Efektywność czynników wzrostowych w PRP i Emdogain

Efektywność czynników wzrostowych w PRP i Emdogain

Analiza kliniczna _ Czynniki wzrostu
Efektywność czynników
wzrostowych w PRP i Emdogain
The activity of growth factors in PRP and Emdogain
Autor _ Andrzej Wojtowicz
Streszczenie: Triada Regeneracyjna obejmuje m.in. molekuły sygnalizujàce uwalniane z płytek krwi podczas urazu, zwane czynnikami
wzrostu. Miejscowe zwi´kszanie ich iloÊci stosowane jest od 1998 r., kiedy Robert Marx wprowadził metod´ otrzymywania PRP o 5-6-krotnie wy˝szym ni˝ normalny poziomie płytkopochodnych czynników wzrostu. Obecnie dost´pne sà metody uzyskiwania jeszcze wi´kszych
ich iloÊci do sztucznej produkcji drogà rekombinacji włàcznie, a o efektywnoÊci klinicznej Êwiadczà dost´pne publikacje. Uwa˝a si´,
˝e białko matrycy szkliwa – amelogenina (EMD) powoduje regeneracj´ przyz´bia i stosuje si´ je od lat (Emdogain). Takiej efektywnoÊci
klinicznej w porównaniu ze standardowà, utrzymujàcà przestrzeƒ metodà GTR nie potwierdza jednak analiza opublikowanego materiału.
Abstract: One of the elements of The Regenerative Triad are sygnaling molecules released from platelets during injury and called also
growth factors. Local enhancement of these platelet derived growth factors is possible from 1998 when Robert Marx introduced the method
for PRP increasing their level by 5-6 times. Currently we have technology allowing higher amounts and concentrations and even synthetic
production thru recombination and its clinical efficacy has been published. Enamel matrix derivative protein – amelogenin (EMD) is for years
now believed to regenerate periodontium complex (bone, cementum and ligaments) and is quite commonly used (Emdogain) however more
thorough analysis of published evidence doesn’t confirm its efficacy in comparison with standard space maintaining GTR method.
Słowa kluczowe: Triada Regeneracyjna, czynniki wzrostu, białko matrycy szkliwa, PRP.
Key words: the Regenerative Triad, growth factors, enamel matrix derivative protein, PRP.
_W ostatnim czasie pojawiło się wiele wystąpień i publikacji, których autorzy przedstawili wyniki własnych badań, stawiając je w świetle wynikających z bazy danych literaturowych z których
najczęściej przytaczana jest Cochrane Library lub
Cochran Database.
Należy rozróżnić Cochrane library/database i publikowanych „Systematic Reviews” od publikacji
i osoby dr. Davida Cochran’a. Cochrane library/database tworzone jest przez Cochrane Collaboration
(CC) – organizację not-for-profit, utworzoną w 1993 r.
i rozpoznawaną na świecie jako wzór źródła wiarygodnych informacji na temat efektywności sposobów i produktów do leczenia. CC ocenia wartość
publikacji medycznych w danym temacie poprzez
tzw. Systematic Reviews, biorąc pod uwagę jedynie
badania RCT (Randomised Controlled Trials) jako
źródło informacji wiarygodnych dla praktyki medycznej – dokładnie tak, jak brytyjski epidemiolog
12 I implants
4_ 2012
Archie Cochrane (1909-1988), którego nazwiskiem
nazwano organizację i tę bazę informacji medycznej. CC jest zarejestrowane w Wielkiej Brytanii jako
organizacja charytatywna i nie przyjmuje pieniędzy od żadnej organizacji komercyjnej, a jedynie od
rządów, uniwersytetów, fundacji, prywatnych darczyńców itp., co czyni z niej najbardziej obiektywną
organizację w sferze technologii medycznych i doniesień literaturowych. Najlepszym przykładem
działania CC i Cochrane Library jest dr Marco Esposito, który dokonuje i przewodzi „Systematic Reviews” z interesujących nas zagadnień implantologii i regeneracji tkanek.
W odróżnieniu od nieżyjącego dr. Archie
Cochrana, dr Cochran L. David reprezentuje
m.in. Departament Periodontologii University
of Texas w San Antonio i w jednej z ostatnich
publikacji dowodzi skuteczności materiału/
preparatu Emdogain (EMD).
Analiza kliniczna _ Czynniki wzrostu
Jako prezes Ogólnopolskiego Stowarzyszenia
Implantologii Stomatologicznej, wielokrotnie
pytany o kwestie działania czy braku działania
Emdogain, a potem w odniesieniu do masy płytkowej PRP, mam obowiązek ustosunkować się do
tej sprawy, zwłaszcza że wraz z zespołem lekarzy
chirurgów z Zakładu Chirurgii Stomatologicznej,
który prowadzę od 1997 r., pracowaliśmy i pracujemy nad najbardziej efektywnymi metodami augmentacji tkanek. Ponadto, realizowaliśmy kilka
wspólnych projektów z International Team of
Implantology (którego jestem członkiem), także
projektów nad oceną kliniczną preparatu Emdogain Plus (dodatkowo zawiera on alloplastyczny
nośnik bone-ceramic).
Badacze i pracownicy Cochran Library przeanalizowali wszystkie dostępne publikacje o EMD
i z zaledwie 35 potencjalnie mogących odpowiadać kryteriom RCT, mogli oprzeć się tylko na 13,
przy czym żadne z tych 13 nie przedstawiało 5-letniego okresu obserwacji (tzw. follow up), zatem
wszystkie dane mogły być odniesione tylko do
rocznego okresu obserwacji. Cochrane Library
w opublikowanym na temat EMD „Systematic Review” konkluduje m.in., że: „… rezultaty (działania
Emdogainu – EMD ) muszą być interpretowane
z wielką ostrożnością…”. Dodatkowo, analiza wrażliwości (sensitivity analysis) wskazuje, że cały
efekt leczenia może być przeceniony. Faktyczne
kliniczne korzyści stosowania EMD są nieznane.
Na podstawie wyników badań in vitro prowadzonych wraz z prof. Krzysztofem Włodarskim,
znanym w świecie autorytetem w dziedzinie osteologii (WUM, Zakład Histologii i Embriologii)
stwierdziliśmy przed laty, iż niektóre stężenia Emdogain w warunkach in vitro stymulują proliferację zarówno komórek nabłonkowych, jak i fibroblastoidalnych. Oznaczałoby to, iż Emdogain, a raczej amelogenina zawarta w nim, może teoretycznie stymulować komórki nabłonkowe związane
z przyczepem nabłonkowym, a fibroblasty związane z przyzębiem mogą stymulować regenerację
włókien ozębnej. Trudno przyjąć tezę, jakoby amelogenina powodowała różnicowanie obecnych
komórek macierzystych czy fibroblastoidalnych
w preosteoblasty, a więc w kierunku osteogenezy
obszaru defektów spowodowanych chorobami
przyzębia. Oba wykorzystywane przez nas typy komórek były tzw. stransformowanymi ustabilizowanymi liniami komórkowymi, które można nabyć
komercyjnie w celach naukowych, pozaklinicznych. Zachęceni tymi wynikami in vitro uznaliśmy, iż należy sprawdzić efektywność Emdogain
w większych niż periodontalnych defektach kolagenu, być może tkanki kostnej. Zastosowaliśmy
2 nośniki: Bio-Oss i Bone-ceramic. Pierwszy z nich
to znany i doceniony wołowy granulat – minerał
kostny, odbiałczony poprzez wyżarzanie, drugi stanowi całkowicie syntetyczny materiał.
Dodatek Emdogain nie wpływał znacząco na
efektywność sterowanej regeneracji tkanki kostnej, która wraz ze stabilnością efektu terapeutycznego była korzystniejsza niż w przypadku BoneCeramic. Nie badaliśmy efektów periodontalnych
po zastosowaniu Emdogain. Wiadomo, iż fazy:
przygotowawcza, higienizacji i periochirurgiczna
leczenia chorób przyzębia są zazwyczaj efektywne,
nawet bez stosowania materiałów kościozastępczych do wypełnienia defektu tkankowego przyzębia. Prof. Buser (Bern University), jeden z autorytetów światowych stosował Bio-Oss częściej i chętniej do sterowanej regeneracji tkanek niż Bone
Ceramic. Za efekt GBR przy stosowaniu Emdogain
i Bio-Oss lub Emdogain i Bone Ceramic (Emdogain
Plus) wydaje się zatem odpowiadać Bio-Oss. Stosowanie Emdogain bez nośnika powodowało rozpływanie się preparatu po polu operacyjnym, więc
jego dawka była trudna do określenia.
