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TRADUÇÃO LIVRO PROFESSOR DR JOSPH Choukroun CRÉDITO TRADUÇÃO: CD Eduardo R. Amarante Especialista em Implantodontia FIBRINA RICA EM PLAQUETAS NA ODONTOLOGIA REGENERATIVA ANTECEDENTES BIOLÓGICOS E INDICAÇÕES CLÍNICAS EDITADO POR: Richard J. Miron, Dr. med. dent., DDS, BMSC, MSc, PhD Department of Periodontology College of Dental Medicine Nova Southeastern University Fort Lauderdale, Florida, USA Joseph Choukroun, MD Private practice, Pain Therapy Center Nice, France Aos meus pais, familiares e amigos que todos sacrificaram com demasiada frequência em minha carreira profissional na odontologia acadêmica. Aos meus colegas, colegas e mentores que constantemente elevaram o nível e lutaram por melhor. Para a equipe da Advanced PRF Education que fez a excelência no ensino de uma prioridade. Em gratidão aos meus Mentores e Professores da Universidade de Montpellier e Estrasburgo, França. Sua educação e orientação me deram os meios para inovar no tratamento da dor e da cicatrização de feridas. SOBRE OS AUTORES: Editor, Richard J. Miron, Dr. med. dent., DDS, BMSC, MSc, PhD Adjunct Professor Department of Periodontology College of Dental Medicine Nova Southeastern University Fort Lauderdale, Florida, USA Co-Editor, Joseph Choukroun, MD Private practice, Pain Therapy Center, Nice, France Alain Simonpieri, DDS Professor Department of Oral surgery University Federico II Naples Naples, Italy Alberto Monje, DDS, MS, PhD Research Associate Department of Periodontics and Oral Medicine The University of Michigan, School of Dentistry Ann Arbor, Michigan, USA Alexandre-Amir Aalam, DDS, MSc Diplomate, American Academy Board of Periodontology Diplomate, American Board of Oral Implantology Clinical Assistant Professor, Herman Ostrow School of Dentistry of USC Alina Krivitsky Aalam, DDS, MSc Diplomate, American Academy Board of Periodontology Diplomate, American Board of Oral Implantology Private Office, Center for Advanced Periodontal and Implant Therapy Los Angeles, California, USA Anton Sculean, Dr. med. dent., Dr. h.c., M.S. Professor, Executive Director and Chairman Department of Periodontology University of Bern Bern, Switzerland Brian L. Mealey, DDS, MS Professor and Graduate Program Director Department of Periodontics UT Health Science Center at San Antonio San Antonio, Texas, USA Cleopatra Nacopoulos, DDS, PhD Research Associate Laboratory for Research of the Musculoskeletal System KAT Hospital, School of Medicine, National and Kapodistrian University of Athens Athens, Greece Giovanni Zuchelli, DDS, PhD Professor Department of Biomedical and Neuromotor Sciences University of Bologna Bologna, Italy Hom-Lay Wang, DDS, MS, PhD Collegiate Professor of Periodontics Professor and Director of Graduate Periodontics Department of Periodontics and Oral Medicine The University of Michigan, School of Dentistry Ann Arbor, Michigan, USA Howard Gluckman, BDS, MChD (OMP) Specialist in Periodontics, Implantology and Oral Medicine Director of Implant & Aesthetics Academy Cape Town, South Africa Jonathan Du Toit, DDS Research Associate Department of Periodontics and Oral Medicine Faculty of Health Sciences University of Pretoria Pretoria, South Africa Masako Fujioka-Kobayashi, DDS, PhD Assistant Professor Department of Oral Maxillofacial Surgery Tokushima University Tokushima, Japan Michael A. Pikos, DDS, MD, MS Director, Pikos Institute Tampa, Florida, USA Shahram Ghanaati, MD, DMD, PhD Professor Department for Oral, Cranio-Maxillofacial and Facial Plastic Surgery FORM-Lab (Frankfurt Orofacial Regenerative Medicine) University Hospital Frankfurt Goethe University Frankfurt am Main, Germany Tobias Fretwurst, DDS Department of Oral and Maxillofacial Surgery University of Freiburg Freiburg, Germany Yufeng Zhang, DDS, MD, PhD Professor Department of Oral Implantology University of Wuhan Wuhan, China PREFÁCIO: Quando o conceito de fibrina rica em plaquetas foi estabelecido há quase 20 anos, era simplesmente um meio para fornecer uma maneira mais natural de trazer fatores de crescimento derivados do sangue e vascularização para os tecidos humanos. Os avanços no plasma rico em plaquetas (PRP) e nos fatores de crescimento ricos em plaquetas (PRGF) foram pioneiros na influência do fornecimento de proteínas plasmáticas derivadas do sangue aos tecidos. Através do desenvolvimento de novos protocolos utilizando métodos 100% naturais (remoção anticoagulante) e simultaneamente fornecendo um arcabouço tridimensional feito de fibrina autóloga, um conjunto de possibilidades foi criado na medicina regenerativa. Este novo campo, agora conhecido como Fibrina rica em plaquetas ou PRF, forma a base deste livro acadêmico destinado a fornecer um resumo em profundidade de suas possibilidades regenerativas em odontologia. Muito avanço na PRF foi feito desde a minha primeira publicação em 2001, não apenas em odontologia, mas em muitos campos da medicina. Embora inicialmente tenha ficado claro que o potencial da PRF poderia servir como um meio de aumentar a regeneração dos tecidos moles, não foi até a última década que um aumento rápido e exponencial da popularidade resultou do seu uso. Isto tem sido paralelamente acompanhado de um grande aumento na atividade acadêmica e publicação científica apoiando seu potencial regenerativo. Milhares de dentistas usam o PRF e espera-se que esse número continue aumentando. Minha paixão pela PRF começou na minha clínica de dor em Nice, na França, quando me deparava diariamente com grandes úlceras de perna necrotizantes em minha clínica particular. Esses pacientes foram frequentemente encaminhados para amputação. No final da década de 1990, ficou claro que a infecção era um problema secundário ao baixo fluxo sanguíneo e, ao introduzir uma terapia regenerativa voltada especificamente para melhorar a vascularização dos tecidos, a cicatrização de feridas poderia ser alcançada. Agora, aprendemos uma tremenda quantidade com relação ao impacto não apenas dos fatores de crescimento derivados do sangue, mas também o impacto acentuado dos leucócitos e suas implicações na cicatrização de feridas, bem como o papel específico da fibrina na biologia regenerativa. Esses conceitos foram estudados por alguns dos principais biólogos internacionais de todo o mundo. Este livro é o primeiro de seu tipo. À medida que continuamos a aprender mais sobre PRF e seu uso, fica cada vez mais claro que várias edições seguirão nos próximos anos. Continuamos a reunir novos conhecimentos sobre o conceito de PRF e quais fatores ajudam a sustentar seu potencial regenerativo. Especialistas clínicos desenvolveram novos protocolos cirúrgicos que, além disso, melhoram os resultados regenerativos com PRF na prática clínica diária. Sou grato pelo encorajador trabalho em equipe e mentalidade, já que muitos deles contribuíram com capítulos inteiros neste livro que apoia seu uso. À medida que alcançamos novas metas e alturas, não nos esqueçamos de que o PRF não é um produto milagroso, ou um arcabouço para tratar todos que pode ser utilizado em todas as aplicações clínicas. Ele segue princípios e diretrizes biológicos que foram descritos neste livro e, mais importante, documentados ao longo de muitos anos. Estou muito feliz por ter essa oportunidade de compartilhar com você essas descobertas, protocolos aprendidose não aprendidos, reunidos por quem considero os melhores especialistas de todo o mundo para ajudar a apresentar a PRF de maneira acadêmica. Espero sinceramente que gostem do que aprendemos juntos nos últimos 15 anos, Joseph Shoucroun, MD Inventor do PRF, Nice, França Por volta do ano de 2010, meu laboratório estava fortemente envolvido em inúmeros projetos que investigavam o potencial regenerativo de muitos fatores de crescimento e biomateriais. Muitos produtos estavam sendo investigados pré-clinicamente em sistemas