Biologický a farmakologický přínos autologní plazmy bohaté na krevní destičky s exozomy v léčbě ortopedických onemocnění

Souhrn

Slíva J. Biologický a farmakologický přínos autologní plazmy bohaté na krevní destičky s exozomy v léčbě ortopedických onemocnění. Remedia 2025; 35: 168–172.

Terapie plazmou bohatou na krevní destičky (PRP) si získala oblibu jako možnost regenerační léčby různých muskuloskeletálních stavů, včetně např. poranění šlach, vazů a osteoartrózy. Jednou z významných výhod PRP terapie je její bezpečnostní profil, zejména ve srovnání s tradiční farmakologickou léčbou. Předložený text stručně shrnuje základní aspekty této léčby.

Klíčová slova: PRP – plazma – trombocyty – artróza – růstové faktory – léčba – ortopedie.

Summary

Sliva J. Biological and pharmacological contribution of autologous platelet‑rich plasma with exosomes in the treatment of orthopaedic diseases. Remedia 2025; 35: 168–172.

Platelet‑rich plasma (PRP) therapy has gained popularity as a regenerative treatment option for various musculoskeletal conditions, including tendon injuries, osteoarthritis, and ligament sprains. One of the significant advantages of PRP therapy is its safety profile, particularly when compared to traditional pharmacological treatments. The presented text briefly summarizes the basic aspects of this treatment.

Key words: PRP – plasma – platelets – osteoarthritis – growth factors – treatment – orthopaedics.

Úvod

Terapie plazmou bohatou na krevní destičky (platelet‑rich plasma, PRP) se ukázala jako slibná intervence v oblasti regenerativní medicíny, zejména v rámci ortopedických aplikací. Tento inovativní terapeutický přístup využívá koncentrátu krevních destiček získaných z vlastní krve pacienta, která je bohatá na růstové faktory a cytokiny, jež usnadňují hojení a regeneraci tkání. Vzhledem k tomu, že poptávka po minimálně invazivní léčbě v ortopedických ordinacích roste, PRP terapie si získává značnou pozornost pro svůj potenciál urychlit procesy zotavení, zmírnit zánět a podpořit regeneraci/proces hojení poranění pohybového aparátu.

Základní princip PRP terapie je dán biologickými vlastnostmi krevních destiček, které po aktivaci uvolňují nejrůznější růstové faktory, jako jsou růstový faktor odvozený od krevních destiček (platelet‑derived growth factor, PDGF), transformační růstový faktor beta (transforming growth factor beta, TGFβ) či vaskulární endoteliální růstový faktor (vascular endothelial growth factor, VEGF). Tyto faktory hrají klíčovou roli v procesech angiogeneze, syntézy kolagenu a buněčné proliferace, čímž vytvářejí příznivé prostředí pro hojení tkání. Dosud realizované studie ukázaly, že PRP může být účinná při léčbě různých ortopedických stavů, včetně poranění šlach, osteoartrózy, podvrtnutí vazů apod., tj. u stavů, kde jsou často bohatě využívány látky ze skupiny nesteroidních antiflogistik (NSA), kortikosteroidy či např. kyselina hyaluronová, a to bohužel zdaleka ne vždy s klinicky přesvědčivým terapeutickým benefitem.

V souvislosti s ortopedickou chirurgií byla již v některých zemích PRP terapie integrována do léčebných algoritmů, jako jsou např. operace předního zkříženého vazu či operace rotátorové manžety, s cílem zlepšit pooperační výsledky a funkční zotavení. Kromě toho bylo zkoumáno její použití ve formě intraartikulárních injekcí určených ke zmírnění bolesti a zvýšení mobility u pacientů s degenerativními stavy.

Navzdory uvedenému je účinnost PRP terapie i nadále oblastí aktivního zkoumání. Rozdíly v technikách přípravy PRP, hodnotách koncentrace a v demografických údajích pacientů představují významné výzvy při jejím zavádění do doporučených léčebných protokolů. Určitou formu inovace představuje zdravotnický prostředek Idria G – speciálně navržený separační gel, který zajišťuje vysoký výtěžek krevních destiček a jednojaderných buněk, úplnou eliminaci prozánětlivých buněk a bohatou koncentraci anabolických cytokinů. Lze jej využít ke dvěma různým separačním protokolům dle zamýšleného klinického využití, a sice čistá PRP (pure) a PRP bohatá na mononukleáry (monocyte‑rich).