Ryc. 1_Masa płytkowa
skonsolidowana po dodaniu
trombiny i chlorku wapnia.
Ryc. 1
Emdogain, a raczej jego składowa amelogenina, z założenia może być zaliczona do czynników wzrostowych, jednak jest izolowana biotechnologicznie z zawiązków zębów zwierzęcych, a zatem jest białkiem ksenogennego pochodzenia.
Nie stwierdziliśmy istotnych efektów ubocznych
w postaci nadmiernego obrzmienia tkanek, krwawienia, bólu, powiększenia węzłów chłonnych
przy tego typu zabiegach z zastosowaniem Emdogain. W przeciwieństwie do izolowanej amelogeniny, rekombinowane czynniki wzrostowe, np.
hrPDGF (płytkopochodny czynnik wzrostu) czy
hrBMP-2 (białko morfogenetyczne kości), a ostatnio hrBMP-7 oraz hrIGF-1 (insulinopodobny
czynnik wzrostu) są czynnikami rekombinowanymi, tzn. całkowicie syntetycznymi o 99,5%
czystości i jednorodności biologicznej. Dostępne
w USA rekombinowane czynniki wzrostowe
(PDGF-GEM21, oraz BMP2-Infuze) wykazują z kolei wczesne efekty biologiczne w postaci z jednej
strony obrzmienia tkanek i powłok skóry w pierwszej dobie po zabiegu, z drugiej zaś – znakomite
gojenie się tkanek.
Ryc. 2
Ryc. 2_Masa płytkowa wymieszana
z ksenogennym minerałem kostnym
Bio-Oss.
implants
4
_ 2012
I 13
Analiza kliniczna _ Czynniki wzrostu
Ryc. 3
Ryc. 3_Obraz mikroskopowy
Nikon-Eclipse 400 pow. x 1000 HE,
Bio-Oss widoczny w górnej cz´Êci,
plazmocyty (masa płytkowa PRP)
w dolnej cz´Êci obrazu
mikroskopowego.
14 I implants
4_ 2012
_Masa płytkowa, koncentrat płytkowy,
PRP – pozyskiwanie i zastosowanie
1. W izolacji osocza bogatopłytkowego wykorzystuje się różnice w gęstości przepływowej czerwonych krwinek, płytek krwi i białych krwinek, zagęszczając płytki krwi i białe krwinki
w małej objętości osocza przez odwirowanie
krwi. Uzyskuje się przez to wysokie stężenie
uwalnianych przez płytki czynników wzrostu,
przekraczające stężenia tych substancji obserwowane we krwi pełnej (stężenia rzędu pg/ml
do ng/ml), w małej objętości osocza, które można
zaaplikować bezpośrednio w miejscu naprawy
tkanki kostnej.
2. Marx zdefiniował PRP jako „autogenne osocze,
w którym stężenie płytek krwi przekracza wartość w krwi pełnej”. Następnie opracował roboczą definicję PRP, wg której powinno ono mieć
co najmniej 5-krotnie wyższe stężenie płytek
w osoczu w wyniku procesu, na który składają
się 2 etapy wirowania. Definicja ta nie zawsze
jest przestrzegana przy sporządzaniu PRP, przez
co powstało wiele metod preparacji PRP dających różne stężenia czynników wzrostu zawartych w PRP. Duża różnorodność metod otrzymywania PRP i stężeń czynników wzrostu
w PRP może prowadzić do braku jasności w li-
teraturze w odniesieniu do tego, jaki preparat
jest w rzeczywistości stosowany w różnych
badaniach przedklinicznych lub klinicznych.
Podejmowano próby sklasyfikowania różnych
koncentratów płytek krwi, jednak różne określenia są często stosowane zamiennie, w wyniku
czego powstały niejasności i nieporozumienia.
