшения костного сращения.
Исследования с применением тромбоцитарного лизата при переломе проксимального отдела плечевой кости
H. Jiang et al. одни из первых опубликовали исследование, в котором при лечении несращения диафиза большеберцовой кости у 64-летней женщины использовали тромбоцитарный лизат. Пациентке выполнили остеосинтез правой большеберцовой кости пластиной и трехкратное введение в место перелома тромбоцитарного лизата в объеме 5 мл с интервалом в неделю. Результат оценивали через 2, 4 и 6 месяцев. Болевой синдром был незначительный, полное костное сращение достигнуто к 8-му месяцу [40].
На базе ГБУЗ «НИИ СП им. Н.В. Склифосовского ДЗМ» проведено исследование по применению лизата аутологичных тромбоцитов у пациентов с переломом хирургической шейки плечевой кости. Пациентам основной группы через 3-4 дня после травмы вводили 1,0-1,5 мл лизата тромбоцитов в 2-4 наиболее болезненные точки в мягких тканях, окружающие перелом. Инъекции повторяли 3 раза с интервалом от 24 до 48 часов. Процедуры способствовали уменьшению боли, ускорению резорбции гематом и разрешению отека. После 3 инъекций практически во всех случаях наблюдали положительную динамику купирования воспаления мягких тканей в области перелома [41].
Доказана эффективность применения лиза-та тромбоцитов при лечении остеоартроза, тендинитов ахиллова сухожилия, ожогов [42]. Опубликованы работы с использованием тромбо-цитарного лизата с ММСК для лечения несращений переломов [43, 44]. Однако необходимо проведение исследований с более высоким уровнем доказательности на людях для подтверждения эффективности лизата тромбоцитов и его стимулирующего воздействия на костное сращение.
REVIEW ARTICLES AND LECTURES
Заключение
Учитывая имеющиеся данные литературы, лизат тромбоцитов можно рассматривать как препарат, содержащий полноценный набор стимулирующих факторов роста. Применение богатой тромбоцитами плазмы является одним из перспективных способов стимуляции процессов репарации и регенерации в тканях поврежденного органа при разных видах патологии. По данным клинических исследований лизат бога-
той тромбоцитами плазмы стимулирует костную регенерацию. Получаемый препарат удобен для инъекционного введения, может быть комбинирован с раневыми повязками, биоконструкциями, различными носителями и другими субстратами, что делает его наиболее перспективными для использования в травматологии и ортопедии при лечении переломов костей и их несращений.
В заключительной статье нашего литературного обзора мы рассмотрим применение аутоло-гичного красного костного мозга.
Список литературы
1. Notodihardjo SC, Morimoto N, Kakudo N, Mitsui T, Le TM, Tabata Y, Kusu-moto 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/10.1016Zj.nbt.2014.06.001
3. Zimmermann R, Jakubietz R, Jaku-bietz M., Strasser E., Schlegel A, Wilt-fang 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: 1 1606819 https://doi. org/10.1046/j.1537-2995.2001.41101217.x
4. Bonin M, Stölzel F, Goedecke A, Rich-
ter 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:
18 820 709 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.pat-bio.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 mesenchy-mal stromal cells from bone marrow. Stem Cells. 2009;27(9):2331-2341. PMID:
19 544413 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, Svirido-va 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-
REVIEW ARTICLE S AND LECTURES
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 concentrates support growth and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. PLoS One. 2013;8(7):e68984 PMID: 23874839 https://doi.org/10.1371/jour-nal.pone.0068984
13. Боровкова Н.В., Малыгина М.А., Макаров М.С., Пономарев И.Н., Сто-рожева 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.]. Borovkova NV, Malygina MA, Makarov MS, Pono-marev IN, Storozheva MV, Sakharova OM. Tsitokinovyy sostav kak opredelya-yushchiy faktor protivovospalitel'nogo i regeneratornogo deystviya preparatov na osnove trombotsitov. Pirogovskiy forum travmatologov-ortopedov. Moscow: Medforum Publ.; 2019. p. 97-98. Available at: https://www.elibrary.ru/ download/elibrary_41303918_10233132. pdf [Accessed April 6, 2022]. (In Russ.).
14. Torreggiani E, Perut F, Roncuzzi L, Zini N, Baglio 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, Crosby 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, Fauge-re MC, Bouxsein ML, Clemens TL, et al. Hypoxia-inducible factors lalpha and 2alpha exert both distinct and overlapping functions in long bone development. J Cell 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, Descal-zi 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 blood-derived 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/10.31 09/14653249.2012.655420
23. Tomlinson RE, Silva MJ. HIF-1a regulates bone formation after osteogen-ic 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-2a 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 HIF-1alpha 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-kB activation and induces proliferation and an alert state in quiescent human umbilical vein endothelial cells retaining 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. Onco-gene. 2000;19(21):2468-2473. PMID: 10851045 https://doi.org/10.1038/ sj.onc.1203476
31. Levy DE, Darnell JE. Stats: Tran-scriptional 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,
REVIEW ARTICLE SE AND LECTURES
Tsuge I, Takada H, Hara T, et al. Dominantnegative 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. Osteo-blast/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 migration 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 mesen-chymal stem cells and bone defect healing via STAT3 signaling. Cell Mol Biol let. 2019;24(1):1-17. PMID: 31827540
https://doi.org/10.118 6/s1165 8-0190191-8
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.]. Borovkova NV, Maly-gina MA, Makarov MS, Sakharova OM, Ponomarev IN. Method of treating
patients with shoulder neck fracture. Patent № 2681753 C1 Russian Federation. Published March 12, 2019. Bull. № 8. Available at: https://patenton.ru/pat-ent/RU2681753C1.pdf [Accessed April 6, 2022].
