Lisado plasmático rico en plaquetas para el tratamiento de enfermedades de la superficie ocular
Summary
Los lisados plaquetarios representan una herramienta emergente para el tratamiento de las enfermedades de la superficie ocular. Aquí, proponemos un método para la preparación, dispensación, almacenamiento y caracterización del lisado plaquetario recolectado de donantes de plaquetas.
Abstract
Varias enfermedades de la superficie ocular se tratan con gotas oculares derivadas de la sangre. Su uso se ha introducido en la práctica clínica debido a su contenido de metabolitos y factores de crecimiento, lo que promueve la regeneración de la superficie ocular. Las gotas oftálmicas a base de sangre se pueden preparar a partir de diferentes fuentes (es decir, donación de sangre total o aféresis plaquetaria), así como con diferentes protocolos (por ejemplo, diferentes diluciones y ciclos de congelación / descongelación). Esta variabilidad dificulta la estandarización de los protocolos clínicos y, en consecuencia, la evaluación de su eficacia clínica. Detallar y compartir los procedimientos metodológicos puede contribuir a definir directrices comunes. En los últimos años, los productos alogénicos se han ido difundiendo como alternativa a los tratamientos autólogos, ya que garantizan mayores estándares de eficacia; entre ellos, las gotas oftálmicas de lisado de plasma rico en plaquetas (PRP-L) se preparan con procedimientos de fabricación simples. En la unidad de medicina transfusional de AUSL-IRCCS di Reggio Emilia, Italia, el PRP-L se obtiene de la donación de aféresis plaquetaria. Este producto se diluye inicialmente a 0,3 x 10 9 plaquetas/ml (a partir de una concentración media de 1 x 10 9 plaquetas/ml) en NaCl al0,9%. Las plaquetas diluidas se congelan/descongelan y, posteriormente, se centrifugan para eliminar los residuos. El volumen final se divide en alícuotas de 1,45 ml y se almacena a −80 °C. Antes de ser dispensado a los pacientes, las gotas para los ojos se prueban para determinar su esterilidad. Los pacientes pueden almacenar lisados plaquetarios a -15 °C durante un máximo de 1 mes. La composición del factor de crecimiento también se evalúa a partir de alícuotas seleccionadas al azar, y los valores medios se informan aquí.
Introduction
Los productos derivados de la sangre son ampliamente utilizados en el cuidado de heridas1, cirugía maxilofacial y ortopédica, y para el tratamiento de diferentes enfermedades de la superficie ocular2 como la enfermedad del ojo seco (DED)3. En la DED, la homeostasis de la película lagrimal se ve afectada como consecuencia del funcionamiento anormal de diferentes factores involucrados en la producción de lágrimas y la integridad de la superficie ocular 4,5.
La DED se caracteriza por heterogeneidad en las causas y la gravedad 6,7,8 y puede ser consecuencia de diferentes factores como el envejecimiento, el sexo9, las lentes de contacto, los medicamentos tópicos o sistémicos 10, o condiciones preexistentes como el síndrome de Sjögren10. A pesar de tener síntomas leves, el DED afecta a millones de personas en todo el mundo, afectando su calidad de vida y también el sistema de salud6.
Muchos tratamientos han sido reportados para esta patología, pero aún no hay consenso sobre la solución más efectiva12. Hasta la fecha, las lágrimas artificiales son la primera línea de terapia dirigida a restaurar la composición acuosa de la película lagrimal, aunque estos sustitutos no contienen los principales solutos biológicamente activos de las lágrimas naturales 6,11. Los productos a base de plaquetas se consideran una alternativa válida12,13 a las lágrimas artificiales, aunque su eficacia clínica, recomendaciones de uso y métodos de preparación siguen siendo un tema de debate3.
Los productos derivados de la sangre comparten con las lágrimas una composición similar en términos de metabolitos14, proteínas, lípidos, vitaminas, iones, factores de crecimiento (GF), compuestos antioxidantes 11 y osmolaridad (300 mOsm/L)11. A través de la actividad sinérgica de sus componentes, promueven la regeneración del epitelio corneal, inhiben la liberación de citoquinas inflamatorias y aumentan el número de células caliciformes y la expresión de mucinas en la conjuntiva 2,3.
Hasta ahora, la heterogeneidad en los productos oftálmicos a base de sangre se ha documentado en la literatura; Estos productos se pueden clasificar según el origen de los donantes de sangre, es decir, autólogos o alogénicos, así como la fuente de sangre, es decir, sangre periférica, sangre del cordón umbilical, suero o plaquetas.
A pesar de que los productos autólogos fueron los más extendidos3, los alogénicos se están convirtiendo en la opción preferida, ya que garantizan mayores estándares de eficacia y seguridad 15, junto con una reducción significativa de los costos16,17. Estudios previos, de hecho, demostraron que los productos sanguíneos obtenidos de pacientes con enfermedades autoinmunes y/o sistémicas pueden mostrar una calidad y funcionalidad alteradas 6,16,17. A pesar de que los colirios a base de suero son los más extendidos, los productos a base de plaquetas se están afirmando recientemente como una alternativa válida, ya que pueden ser fácilmente preparados manteniendo niveles significativos de eficacia 3,11. Los productos a base de plaquetas actualmente disponibles se pueden dividir en plasma rico en plaquetas (PRP), lisado plasmático rico en plaquetas (PRP-L) y plasma rico en factores de crecimiento (PRGF)3.
Entre ellos, el PRP-L tiene la ventaja de ser un producto congelado de larga duración. El PRP-L se puede preparar a partir de aféresis, capas leucocitarias o incluso de plaquetas expirantes (PLTs)18,19, reduciendo preciosamente su desperdicio. Las alícuotas pueden almacenarse durante meses en los centros de transfusiones de sangre a -80 °C o incluso en los hogares de los pacientes a -15 °C durante períodos más cortos.
Los PRP-L están altamente enriquecidos en GFs, que han demostrado estimular la regeneración de la superficie ocular 12,20,21. Sin embargo, existen pocos estudios clínicos reportados en esta área, y todos ellos utilizaron fuentes autólogas 3,22. El PRP-L aún necesita una mayor validación y caracterización antes de que pueda ser utilizado rutinariamente para el tratamiento de enfermedades de la superficie ocular, ya que no existen pautas estandarizadas para su preparación, dispensación y almacenamiento3.
En este documento, se comparte un protocolo detallado para la producción de PRP-L utilizado en la Unidad de Medicina Transfusional en AUSL-IRCCS di Reggio Emilia, Italia, y la dispensación a pacientes con DED. Nuestro objetivo es ayudar a la comunidad científica a desarrollar métodos estándar de preparación, que pueden aumentar la homogeneidad y la consistencia en los estudios y enfoques clínicos en todo el mundo.
Protocol
Representative Results
Discussion
En los últimos años, el uso clínico de productos a base de plaquetas para patologías de la superficie ocular ha aumentado, pero su difusión se ve obstaculizada por la falta de robustez científica. Esto se debe principalmente a la gran heterogeneidad en las fuentes de donantes y los protocolos de preparación, que a menudo no se divulgan completamente o no están diseñados específicamente para el propósito para el que se dispensan. En particular, todavía falta información sobre los productos a base de plaquetas…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores desean agradecer a “Casa del Dono di Reggio Emilia” por proporcionar concentrados de plaquetas derivados de donantes.
Materials
| Equipments | |||
| CompoSeal Mobilea II | Fresenius Kabi, Germany | bag sealer | |
| HeraSafe hood | Heraeus Instruments, Germany | Class II biohazard hood | |
| MCS+ 9000 Mobile Platelet Collection System | Haemonetics, Italy | automated plasma and multicomponent collection equipment for donating platelet, red cell, plasma, or combination blood components | |
| Platelet shaker, PF396i | Helmer, USA | Platelet shaker | |
| Raycell X-ray Blood Irradiator | MDS Nordion, Canada | X-ray Blood Irradiator | |
| ROTIXA 50RS | Hettich Zentrifugen, Germany | High speed entrifuge | |
| Sysmex XS-1000i | Sysmex Europe GMBH, Germany | haemocytometer for platelet count | |
| Warm bath, WB-M15 | Falc Instruments, Italy | Warm bath | |
| Materials | |||
| ACD-A anticoagulant solution A | Fenwal Inc., USA | DIN 00788139 | anticoagulant solution for platelet apheresis (1000 ml) |
| BD BACTEC Peds Plus/F Culture vials | BD Biosciences, USA | BD 442020 | Sterility assay |
| BD BACTEC Peds Plus/F Culture vials | BD Biosciences, USA | 442020 | At least 2 vials for sterility assay |
| BD Luer Lok Syringe | BD Plastipack, USA | 300865 | At least 4 sterile syringes (50 ml) |
| Bio-Plex Human Cancer Panel 1 | BioRad Laboratories, USA | 171AC500M | Standard panel for PDGF isoforms assessment |
| Bio-Plex Human Cancer Panel 2 | BioRad Laboratories, USA | 171AC600M | Standard panel for EGF assessment |
| Bio-Plex MAGPIX Multiplex Reader | BioRad Laboratories, USA | Magpix | This instrument allows multiple immunoassays using functionalized magnetic beads. |
| Bio-Plex Pro TGF-b Assay | BioRad Laboratories, USA | 10024984 | Set and standards for TGFb isoforms assessment |
| BioRet | ARIES s.r.l., Italy | A2DH0020 | At least 4 piercing spike for blood bags |
| Blood collection tube | BD Vacutainer, USA | 367835 | 1 tube, necessary to perform platelet counts |
| Eye drops kit. COL Medical Device for the application and preservation of eye drops from haemocomponents | Biomed Device s.r.l., Italy | COLC50 | Eye drops kit. At least 2 kits for each PRP unit collected |
| Human Cancer PDGF-AB/BB Set 1x96well | BioRad Laboratories, USA | 171BC511 | Set for PDGF isoforms assessment |
| Human Cancer2 EGF Set 1x96well | BioRad Laboratories, USA | 171BC603M | Set for EGF assessment |
| NaCl 0.9% sterile solution | Baxter S.p.A., Italy | B05BB01 | 1000 ml |
| OSDI Questionnaire | Allergan Inc., USA | OSDI | Ocular Surface Disease Index Questionnaire |
| Piercing spike | BioRet ARIES s.r.l., Italy | BS051004 | Spike |
| Platelet Additive Solution A+ T-PAS+ | TERUMO BCT Inc., Italy | 40842 | preservative solution for platelet concentrates (1000 ml) |
| Software Excel | Microsoft, USA | Excel | Data analysis software |
| Teruflex Transfer bag 1000 ml | TERUMO BCT Inc., Italy | BB*T100BM | 1 for PRP dilution |
| Teruflex Transfer bag 300 ml | TERUMO BCT Inc., Italy | BB*030CM | At least 6 for each PRP unit collected |
References
- Everts, P. A., et al. Platelet-rich plasma and platelet gel: A review. The Journal of Extra-Corporeal Technology. 38 (2), 174 (2006).
- Giannaccare, G., et al. Blood derived eye drops for the treatment of cornea and ocular surface diseases. Transfusion and Apheresis Science. 56 (4), 595-604 (2017).
- Bernabei, F., et al. Blood-based treatments for severe dry eye disease: The need of a consensus. Journal of Clinical Medicine. 8 (9), 1478 (2019).
- Findlay, Q., Reid, K. Dry eye disease: When to treat and when to refer. Australian Prescriber. 41 (5), 160-163 (2018).
- Clayton, J. A. Dry eye. New England Journal of Medicine. 378 (23), 2212-2223 (2018).
- Jones, L., et al. TFOS DEWS II management and therapy report. The Ocular Surface. 15 (3), 575-628 (2017).
- Holland, E. J., Darvish, M., Nichols, K. K., Jones, L., Karpecki, P. M. Efficacy of topical ophthalmic drugs in the treatment of dry eye disease: A systematic literature review. The Ocular Surface. 17 (3), 412-423 (2019).
- Shih, K. C., Lun, C. N., Jhanji, V., Thong, B. Y. H., Tong, L. Systematic review of randomized controlled trials in the treatment of dry eye disease in Sjogren syndrome. Journal of Inflammation. 14, 26 (2017).
- Rusciano, D., et al. Age-related dry eye lactoferrin and lactobionic acid. Ophthalmic Research. 60 (2), 94-99 (2018).
- Craig, J. P., et al. TFOS DEWS II definition and classification report. The Ocular Surface. 15 (3), 276-283 (2017).
- Drew, V. J., Tseng, C. L., Seghatchian, J., Burnouf, T. Reflections on dry eye syndrome treatment: Therapeutic role of blood products. Frontiers in Medicine. 5, 33 (2018).
- Giannaccare, G., et al. Blood derived eye drops for the treatment of cornea and ocular surface diseases. Transfusion and Apheresis Science. 56 (4), 595-604 (2017).
- Acebes-Huerta, A., et al. Platelet-derived bio-products: Classification update, applications, concerns and new perspectives. Transfusion and Apheresis Science. 59 (1), 102716 (2020).
- Quartieri, E., et al. Metabolomics comparison of cord and peripheral blood-derived serum eye drops for the treatment of dry eye disease. Transfusion and Apheresis Science. 60 (4), 103155 (2021).
- Badami, K. G., McKellar, M. Allogeneic serum eye drops: Time these became the norm. British Journal of Ophthalmology. 96 (8), 1151-1152 (2012).
- Hwang, J., et al. Comparison of clinical efficacies of autologous serum eye drops in patients with primary and secondary Sjögren syndrome. Cornea. 33 (7), 663-667 (2014).
- Chiang, C. C., Lin, J. M., Chen, W. L., Tsai, Y. Y. Allogeneic serum eye drops for the treatment of severe dry eye in patients with chronic graft-versus-host disease. Cornea. 26 (7), 861-863 (2007).
- Jonsdottir-Buch, S. M., Lieder, R., Sigurjonsson, O. E. Platelet lysates produced from expired platelet concentrates support growth and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. PLoS One. 8 (7), 68984 (2013).
- Altaie, A., Owston, H., Jones, E. Use of platelet lysate for bone regeneration – Are we ready for clinical translation. World Journal of Stem Cells. 8 (2), 47-55 (2016).
- Vesaluoma, M., Teppo, A. M., Grönhagen-Riska, C., Tervo, T. Platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB) in tear fluid: A potential modulator of corneal wound healing following photorefractive keratectomy. Current Eye Research. 16 (8), 825-831 (1997).
- Zheng, X., et al. Evaluation of the transforming growth factor β activity in normal and dry eye human tears by CCL-185 cell bioassay. Cornea. 29 (9), 1048 (2010).
- Zamani, M., et al. Novel therapeutic approaches in utilizing platelet lysate in regenerative medicine: Are we ready for clinical use. Journal of Cellular Physiology. 234 (10), 17172-17186 (2019).
- Ministro della Salute. Disposizioni relative ai requisiti di qualità e sicurezza del sangue e degli emocomponenti. Italian Ministry of Health. , (2015).
- Aprili, G., et al. Raccomandazioni SIMTI sugli emocomponenti per uso non trasfusionale. Società Italiana di Medicina Trasfusionale e Immunoematologia. , (2012).
- Schiroli, D., et al. Comparison of two alternative procedures to obtain packed red blood cells for β-thalassemia major transfusion therapy. Biomolecules. 11 (11), 1638 (2021).
- Pulcini, S., et al. Apheresis platelet rich-plasma for regenerative medicine: An in vitro study on osteogenic potential. International Journal of Molecular Science. 22 (16), 8764 (2021).
- Ohashi, Y., et al. Presence of epidermal growth factor in human tears. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 30 (8), 1879-1882 (1989).
- Vitale, S., Goodman, L. A., Reed, G. F., Smith, J. A. Comparison of the NEI-VFQ and OSDI questionnaires in patients with Sjögren’s syndrome-related dry eye. Health Quality of Life Outcomes. 2, 44 (2004).
- Schiffman, R. M., Christianson, M. D., Jacobsen, G., Hirsch, J. D., Reis, B. L. Reliability and validity of the Ocular Surface Disease Index. Archives of Ophthalmology. 118 (5), 615-621 (2000).
- Zhang, J., et al. Characteristics of platelet lysate compared to autologous and allogeneic serum eye drops. Translational Vision Science and Technology. 9 (4), 24 (2020).
- Henschler, R., Gabriel, C., Schallmoser, K., Burnouf, T., Koh, M. B. Human platelet lysate current standards and future developments. Transfusion. 59 (4), 1407-1413 (2019).
- Samarkanova, D., et al. Clinical evaluation of allogeneic eye drops from cord blood platelet lysate. Blood Transfusion. 19 (4), 347-356 (2021).
- Strunk, D., et al. International Forum on GMP-grade human platelet lysate for cell propagation: Summary. Vox Sanguinis. 113 (1), 80-87 (2018).
- Schiroli, D., et al. The impact of COVID-19 outbreak on the Transfusion Medicine Unit of a Northern Italy Hospital and Cancer Centre. Vox Sanguinis. 117 (2), 235-242 (2021).
- Klatte-Schulz, F., et al. Comparative analysis of different platelet lysates and platelet rich preparations to stimulate tendon cell biology: An in vitro study. International Journal of Molecular Science. 19 (1), 212 (2018).
- Fea, A. M., et al. The effect of autologous platelet lysate eye drops: An in vivo confocal microscopy study. BioMed Research International. 2016, 8406832 (2016).
- Abu-Ameerh, M. A., et al. Platelet lysate promotes re-epithelialization of persistent epithelial defects: A pilot study. International Ophthalmology. 39 (7), 1483-1490 (2019).
- Geremicca, W., Fonte, C., Vecchio, S. Blood components for topical use in tissue regeneration: evaluation of corneal lesions treated with platelet lysate and considerations on repair mechanisms. Blood Transfusion. 8 (2), 107-112 (2010).
- De Paiva, C. S., et al. Disruption of TGF-β signaling improves ocular surface epithelial disease in experimental autoimmune keratoconjunctivitis sicca. PLoS One. 6 (12), 29017 (2011).