de cultura de células e modelos animais antes da aprovação e comercialização da FDA. A esse respeito, eu estava ciente de muitos biomateriais, mesmo anos antes de se tornarem comercialmente disponíveis e comercializados para dentistas e médicos. A PRF chegou ao nosso grupo de pesquisa como uma surpresa. Era muito raro que um biomaterial em crescimento já tivesse sido popularizado sem ter sido totalmente investigado intensivamente em todos os laboratórios de pesquisa universitários internacionais comuns. Foi difícil avaliar seu potencial regenerativo e muitos grupos de pesquisa se tornaram cada vez mais interessados nesse novo fenômeno de utilizar fatores de crescimento derivados naturalmente sem anticoagulantes. Do ponto de vista científico, ofereceu muitas vantagens em relação às formulações de plaquetas anteriores, nomeadamente sendo 100% natural e proporcionando um esqueleto tridimensional contendo células hospedeiras vivas a relativamente baixo custo. Nos últimos 5 anos, foi observado um aumento significativo e substancial de publicações científicas relacionadas ao seu uso, forçando ainda mais não apenas meu grupo de pesquisa, mas muitos outros na medicina, a investigar seu potencial. Até o ano de 2012, iniciamos uma série de estudos investigando o PRF, já que a demanda por seu uso continuou a aumentar. Muitos dos principais pesquisadores e especialistas clínicos apresentados neste livro aprenderam muito sobre a PRF, e essa tendência só continuará. Ficou claro que um manual acadêmico sobre esse assunto era necessário. Este enorme projeto se concentrou na revisão de centenas de páginas e ilustrações escritas, e agradeço a Jessica Evans e ao restante da equipe da Wiley por seu apoio e orientação contínuos ao longo deste projeto. O trabalho apresentado destina-se a reunir os conhecimentos atuais sobre PRF a partir de uma perspectiva acadêmica, reunindo as últimas pesquisas sobre o tema de forma comprovada. Por estas razões, o uso de nomes de empresas ou parceiros comerciais foram devidamente excluídos deste livro. Preferência em todos os capítulos foi dada a estudos clínicos de alta qualidade, utilizando métodos randomizados realizados com protocolos / controles apropriados. Deste ponto de vista, este livro espera não apenas ser o primeiro de seu tipo, mas um que permanecerá pelos próximos anos com base na reputação de seus autores contribuintes e na qualidade de seu conteúdo. Tenho, portanto, o prazer de apresentar a primeira edição de nosso livro, Fibrina Rica em Plaquetas em Odontologia Regenerativa: Antecedentes Biológicos e Indicações Clínicas, e espero que você goste de aprender os muitos aspectos centrados no uso do PRF na odontologia regenerativa. Atenciosamente, Richard J. Miron, DDS, BMSC, MSc, PhD, dr. med. dente. Departamento de Periodontologia Nova Southeastern University, Flórida 1. FIBRINA RICA EM PLAQUETAS: UM CONCENTRADO DE PLAQUETAS DE SEGUNDA GERAÇÃO Joseph Choukroun and Richard J. Miron Abstract: Quase duas décadas se passaram desde que a fibrina rica em plaquetas (PRF) foi introduzida pela primeira vez. Inicialmente, o objetivo primário era desenvolver uma terapia onde os concentrados de plaquetas pudessem ser introduzidos nas feridas, utilizando efetivamente a capacidade de cura natural do corpo. Isto foi conseguido através da recolha de fatores de crescimento derivados do sangue de uma forma natural. O plasma rico em plaquetas (PRP) e o fator de crescimento rico em plaquetas (PRGF) foram comercializados, mas ambos continham subprodutos secundários que eram ambos inibidores não naturais e conhecidos da cicatrização de feridas. Ao remover esses anticoagulantes e modificar os protocolos de centrifugação, o PRF foi introduzido alguns anos depois, com o potencial de impactar marcadamente muitos campos da medicina, incluindo a odontologia. Muitos aspectos importantes para a regeneração de tecidos foram revelados desde então, incluindo o importante papel da fibrina, bem como a liberação preferencial de fatores de crescimento durante períodos mais longos de tempo de PRF. Além disso, ao introduzir um novo conjunto de células em concentrados de plaquetas (nomeadamente leucócitos), foi observado um impacto marcado na regeneração de tecidos e na cicatrização de feridas. Nos últimos 5 anos, modificações adicionais na velocidade e no tempo de centrifugação melhoraram o PRF em um conceito agora conhecido como “conceito de centrifugação de baixa velocidade”. Os pesquisadores começaram a modificar técnicas cirúrgicas para tratar favoravelmente pacientes com PRF com melhores resultados clínicos. Juntos, muitos líderes de opinião importantes de todo o mundo foram reunidos para compartilhar suas experiências e conhecimentos em muitos cursos e seminários educacionais sobre o que hoje conhecemos como fibrina rica em plaquetas. Neste primeiro capítulo, destacamos a descoberta da PRF e os estudos que levaram ao seu primeiro uso na medicina regenerativa. Focamos especificamente em suas propriedades para a cicatrização de feridas e como suas vantagens apresentadas em relação a versões anteriores de concentrados de plaquetas aumentaram favoravelmente o potencial regenerativo de concentrados de plaquetas em odontologia. Destaques: Introdução à Fibrina Rica em Plaquetas Razões para sua invenção há duas décadas Suas variações do concentrado de plaquetas formalmente conhecido “plasma rico em plaquetas” ou “PRP” O primeiro caso tratado com PRF Propriedades importantes para a cicatrização de feridas 1.1 INTRODUÇÃO: A cicatrização de feridas é um processo biológico complexo, onde muitos eventos celulares ocorrem simultaneamente levando ao reparo ou regeneração de tecidos danificados [1-4]. Muitas tentativas foram feitas no campo da regeneração tecidual com o objetivo de previsivelmente reparar, regenerar ou restaurar tecidos danificados e doentes [1–4]. Estes incluem estratégias com materiais estranhos frequentemente derivados de aloenxertos, xenoenxertos ou aloplásticos produzidos sinteticamente para regenerar os tecidos do hospedeiro [1-4]. Embora muitos desses materiais tenham se mostrado promissores em vários aspectos da medicina regenerativa, é importante notar que todos criam uma “reação de corpo estranho”, na qual um material estranho é introduzido nos tecidos humanos hospedeiros. Os concentrados de plaquetas coletados a partir de sangue total foram introduzidos pela primeira vez há mais de 20 anos. O conceito foi desenvolvido com o objetivo de utilizar as proteínas do sangue humanocomo uma fonte de fatores de crescimento capazes de apoiar a angiogênese e o crescimento de tecido com base na noção de que o suprimento sanguíneo é um pré-requisito para a regeneração tecidual [5]. Quatro aspectos da cicatrização de feridas já foram descritos como componentes- chave para a regeneração bem-sucedida de tecidos humanos (Figura 1.1). Estes incluem 1) hemostasia, 2) inflamação, 3) proliferação e 4) maturação. Cada fase engloba vários tipos de células. Uma das principais desvantagens dos biomateriais atualmente utilizados no campo da engenharia de tecidos é que a grande maioria é tipicamente de natureza avascular e, portanto, não fornece o suprimento vascular necessário para obter uma regeneração completa dos tecidos moles ou duros [5]. Deve-se notar ainda que, em geral, a cicatrização de feridas exige a interação complexa de vários tipos de células com uma matriz extracelular tridimensional, bem como fatores de crescimento solúveis capazes de facilitar a regeneração [6]. Certamente, uma área de pesquisa em odontologia que ganhou grande impulso nos últimos anos é a dos fatores de crescimento recombinantes, onde um número tem sido usado para regenerar com sucesso tecidos moles ou duros [7-9]. A Tabela 1.1 fornece uma lista dos fatores de crescimento atualmente aprovados, juntamente com seus papéis individuais na