In-vitro-Untersuchungen zur Zellstimulation durch Thrombozytenkonzentrate (PRP)

Abstract

Die Wirkung von Platelet Rich Plasma (PRP) bezüglich einer Stimulation der Zellproliferation wurde in vitro untersucht.

Die Versuche wurden mit Präosteoblasten und Osteoblasten durchgeführt. In verschiedenen Versuchssystemen wurden sowohl komplette PRP-Präparationen als auch einzelne Komponenten von PRP untersucht. Die Wirkung der aus PRP freigesetzten angereicherten Wachstumsfaktor-fraktion (PRP-Überstand) wurde mit der Wirkung der reinen Plasma-Komponenten (Platelet Poor Plasma) und den durch die Gerinnungsaktivatoren Calcium und Thrombin hervorgerufenen Effekten verglichen.

Die wichtigsten Erkenntnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: · Höhere Ca-Konzentrationen, wie sie bei der Aktivierung von PRP vorkommen, haben einen eher hemmenden Effekt auf die Zellproliferation, Thrombin kann dagegen, zumindest in geringen Konzentrationen, eine Erhöhung der Zellproliferation bewirken.

· PRP erhöht zwar, unter allen hier eingesetzten Versuchsbedingungen, die Zellproliferation, ein gleicher oder vergleichbarer Effekt wurde jedoch auch in der Kontrollgruppe (PPP) und teilweise mit Thrombin erzielt.

· Die Förderung der Zellproliferation durch PRP, PPP oder Thrombin überschritt nie die unter optimalen Zellkulturbedingungen (Zellen in voll supplementiertem Medium) erzielten Wachstumsraten.

· Insgesamt wurden keine Belege für die von Marx und anderen [Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 1998;85(6):638-646.] für PRP postulierten Wirkungsmechanismen (Stimulation von Zellen durch Freisetzung von Wachstumsfaktoren aus a-Granula der Thrombozyten) gefunden.

· Da in PPP keine spezifische Anreicherung von Wachstumsfaktoren stattfindet, sind alle hier beobachteten wachstumsfördernden Effekte auf die normalen Plasmakomponenten zurückzuführen. Zusätzliche, über die Stimulation durch Plasmaproteine hinausgehende Effekte, sind weder durch Thrombin noch durch freigesetzte Wachstumsfaktoren nachweisbar.

Übertragen auf die in vivo Situation kann geschlossen werden, dass das ohnehin in der Wunde existierende Vollblut ausreichend für eine gute Heilung ist. Die Zugabe von PRP bringt keinen zusätzlichen Effekt. Aus dieser Sicht könnten die aufwendigen Verfahren für das Einbringen von PRP in die Wunde, sowie Zeit und Kosten der Patienten gespart werden.

We researched the effect of platelet rich plasma (PRP) on the stimulation of cell proliferation in vitro.

All experiments were implemented with preosteoblast and osteoblast cells. We investigated the effect of complete PRP-preparations as well as PRP components only, on cell proliferation in different in vitro model systems. The effect of PRP-supernatant, rich in growth factors, was compared with the effect of plasma constituents of PRP (platelet poor plasma - PPP) and coagulation activators (calcium and thrombin).

The most important results of these experiments can be summed up as follows: · High calcium concentrations, as found in PRP activation, caused an inhibition of cell proliferation. At the same time, thrombin in low concentrations was found to enhance cell proliferation.

· Under the conditions of the conducted experiements PRP improved cell proliferation. However, a comparable effect was found to be caused by platelet poor plasma and partially by thrombin.

· Cell proliferation enhanced through PRP, PPP or thrombin was never higher than cell proliferation rates under optimum cell culture conditions (cells in full medium).

· Clinical studies by Marx et al. [Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 1998;85(6):638-646.] have claimed that the application of platelet concentrates to bone grafts would result in an acceleration of wound healing and a higher bone density, caused by growth factors released from the α-granules of the platelets. Our experiments delivered no evidence for this mechanism of action of PRP.

· The stimulation of cell proliferation by PRP under the conditions of this experimental work seemed to be caused by serum proteins of the PRP preparation rather than by growth factors from the α-granules of the platelets. Effects beyond the stimulatoin effects of plasma proteins in PPP were not detected.

Transfered to in in vivo situation one may conclude that the full blood found in the wound is sufficient for a succesful healing. The application of PRP into the wound produces no additional effect. From this point of view, the complicated procedures used to apply PRP into the wound, as well as the money and time of patients may be spared.