CVSF: Aplicación del PRP factores de crecimiento, en la patología articular OA

Monografía sobre la aplicación de factores de crecimiento y trasplante de células madre mesenquimales.

Dr. Alexandre Tarragó
www.clinicaveterinariasagradafamilia.com
www.fundaciongarciacugat.es

 

Capítulo 2.
Aplicación del PRP factores de crecimiento, en la patología articular OA


Anitua et al, en 2012, comprobaron que si a un cultivo de condrocitos in vivo
Añadimos PRP, el crecimiento es mucho más rápido y mayor en cantidad de células.
En experiencias realizadas con ovejas, se ha podido comprobar, que en lesiones condrales de rodilla, aplicando una infiltración de factores en número de tres con una semana de diferencia, artroscopicamente la articulación presenta un aspecto que se corresponde a:
- Ausencia de sinovitis.
- Hay fibrosis.
- Persisten los osteofitos.

Las lesiones se tapizan (enyesado) con un tejido cicatrizal fibrocartilaginoso con condrocitos activos y vascularización periférica. Esto nos demuestra de la efectividad de la aplicación de PRP en la reparación del cartílago.
Esta reparación se mantiene en el tiempo, esta duración, variara según el estado de la articulación. Intervienen los diferentes factores mecánicos que actúan sobre la articulación, y pueden degenerar de nuevo las superficies articulares. Hemos podido valorar a lo largo de estos 14 años de aplicación de PRP, que no actúan estandarizados. El estado del cartílago articular es la clave del efecto, de la duración, y de la funcionalidad después de la aplicación del PRP.
Desde la resolución en una única aplicación, hasta la necesidad de la repetición periódica de la aplicación de factores.

Las primeras demostraciones empíricas con que contamos son los estudios realizados por los Dres. Carmen Soler e Iván Serra en sus tesis doctorales.

Empezaremos definiendo que son los PRP:

Los factores de crecimiento son sustancias de naturaleza polipeptídica solubles y difusibles, que regulan el crecimiento, diferenciación y fenotipo de numerosos tipos de células, entre ellas los condrocitos. (Vega et al 2000).

Estos factores de crecimiento, liberados por la de granulación de las plaquetas en el lugar de la lesión, proporcionan las señales iniciales para activar a las células de los tejidos que rodean la lesión. Todas las células locales y las infiltradas sufren cambios en la proliferación, diferenciación y síntesis actuando de forma diferente biológicamente. A todos estos fenómenos se los denomina activación celular. (Reed et al 2000).

Para comprender como funcionan los PRP en la reparación, hemos de conocer los mecanismos de la reparación:
- Fase inflamatoria aguda.
- Fase de proliferación y reparación.
- Fase de remodelado.
(Bennett y Schult 1993).

En vez de coagulo sanguíneo que se forma tras la lesión, se ocupa el espacio, por un coagulo blanco que son los PRP, este coagulo de PRP, está compuesto por una red de fibrina, que contiene un numero elevado de plaquetas, Se observa una disminución de la inflamación, y empieza la fase de reparación.(Sánchez et al. 2003).
Cuando añadimos el cloruro cálcico, activa los PRP, y se liberan gránulos alfa, formándose un coagulo de fibrina, que forma una matriz que será la base de la reparación. Esta matriz actúa como andamiaje a las células infiltradas
(Neutrófilos, monocitos, fibroblastos células progenitoras y células endoteliales.) (Throwbridge y Emling 1997). Este paso favorece la angiogenesis en su interior, y el acumulo de tejido reparador definitivo. La fibrina cumple su cometido, una vez acabada su acción de molde de estructura desaparece, es absorvida. (Sánchez et al. 2003).

Factores de crecimiento contenidos en el PRP y su papel en la reparación de los tejidos.