Mechanismus účinku

PRP obsahuje sedm základních proteinů: PDGF, TGFβ, VEGF, epidermální růstový faktor (epidermal growth factor, EGF) a adhezivní proteiny – fibrin, fibronektin a vitronektin [1].

PDGF je glykoprotein, jenž vzniká degranulací krevních destiček v místě poranění. Aktivuje receptory buněčné membrány na cílové buňce, které zase vyvíjejí vysokoenergetické fosfátové vazby působící aktivačně na signální proteiny k zahájení specifické aktivity cílových buněk. Mezi tyto specifické aktivity patří mitogeneze, angiogeneze a aktivace makrofágů (obr. 1) [2,3]. TGFβ je vylučován krevními destičkami a také makrofágy a působí jako parakrinní i autokrinní antiproliferativní faktor v epiteliálních buňkách [1]. Primárně cílovými buňkami pro TGFβ jsou fibroblasty, kmenové buňky dřeně a preosteoblasty, přičemž TGFβ je zásadní pro dlouhodobé hojení, regeneraci kosti a kostní modelaci. TGFβ také inhibuje tvorbu osteoklastů. VEGF, původně známý jako faktor vaskulární permeability, je signální protein produkovaný buňkami, které stimulují vaskulogenezi a angiogenezi [4]. EGF je růstový faktor, který stimuluje růst, proliferaci a diferenciaci epidermálních buněk vazbou na svůj receptor EGFR [5].

De facto zde lze v tomto přístupu spatřovat určitou analogii s exozomy. Připomeňme, že tyto struktury, jež jsou běžně přítomny v extracelulární matrix, vznikají intracelulárně v endozomálním systému buňky ve čtyřech krocích za vzniku multivezikulárních tělísek. Po jejich fúzi s buněčnou membránou jsou již jako exozomy aktivně vylučovány mimo buňky. Exozom je typicky vezikula o velikosti 30–150 nm s dvoj­vrst­vým obalem chránícím obsah, kterým mohou být proteiny, nukleové kyseliny, lipidy apod. participující na mezibuněčné signalizaci. Mimoto rovněž zasahují do buněčné proliferace a migrace, ovlivňují autofagii či neovaskularizaci a fenotypovou transformaci. Typ buněk a charakter prostředí určují složení a sekreci exozomů [6,7]. Ostatně, aktivace krevních destiček a případně dalších buněk v plazmě může vést k sekreci exozomů. Tyto exozomy mohou nést různé bioaktivní molekuly (viz výše), včetně proteinů, RNA a lipidů, které hrají roli v komunikaci mezi buňkami, a mají tedy potenciál ovlivňovat patofyziologické procesy.

Důležitý aspekt způsobu odběru

Obecně platí, že zvolená metoda odběru PRP je klíčová pro zajištění vysoce kvalitního produktu, který optimálně podporuje hojení. Odchylky v technikách sběru a zpracování mohou ovlivnit terapeutickou účinnost, což vyžaduje pokračující výzkum a standardizaci v této oblasti. PRP je získávána vícestupňovým postupem zahrnujícím odběr krve pacienta, její zpracování za účelem izolování krevních destiček a přípravu pro klinické použití.

Odběr venózní krve – objem odebrané krve se obvykle pohybuje v rozmezí 10–50 ml, v závislosti na požadované koncentraci krevních destiček a konkrétním klinickém použití.

Centrifugace – slouží k oddělení jednotlivých složek krve na základě jejich hustoty. Proces centrifugace obvykle probíhá ve dvou fázích:

• první centrifugace – obvykle kolem 1 200–1 500 otáček za minutu po dobu 10–15 minut – usnadňuje rozdělení krve na její složky: červené krvinky, bílé krvinky a plazmu. Plazmová složka, která obsahuje krevní destičky, leží po centrifugaci nad těžšími složkami;
• druhá centrifugace – v některých protokolech je implementován druhý krok centrifugace pro další koncentraci krevních destiček. Tím se dále odděluje PRP od plazmy chudé na krevní destičky (platelet‑pure plasma, PPP), čímž se maximalizuje koncentrace krevních destiček v konečném produktu PRP.

Izolace PRP – po odstředění se plazma opatrně extrahuje, obvykle pomocí sterilní stříkačky, aby se zabránilo kontaminaci červenými nebo bílými krvinkami. Tato plazma obsahuje vyšší koncentraci krevních destiček ve srovnání s plnou krví a může také obsahovat malý objem leukocytů (bílých krvinek) v závislosti na přípravném protokolu. Konečný produkt PRP lze charakterizovat jako PRP bohatá na leukocyty nebo PRP chudá na leukocyty, v závislosti na tom, zda byly během procesu odběru zachovány bílé krvinky.

Aktivace (volitelné) – před podáním může být PRP aktivována např. pomocí chloridu vápenatého nebo trombinu s cílem degranulace krevních destiček a uvolnění růstových faktorů a cytokinů.

Aplikace – připravená PRP se podává do cílového místa u pacienta pomocí sterilních technik, typicky injekcí do poraněných šlach, vazů, kloubů apod.

Klinické využití PRP – Idria G

Výše zmíněný zdravotnický prostředek Idria G se vyznačuje vysokou čistotou PRP, absencí erytrocytů a vysokou koncentrací růstových faktorů. Biologický materiál nachází uplatnění v následujících klinických oblastech: maxilofaciální chirurgie, otorinolaryngologie, ortopedie, léčba osteoartrózy, neurochirurgie, všeobecné lékařství, diabetologie, cévní chirurgie, kardiochirurgie, všeobecná chirurgie, hrudní chirurgie, dermatologie, gynekologie, stomatologie a radioterapie, léčba akné a jizev, potěhotenská laxnost kůže, Rombergův syndrom obličejové hemiatrofie, vitiligo, pseudoartróza, kostní cysty, elevace mandibulárního a maxilárního sinu. Bohatě se uplatňuje rovněž v estetické medicíně.

Klinické aplikace v ortopedii

Různé studie prokázaly, že tkáňové inženýrství založené na PRP je slibným přístupem v léčbě defektů kostí či chrupavky, a to s ohledem na biokompatibilitu i nákladovou efektivitu [8]. V randomizované a prospektivní klinické studii Liebergall a kol. ukázali, že doba zhojení zlomeniny ve skupině PRP a mezenchymálních kmenových buněk byla kratší ve srovnání s kontrolní skupinou, přičemž považovali takovouto léčbu za velmi bezpečnou [9]. Kromě toho použití alogenní PRP je svázáno pouze se zanedbatelnou imunogenicitou [8].

Yoshida a Marumo uvádějí příznivý vliv aplikace PRP u osob s chronickou mediální bolestí kolene s poškozením mediálního postranního vazu nízkého stupně. Na magnetorezonančním zobrazení (MRI) tři měsíce po léčbě bylo pozorováno obnovení poškozeného mediálního postranního vazu v povrchové i hluboké vrstvě [10]. Dále pak studie 34 sportovců, kteří podstoupili léčbu poranění předního svazku ulnárního postranního vazu pomocí PRP, odhalila, že 88 % sportovců se vrátilo ke svým původním sportovním aktivitám bez jakýchkoliv stížností v průměru po 12 tý­dnech [11]. Randomizovaná kontrolovaná klinická studie zahrnující injekční terapii PRP pro tendinopatii Achillovy šlachy s ultrazvukovým vedením prokázala, že PRP může zvýšit tloušťku šlach ve srovnání s tloušťkou pozorovanou ve skupině s placebem, třebaže hodnocené VISA‑A skóre se signifikantně nezměnilo [12]. V další randomizované kontrolované studii pak vykazovala artroskopická akromio­plas­ti­ka ve skupině nemocných léčených injekcemi PRP významně změněné vlastnosti tkáně v rotátorové manžetě ve smyslu snížené celularity a vaskularity a současného zvýšení apoptózy [13].

Přímá injekce PRP do kloubu může kontrolovat zánětlivé prostředí [14,15]. Pozorováno bylo snížení úrovně zánětu synovie (např. pokles hodnoty cytokinů IL‑1β a TNFα), protekce chrupavky či zmírnění bolesti na preklinické a později i na klinické úrovni. Na úrovni řady metaanalýz se ukázalo, že čistá PRP je signifikantně účinnější než intraartikulární aplikace kyseliny hyaluronové či kortikosteroidů u nemocných s gonartrózou [16–19].

Současně je však do artrotických kloubů možné a vhodné podat PRP společně s kyselinou hyaluronovou, což oproti monoterapii PRP přináší významné snížení skóre bolesti na vizuální analogové škále, zlepšení celkového i funkčního skóre WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index) i Lequesneho indexu, a to za velmi příznivého bezpečnostního profilu [20,21].

Farmakokinetika a farmakodynamika PRP

Osud PRP injikované do cílové tkáně je determinován složením PRP, stejně tak jako způsobem podání a specifickými vlastnostmi mikroenvironmentu. Obvykle po rychlém počátečním vychytávání následuje postupné uvolňování růstových faktorů, jehož rychlost a trvání dále určují povahu dosažených biologických účinků.

Zatímco kortikosteroidy poskytují okamžité protizánětlivé účinky, jejich trvání často nepřesahuje několik týdnů a opakované užívání může vést k nežádoucím účinkům, včetně degenerace tkáně. Naproti tomu PRP může vyvolat prodlouženou biologickou odpověď v důsledku trvalého uvolňování růstových faktorů, jejichž působení může přetrvávat několik týdnů až měsíců. Například v ortopedických aplikacích bylo prokázáno, že PRP zvyšuje hojení šlach a vazů, přičemž některé studie uvádějí zlepšené funkční výsledky až 12 měsíců po injekci [22]. Biologické účinky PRP, včetně modulace buněčného mikroprostředí a podpory obnovy tkání, lze dále zvýšit její kombinací s dalšími modalitami, jako jsou fyzikální terapie nebo chirurgické zákroky.

Bezpečnost a kontraindikace

Třebaže PRP terapie není bez omezení a nemusí být vhodná pro každého, její bezpečnostní profil a regenerační schopnosti z ní činí atraktivní volbu v oblasti léčebných modalit onemocnění muskuloskeletálního systému. PRP se získává z vlastní krve pacienta, čímž se minimalizuje riziko alergických reakcí, infekcí a dalších komplikací spojených s cizorodými látkami. Jednou z významných výhod PRP terapie je tak její příznivý bezpečnostní profil, zejména ve srovnání s tradiční farmakologickou léčbou, kterou představují kortikosteroidy a NSA, ať už při jejich lokálním, či i systémovém podání. Netřeba připomínat rizika NSA plynoucí z jejich dlouhodobého užívání (gastrointestinální, kardiovaskulární, renální aj.).

Veskrze velmi příznivý bezpečnostní profil PRP je opakovaně prokazován v dosud realizovaných klinických studiích a doložen i ve výše zmíněných metaanalýzách. Většina pacientů pociťuje pouze mírný diskomfort nebo otok v místě vpichu. Závažné komplikace jsou vzácné, což je zvláště důležité pro pacienty, kteří se mohou obávat dlouhodobých účinků kortikosteroidů nebo NSA.

Kontraindikací pro užití PRP je známá přecitlivělost na užité materiály zvoleného zdravotnického prostředku. Dalšími obecně zmiňovanými kontraindikacemi jsou syndrom dysfunkce krevních destiček, těžká trombocytopenie, hemodynamická nestabilita, septikemie, onkologické onemocnění, sérová koncentrace hemoglobinu < 100 g/l a počet trombocytů < 10⁵/ml.

Závěr a klinický význam

Terapie plazmou bohatou na krevní destičky (PRP) si získala značnou pozornost v regenerativní medicíně díky svému potenciálu zlepšit hojení a regeneraci tkání. PRP se získává z autologní krve, přičemž je bohatá na krevní destičky, růstové faktory a cytokiny, které hrají klíčovou roli v procesu hojení ran. Pro dosažení kýženého terapeutického efektu je nicméně klíčová metodika využitá pro její získání.

Zatímco PRP již dnes představuje velice slibnou terapeutickou možnost s inovativním mechanismem účinku a dlouhotrvajícím působením, probíhající výzkum je nezbytný pro optimalizaci její aplikace v různých klinických prostředích samostatně i v kombinaci s jinými terapeutickými přístupy.

Doc. MUDr. Jiří Slíva, Ph.D., MBA
Ústav farmakologie 3. LF UK
Ruská 87, 100 00 Praha 10
e‑mail: jiri.sliva@lf3.cuni.cz

Literatura

[1]    Marx RE. Platelet‑rich plasma: evidence to support its use. J Oral Maxillofac Surg 2004; 62: 489–496.
[2]    Jain NK, Gulati M. Platelet‑rich plasma: a healing virtuoso. Blood Res 2016; 51: 3–5.
[3]    Andia I, Abate M. Platelet‑rich plasma: combinational treatment modalities for musculoskeletal conditions. Front Med 2018; 12: 139–152.
[4]    Senger DR, Galli SJ, Dvorak AM, et al. Tumor cells secrete a vascular permeability factor that promotes accumulation of ascites fluid. Science 1983; 219: 983–985.
[5]    Herbst RS. Review of epidermal growth factor receptor biology. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2004; 59(2 Suppl): 21–26.
[6]    Zhang L, Lin Y, Zhang X, Shan C. Research progress of exosomes in orthopedics. Front Genet 2022; 13: 915141.
[7]    Wu R, Li H, Sun C, et al. Exosome‑based strategy for degenerative disease in orthopedics: Recent progress and perspectives. J Orthop Translat 2022; 36: 8–17.
[8]    Zhang ZY, Huang AW, Fan JJ, et al. The potential use of allogeneic platelet‑rich plasma for large bone defect treatment: immunogenicity and defect healing efficacy. Cell Transplant 2013; 22: 175–187.
[9]    Liebergall M, Schroeder J, Mosheiff R, et al. Stem cell‑based therapy for prevention of delayed fracture union: a randomized and prospective preliminary study. Mol Ther 2013; 21: 1631–1638.
[10]  Yoshida M, Marumo K. An Autologous Leukocyte‑Reduced Platelet‑Rich Plasma Therapy for Chronic Injury of the Medial Collateral Ligament in the Knee: A Report of 3 Successful Cases. Clin J Sport Med 2019; 29: e4–e6.
[11]  Podesta L, Crow SA, Volkmer D, et al. Treatment of partial ulnar collateral ligament tears in the elbow with platelet‑rich plasma. Am J Sports Med 2013; 41: 1689–1694.
[12]  Dallari D, Stagni C, Rani N, et al. Ultrasound‑Guided Injection of Platelet‑Rich Plasma and Hyaluronic Acid, Separately and in Combination, for Hip Osteoarthritis: A Randomized Controlled Study. Am J Sports Med 2016; 44: 664–671.
[13]  Carr AJ, Murphy R, Dakin SG, et al. Platelet‑Rich Plasma Injection With Arthroscopic Acromioplasty for Chronic Rotator Cuff Tendinopathy: A Randomized Controlled Trial. Am J Sports Med 2015; 43: 2891–2897.
[14]  Thomsen K, Trøstrup H, Christophersen L. et al. The phagocytic fitness of leucopatches may impact the healing of chronic wounds. Clin Exp Immunol 2016; 184: 368–377.
[15]  Sakata R, Reddi AH. Platelet‑Rich Plasma Modulates Actions on Articular Cartilage Lubrication and Regeneration. Tissue Eng Part B Rev 2016; 22: 408–419.
[16]  Dai WL, Zhou AG, Zhang H, Zhang J. Efficacy of Platelet‑Rich Plasma in the Treatment of Knee Osteoarthritis: A Meta‑analysis of Randomized Controlled Trials. Arthroscopy 2017; 33: 659–670.e1.
[17]  Shen L, Yuan T, Chen S, et al. The temporal effect of platelet‑rich plasma on pain and physical function in the treatment of knee osteoarthritis: systematic review and meta‑analysis of randomized controlled trials. J Orthop Surg Res 2017; 12: 16.
[18]  Belk JW, Kraeutler MJ, Houck DA. et al. Platelet‑Rich Plasma Versus Hyaluronic Acid for Knee Osteoarthritis: A Systematic Review and Meta‑analysis of Randomized Controlled Trials. Am J Sports Med 2021; 49: 249–260.
[19]  Tang JZ, Nie MJ, Zhao JZ. et al. Platelet‑rich plasma versus hyaluronic acid in the treatment of knee osteoarthritis: a meta‑analysis. J Orthop Surg Res 2020; 15: 403.
[20]  Zhao J, Huang H, Liang G, et al. Effects and safety of the combination of platelet‑rich plasma (PRP) and hyaluronic acid (HA) in the treatment of knee osteoarthritis: a systematic review and meta‑analysis. BMC Musculoskelet Disord 2020; 21: 224.
[21]  Du D, Liang Y. A meta‑analysis and systematic review of the clinical efficacy and safety of platelet‑rich plasma combined with hyaluronic acid (PRP + HA) versus PRP monotherapy for knee osteoarthritis (KOA). J Orthop Surg Res 2025; 20: 57.
[22]  Di Martino A, Di Matteo B, Papio T, et al. Platelet‑Rich Plasma Versus Hyaluronic Acid Injections for the Treatment of Knee Osteoarthritis: Results at 5 Years of a Double‑Blind, Randomized Controlled Trial. Am J Sports Med 2019; 47: 347–354.