PRP כגישה חדשה למניעת זיהום: הכנה ו<em> במבחנה</em> מאפיינים מיקרוביאלית של PRP
Summary
זיהום שתל הקשורים הוא סיבוך קליני משמעותי. מחקר זה מתאר גישה באמצעות פלזמה עשירה בטסיות (PRP) כדי למנוע זיהומים הקשורים שתל, מציג את הפרוטוקול להכנת PRP עם ריכוז טסיות דם קבוע, ומדווח על נכסים שזוהו לאחרונה מיקרוביאלית של PRP ופרוטוקולים הקשורים לבחינת מאפיינים מיקרוביאלית כאלה<em> במבחנה.</em
Abstract
זיהום שתל הקשורים הופך להיות יותר ויותר מאתגר לתעשיית הבריאות עולמי בשל הגדלת עמידות לאנטיביוטיקה, העברה של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה בין חיות ובני אדם, ועלות הגבוהה של טיפול בזיהומים.
במחקר זה, אנו חושפים את אסטרטגיה חדשה שעשויה להיות יעילים במניעת שתל הקשורים זיהום על בסיס התכונות מיקרוביאלית הפוטנציאליות של פלזמה עשירה בטסיות (PRP). בשל תכונותיו, למדו היטב לקידום ריפוי, PRP (מוצר ביולוגי) כבר משמש יותר ויותר ליישומים קליניים כוללים ניתוחים אורתופדיים, ניתוחי חניכיים ופה, ניתוחי לסת, ניתוחים פלסטיים, רפואת ספורט, וכו '
PRP יכול להיות חלופה מתקדמת לטיפולים אנטיביוטיים קונבנציונליים במניעת זיהומים הקשורים שתל. השימוש בPRP עשוי להיות יתרון בהשוואה לטיפולים אנטיביוטיים קונבנציונליים siNCE PRP הוא פחות סביר לגרום לעמידות לאנטיביוטיקה וPRP של מיקרוביאלית ותכונות ריפוי מקדם עשויים להיות השפעה סינרגיסטית על מניעת זיהום. זה ידוע היטב כי פתוגנים ותאי אדם הם מירוץ למשטחי שתל, והמאפיינים של PRP ריפוי קידום יכולים לשפר מצורף תא אנושי ובכך להפחית את הסיכויים לזיהום. בנוסף, PRP הוא מטבעו ביולוגי, ובטוח וחופשי מהסיכון למחל העברה.
למחקר שלנו, יש לנו נבחרו מספר זני חיידקים קליניים שמצויים לרוב בזיהומים אורתופדיים ובדקו האם יש בPRP מאפיינים מיקרוביאלית מבחנה נגד חיידקים אלה. הכנו PRP באמצעות גישת צנטריפוגה פעמים אשר מאפשרת את אותו ריכוז טסיות כדי להתקבל לכל המדגמים. השגנו ממצאים מיקרוביאלית עקביים ומצאנו שיש לו חזק בPRP מאפיינים מיקרוביאלית מבחנה נגד חיידקים כמו methiaureus רגיש-cillin והעמיד methicillin סטפילוקוקוס, קבוצת סטרפטוקוקוס, וNeisseria gonorrhoeae. לכן, השימוש בPRP יכול להיות פוטנציאל למניעת הזיהום ולהפחית את הצורך בטיפול יקר שלאחר ניתוח שתל של זיהומים הקשורים.
Introduction
זיהום שתל הקשורים הוא סיבוך קליני משמעותי. סטפילוקוקוס אוראוס (ס aureus) הוא אחד ממיקרואורגניזמים הנפוצים ביותר שבודדו מזיהומים הקשורים שתל. הוא מסוגל לייצר biofilm המכסה את פני השטח של שתלים ועלולים להוביל לזיהום 1,2 עמיד לאנטיביוטיקה. טיפול בזיהום נלווה שתל-לעתים קרובות דורש אשפוז ארוך טווח לdebridements החוזרים ונשנים וטיפול אנטיביוטי ממושך Parenteral. במקרים עמידים לאנטיביוטיקה, הסרת השתל עשויה להיות נחוצה. ההתנגדות הגוברת של חיידקים לאנטיביוטיקה יש גם מכונה על ידי המרכז לבקרת מחלות ומניעתן (CDC), "אחד מבעיות הבריאות הקשות ביותר בעולם." עם זמן, ללא התפתחות של טיפולים חדשים ויעילים מיקרוביאלית, זה אפשרי כי פתוגנים עמידים לשילוב תרופות יהיו חשוכים עם אנטיביוטיקה קונבנציונלית. מניעת שתל הקשוריםזיהום לכן חשוב וסוכנים מניעתי רומן או גישות יש צורך למניעת זיהומים כאלה.
פלזמה טסיות דם עשיר (PRP) היא ריכוז של דם אוטולוגית המכיל מעל 30 גורמי גדילה אשר יכול לסייע בריפוי עצם ושתל עצם 3-5. היישום של PRP כדי לשפר את התחדשות עצם ורקמות רכות התבגרות דווח יותר ויותר במרפאות בגלל הריכוז הגבוה של גורמי גדילה שונים שפורסמו על ידי טסיות.