regeneração de tecidos e indicações clínicas que apoiam seu uso. Similarmente, um número de membranas de barreira com várias funções e propriedades de reabsorção também têm sido comumente utilizadas em odontologia regenerativa formulada a partir de materiais sintéticos ou derivados de animais [10]. Por fim, muitos materiais de enxerto ósseo são trazidos ao mercado todos os anos, todos caracterizados por suas vantagens e desvantagens específicas durante a regeneração do tecido. Embora cada um dos biomateriais acima mencionados tenha demonstrado possuir propriedades necessárias para a reparação e regeneração de vários tecidos encontrados na cavidade oral, muito poucos possuem o potencial para promover o fornecimento de sangue / angiogênese diretamente aos tecidos danificados. A cicatrização de feridas foi, portanto, previamente caracterizada como um processo de quatro estágios com fases sobrepostas [7-9]. O que é digno de nota é o fato de as plaquetas terem sido descritas como componentes-chave que afetam as fases iniciais da regeneração tecidual, importantes durante a hemostasia e a formação de coágulos de fibrina [6]. Também foi demonstrado que as plaquetas secretam vários fatores de crescimento importantes, incluindo fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), fatores de coagulação, moléculas de adesão, citocinas / quimiocinas e uma variedade de outros fatores angiogênicos capazes de estimular a proliferação e ativação de células envolvidas no processo de cicatrização de feridas, incluindo fibroblastos, neutrófilos, macrófagos e células-tronco mesenquimais (MSCs) [11]. Curiosamente, em meados da década de 1990, duas estratégias separadas foram adotadas para regenerar tecidos humanos com base nesses conceitos. Primeiro, o principal fator de crescimento secretado pelas plaquetas (PDGF) foi comercializado em um fator de crescimento recombinante (rhPDGF-BB). Desde então, este tem sido aprovado pela FDA para a regeneração de numerosos tecidos do corpo humano, incluindo defeitos intra-óssea no campo da periodontologia. Uma segunda estratégia foi proposta ao mesmo tempo para coletar doses supra fisiológicas de plaquetas, utilizando a centrifugação. Como o sangue é naturalmente conhecido por coagular em minutos, o uso adicional de anticoagulantes foi adicionado a este processo para manter uma consistência líquida do sangue durante todo este procedimento. Uma correlação positiva entre a contagem de plaquetas e a fase regenerativa foi, portanto, observada para a cicatrização de feridas teciduais. De fato, também foi demonstrado que a combinação simples de materiais de enxerto ósseo só com sangue é conhecida por aumentar a angiogênese e a nova formação óssea de enxertos ósseos quando comparada com enxertos ósseos implantados isolados que não são pré-revestidos [12]. Com base nessas descobertas, vários grupos de pesquisa em muitos campos da medicina começaram nos anos 90 a estudar os efeitos de vários concentrados de plaquetas para a cicatrização de feridas teciduais adaptando várias técnicas e protocolos de centrifugação com o objetivo de melhorar a regeneração tecidual. 1.2 BREVE HISTÓRIA DOS CONCENTRADOS DE PLAQUETAS: É interessante ressaltar que o uso de concentrados de plaquetas aumentou drasticamente em popularidade na última década desde a descoberta da PRF. Apesar disso, é importante entender que os fatores de crescimento derivados do sangue foram usados na medicina por mais de duas décadas [13]. Essas primeiras tentativas de usar fatores concentrados de crescimento plaquetário foram derivadas do fato de que doses supra- fisiológicas poderiam ser obtidas de plaquetas para promover a cicatrização de feridas durante e após a cirurgia [14, 15]. Esses conceitos foram estabelecidos mais tarde no que hoje é conhecido como “plasma rico em plaquetas” (PRP), que mais tarde foi introduzido na década de 1990 na odontologia com médicos-cientistas líderes, como Whitman e Marx [16, 17]. O principal objetivo do PRP era isolar a maior quantidade de plaquetas e, em última instância, os fatores de crescimento associados à sua coleta e reutilizá-los durante a cirurgia. Os protocolos típicos variaram no tempo de 30 minutos a mais de 1 hora com base em seus respectivos métodos de coleta. Está bem documentado que sua formulação contém mais de 95% de plaquetas; células que têm um efeito direto sobre os osteoblastos, células do tecido conjuntivo, células do ligamento periodontal e células epiteliais [18, 19]. Apesar do crescente sucesso e uso do PRP nos anos iniciais após o seu lançamento, houve várias limitações relatadas que impediram todo o seu potencial. A técnica em si era demorada e, portanto, exigia o uso adicional de fatores anticoagulantes para prevenir a coagulação usando trombina bovina ou CaCl2, ambos inibidores conhecidos da cicatrização de feridas. Estes inconvenientes em combinação com os longos tempos de preparação de colheita / centrifugação foram então frequentemente utilizados em cirurgias maxilofaciais de grande dimensão, enquanto que o dentista ou médico típico foi resistente à sua utilização devido a longos períodos de preparação. Uma das outras desvantagens do PRP era o fato de ser líquido por natureza e, portanto, requeria sua combinação com outros biomateriais, incluindo enxertos ósseos derivados de cadáveres humanos (aloenxertos) ou produtos animais (xenoenxertos), combinando assim seu uso com outros “ produtos não naturais ”. Curiosamente, dados muito recentes de dentro de nossos laboratórios apontaram para a rápida “explosão” dos fatores de crescimento do PRP (Figura 1.2) [20]. Desde então, tem sido sugerido que uma liberação preferencial de fatores de crescimento pode ser obtida por meio de uma curva de liberação mais lenta ao longo do tempo, em oposição a um surto rápido e curto como encontrado usando o PRP [20-22]. Em resumo, a combinação de várias dessas limitações forçou outras pessoas a investigarem novas modalidades de regeneração bem-sucedida. Dessa perspectiva, um concentrado de plaquetas de segunda geração, sem o uso de anticoagulantes, foi desenvolvido com tempos de preparação mais curtos, chamados de fibrina rica em plaquetas (PRF) [23].Durante este procedimento de colheita, muitas das células (que agora incluem leucócitos adicionais) foram capturadas dentro da matriz de fibrina juntamente com fatores de crescimento [24]. O PRF (que mais tarde foi renomeado como leucócito PRF ou L-PRF devido ao seu conteúdo adicional de leucócitos) contém uma variedade de células, que foram individualmente estudadas por seu papel no processo de regeneração descrito mais adiante neste livro. 1.3 O desenvolvimento do PRF do PRP: No início dos anos 2000, o foco da pesquisa na Clínica da Dor em Nice, na França, era tentar resolver problemas relacionados ao fluxo de sangue para úlceras grandes, deixando pacientes com grandes feridas crônicas que potencialmente resultavam em amputação. Na época, alguns grupos de pesquisa sugeriam que o PRP, que era utilizado principalmente como uma dose suprafisiológica de fatores de crescimento derivados do sangue, poderia melhorar a cicatrização de feridas. Apesar disso, o desejo de desenvolver um novo concentrado de plaquetas sem o uso de anticoagulantes (inibidores conhecidos da cicatrização de feridas) era um objetivo primário. Com esses conceitos em mente, novas pesquisas no início dos anos 2000 foram realizadas para desenvolver o que hoje é conhecido como um concentrado de plaquetas de segunda geração sem a utilização de fatores anticoagulantes [23]. O protocolo foi desenvolvido usando um protocolo de centrifugação mais simples, requerendo apenas 1 ciclo de 12 minutos a 2700 rpm (750 g). O objetivo original era girar em altas velocidades de centrifugação, a fim de separar as camadas entre a base do glóbulo vermelho e o líquido claro de sobreposição contendo