3. Wiele urządzeń umożliwia otrzymywanie PRP
dzięki zatwierdzeniu przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), podobnie jest
w Europie i w Polsce. Możliwość pobierania i procesowania preparatów krwi wymaga spełnienia
określonych przepisów, m.in. w zakresie certyfikowanego personelu i jałowości pomieszczeń.
Właściwości PRP otrzymywanego tą metodą
wykazują dużą zmienność zarówno pod względem stężenia czynników wzrostów, jak i zawartości konkretnych komórek (np. leukocytów).
Bez właściwych metod kontroli lub optymalizacji licznych zmiennych (np. stężenia/stosunku
zawartości czynników wzrostu) w trakcie przygotowywania PRP nie wiadomo, które składniki
są potrzebne i korzystne, a które szkodliwe dla
regeneracji tkanek. Wskutek tego wyniki każdego badania in vivo mają odniesienie do jednej,
konkretnej metody preparacji/metody aplikacji/wskazania, co czyni porównanie wyników
różnych badań praktycznie niemożliwym.
4. Badania kliniczne nad zastosowaniem osocza
bogatopłytkowego w chirurgii stomatologicznej i szczękowo-twarzowej są prowadzone od
początku lat 90. XX w. (Marks Lynch Genco),
pierwsze prace polskie pochodzą z 2000 r.
(Wojtowicz, Kryst, Ciechowicz). Od tego czasu
wykonano wiele badań, oceniających skuteczność PRP w chirurgii szczękowo-twarzowej
i periodontologii. W bazie PubMed można
znaleźć setki artykułów na temat zastosowań
klinicznych PRP we wskazaniach z zakresu chirurgii stomatologicznej.
5. Niedawno ukazały się przeglądy systematyczne
analizujące właściwie kontrolowane randomizowane badania kliniczne (RBK) o dużej mocy
statystycznej na temat zastosowania PRP w leczeniu ubytków kostnych w obrębie przyzębia,
kieszonek przyzębnych i recesji dziąsłowych
oraz w stomatologii (w tym w leczeniu ubytków
tkanek przyzębia, podnoszeniu dna zatoki
szczękowej, rekonstrukcjach obejmujących
jamę ustną i część twarzową czaszki oraz w leczeniu poekstrakcyjnych ubytków wyrostków
zębodołowych). Te przeglądy obejmują 29 RBK
o wysokiej mocy dowodowej, w których wykorzystano szeroką gamę urządzeń do otrzymywania PRP, systemów nośnikowych i kontroli.
Ważnym kryterium włączenia do przeglądów
było porównanie do właściwej kontroli, którą
najczęściej była aplikacja samego nośnika.
Analiza kliniczna _ Czynniki wzrostu
6. Spośród wszystkich RBK, w 17 oceniano skuteczność PRP w leczeniu ubytków kostnych
w obrębie przyzębia, z czego w 5 zaobserwowano lepsze wyniki dla PRP, a w 12 nie stwierdzono różnicy w porównaniu z kontrolą. W odniesieniu do leczenia recesji dziąseł, w 5 z 6 badań nie stwierdzono różnicy miedzy grupami
PRP i kontrolnymi, a w 1 odnotowano lepsze
wyniki dla PRP. Poza tym analizowano 2 badania dotyczące zabiegów podnoszenia dna zatoki szczękowej, w których nie zaobserwowano
istotnych różnic w wyniku zastosowania PRP.
3 badania dotyczyły rekonstrukcji w obrębie
jamy ustnej i części twarzowej czaszki, z czego
w 2 opisano lepsze wyniki w grupie PRP, w 1 nie
stwierdzono różnicy z kontrolą. W jednym badaniu dotyczącym odbudowy ubytków poekstrakcyjnych wyrostka zębodołowego odnotowano lepsze wyniki, gdy stosowano PRP. Tylko
w 9 badaniach z dziedziny chirurgii szczękowotwarzowej i periodontologicznej stwierdzono
korzyści z zastosowania PRP, a w 20 nie zaobserwowano żadnej różnicy w porównaniu z grupą
kontrolną, w której nie stosowano PRP.
7. Autorzy każdego z w/w badań zwrócili uwagę
na różnorodność metod przygotowywania
oraz aplikacji PRP i wymienili je jako potencjalną przyczynę niejednoznaczności wyników. Wskazuje to wyraźnie na potrzebę wystandaryzowania i ujednolicenia metod przygotowywania i aplikacji PRP w celu zwiększenia przewidywalności wyników leczenia. Fakt
ten może również wskazywać na to, że niektóre
metody otrzymywania PRP mogą zapewniać
wyższą skuteczność w określonych wskazaniach, jednak należałoby podejść z ostrożnością do wyciągania ogólnych wnioski w odniesieniu do leczenia przy pomocy PRP na postawie wyników tych badań.
8. Alternatywą dla preparatów PRP i niepewnych
wyników leczenia przy ich pomocy jest środek
leczniczy stosowany w ustalonej dawce, o ściśle
określonej charakterystyce i wykazujący poznane działanie lecznicze, np. ludzki rekombinowany czynnik wzrostowy.
_Ocena wyników zastosowania PRP
uzyskiwanych w systemie Cobe-Spectra
lub na wirówkach hematologicznych
Preparaty krwiopochodne autogenne są nadal
stosowne w praktyce Zakładu Chirurgii WUM,
jednak w 2 różniących się procedurach przygotowania:
1. Zamknięty system Cobe-Spectra, Bank Komórek Krwi WUM (dr Urbanowska, prof. W. Wiktor Jędrzejczak), w którym stężenie i czystość
biologiczna uzyskiwane są na znacznym pozio-
mie i są nieporównywalne do metody wirówkowej (Ryc. 1 i 2). Izolacja płytek w tym przypadku
nosi nazwę plazmaferezy i nie ma nic wspólnego z sedymentacją elementów morfotycznych i składników krwi w centryfudze.
2. Metoda wirówkowa oparta na 2-krotnym oddzielaniu składników krwi i ściąganiu igłą
i strzykawką warstwy zawierającej sedymentowane elementy krwi, głównie płytki.
Duże, graniczne stężenie płytek krwi wcale nie
oznacza wspaniałego efektu czynników wzrostowych. Może ich być zbyt dużo dla obecnych wokół
miejscowych komórek z odpowiednimi receptorami: komórek macierzystych lub preosteoblastów. Efekty działań niższych dawek czynników
wzrostowych są opisane i znane. Z kolei efekty odległe wykorzystania PRP uzyskiwane w technologii Cobe-Spectra w Zakładzie Chirurgii Stomatologicznej są analizowane i wszystko wskazuje na to,
iż metodologia ta jest pośrednia co do efektu regeneracji między metodą GBR-GTR sterowanej regeneracji kości i tkanek a czynnikami wzrostowymi
rhBMP-2 i rhPDGF (GEM, Augment-ortopedia).
Ryc. 4
PRP posiada cechę ważną z powodu zastosowań w
chirurgii: wykazuje działanie hemostatyczne, stając się jednocześnie klejem tkankowym dla przeszczepionych materiałów kościozastępczych (Ryc.
3 i 4). Nie są znane dane dotyczące dyfuzji uwalnianych czynników wzrostowych przez fibrynowy
klej tkankowy, ale taki proces jest analogiczny do
inicjacji gojenia się ran. Kleje tkankowe na bazie fibryny są dostępne komercyjnie (Tissue-Col, i inne,
Baxter), jednak ich koszt powoduje niewielkie ich
wykorzystanie w praktyce chirurgii stomatologicznej. Należy wspomnieć o zmiennościach osobniczych co do jakości płytek krwi, stąd znaczne różnice w zakresie efektów terapeutycznych._
Piśmiennictwo dostępne u wydawcy.
Od autora: Gościliśmy dr. Esposito, prezesa Cochrane Library w Warszawie na I Mozo-Grau Symposium, 29. września 2012 r. Dr Marco Esposito wystąpi także na Jubileuszowym X Kongresie OSIS 17-18. maja 2013 r. w Sopocie.
Ryc. 5
Ryc. 4_Aplikacja PRP z Bio-Oss
w jednoÊcienny defekt kostny
po cystektomii.
Ryc. 5_Zamkni´cie PRP defektu
kostnego.
_kontakt implants
Prof. Andrzej Wojtowicz
Zakład Chirurgii Stomatologicznej Instytut Stomatologii
WUM, ul. Nowogrodzka 59,
02-006 Warszawa.
implants
4
_ 2012
I 15