La fracción plasmática situada entre la serie roja y la serie blanca, es lo que denominamos plasma rico en factores de crecimiento. Este volumen equivale al 25% de la fracción del plasma. Se trata de una fracción de plasma muy rica en plaquetas, unas tres veces el número de plaquetas presentes en sangre periférica. Dichas plaquetas se caracterizan por poseer una densidad y concentración de factores de crecimiento significativamente superior al resto de plaquetas en otras fracciones plasmáticas. (Robert, 1994).

Anitua y Andia 2000, ya demostraron su efectividad en cirugía maxilofacial. Basándonos en estos hechos, y conociendo la capacidad de activar a células de los PRP, estudiaremos cómo funcionan y cómo actúan biológicamente.
(Sánchez 2003, Trippel et al 1996).

Los PRP contenidos en esta fracción plasmática actúan de forma autocrina y/o paracrina, se unen a receptores celulares, no todos los fenotipos son iguales, por lo tanto serán muy diversas las formas de actuar en los diferentes tejidos.


Los factores que actúan activamente en la reparación de los tejidos son:
(Vega, Sánchez 2000).
• Factor de crecimiento insulinico tipo (IGF-I)
• Factor de crecimiento fibroblastico básico (bFGF o FGF-2)
• Factor de crecimiento transformante beta-1 y beta-2(TGFbeta-1 y TGFbeta-2)
• Factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF)
• Factor de crecimiento epidérmico (EGF)
• Neutrofinas (NGF)
• Factor de crecimiento hepatocitico (HGF)
• Factor de crecimiento vascular endotelial A y C (VEGF)

 

IGF-1

Se sintetiza en el hígado, y se libera a la sangre, lo captan las plaquetas, endocitosis, y se almacena en los gránulos alfa (Duan 2002).

Favorece efectos anabólicos, en fases de desarrollo y en fases adultas, favorece la síntesis de los proteoglicanos y colágeno II, e inhibe la destrucción de la matriz extracelular (Hardingham 1994, Trippel 1995, Verschure 1992 Xu1996, Van Osch 1998).

De este factor es del que mejor conocemos sus efectos sobre la proliferación y desarrollo de los condrocitos en el cartílago de crecimiento. (Daughaday y Rotwein 1989. Seyedin y Rosen 1990. Wange 1995. Takigawa en 1997).

Los condrocitos superficiales cultivados con este factor aumentan la síntesis de proteoglicanos, coincidiendo con la capacidad del receptor. Y su afinidad. (Vega 2000).


FGF-2

Se trata de un polipéptido relacionado con los mitógenos (heparin binding).
Sus efectos biológicos están ligados a la actividad Tirosina-Quinasa (Huges 1997).

El grupo de PRP ligados a la Heparina incluye nueve proteínas, que están presentes en las plaquetas, estas proteínas favorecen la angiogenesis en el tejido granulado favoreciendo la infiltración y proliferación de células endoteliales. (Bennett 2003).

El FGF se encuentra en los condrocitos del cartílago articular (Tajima 1998) e In Vitro es un mitógeno muy activo proliferando y diferenciándose (Kato y Gapotodarowitz 1984, Kato y Ivvamoto 1990, Guerne 1994, Trippel 1995).
Estimula la síntesis de los proteoglicanos, y suprime la síntesis del condroitina-6-sulfato (Matusaki 1998).


TGF-beta

Pertenece a la familia de las proteínas morfogenéticas óseas (PMO), está presente en las plaquetas liberándose en la fase de reparación, su ausencia en el lugar lesionado retrasa la reparación. Es un factor pleiotropico. (Spom y Roberts 1993 Gilberston2001).

A nivel de cartílago articular actúa como regulador del crecimiento celular y de la síntesis de componentes de la matriz extracelular son secretados por los condrocitos como moléculas inactivas. Muchas de sus acciones están relacionadas con la regulación sobre las interleucinas. Inhibe la acción de IL-1
(Chandrasekhar 1883).

TGF-beta está presente en el líquido sinovial y en el propio cartílago en niveles altos. (Geuren 1994, Morales 1990).

La acción sobre el cartílago es muy compleja, favorece la síntesis de los proteoglicanos, inhibe la síntesis de colágeno. (Guerne 1994 Nixon 1998, Van Osch 1998).
Otros autores dicen que tiene efectos inhibitorios en la síntesis de los proteoglicanos. (O'Keefe 1990) hay multitud de estudios muy contradictorios.


PDGF

Se identificó a principios de 1970, cuando se une a sus receptores produce efectos quimiotacticos, y de proliferación celular. Tiene una gran capacidad mitogena sobre los fibroblastos, células endoteliales y musculares (Bennett 2003).

Es un factor liberado principalmente por las Plaquetas. Los libera en las lesiones estimulando la proliferación de células mesangiales y condrocitos (Vega 2000).

El PDGF es mitogena para los condrocitos articulares normales, este efecto va disminuyendo con la edad. (Bowe-Pope 1991, Deuel 1987, Ljung 1995).

El PDGF favorece la producción de componentes de la matriz extracelular, no actúa favorablemente en la proliferación del colágeno (Permette 1994), y ayuda al proceso de maduración endocondral. (Kieswetter 1997).


EGF

Se descubrió en las glándulas salivares 1962, fue el primer factor de crecimiento identificado. Actúa estimulando la epitelizacion, actúa también sobre los fibroblastos y las células musculares lisas, actúa intensamente en la angiogenesis. (Playford y Macdonald 1997).

En los condrocitos aumenta la síntesis de ADN in Vitro en forma de edad-dependiente. (Ribault 1997) sobre la matriz extracelular puede favorecer o inhibir la síntesis de proteoglicanos. (Hiraky 1987 Chandrasekhar 1993). En cuanto su actuación sobre los condrocitos potencia y contrarresta.


NGF

Las neutrofinas son unos factores de crecimiento, que actúan principalmente sobre algunas poblaciones de neuronas (Lewin y Barde 1996, Reichard y Farinas 1997), actúan siempre mediante receptores de alta afinidad y de baja afinidad.

Sin poder definirlo ni demostrarlo, se intuye que actúa sobre el desarrollo y maduración de los condrocitos y en la síntesis de los componentes de la matriz extracelular.

También se ha podido ver que el NGF, produce un aumento de la síntesis del ADN como de los glicosaminoglicano en el cartílago en desarrollo en crecimiento. (Kawamura y Urist 1998).


HGF

Mitógeno de los Hepatocitos. No se ha observado ninguna acción sobre el cartílago. (Sánchez 2003).


VEGF

Se aíslo en los 70, es un mediador de la permeabilidad vascular. Actúa sobre receptores tirosina-cinasa, que se encuentran en las células endoteliales. Son angiogenicos, de efecto potente y prolongado, actúan sinérgicamente con el FGF (Bennett 2003).

 

Como actúan los factores de crecimiento en el cartílago articular.

Se ha demostrado mediante estudios recientes de ingeniería tisular, de cómo la IGF-1, PDGF, TGF-beta, EGF y FGF están implicados en la proliferación de condrocitos.
(Jacob 2001, Martin 2001, Okazaki 2001, Benz 2002).
También se ha demostrado que los factores de crecimiento, regulan la relación de los condrocitos con la matriz extracelular, antagonizados a su vez por las citokinas (Coutts 1997).

Los factores de crecimiento, favorecen la síntesis de los componentes de la matriz extracelular, y de bloquear la acción de la proteasa, responsable de la degradación del cartílago (Hill y Logan 1992, Malemud 1993).

Se ha podido ver el efecto sinérgico sobre diferentes factores de crecimiento.
El TGF-beta, el IGF-1 y el PDGF individualmente incrementan la síntesis de proteoglicanos en más del 100%, si actúan en diferentes combinaciones los efectos son aditivos. (Chopra Anastassiades 1998).

Si aplicamos el PRP activado (cloruro calcino 10%), sobre lesiones graves de cartílago, previa artroscopia para limpiar la articulación, ayuda a la cicatrización del cartílago, y/o a la sustitución y ocupación del defecto condral. (Sánchez 2003).