leucócitos e plasma. Como não foram utilizados anticoagulantes, a formulação resultante veio com um arcabouço de fibrina tridimensional denominado PRF [25-27]. A PRF tem sido altamente pesquisada com mais de 500 publicações sobre o tema, muitas das quais são discutidas neste livro. Pesquisas adicionais de vários grupos em todo o mundo mostraram desde então o impacto marcante dos glóbulos brancos encontrados dentro da matriz de fibrina e seu envolvimento no processo de cicatrização de feridas. Por estas razões, uma defesa melhorada a patógenos estranhos foi observada quando a cirurgia é realizada com PRF levando a resultados clínicos mais favoráveis, resultando em menores taxas de infecção [28-33]. Adicionalmente, macrófagos e neutrófilos contidos no PRF são naturalmente uma das primeiras células encontradas em feridas infectadas. Por estas razões, o uso de PRF durante a cirurgia aumenta o seu número nos estágios iniciais de cura, desempenhando um papel central na fagocitose de detritos, micróbios e tecidos necróticos, bem como direcionando a futura regeneração desses tecidos através da liberação de citocinas e fatores de crescimento. Três componentes principais da PRF foram observados como sendo componentes-chave que auxiliam na regeneração tecidual. Como ilustrado na Figura 1.3, o PRF não apenas contém células hospedeiras, mas também contém uma matriz de fibrina tridimensional contendo vários fatores de crescimento. Estes incluem fator de crescimento transformante beta (TGF- beta), PDGF e VEGF, fator de crescimento de insulina (IGF) e fator de crescimento epidérmico (EGF). Pesquisas recentes mostraram mais especificamente como os leucócitos (em oposição às plaquetas) são os principais implicadores no processo de cicatrização de feridas teciduais capazes de aumentar ainda mais a formação de novos vasos sangüíneos (angiogênese) e a formação de tecidos [25–27, 30, 34]. Também é importante notar que a PRF não foi apenas utilizada em odontologia e muitas pesquisas foram dedicadas à sua utilização em vários outros campos da medicina. Recentemente, a PRF demonstrou eficácia no manejo clínico de úlceras difíceis de cicatrizar, incluindo úlceras do pé diabético, úlceras venosas da perna e úlceras crônicas da perna [35–39]. Além disso, a PRF teve resultados positivos para úlceras da mão [40], defeitos faciais do tecido mole [41], colecistectomia laparoscópica [42], dobras nasolabiais profundas, regiões da porção média depletada de volume, defeitos faciais, rítides superficiais e cicatrizes de acne [43] . Seu uso também foi estendido para a indução da colagênese dérmica [44], correção do prolapso vaginal [45], reparo da fístula uretracutânea [46, 47], procedimentos de lipoescultura cirúrgico [48], reparo do manguito rotador [49], e aguda traumática cicatrização da perfuração do tímpano [50]. Não é preciso mencionar que, aumentando o fluxo sanguíneo para desertar locais de várias etiologias, pode ocorrer uma cicatrização favorável da ferida e regeneração dos tecidos. Sabemos agora que o PRF atende a todos os três importantes critérios para a regeneração tecidual, incluindo 1) suporte de fibrina tridimensional, 2) inclui células autólogas como leucócitos, macrófagos, neutrófilos e plaquetas, e 3) serve como um reservatório de células naturais, fatores de crescimento que podem ser liberados em um período de 10 a 14 dias. A pesquisa demonstrou agora que cada um desses três componentes individuais de regeneração tecidual é importantes durante a cicatrização de feridas com PRF. 1. Principais tipos de células no PRF O objetivo deste capítulo introdutório não é introduzir os tipos de células importantes encontrados no PRF. Isso será descrito mais adiante no Capítulo 2. No entanto, é importante notar que o PRF contém um número de células, incluindo plaquetas, leucócitos, macrófagos, granulócitos e neutrófilos. Após o ciclo de centrifugação, a maioria dessas células são capturadas dentro da matriz de fibrina tridimensional. Como afirmado anteriormente, a adição de sangue apenas aos biomateriais ósseos tem mostrado melhorar drasticamente a angiogênese da ferida [12]. Uma das principais diferenças entre o PRF e o PRP utilizado anteriormente é a incorporação de leucócitos no PRF. Vários estudos mostraram sua importância fundamental durante a resistência a patógenos anti- infecciosos, bem como suas implicações na regulação imunológica [51-53]. Além disso, eles desempenham um papel significativo durante a integração do tecido ao biomaterial do hospedeiro [31,33,54]. Devido aos benefícios adicionais dos leucócitos, não é surpreendente saber que a extração de terceiros molares mostrou especificamente uma redução de até 10 vezes nas infecções por osteomielite, bem como maior cicatrização de feridas após a colocação simples de PRF em alvéolos de extração [55]. Portanto, a influência de células autólogas contidas dentro do PRF, mais notáveis leucócitos, deve ser considerada uma grande vantagem durante a terapia regenerativa. 2. Uma matriz de fibrina natural e suas propriedades biológicas : Uma segunda grande diferença entre PRF e PRP, como mencionado anteriormente, é a falta de anticoagulantes, resultando assim em uma matriz de fibrina (Figura 1.4). Naturalmente, sem anticoagulantes, o sangue coagulará e, por essas razões, a centrifugação deve ocorrer imediatamente após a coleta de sangue. Os protocolos iniciais foram estabelecidos em que 10 mL de sangue foram coletados e centrifugados por 12 minutos a 2700 rpm (750g). No Capítulo 3, o conceito biológico de utilização de velocidades e tempo de centrifugação mais baixos será discutido. No entanto, o que uma vez foi pensado para ser simplesmente um transportador para fatores de crescimento e células, a matriz de fibrina, desde então, demonstrou ser uma característica principal do PRF. A matriz PRF atua como uma componente chave da cicatrização de feridasteciduais, conforme destacado em mais detalhes científicos no Capítulo 2. 3. Citocinas contidas no PRF: A terceira principal vantagem da PRF é o fato de conter fatores naturais de crescimento encontrados no sangue. Embora seus papéis biológicos individuais sejam explicados no capítulo seguinte, o PRF contém TGF-beta, um agente conhecido responsável pela rápida proliferação de vários tipos de células encontradas na cavidade oral [56, 57]. Seu outro principal fator de crescimento é o PDGF, um regulador essencial para a migração, proliferação e sobrevivência de células mesenquimais. Um terceiro fator de crescimento importante no PRF é o VEGF responsável pela angiogênese e o futuro fluxo sanguíneo para os tecidos danificados [58]. Outros fatores de crescimento são o fator de crescimento epidérmico e o fator de crescimento semelhante à insulina, ambos reguladores da proliferação e diferenciação de muitos tipos de células descritos posteriormente no Capítulo 2. A combinação de 1) células hospedeiras, 2) uma matriz de fibrina tridimensional e 3) fatores de crescimento contidos no PRF atuam para aumentar sinergicamente a cicatrização e regeneração de feridas teciduais mais rápidas e mais potentes. 1.4 Efeito do PRF no comportamento do periósteo: Após anos de prática com o uso de PRF, uma propriedade biológica observada em quase todas as técnicas cirúrgicas tem sido a estimulação da capacidade de fornecimento de sangue dentro do periósteo. Deste ponto de vista, o contato direto de PRF com periósteo melhora substancialmente o fornecimento de sangue ao tecido mole queratinizado favorecendo a sua espessura, bem como melhora o fornecimento de sangue aos tecidos ósseos subjacentes. Esta tem sido uma das principais atividades do PRF, onde o estímulo com a liberação de fatores de crescimento ocorre durante um longo período de tempo. 1.5 O primeiro caso tratado com PRF: A maneira mais apropriada de concluir este primeiro capítulo é introduzir o conceito de PRF utilizado na medicina regenerativa nos primeiros anos. As úlceras de perna são um problema comum relatado em pacientes diabéticos, muitas vezes resultando em amputação. Na minha clínica de dor, um paciente com necrose óbvia da pele causada pela síndrome de Lyell com repetidas falhas no tratamento com antibióticos foi encaminhado para mim (Figura 1.5). Nessa perspectiva, os pacientes eram frequentemente encaminhados para minha clínica de dor em Nice, na França, para receber tratamento para dor. Ao longo dos anos, a ciência mostrou que a infecção era frequentemente um problema secundário para o suprimento de sangue deficiente. Portanto, para melhorar os resultados do tratamento, foram feitas tentativas para ver se os coágulos de fibrina PRF poderiam ser utilizados para regenerar esses defeitos (Figura 1.6). A ideia era que, ao introduzir doses supra fisiológicas de fatores de crescimento do sangue, poder-se-ia reintroduzir o fluxo sanguíneo nesses tecidos. Para nosso grande interesse, as feridas que foram inicialmente cobertas com PRF e envoltório de plástico “Saran” começaram a cicatrizar em apenas 10 dias, e a infecção havia desaparecido. Em 30 dias, grandes melhorias clínicas puderam ser visualizadas e isso foi conseguido utilizando apenas PRF, mesmo na ausência de antibióticos (Figura 1.7). Resultados clínicos semelhantes também podem ser observados após a amputação do pé, onde as feridas resultantes eram extremamente difíceis de curar. A aplicação de PRF sozinho poderia reintroduzir o fluxo sanguíneo nesses defeitos, melhorando significativamente a regeneração tecidual (Figuras 1.8 e 1.9). O mais interessante é em que ponto a capacidade natural do corpo prova tratar esses defeitos de maneira fisiológica com sangue humano 100% natural. Após esses primeiros tratamentos, ficou óbvio que o potencial para a PRF ser utilizado em muitos campos da medicina era claro. O conceito foi posteriormente introduzido no campo odontológico, onde um número muito maior de procedimentos regenerativos poderia ser realizado anualmente. A partir daí clínicos experientes tentaram usar PRF em vários procedimentos regenerativos em odontologia, discutidos posteriormente neste livro e o campo tem se expandido desde então. 6. Conclusão: O uso de PRF tem visto um grande e constante aumento na popularidade desde que foi introduzido pela primeira vez em medicina para o tratamento de úlceras e feridas difíceis de cicatrizar. Embora seja descrito como um concentrado de plaquetas de segunda geração, uma das principais vantagens do PRF é o fato de que ele produz sem o uso de anticoagulantes ou outros subprodutos não naturais que previnem a cascata da coagulação e, portanto, é considerado 100% autólogo e natural. Embora o PRF contenha três aspectos importantes para a cicatrização de feridas teciduais, incluindo 1) células hospedeiras, 2) uma matriz de fibrina tridimensional e 3) o acúmulo de fatores de crescimento, seus efeitos sinérgicos têm sido reconhecidos em odontologia principalmente para a cicatrização de tecidos. Estratégias futuras para melhorar as formulações e técnicas de PRF estão sendo continuamente investigadas para melhorar ainda mais os resultados clínicos após procedimentos regenerativos utilizando essa tecnologia. Tabela 1.1 Lista de fatores de crescimento usados para a regeneração de defeitos intraósseos periodontais com vantagens e desvantagens listadas. Fator de crescimento Vantagens Desvantagens Derivado da matriz do esmalte - Imita a formação do desenvolvimento das raízes - Proteínas amelogeninas melhoram a adesão, proliferação e diferenciação das células PDL - Adsorve a superfície da raiz até 4 semanas após a cirurgia - Histologicamente demonstrado como “verdadeira” regeneração periodontal com formação das fibras de Sharpey - Formulação de gel incapaz de impedir o colapso do retalho - Adsorção para outros materiais incertos Factor de crescimento derivado de plaquetas - Fator de crescimento com o maior potencial para recrutar células progenitoras - Potencial proliferativo forte - Precisa de um sistema de transportadora - Nenhuma função específica na regeneração periodontal Proteínas Morfogenéticas Ósseas - Fator de crescimento com o maior potencial para regenerar o osso alveolar - Também algum potencial para recrutar células progenitoras mesenquimais e induzir a proliferação celular - Forte tendência a causar anquilose - Falta de ensaios clínicos demonstrando qualquer uso na regeneração periodontal Plasma Rico em Plaquetas e Fibrina - Concentração sobrenatural de fatores de crescimento - Fonte autologa - Usado para uma variedade de procedimentos e de fácil obtenção - PRP contém anticoagulantes - Normalmente requer o uso de um material de enxerto ósseo para manter o volume Fator de Crescimento e Diferenciação-5 - Segurança e eficácia clínicas recentemente demonstradas - Histologicamente mostrado para melhorar a regeneração periodontal - Menos conhecido sobre o seu modo de ação - Necessidade de mais ensaios clínicos que demonstrem sua validade regeneration – Less known about its mode of action – Need for more clinical trials demonstrating its validity Fig.1.1 Quatro fases de cicatrização de feridas, incluindo 1) hemostasia, 2) inflamação, 3) proliferação e 4) maturação. Destacam-se as sobreposições entre cada uma das fases e a populaçãode células encontradas em cada categoria. Considerando que os linfócitos surgem tipicamente em 7 dias, a capacidade de PRF para introduzir um número alto no dia 0 atua para acelerar a fase regenerativa durante este processo. Fig. 1.2 Liberação do fator de crescimento de PDGF-AB de A-PRF, L-PRF e PRP. Observe a explosão inicial do aumento do fator de crescimento a partir do PRP; no entanto, após um período de 10 dias, os fatores de crescimento significativamente maiores são liberados da A-PRF. (** significa p <0,01). Fonte: Kobayashi et al. 2016 [20]. Fig. 1.3 Três componentes principais do PRF incluem 1) tipos de células (plaquetas, leucócitos e glóbulos vermelhos), 2) um arcabouço tridimensional provisório da matriz extracelular fabricado a partir de fibrina autóloga (incluindo fibronectina e vitronectina) e 3) uma ampla variedade de mais de 100 moléculas bioativas, incluindo mais notavelmente os fatores de crescimento PDGF, VEGF, IGF, EGF, TGF-beta, e BMP2. Fig.1.4 O coágulo de Fibrina Rica em Plaquetas (PRF) formou-se no terço superior dos tubos de vidro após a centrifugação. Fig.1.5 Paciente que se apresenta na Clínica da Dor em Nice, França, com síndrome de Lyell. Antibioticoterapia em tais casos nem sempre é eficaz (caso realizado pelo Dr. Joseph Choukroun). Fig.1.6 Paciente da Figura 1.5 com síndrome de Lyell tratada com PRF. As membranas PRF foram colocadas nos defeitos, envoltas em um envoltório plástico e deixadas cicatrizar sem o uso de antibioticoterapia (caso realizado pelo Dr. Joseph Choukroun). Fig. 1.7 Paciente das Figuras 1.5 e 1.6 com síndrome de Lyell tratada com PRF. Após 10 e 30 dias de cicatrização, observe a melhora acentuada na revascularização tecidual e na cicatrização de feridas (caso realizado pelo Dr. Joseph Choukroun). Fig.1.8 Amputação do pé diabético com infecção após 15 dias. A foto à direita demonstra coágulos de PRF aplicados à ferida (Caso realizado pelo Dr. Joseph Choukroun). Fig. 1.9 Amputação do pé diabético (paciente da Figura 1.8) após 7 e 30 dias de cicatrização (caso realizado pelo Dr. Joseph Choukroun). REFERÊNCIAS: Coury AJ. Expediting the transition from replacement medicine to tissue engineering. Regenerative biomaterials. 2016;3(2):111–3. Dai R, Wang Z, Samanipour R, Koo KI, Kim K. Adipose-Derived Stem Cells for Tissue Engineering and Regenerative Medicine Applications. Stem cells international. 2016; 2016:6737345. Rouwkema J, Khademhosseini A. Vascularization and Angiogenesis in Tissue Engineering: Beyond Creating Static Networks. 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Miron ABSTRACT: Durante o processo natural de cicatrização de feridas, o sangue desempenha um papel importante na aceleração da regeneração dos tecidos, fornecendo várias células, fatores de crescimento, citocinas e fatores de coagulação. Doses supra-fisiológicas de plaquetas (plasma rico em plaquetas) foram inicialmente desenvolvidas para aumentar o número de plaquetas nos locais dos defeitos, no entanto, o uso adicional de aditivos foi necessário, embora a cura tenha sido considerada subótima. Um concentrado de segunda geração chamado fibrina rica em plaquetas (PRF) foi desenvolvido sendo 100% natural e fornecendo três chaves fundamentais para a engenharia de tecidos, ou seja, células, fatores de crescimento e estrutura. Assim como o PRP, o PRF contém muitas plaquetas, e modificações na velocidade e no tempo de centrifugação mostraram aumentar o número de macrófagos e leucócitos, célulasimportantes para defesa do hospedeiro e cicatrização de feridas. Além disso, eles secretam um grande número de fatores de crescimento, incluindo fator de crescimento transformador β1 (TGF-β1), fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e fator de crescimento semelhante à insulina-I (IGF- 1) capaz de promover ainda mais a migração, proliferação e diferenciação celular. Por último, uma vez que os anticoagulantes não são utilizados para a preparação de PRF, é formado um arcabouço de fibrina tridimensional que preenche os três principais critérios de engenharia de tecidos de uma maneira inteiramente biológica e natural. Ao longo dos anos, muitas descobertas foram feitas, incluindo o entendimento de que a fibrina atua simultaneamente para manter vários tipos de células, mas, mais importante, permite uma liberação lenta e gradual dos fatores de crescimento ao longo do tempo. Demonstrou-se que esse perfil de liberação aumenta a angiogênese, o comportamento celular e, por fim, a regeneração tecidual. Este capítulo tem como objetivo descrever os principais componentes do PRF. É discutido o entendimento dos principais fatores de crescimento encontrados no PRF, bem como seus perfis de liberação de várias formulações de PRF. Em seguida, comparamos as vantagens do PRF com o PRP e descrevemos possíveis pesquisas futuras com o objetivo de aumentar nossa compreensão das propriedades biológicas dos concentrados de plaquetas. DESTAQUES: O que é fibrina rica em plaquetas? Como a PRF é diferente do PRP? Quais são os papéis de cada um dos tipos de células encontrados no PRF? Quais são os papéis de cada um dos fatores de crescimento no PRF? Qual o papel da fibrina na cicatrização e regeneração de feridas teciduais? Como a velocidade de centrifugação afeta a liberação de fator de crescimento e PRF? 2. INTRODUÇÃO: A cicatrização da ferida é geralmente dividida em um processo de três estágios - a fase inflamatória, a fase proliferativa e a fase de remodelação. A fase inflamatória começa no momento do ferimento e dura entre 24 e 48 horas. Durante este processo, uma interação dinâmica ocorre entre as células endoteliais, citocinas angiogênicas e matriz extracelular (MEC), onde a entrega de múltiplos fatores de crescimento de uma forma bem controlada visa acelerar a cicatrização de feridas [1]. Em geral, o sangue fornece produtos terapêuticos essenciais que compreendem produtos celulares e proteicos que não podem ser obtidos de outras fontes. Uma vez que uma ferida ocorre, o sangue começa a coagular dentro de alguns minutos para parar o sangramento. Uma das células-chave durante essas fases são as plaquetas que se mostraram importantes reguladores da hemostasia através da formação de coágulos de fibrina [1, 2]. As plaquetas liberam citocinas e fatores de crescimento que atraem mais macrófagos e neutrófilos para os locais defeituosos; em seguida, detritos, tecido necrótico e bactérias da ferida podem ser removidos. No dia 3, a fase proliferativa começa e o coágulo sanguíneo dentro da ferida é ainda fornecido com uma matriz provisória para a migração celular, enquanto o coágulo dentro da luz do vaso contribui para a hemostasia [2]. Os fibroblastos começam a produzir colágeno em uma ordem aleatória e, posteriormente, a angiogênese ocorre ao mesmo tempo em que a ferida gradualmente começa a ganhar estabilidade inicial. Durante a fase final de remodelação, o colágeno é substituído por fibrilas de colágeno organizadas que proporcionam maior resistência ao local lesado onde ocorre a regeneração tecidual (Figura 2.1) [3]). Fig..2.1 Os três estágios do reparo da ferida: (a) Inflamatório (b) Proliferativo (c) fase de Remodelação tecidual Gurtner et al 2008 (3). Reproduced with permission of nature publishing group. O sangue inclui principalmente quatro componentes: plasma, glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas. Particularmente, as plaquetas são relatadas como o componente responsável pela ativação e liberação de fatores cruciais de crescimento, incluindo fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), fatores de coagulação, moléculas de adesão, citocinas e fatores angiogênicos, o que permite o recrutamento e atividade de fibroblastos e leucócitos., macrófagos e células-tronco mesenquimais (MSCs). Fatores de coagulação, fatores de crescimento e citocinas liberadas no coágulo por plaquetas ativadas organizam eventos fisiológicos complexos, resultando em reparo tecidual, remodelamento vascular e regeneração tecidual [2,4,5]. 2.2-Componentes celulares: A terapia com concentrado de plaquetas foi desenvolvida para acelerar naturalmente o potencial regenerativo das plaquetas contidas no sangue. O PRF é formulado por separação do sangue após a centrifugação em vários componentes, incluindo glóbulos vermelhos, plasma, glóbulos brancos e plaquetas. O PRF final derivado naturalmente é um concentrado de glóbulos brancos, plaquetas e fibrina. Foi demonstrado que os concentrados de PRF inicialmente desenvolvidos (também denominados L- PRF) contêm 97% de plaquetas e mais de 50% de leucócitos dentro de uma rede de fibrina de alta densidade quando comparados ao sangue total [6]. As variantes de PRF são principalmente géis sólidos ou densos e não podem ser injetados, embora recentemente o desenvolvimento de um líquido-PRF injetável seja formulado utilizando forças de centrifugação menores para períodos de tempo mais curtos, posteriormente discutidos neste capítulo. Além disso, baixas forças de centrifugação utilizando o “conceito de centrifugação de baixa velocidade” demonstraram que preparações mais novas de PRF (agora denominadas PRF avançado ou A-PRF) podem adicionalmente fornecer um aumento de plaquetas e granulócitos neutrofílicos dentro do coágulo PRF e prolongar a liberação de certos fatores de crescimento [7]. Os leucócitos são o outro tipo de célula principal encontrado na PRF desempenhando um papel proeminente na cicatrização de feridas. Curiosamente, estudos de ciências básicas revelaram o impacto potente e grande dos leucócitos durante a regeneração tecidual [8-10]. O PRF contém um número maior de leucócitos quando comparado aos concentrados de plaquetas de primeira geração, PRP e PRGF. A quantidade de glóbulos brancos no PRF foi determinada em cerca de 50% (com variabilidade dependendo do doador humano) e as novas formulações mostraram melhorias adicionais no número total de leucócitos. Os leucócitos são células que desempenham um papel fundamental na cicatrização de feridas devido à sua ação anti-infecciosa, bem como a regulação imunológica através da secreção de citocinas imunes como interleucina (IL) -1β, IL-6, IL-4 e necrose tumoral fator alfa (TNF-α) [2,4,5]. Embora seu papel na defesa imunológica seja bem caracterizado, eles também servem à função de reguladores que controlam a capacidade de os biomateriais se adaptarem a novos ambientes hospedeiros. Em um estudo anterior, um dos achados interessantes ao quantificar as células encontradas na matriz de PRF histologicamente foi a observação de que a maioria dos leucócitos era encontrada perto do fundo do coágulo de fibrina [7]. Com base nessa constatação, ficou claro que as velocidades de centrifugação (forças g) eram evidentemente muito altas, empurrando os leucócitos até o fundo dos tubos de centrifugação e afastando-os do coágulo da matriz PRF. A fim de redistribuir os números de leucócitos em toda a matriz de PRF, menores velocidades de centrifugaçãoforam investigadas como descrito mais adiante no Capítulo 3. Como os macrófagos fornecem uma fonte contínua de agentes quimiotáticos necessários para estimular a fibrose e angiogênese, os fibroblastos constroem nova MEC necessária para apoiar crescimento de células, novas formulações de PRF (A-PRF, i-PRF) são, portanto, cada vez mais bioativas. 2.3 Vantagens de uma rede tridimensional de fibrina: A fibrina é a forma ativada de uma molécula plasmática chamada fibrinogênio. A combinação de propriedades, incluindo células, e fatores de crescimento em uma matriz de fibrina tridimensional, como encontrada na PRF, atua de forma sinérgica, levando a um aumento rápido e potente da regeneração tecidual. Esta molécula fibrilar solúvel está maciçamente presente tanto no plasma como nos grânulos α que são o grânulo plaquetário mais abundante. A fibrina desempenha um papel determinante na agregação de plaquetas durante a hemóstase. Tem sido relatado que a fibrina sozinha (sem fatores de crescimento ou células vivas) é capaz de atuar como uma matriz provisória permitindo a invasão celular e a regeneração tecidual [11-13]. O PRF tem, portanto, inúmeras vantagens adicionais, pois consiste em um conjunto íntimo de citocinas, cadeias glicanas e glicoproteínas estruturais enredadas dentro de uma rede de fibrina lentamente polimerizada (Figura 2.2). Os fatores de crescimento aprisionados influenciam a MEC, que permite a migração, divisão e alteração fenotípica das células endoteliais, levando à angiogênese [14-16]. Fig.2.2 O exame de MEV do coágulo de fibrina revelou uma matriz de fibrina densa e madura A própria estrutura da PRF foi identificado como uma rede tridimensional biológica. Microporos compostos de fibras finas de fibrina formam-se dentro de coágulos e podem funcionar como scaffold (“Andaimes”) para migração, proliferação e diferenciação celular, bem como para distribuição de fatores de crescimento. As plaquetas são teoricamente aprisionadas maciçamente dentro da rede de fibrina e mantêm os fatores de crescimento contidos dentro dessa malha tridimensional de PRF, seguidas da liberação lenta e gradual dos fatores de crescimento ao longo do tempo [17]. O coágulo também fornece um suporte de matriz para o recrutamento de células de tecido para o local lesionado. Especificamente, a fibrina em conjunto com a fibronectina atua como uma matriz provisória para o influxo de monócitos, fibroblastos e células endoteliais. Em resumo, as limitações iniciais do PRP levaram ao surgimento de um concentrado de plaquetas de segunda geração, que aproveita o fato de que, sem anticoagulantes, uma matriz de fibrina que incorpora o conjunto completo de fatores de crescimento aprisionados em sua matriz é liberada lentamente ao longo do tempo de uma maneira natural [8-10]. Mais recentemente, os relatórios revelaram que as células-tronco existentes naturalmente nos vasos sanguíneos (células-tronco mesenquimais) contribuem para promover a cicatrização de feridas diretamente [18,19]. Embora encontrados em níveis extremamente baixos, as CTMs têm o potencial de se diferenciar em adipócitos, osteoblastos e condrócitos. As CTMs também expressam vários fatores de crescimento, incluindo o fator de crescimento fibroblástico 2 (FGF-2) e o fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), que promovem a proliferação de células endoteliais vasculares, estabilidade vascular e o desenvolvimento de uma rede vascular funcional duradoura [ 20]. Pesquisas futuras que investigam o impacto das MSCs no sangue são necessárias. Embora o PRF não contenha MSCs em grande quantidade, ele pode representar uma estratégia futura para isolar MSCs com relativa facilidade a baixo custo. 2.4 Fatores de crescimento no sangue: Também é importante entender que a inflamação e a cicatrização de feridas são controladas sob alta regulação por uma série de fatores de crescimento. Fatores de crescimento podem estimular ou inibir a migração celular, adesão, proliferação e diferenciação. Embora existam fatores de crescimento em todos os tecidos, é importante notar que o sangue serve como o principal reservatório de numerosos fatores de crescimento e citocinas que promovem a angiogênese e a regeneração tecidual para a cicatrização de feridas. Os fatores de crescimento existem normalmente como precursores inativos ou parcialmente ativos que requerem ativação proteolítica e podem ainda requerer ligação a moléculas da matriz para atividade ou estabilização. Os fatores de crescimento também costumam ter meias-vidas biológicas curtas. Por exemplo, o fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF) tem uma meia-vida de menos de 2 minutos quando injetado por via intravenosa [21]. Nomeadamente, como muitos processos celulares envolvidos na morfogénese requerem uma rede complexa de várias vias de sinalização e usualmente mais do que um fator de crescimento, os esforços de investigação recentes centraram-se em esquemas para distribuição sequencial de múltiplos fatores de crescimento [22]. Ao contrário dos fatores de crescimento recombinantes, os concentrados de plaquetas criam a oportunidade de fornecer muitos fatores de crescimento autólogos simultaneamente. As plaquetas e macrófagos liberam uma abundância de fatores, incluindo fator de crescimento transformador beta-1 (TGF-β1), PDGF, fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), fator de crescimento epidérmico (EGF) e fator de crescimento semelhante à insulina (IGF) [23, 24]. Abaixo os seus papéis individuais são brevemente descritos: TGF-β1: O fator de crescimento transformador β (TGF-β) é uma superfamília de mais de 30 membros descrita na literatura como agentes de fibrose [25, 26]. Sabe-se que as plaquetas são uma importante fonte de produção de TGF-β. O papel do TGF-β medeia a reparação tecidual, a modulação imunológica e a síntese de matriz extracelular. As proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) também fazem parte da subfamília TGF. O TGF-β1, a isoforma predominante, é importante na cicatrização de feridas, com papéis na inflamação, angiogênese, re-epitelização e regeneração do tecido conjuntivo [21]. Este fator de crescimento é crucial durante a formação óssea, contribuindo para os precursores de osteoblastos na quimiotaxia e mitogênese e estimula a deposição de osteoblastos de tecido mineralizado na matriz de colágeno ósseo. É também relatado que o TGF-pi pode regular positivamente o VEGF, favorecendo assim a angiogênese e o recrutamento de células inflamatórias. Embora seus efeitos em termos de proliferação sejam altamente variáveis, para a grande maioria dos tipos celulares, constitui o agente de fibrose mais potente dentre todas as citocinas e o fator de crescimento comumente liberado do osso autógeno durante a reparação e remodelação tecidual [21]. PDGF: Fatores de crescimento derivados de plaquetas (PDGFs) são reguladores essenciais para a migração, proliferação e sobrevivência de linhagens de células mesenquimais e promovem a produção de colágeno para remodelamento da MEC durante a cicatrização [27-32]. As plaquetas são a principal fonte de PDGF com vários grupos divididos em dímeros de polipeptídio homo- (PDGF-AA, PDGF-BB, PDGF-CC e PDGF-DD) e heterodímicos (PDGF-AB) ligados por ligações dissulfureto. Eles estão presentes em grandes quantidades nos grânulos α das plaquetas. Curiosamente, o PDGF é acumulado em grandes quantidades na matriz PRF e é considerado uma das importantes moléculas liberadas ao longo do tempo da PRF. É importante notar que, como o PDGF tem uma meia-vida extremamente curta, a matriz do PRF atua para darsuporte à sua liberação lenta e gradual ao longo do tempo. O PDGF é também um importante mitógeno para osteoblastos e células osteoprogenitoras indiferenciadas, fibroblastos, células musculares lisas e células gliais. Uma vez que desempenha um papel tão crítico nos mecanismos de cicatrização fisiológica, uma fonte recombinante comercialmente disponível (rhPDGF-BB) foi disponibilizado após ter recebido aprovação da FDA para a regeneração de vários defeitos em medicina e odontologia. VEGF: O fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) é secretado por trombóticos e macrófagos ativados em sítios danificados para promover a angiogênese. A família VEGF está relacionada ao PDGF e inclui VEGF- A, -B, -C, -D e -E. O VEGF foi anteriormente isolado e descrito como o fator de crescimento mais potente que leva à angiogênese dos tecidos, estimulando a formação de novos vasos sanguíneos e, portanto, trazendo nutrientes e aumentando o fluxo sanguíneo para o local da lesão [20,33]. Ele tem efeitos potentes sobre o remodelamento tecidual e a incorporação de VEGF humano recombinante em vários biomateriais ósseos tem demonstrado aumentar a neoformação óssea, indicando os efeitos rápidos e potentes do VEGF [34]. EGF: A família EGF estimula a quimiotaxia e angiogênese de células endoteliais e mitose de células mesenquimais. Além disso, aumenta a epitelização e reduz acentuadamente o processo de cicatrização global quando administrado. O EGF é liberado após lesão aguda e age para aumentar significativamente a resistência à tração de feridas. O receptor de EGF é expresso na maioria dos tipos de células humanas, incluindo aqueles que desempenham um papel crítico durante o reparo da ferida, como fibroblastos, células endoteliais e queratinócitos [35]. IGF: Os fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs) são reguladores positivos da proliferação e diferenciação da maioria dos tipos de células, e atuam como agentes de proteção celular [36]. Este fator de crescimento é liberado das plaquetas durante sua ativação e degranulação e estimula a diferenciação e a mitogênese das células mesenquimais. Embora os IGFs sejam mediadores proliferativos de células, eles também constituem o eixo principal da regulação da apoptose celular programado, induzindo sinais de sobrevivência que protegem as células de muitos estímulos apoptóticos [36]. 2.5 PRP versus PRF para liberação do fator de crescimento: O perfil de liberação dos fatores de crescimento tem sido um tópico de pesquisa importante e altamente debatido nos últimos anos. Estes diferem significativamente entre o PRP e o PRF. O desenvolvimento do PRF permitiu controlar e enriquecer os fatores de crescimento dos concentrados de plaquetas, permitindo uma liberação mais lenta e gradual dos fatores de crescimento ao longo do tempo. O fato de que esta segunda geração de concentrado de plaquetas contém leucócitos dentro da matriz de fibrina também permitiu uma secreção aumentada de fatores de crescimento a partir dessas células envolvidas na regeneração tecidual [37]. A liberação do fator de crescimento de três diferentes concentrados de plaquetas, incluindo PRP, L-PRF, A-PRF, foi relatada por Kobayashi et al. (Figuras 2.3 e 2.4) [14]. PRF (L-PRF e A-PRF) liberaram uma quantidade total maior de fatores de crescimento quando comparados ao PRP ao longo de um período de 10 dias. Fig. 2.3 Libertação do fator de crescimento de PRP e PRF em cada momento de PDGF-AA e -BB ao longo de um período de 10 dias. Observe que, embora o PRP tenha fatores de crescimento significativamente maiores liberados nos primeiros momentos, em um período de 10 dias, níveis significativamente mais altos são mais comumente encontrados com A-PRF devido à liberação lenta e gradual de fatores de crescimento utilizando velocidades de centrifugação mais lentas. Fonte: Kobayashi et al. 2016 [14]. Reproduzido com permissão da Springer. A fim de caracterizar precisamente a liberação do fator de crescimento durante um período prolongado, a análise da nossa equipe de pesquisa investigou as proteínas sanguíneas comuns, incluindo PDGF-AA, -AB e - BB em cada um dos seguintes períodos de tempo precoces e tardios, incluindo 15 minutos, 60 minutos, 8 horas, 24 horas, 3 dias e 10 dias (Figura 2.3). Curiosamente, em um ponto de tempo precoce (15 minutos), níveis significativamente mais altos de PDGF-AA são liberados do PRP quando comparado ao L-PRF ou A-PRF, enquanto níveis significativamente mais baixos foram observados em 60 minutos, demonstrando que o PRP libera PDGF- AA entre 0 e 15 minutos e, posteriormente, liberação significativamente menor é observada em comparação com PRF até 10 dias (Figura 2.3). Embora não tenham sido detectadas diferenças significativas nos momentos iniciais entre A-PRF e L-PRF (até 1 dia), aos 3 dias a A-PRF apresentou uma maior liberação de fator de crescimento de PDGF-AA quando comparado ao PRP e L-PRF (Figura 2.3). Além disso, o total de proteínas PDGF-AA acumuladas ao longo do tempo demonstrou que, enquanto o PRP mostrou níveis significativamente mais baixos de 8 horas até 10 dias, enquanto em contraste, níveis significativamente mais altos foram detectados para A- PRF de 1 a 10 dias quando comparado com PRP e PRF (Figura 2.3). Além disso, o PDGF-AA foi encontrado liberado de todas as concentrações de plaquetas em concentrações 6 a 10 vezes maiores quando comparado ao PDGF-AB e ao PDGF-BB. Tendências semelhantes foram também observadas para PDGF-AB e PDGF-BB. A liberação de TGF-β1 e VEGF também foi calculada e uma tendência similar foi observada, pelo que o PRP promoveu a liberação precoce de fatores de crescimento aos 15 minutos e 8 horas quando comparado ao PRF (L-PRF ou A-PRF) (Figura 2.4). Depois disso, os níveis de PRP caíram consideravelmente e tanto o L-PRF como o A-PRF mostraram níveis elevados significativos tanto do TGF-β1 como do VEGF. Fig. 2.4 Libertação do fator de crescimento de PRP e PRF em cada ponto de tempo de TGF-β1 e VEGF ao longo de um período de 10 dias. Mais uma vez, verificou-se que o PRP liberou fatores de crescimento mais elevados nos primeiros momentos; no entanto, o A-PRF demonstrou liberação significativamente mais alta em pontos de tempo posteriores. No geral, mais liberação de fator de crescimento de A-PRF foi observada quando comparada com as outras modalidades. Fonte: Kobayashi et al. 2016 [14]. Reproduzido com permissão da Springer. Em geral, a liberação de EGF e IGF foi menor em quantidade quando comparada às concentrações de PDGF, TGF-β1 e VEGF. Diferentes tendências foram observadas entre os perfis de liberação de EGF e IGF [14]. O acúmulo total de proteína demonstrou o maior EGF total para o A-PRF, sendo o mais baixo o PRP. Além disso, foram observados níveis significativamente mais altos de IGF para o PRP aos 15 minutos, 60 minutos e 8 horas em comparação com o PRF. No geral, o PRP pode ser recomendado para entrega rápida de fatores de crescimento, enquanto o A-PRF é mais adequado para entrega a longo prazo, até um período de 10 dias. 2,6 L-PRF versus A-PRF vs A-PRF + - novos achados com o conceito de baixa velocidade de centrifugação e baixo tempo induzem liberação de fator de crescimento ainda maior: A liberação gradual de fatores de crescimento para os tecidos circundantes é mais comumente conhecida como fatores adequados para a engenharia de tecidos. Algo digno de nota é que o desenvolvimento do conceito de centrifugação de baixa velocidade mais tarde descrito em detalhes no Capítulo 3, o L-PRF padrão foi melhorado
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