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, Faze-li R, Mohseni F, Hosseini SE, Moghadas-sali 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
REVIEVS ARTICLE S AND LECTURES
Информация об авторах
Алексей Максимович Файн
Александр Юльевич Ваза
Сергей Феликсович Гнетецкий
Кристина Ивановна Скуратовская
Василий Бриджевич Бондарев
Юрий Андреевич Боголюбский
Роман Сергеевич Титов
Александр Юрьевич Сергеев
д-р мед. наук, заведующий научным отделением неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»; профессор кафедры травматологии, ортопедии и медицины катастроф ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова МЗ РФ, https://orcid.org/0000-0001-8616-920X, FainAM@sklif.mos.ru
10% - анализ полученных данных, корректура и окончательное редактирование статьи
канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», https://orcid.org/0000-0003-4581-449X, VazaAU@sklif.mos.ru
15% - обработка полученного материала, написание статьи, корректура и редактирование статьи
д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»; доцент кафедры травматологии, ортопедии и медицины катастроф ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова МЗ РФ, https://orcid.org/0000-0001-9932-1653, GnetetskiySF@sklif.mos.ru 10% - обработка полученной информации, аналитический обзор
младший научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», https://orcid.org/0000-0003-3074-453X, SkuratovskayaKI@sklif.mos.ru 30% - обзор публикаций, написание статьи
научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», https://orcid.org/0000-0002-1183-3644, BondarevVB@sklif.mos.ru 10% - поиск литературы, обработка полученной информации
канд. мед. наук, научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», https://orcid.org/0000-0002-1509-7082, BogoljubskijUA@sklif.mos.ru 10% - поиск литературы, обработка полученной информации
канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», https://orcid.org/0000-0002-2960-8736, TitovRБ@sklif.mos.ru
10% - поиск литературы, обработка полученной информации
научный сотрудник отделения неотложной травматологии опорно-двигательного аппарата ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», https://orcid.org/0000-0001-9574-398X, БergeevAY@sklif.mos.ru 5% - поиск литературы, обработка полученной информации
REVIEW ARTICLES AND LECTURES!
Information about the authors
Aleksey M. Fayn
Aleksandr Yu. Vaza
Dr. Sci. (Med.), Head of the Scientific Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine; Professor of the Department of Traumatology, Orthopedics, and Disaster Medicine, A.I. Yevdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry, https://orcid.org/0000-0001-8616-920X, FainAM@sklif.mos.ru 10%, analysis of the obtained data, proofreading and final editing of the article
Cand. Sci. (Med.), Leading Researcher, the Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, https://orcid.org/0000-0003-4581-449X, VazaAU@sklif.mos.ru 15%, processing of the obtained material, writing the text of the article, proofreading and editing the article
Dr. Sci. (Med.), Leading Researcher, the Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine; Associate Professor of the Department of Traumatology, Orthopedics, and Disaster Medicine, A.I. Yevdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry, https://orcid.org/0000-0001-9932-1653, GnetetskiySF@sklif.mos.ru 10%, processing of the obtained information, analytical review
Junior Researcher, the Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, https://orcid.org/0000-0003-3074-453X, SkuratovskayaKI@sklif.mos.ru 30%, review of literature sources, writing the article
Researcher, the Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, https://orcid.org/0000-0002-1183-3644, BondarevVB@sklif.mos.ru 10%, literature search, processing of the obtained information
Sergey F. Gnetetskiy
Kristina I. Skuratovskaya
Vasiliy B. Bondarev
Cand. Sci. (Med.), Researcher, the Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, https://orcid.org/0000-0002-1509-7082, BogoljubskijUA@sklif.mos.ru 10%, literature search, processing of the obtained information
Yuriy A. Bogolyubskiy
Cand. Sci. (Med.), Senior Researcher, the Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, https://orcid.org/0000-0002-2960-8736, TitovRS@sklif.mos.ru 10%, literature search, processing of the obtained information
Roman S. Titov
Aleksandr Yu. Sergeev
Researcher, Department of Emergency Traumatology of the Musculoskeletal System, N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, https://orcid.org/0000-0001-9574-398X, SergeevAY@sklif.mos.ru 5%, literature search, processing of the obtained information
Статья поступила в редакцию 5.10.2021; одобрена после рецензирования 18.03.2022; принята к публикации 30.03.2022
The article was received on October 5,2021; approved after reviewing March 3,2022; accepted for publication March 30,2022