כמה מאפיינים של PRP PRP עולים כי יכול להיות גם מאפיינים מיקרוביאלית 6-9. PRP מכיל מספר גדול של טסיות דם, ריכוז גבוה של תאי דם לבנים (שעשוי להחזיק פעולות מארח הגנה נגד חיידקים ופטריות), ופפטידים מיקרוביאלית מרובים 7,8,10. במחקר שנערך לאחרונה בעוקבה גדולה של חולים ניתוחיים לב, התגלה כי שימוש intraoperative של PRP ג'ל במהלך סגירת הפצע signifירידת icantly השכיחות של זיהום עצם חזה שטחי ועמוק 11. המסיבות והתצפיות הללו, שערו כי PRP, מלבד תכונותיו, למדו היטב ריפוי המקדם, יש מאפיינים מיקרוביאלית. היתרונות הפוטנציאליים של שימוש PRP כדי למנוע זיהום יכולים לכלול: (i) PRP הוא פחות סביר לגרום להתנגדות בהשוואה לטיפולים אנטיביוטיים קונבנציונליים. (Ii) PRP יש גם תכונות שמקדמות ריפוי אשר עשוי להיות השפעה סינרגיסטית על מניעת זיהום; המאפיינים של PRP ריפוי המקדם יכולים לספק חותם כדי למנוע עיקול חיידקים ובכך להפחית את הסיכויים לזיהום כפתוגנים ותאי אדם הם מירוץ למשטחי שתל 12 , 13. (Iii) PRP הוא מטבעו ביולוגי, ובטוח וחופשי מהסיכון למחל העברה.
המטרה שלנו לטווח הארוך היא להשתמש PRP כגישה חדשה למניעת שתל הקשורים infectiתוספות. מטרת מחקר זה היה להכין PRP באמצעות גישת צנטריפוגה פעמים, כדי לבחון PRP של נכסים במבחנת מיקרוביאלית, וכדי לתאר את הפרוטוקולים להערכת מאפיינים מיקרוביאלית כאלה.
Protocol
Representative Results
Discussion
פלזמה טסיות דם עשיר כבר בשימוש יותר ויותר ליישומים קליניים בשל מאפייניה ריפוי המקדם 15-17. במחקר הנוכחי, PRP הוצג כגישה חדשה למניעת זיהום. PRP נמצא יש מאפיינים מיקרוביאלית חזקים נגד MRSA, MSSA, הקבוצה סטרפטוקוקוס, וNeisseria gonorrhoeae. היתרונות העיקריים של PRP, בהשוואה לטיפול…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים Therwa חמזה, John E. Tidwell, נינה קלוביס, וסוזן סמית לסיוע ניסיוני וסוזן סמית להגהה. המחברים גם להודות לג'ון תומאס, PhD למתן הקליני מבודדי החיידקים וג'ון ב 'ברנט, דוקטורט על תמיכתו ואת השימוש במעבדת הבטיחות הביולוגית במחלקה למיקרוביולוגיה, אימונולוגיה וביולוגיה של תא באוניברסיטת מערב וירג'יניה. החוקרים מכירים בתמיכה כספית מOsteosynthesis וטראומת טיפול הקרן והקרן לאומית למדע (# 1003907). ניסויי מיקרוסקופ וניתוח תמונה בוצעו גם במתקן אוניברסיטת מערב וירג'יניה ההדמיה, אשר נתמך בחלקו על ידי מרי אב רנדולף מרכז הסרטן והמענק NIH P20 RR016440.
שימוש בבעלי חיים לדם מושך אושרו על ידי הטיפול באוניברסיטת מערב וירג'יניה המוסדי ובעלי חי ועדת שימוש. כל הניסויים בוצעו בעמידה בכל guidelin הרלוונטיes, תקנות, וגופים רגולטוריים.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Bovine thrombin | King Pharmaceuticals, Inc | 60793-215-05 | Thrombin (bovine origin) |
| Calcium chloride | King Pharmaceuticals, Inc | 60793-215-05 | 10% calcium chloride |
| Ethanol | Sigma-Aldrich | E7023 | |
| Isoflurane | Baxter | 1001936060 | |
| Mueller Hinton broth | Becton, Dickinson and Company | 275710 | |
| Phosphate-buffered saline | Sigma-Aldrich | D8662 | |
| Tri-sodium citrate | Sigma-Aldrich | W302600 | |
| Tryptic soy agar | Fisher Scientific | R01202 | |
| Centrifuge | Kendro Laboratory Products | 750043077 | |
| Syringe filter | Millipore | SLGP033RS |
References
- Gristina, A. G. Biomaterial-centered infection: microbial adhesion versus tissue integration. Science. 237, 1588-1595 (1987).
- Gristina, A. G., Costerton, J. W. Bacterial adherence to biomaterials and tissue. The significance of its role in clinical sepsis. J. Bone Joint Surg. Am. 67, 264-273 (1985).
- Everts, P. A., et al. Reviewing the structural features of autologous platelet-leukocyte gel and suggestions for use in surgery. Eur. Surg. Res. 39, 199-207 (2007).
- Marx, R. E. Platelet-rich plasma (PRP): what is PRP and what is not PRP. Implant. Dent. 10, 225-228 (2001).
- