Реферат: Пептиды плазмы обогащенной тромбоцитами: ключ к регенерации

Тромбоцитарные факторы роста (GF) представляют собой биологически активные пептиды, которые улучшают механизмы восстановления тканей, таких как ангиогенез, ремоделирование внеклеточного матрикса, и набор эффектов на стволовые клетки, такие как хемотаксис, пролиферацию и дифференцировку.

Дата добавления на сайт: 06 июля 2024

Скачать работу 'Пептиды плазмы обогащенной тромбоцитами: ключ к регенерации':

Пептиды плазмы обогащенной тромбоцитами: ключ к регенерации

Тромбоцитарные факторы роста (GF) представляют собой биологически активные пептиды, которые улучшают механизмы восстановления тканей, таких как ангиогенез, ремоделирование внеклеточного матрикса, и набор эффектов на стволовые клетки, такие как хемотаксис, пролиферацию и дифференцировку. Применение обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP) в различных клинических областях, основано на предпосылке, что более высокие содержание GF должно способствовать лучшему заживлению. Производные тромбоцитов открывают перспективы для лечебного воздействия в лечении ран, язв, травм мягких тканей, а также различные другие варианты. PRP может быть объединены с клеточной терапией, например, с полученными из жировой ткани стволовыми клетками, регенеративной клеточной терапией и терапии передачи факторов. Эта статья описывает биологические действие веществ тромбоцитов и возможность их потенциального использования в регенеративной медицине.
Тромбоциты являются безъядерными клетками, образуемые в костном мозге из мегакариоцитов, они секретируют специализированные элементы которые выпускают из внутриклеточных гранул в ответ на активацию. Они были обнаружены Bizzozero в 19 веке [1] и в последствии Райт заметил, что мегакариоциты являются предшественниками тромбоцитов [2]. Фактически известно, что тромбоциты синтезируют белки и что характер синтеза пептидов меняется в ответ на активацию клеток [3].
Тромбоциты содержат большое разнообразие молекул белков, среди которых высокое количество сигнальных молекул, мембранных белков, регуляторные белки цитоскелета, цитокины и другие биологически активные пептиды, которые инициируют и регулируют основные аспекты заживления ран [3]. В ответ на активацию тромбином, тромбоциты высвобождают более 300 белков [4]. Гранулы тромбоцитов включают 190 мембраннсвязанных и 262 фосфорилированных белков[5].
Когда содержание тромбоцитов стремительно падает ниже критического уровня (обычно при 10000 до 20000 на кубический миллиметр), молекулярные разборки открывает молнии образованный соседними межклеточных эндотелиальных соединений, что приводит к транссудации эритроцитов в окружающие ткани. В дополнение к их известной функции в гемостазе, тромбоциты также выделяют вещества, которые способствуют восстановлению тканей, ангиогенезу и воспалению [6]. Кроме того, они индуцируют миграцию и соблюдение костного мозга клеток, полученных на сайты ангиогенеза; тромбоцитов также индуцировать дифференцировку предшественников эндотелиальных клеток в зрелые эндотелиальные клетки [7].
На месте травмы, тромбоциты выпускают арсенал мощных регенеративных и митогенных веществ, которые участвуют во всех аспектах процесса заживления ран в том числе потенциальная точка-санитарной помощи биологического лечения после повреждения миокарда [8]. Исходя из этого, обогащенная тромбоцитами плазмы (PRP) широко используется при ортопедических операциях; для местного лечения различных клинических состояний, в том числе ран и повреждений мягких тканей, а также является приемлемой альтернативы фетальной телячьей сыворотки для культивирования мезенхимальных стволовых клеток из жировой ткани (см. таблицу 1) [9 - 12].
тромбоцит медицина регенеративный
Пептидных факторов роста, присутствующих в обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP).
Название Цитогенетические расположения Биологической активности
Трансформирующий фактор роста бета-I; TGFB1 19q13.2 Управление пролиферации, дифференцировки и другие функции во многих типах клеток
Тромбоцитарный фактор роста, альфа полипептида; PDGFA 7p22.3 Мощным митогеном для клеток соединительной ткани и оказывает свое функции, взаимодействуя с соответствующими рецепторами тирозин киназ
Тромбоцитарный фактор роста, бета полипептид; PDGFB 22q13.1 Способствует пролиферации клеток и ингибирует апоптоз
Тромбоцитарный фактор роста С; PDGFC 4q32.1 Увеличивает подвижность в мезенхимальные клетки, фибробласты, гладкомышечные клетки, капиллярные эндотелиальные клетки и нейроны
Тромбоцитарный фактор роста D; PDGFD 11q22.3 Участвующих в развитии и физиологических процессов, а также при раке, фиброзных заболеваний и атеросклероза
Инсулин-подобный фактор роста I; IGF1 12q23.2 Посредником многие эффекты стимуляции роста гормона роста
Фактора роста фибробластов I; FGF1 5q31.3 Индуцирует экспрессию генов печени, ангиогенез и пролиферацию фибробластов
Эпидермальный фактор роста; EGF 4q25 Индуцирует дифференцировку специфических клеток, является сильным митогенным фактором для различных культивируемых клетках обоих эктодермальный и мезодермального происхождения
Сосудистый эндотелиальный фактор роста; VEGFA 6p21.1 Является митогена в первую очередь для сосудистые эндотелиальные клетки, индуцирует ангиогенез
Сосудистый эндотелиальный фактор роста В; VEGFB 11q13.1 Является регулятором физиологии крови резервуаром, а также роль в эндотелиальных таргетинг липидов в периферических тканях
Фактора роста эндотелия С; Vegfc 4q34.3 Ангиогенез и рост эндотелиальных клеток, а также может влиять на проницаемость кровеносных сосудов
Входят имя, цитогенетические местоположение и биологической активности тромбоцитов факторов роста. Кроме того, PRP содержание других белков, таких как интерлейкин-8, макрофагальный воспалительный белок-1 альфа и тромбоцитарный фактор-4.
Тромбоциты
Тромбоциты первый элемент, прибывающий в место повреждения тканей и они особенно активны в начале фазы воспалительного процесса заживления [6]. Они играют важную роль в агрегации сгустка, гомеостаз через клеточные мембраны присоединение и высвобождение вещества, которые способствуют восстановления тканей и которые влияют на реакционную способность кровеносных сосудов и клеток крови, участвующие в ангиогенезе, регенерации и воспаления [13]. Тромбоциты в секреторных гранулах содержат факторы роста (ФГ), сигнальные молекулы, цитокины, интегрины коагулирующих белков, молекул адгезии, а также некоторые другие молекулы, которые синтезируют в мегакариоциты и упакованы в гранулы посредством процессов везикул [14]. Три основных отсеки для хранения в тромбоциты альфа гранулы, плотные гранулы и лизосомы [14].
Тромбоциты посредником эти эффекты через дегрануляции, в котором тромбоцитарный GF (PDGF), инсулиноподобный GF (IGF-1), трансформирующий GF-бета 1 (TGF- в 1), сосудистый эндотелиальный GF (VEGF), основной фибробластов GF (BFGF) и эпидермальный GF (EGF) освобождаются от альфа-гранул [15]. В самом деле, большинство из тромбоцитов веществ, содержащихся в альфа-гранул (см. таблицу 2) [15]. Когда тромбоциты активированы, они exocytose гранул; этот процесс опосредуется молекулярные механизмы гомологичной других секреторных клеток, соединяемые соответственно с клеточную активацию внутриклеточных сигнальных событий [16].
Некоторые биологически активные пептиды, присутствующие в альфа-гранулах тромбоцитов
Главная категория деятельности Специфические молекулы Цитогенетическое расположение Биологическая активность
Факторы свертывания белков и связанных с ними Ингибитор пути тканевого фактора, TFPI 2q32.1 Регулирует тканевой фактор (TF-) зависимого пути свертывания крови
Кининогена; KNG 3q27.3 Играет важную роль в сборке калликреина плазмы
Рост арест конкретных 6; Gas6 13q34 Стимулирует клеточную пролиферацию
Multimerin; MMRN 4q22 Белка-носителя для тромбоцитарного фактора V
Антитромбин; AT 1q25.1 Является наиболее важным ингибитором тромбина
Белки S; PROS1 3q11.1 Угнетает свертывания крови
Фактор свертывания крови V; F5 1q24.2 Действует как кофактор превращение протромбина в тромбин, фактор Ха
Фактора свертывания XI; F11 4q35.2 Он принимает участие в свертывании крови в качестве катализатора в конверсии фактора IX в фактор IXa в присутствии ионов кальция
Фибринолитические факторы и связанные с ними белки Плазминогена; ПГС 6q26 Плазмина индуцирует продукцию (приводит к фибринолиза)
Ингибитора активатора плазминогена 1; PAI1 7q22.1 Регулировании производства плазмин
Альфа-2-ингибиторы плазмина 17p13.3 Инактивации плазмина
Остеонектин, на 5q33.1 Подавляет клеточного цикла и влияет на синтез внеклеточного матрикса (ECM)
Гистидин богатой гликопротеинов; HRG 3q27.3 Взаимодействует с гепарином и тромбоспондин
Тромбин-активируемых ингибитора фибринолиза; TAFI 13q14.13 Ослабляет фибринолиза
Альфа-2-макроглобулин; A2M 12p13.31 Перевозчик специфических факторов роста и индуцирует клеточную сигнализацию
Протеаз и антипротеаз Тканевого ингибитора металлопротеиназы 4; TIMP4 3p25.2 Подавляет матриксные металлопротеиназы (ММР), группа пептидаз, участвующих в деградации внеклеточного матрикса
Компонента комплемента ингибитора 1; C1NH 11q12.1 Угнетает сериновых протеиназ в том числе плазмина, калликреина и факторов свертывания Ся и XIIa
Альфа-1-антитрипсина (ингибитор Серпин пептидазы) 14q32.13 Острый белковой фазы, ингибирует широкий спектр ферментов и протеаз
Нексина 2; SNX2 5q23.2 Модулирует внутриклеточного транспорта белков в различных органеллах
Основные белки Фактор 4 тромбоцитов; PF4 4q13.3 Ингибирование ангиогенеза
в - тромбоглобулин (Pro-основного белка тромбоцитов; РРВП) 4q13.3 Активация тромбоцитов, ингибирование ангиогенеза
Эндостатин (коллаген, типа XVIII, Альфа-1; COL18A1) 21q22.3 Ингибиторы миграции эндотелиальных клеток и ангиогенеза
Клей белков Фибриногена; FG 4q31.3 Свертывания крови (фибринового сгустка)
Фибронектин; FN 2q35 Привязка к клеточной поверхности интегринов, влияя на адгезию клеток, клеточный рост, миграцию и дифференциацию
Витронектин; ВТН 17q11.2 Индуцирует клеточную адгезию, хемотаксис
Тромбоспондин I; THBS1 15q14 Ингибирование ангиогенеза
Ламинина-8 18p11.31-p11.23 Модулирует взаимодействие межклеточных контактов
Он описывается общими категориями деятельности, специфические молекулы, цитогенетические расположение и биологической активности. Кроме того, альфа-гранулы включают факторы роста из таблицы 1, мембранных гликопротеинов и другие белки, такие как альбумин и иммуноглобулины.
Среди биоактивных молекул, хранящихся и освобождаемых из плотных гранул тромбоцитов, содержатся катехоламины, гистамин, серотонин, АДФ, АТФ, ионы кальция и допамин, которые участвуют в вазоконстрикции, повышении проницаемости капилляров, привлекают и активируют макрофаги, модуляция и регенерации тканей. Эти не-GF молекулы имеют фундаментальное воздействие на биологические аспекты заживления ран [5].
Для исполнения многочисленных функций, тромбоциты имеют множество рецепторов, которые осуществляют контакт между тромбоцитами и их окружением; они определяют реактивность тромбоцитов с широким спектром агонистов и адгезивных белков. Некоторые из этих рецепторы экспрессированы только на активированных тромбоцитах [6]. Некоторые биологические механизмы, присутствующих в тромбоцитах являются общими с другими клетками и, следовательно, они содержат некоторые общие цитоплазматические ферменты, молекулы передачи сигнала, и компоненты цитоскелета [14].
Срок жизни тромбоцитов составляет приблизительно от 7 до 9 дней, если они циркулируют в крови в состоянии покоя форме. Когда эндотелий подвергается повреждению или тромбоциты активированны агонистами, они меняют свою форму и секретируют содержимое гранул (включая АДФ, фибриноген и серотонин), за которым следует агрегации тромбоцитов [7]. Инициирование сигнализации мероприятие в рамках тромбоцитов приводит к реорганизации цитоскелета тромбоцитов, что выражается в чрезвычайно быстром изменении формы [17].
Плазмы, обогащенной тромбоцитами (PRP)
Тромбоциты активируются, либо путем адгезии к молекулам, которые подвергаются воздействию на эндотелий потерпевшего, таких как фактор фон Виллебранда (ФВ), коллаген, фибронектин и ламинин, либо физиологический агонистов, таких как тромбин, АДФ, коллаген, тромбоксан А2, эпинефрин, и активирующего тромбоциты фактора [18].был использован клинически у людей с 1970 года своими целебными свойствами отнести аутологичных GF и секреторных белков, которые могут усилить процесс заживления на клеточном уровне [19]. Кроме того, PRP усиливает вербовки, пролиферации и дифференцировки клеток, участвующих в регенерации тканей [20]. PRP-родственные продукты, также известный как обогащенной тромбоцитами концентрата тромбоцитов гель, подготовка богатый факторов роста (PRGF) и тромбоцитов высвобожденной, были изучены с в пробирке и в естественных экспериментов в области хирургической науки главным образом [21].
В зависимости от устройства и используемой методики PRP может содержать различные количества плазма, эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Концентрации тромбоцитов должна быть увеличена выше базового или весь концентрацию в крови. Существует общее мнение, что при PRP должны иметь как минимум в 5 раз количества тромбоцитов по сравнению с исходными значениями для цельной крови считать «богатой тромбоцитами» [22].
Этот вывод подтверждается в пробирке работы показывает положительную зависимость доза-реакция между концентрации тромбоцитов и пролиферацию человеческих мезенхимальных стволовых клеток, пролиферацию фибробластов, и производство коллагена типа I. [23]. Это говорит о том, что применение аутологичных PRP может улучшить заживление ран, как это было продемонстрировано в контролируемых исследованиях на животных для мягких и твердых тканей [24, 25].
Аутологичной PRP представляет эффективное лечение для ее использования в процессе заживления ран, как хронические диабетические язвы ног из-за многочисленных факторов роста, является безопасным для его аутологичных природы, и производится по мере необходимости из крови пациента. Как мы уже говорили, ключ для самовосстановления [26].
После активации тромбоцитов освободить их гранулярное содержимое в окружающую среду. Тромбоцитов гранул альфа изобилии и содержат много GFs ответственных за инициацию и поддержание заживления [14]. Эти GFs было показано, играют важную роль на всех этапах лечения. Активный секреции этих белков тромбоцитов начинается в течение 10 минут после свертывания, при этом более 95% от синтезированного GFs секретируемых в течение 1 часа. После этого первоначального всплеска, тромбоциты синтезируют и секретируют дополнительные белки для баланса их жизни (5-10 дней) [10].
Матрица фибрина, образовавшихся после активации тромбоцитов также имеет стимулирующее действие на заживление ран. Фибринового матрикса формы путем полимеризации фибриногена плазмы после либо внешнее управление с кальцием или тромбин или внутренней активации эндогенного тканевого тромбопластина [23]. Эта матрица ловушки тромбоцитов позволяет медленное высвобождение природное сочетание GF обеспечивая при этом предварительную матрицу, которая обеспечивает физическую основу для ран стволовых клеток и миграцию фибробластов и представления других биологических медиаторов, таких как клей гликопротеины [27, 28].с тромбоцитами концентрации по меньшей мере 1 000 000 тромбоцитов / м л в 5 мл плазмы связано с повышением заживления [29]. PRP может привести к усилению заживления по доставке различных GF и цитокинов из альфа-гранул, содержащихся в тромбоцитах и имеет 8-кратное увеличение концентрации GF сравнению с цельной крови [30].
Использование PRP для повышения регенерации костных и мягких тканей созревания резко возросло в области ортопедии, пародонтологии, челюстно-лицевой хирургии, урологии и пластической хирургии в последние годы. Тем не менее, противоречия существуют в литературе относительно дополнительное преимущество этой процедуры. В то время как некоторые авторы сообщают о существенном росте в формировании костей и созревания цены [21], другие не наблюдали улучшения [31].
Процесс заживления ран представляет собой сложный механизм характеризуется четыре разных, но перекрытия, фазы: гемостаз, воспаление, пролиферацию и ремоделирование [8]. Пролиферативной фазы включает в себя формирование кровеносных сосудов эндотелиальными клетками и костного синтеза остеобластов. Все эти события координируются межклеточных взаимодействий и растворимым GF, изданных различными типами клеток. Последние отзывы подчеркнули необходимость дополнительных исследований, направленных на характеризуют PRP с точки зрения содержания и GF их физиологическую роль в заживлении ран [32 - 34].
Тромбина представляет собой сильную индуктором активации тромбоцитов, ведущей к GF релиз [35]. Известно также, что частицы трансплантаты, в сочетании с кальцием и тромбин рассматриваться PRP, обладают лучшими характеристиками управляемости и выше GF содержанию [31]. Как правило, тромбин концентраций, используемых в клинической практике варьировать от 100 до 200 единиц на мл [21], в то время агрегации тромбоцитов максимальна в диапазоне от 0,5 до 4 единиц на мл [36].
Основные цитокины, выявленных в тромбоциты играют важную роль в клеточной пролиферации, хемотаксис, дифференцировку клеток, регенерации и ангиогенеза [28].Конкретное значение PRP, что эти цитокины родной всех присутствующих в «нормальных» соотношения биологической. Тромбоцитов в PRP поставляются в сгусток, который содержит несколько молекул клеточной адгезии, включая фибронектин, фибрин, и витронектин. Эти молекулы адгезии клеток играют важную роль в миграции клеток и, следовательно, также добавить к потенциальной биологической активностью ПРП. Сгусток само по себе может также играть роль в заживлении ран, выступая в качестве проводящей матрицы или «эшафот», на которой клетки могут придерживаться и начать Процесс заживления ран [28].может быть сделано только с антикоагулированной крови. Подготовка PRP начинается добавлением цитрата в цельной крови для связывания ионизированного кальция и ингибируют свертывание [15]. Далее следуют один или два шага центрифугирования. Первый шаг центрифугирования отделяет красных и белых клеток крови от плазмы и тромбоцитов. Второй стадии центрифугирования далее концентратов тромбоцитов, производя PRP отдельно от бедной тромбоцитами плазмы [19].
Важным моментом является то, что приводит к свертыванию активации тромбоцитов, что приводит к высвобождению GF от альфа-гранул, иначе известный как дегрануляции. Примерно 70% хранится GFs сообщаются в течение 10 минут, а почти 100% GFs сообщаются в течение 1 часа. Небольшие количества GF может продолжать быть получена тромбоцитов в течение остальной части своей жизни (1 неделя) [21].
Метод задержки выпуска GF возможно путем добавления хлорида кальция (CaCl 2), чтобы инициировать образование автогеном тромбина из протромбина. CaCl 2 добавляют во время второй стадии центрифугирования и приводит к образованию плотной матрицы фибрина. Интактные тромбоциты впоследствии оказавшихся в фибрин матрицы и высвобождение GF медленно, в течение 7-дневного периода. Матрица фибрина сама по себе может также способствовать заживлению путем предоставления проводящим каркасом для миграции клеток и формирования новой матрице [27].
Факторы роста (GFS)
Тромбоциты, как известно, содержат высокие концентрации различных GF и имеют чрезвычайно важное значение в регенеративных процессов; активация тромбоцитов эндотелиальной травмы инициирует Процесс заживления ран [30]. Когда тромбоциты активированы, их гранул альфа выпущены, что приводит к увеличению концентрации GF в ране среде [14].
Существует все больше доказательств того, что клеточные мембраны тромбоцитов и сами играют важную роль в...