Effekter av allogene blodplater-Rich Plasma (PRP) på den helbredende prosessen med appa Achilles sener rotter: en metodisk beskrivelse
Summary
Denne protokollen beskriver evalueringsprosessen healing sener i rotter som har blitt injisert med allogene Platederivert rik plasma (PRP) eller saltvann etter fjerner en del av akillessene. Fremdriften av sene healing evalueres på flere tidspunkt bruker ulike typer analyser.
Abstract
Denne artikkelen beskriver de eksperimentelle prosedyrene brukes til å observere hvis PRP kan positivt påvirke sene healing. Det er 4 viktigste trinn å følge: indusere en leksjonen i akillessene; forberede PRP og injisere den (eller saltvann); fjerne senen; og utføre biomekaniske molekylære og histologiske evalueringer. På hvert trinn, er alle prosedyrer og metoder beskrevet i detalj, slik at de kan gjengis lett.
Achilles sener har vært kirurgisk inndelte (fjerning av en 5 mm lang del). Etterpå ble PRP eller saltvann injisert for å studere om PRP har en positiv effekt på helbredelse av senen. Tre grupper av 40 dyr (totalt 120 rotter ble brukt i denne studien) var delt inn i 2 undergrupper: PRP injeksjon gruppe og en saltvann injeksjon kontroll gruppe. Rotter ble ofret øke tidspunkt (gruppe A: 5 dager. Gruppe B: 15 dager. Gruppe C: 30 dager) og sener fjernet. 90 sener gjennomgikk biomekaniske testing før transcriptomic analyse og 30 gjenværende sener ble sendt til histologiske analyse.
Introduction
Koagulering og inflammatoriske prosesser immunitet modulering rollene blodplater er kjente1. Nylig har det vært vist at de har også restorative egenskaper2,3. Faktisk ulike cytokiner og vekst faktorer (VEGF, PDGF, TGF-B, IGF-jeg og HGF) er utgitt av blodplater under omfatter degranulering. Disse vekstfaktorer fremme angiogenese, vev remodeling og sår helbredelse (bein, hud, muskler, sene)2. Sentrifugering autologous blod produserer Platederivert rik plasma (PRP) som inneholder høy blodplater konsentrasjoner avhengig av metoden isolasjon (mellom 3 og 10 ganger blod planlagte konsentrasjoner). Ulike PRP forberedelser teknikker kan faktisk gi en identisk sluttprodukt. Til nå, har det vært ingen internasjonale generell enighet om denne saken. Samlet kan PRP være et attraktivt terapeutisk alternativ for behandling av kroniske muskel forhold, som tendinopathy, plantar fasciitis, slitasjegikt og nonunion4. Det ble brukt for første gang i oral kirurgi og implantologi4 å forbedre og akselerere bein healing etter gjør et tannimplantat. I denne studien beskriver vi en reproduserbar metode som tillater oppkjøpet PRP for dyr eksperimentering4.
Siden lesjoner av sener er ofte observert i idrettsutøvere og fysisk arbeidere, styrke helbredelsesprosessen og dermed reduserer utvinning er av stor interesse5. Nye behandlingsmetoder som utvikler ofte innebærer bruk av vekstfaktorer, og administrasjonen av PRP er en enkel og minimal invasiv måte å levere en blanding av endogene vekstfaktorer4.
Flere i vitro eller dyr studier har vist at administrasjonen av plasma med et høyt nivå av blodplater, av frigir biologiske meglere, kan stimulere sene og ligament reparasjon av frigir biologiske meglere6 ,7,8,9. Videre har andre studier vist at PRP kan stimulere type jeg og III kollagen syntese i sene celler9,10,11. Det har også blitt foreslått at PRP kan redusere aktivering av matrise metalloproteinases (MMPs) og dermed redusere nedbrytning av matrisen. Celler som er involvert i betennelsen prosessen kan produsere MMP-9, som spiller en rolle i vev remodeling (fysiologiske og patologisk) av betennelse12.
Basert på denne informasjonen hypotese vi at en enkelt PRP injeksjon i inndelte Achilles sener rotter kunne forbedre gjenopprettingen og mekanisk styrke av reparerte vev. Dette er testet ved å måle egenskapene biomekaniske helbredende sener under gjenopprettingsprosessen og utføre histologiske og molekylære analyser for å evaluere kollagen remodeling i nyopprettede vev. Målet med undersøkelsen var å observere hvis en enkelt injeksjon allogene PRP kan påvirke helbredelse av appa Achilles sener.
Protocol
Representative Results
Discussion
Blodplater er avgjørende for tidlig inflammatorisk fase av senen helbredelsesprosessen. Når disse blodplater er utsatt for bindende vev eller faktorer som induserer koagulering, slipper de vekstfaktorer som lager i α granulat. Denne samhandlingen, ekstracellulær matrix makromolekyler er synthetized og sprer mesenchymal celler. Blodplater har også en chemotactic aktivitet på progenitor celler i blodsirkulasjonen, styrke angiogenese og stimulerende cellulære differensiering6,<sup c…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne studien ble støttet av Standard de Liège og Lejeune – Lechien gir av Leon Frédéricq midlene.
Materials
| Xylazine (Xyl-M) | VMD | none | anesthetic |
| Ketamin (Jétamine 1000 CEVA) | CEVA Santé Animale | none | anesthetic |
| Buprenorphin (Vetergésic Multidosis) | ALSTOE | none | Painkiller |
| iso-Betadine | MEDA-Pharma | none | Desinfectant |
| resorbable yarn Vicryl 6/0 | Johnson & Johnson | ||
| Nembutal | CEVA Santé Animale | none | Anesthetic |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P6148 | Preserves structure of the tissue |
| Isopropanol 100% | VWR | 20,922,364 | |
| Ethanol 95% | VWR | 20,823,362 | |
| Xylene | VWR | 28973.363 | |
| Paraffin | VWR | LEIC3950.1006 | |
| Hematoxylin | Millipore | 1.15938.0025 | Colorant |
| Eosin | Millipore | 1.15935.0100 | Colorant |
| Eukitt | Sigma-Aldrich | 3989 | Mounting Medium |
| CaCl2 |
Riferimenti
- Kaux, J., Degrave, N., Crielaard, J. Platelet rich plasma traitement des tendinopathies chroniques? Revue de la littérature. Platelet rich plasma treatment of chronic tendinopathies? Review of literature. J. Traumatol. du Sport. 24, 99-102 (2007).
- Anitua, E., et al. Autologous preparations rich in growth factors promote proliferation and induce VEGF and HGF production by human tendon cells in culture. J. Orthop. Res. 23, 281-286 (2005).
- Bosch, G., et al. Effects of platelet-rich plasma on the quality of repair of mechanically induced core lesions in equine superficial digital flexor tendons: A placebo-controlled experimental study. J. Orthop. Res. 28, 211-217 (2010).
- Kaux, J. F., Drion, P., Croisier, J. L., Crielaard, J. M. Tendinopathies and platelet-rich plasma (PRP): From pre-clinical experiments to therapeutic use. J. Stem Cells Regen. Med. 11, P7-P17 (2015).
- Maffulli, N., Wong, J., Almekinders, L. C. Types and epidemiology of tendinopathy. Clin. Sports Med. 22, 675-692 (2003).
- Molloy, T., Wang, Y., Murrell, G. The roles of growth factors in tendon and ligament healing. Sports Med. 33, 381-394 (2003).
- Lyras, D. N., et al. The effect of platelet-rich plasma gel in the early phase of patellar tendon healing. Arch. Orthop. Trauma Surg. 129, 1577-1582 (2009).
- Aspenberg, P., Virchenko, O. Platelet concentrate injection improves Achilles tendon repair in rats. Acta Orthop. Scand. 75, 93-99 (2004).
- Visser, L. C., et al. Growth Factor-Rich Plasma Increases Tendon Cell Proliferation and Matrix Synthesis on a Synthetic Scaffold: An In Vitro Study. Tissue Eng. Part A. 16, 1021-1029 (2010).
- Zhang, J., Wang, J. H. -. C. Platelet-Rich Plasma Releasate Promotes Differentiation of Tendon Stem Cells Into Active Tenocytes. Am. J. Sports Med. 38, 2477-2486 (2010).
- Kajikawa, Y., et al. Platelet-rich plasma enhances the initial mobilization of circulation-derived cells for tendon healing. J. Cell. Physiol. 215, 837-845 (2008).
- Pasternak, B., Aspenberg, P. Metalloproteinases and their inhibitors-diagnostic and therapeutic opportunities in orthopedics. Acta Orthop. 80, 693-703 (2009).
- Dell, R. B., Holleran, S., Ramakrishnan, R. Sample size determination. ILAR J. 43, 207-213 (2002).
- Mähler Convenor, M., et al. FELASA recommendations for the health monitoring of mouse, rat, hamster, guinea pig and rabbit colonies in breeding and experimental units. Lab. Anim. 48, 178-192 (2014).
- Kaux, J. -. F., et al. Étude comparative de cinq techniques de préparation plaquettaire (platelet-rich plasma). Pathol. Biol. 59, 157-160 (2011).
- Wieloch, P., Buchmann, G., Roth, W., Rickert, M. A cryo-jaw designed for in vitro tensile testing of the healing Achilles tendons in rats. J. Biomech. 37, 1719-1722 (2004).
- Kaux, J. -. F., et al. Vascular Endothelial Growth Factor-111 (VEGF-111) and tendon healing: preliminary results in a rat model of tendon injury. Muscles. Ligaments Tendons J. 4, 24-28 (2014).
- Docheva, D., Hunziker, E. B., Fässler, R., Brandau, O. Tenomodulin is necessary for tenocyte proliferation and tendon maturation. Mol. Cell. Biol. 25, 699-705 (2005).
- Lambert, C. A., Colige, A. C., Munaut, C., Lapière, C. M., Nusgens, B. V. Distinct pathways in the over-expression of matrix metalloproteinases in human fibroblasts by relaxation of mechanical tension. Matrix Biol. 20, 397-408 (2001).
- Nurden, A. T., Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., Anitua, E. Platelets and wound healing. Front. Biosci. 13, 3532-3548 (2008).
- Woodall, J., Tucci, M., Mishra, A., Benghuzzi, H. Cellular effects of platelet rich plasma: a study on HL-60 macrophage-like cells. Biomed. Sci. Instrum. 43, 266-271 (2007).
- Taylor, D. W., Petrera, M., Hendry, M., Theodoropoulos, J. S. A systematic review of the use of platelet-rich plasma in sports medicine as a new treatment for tendon and ligament injuries. Clin. J. Sport Med. 21, 344-352 (2011).
- Mazzocca, A. D., et al. The positive effects of different platelet-rich plasma methods on human muscle, bone, and tendon cells. Am. J. Sports Med. 40, 1742-1749 (2012).
- McCarrel, T. M., Minas, T., Fortier, L. A. Optimization of leukocyte concentration in platelet-rich plasma for the treatment of tendinopathy. J. Bone Joint Surg. Am. 94 (1-8), e143 (2012).
- Boswell, S. G., et al. Increasing platelet concentrations in leukocyte-reduced platelet-rich plasma decrease collagen gene synthesis in tendons. Am. J. Sports Med. 42, 42-49 (2014).
- Virchenko, O., Aspenberg, P. How can one platelet injection after tendon injury lead to a stronger tendon after 4 weeks?: Interplay between early regeneration and mechanical stimulation. Acta Orthop. 77, 806-812 (2006).
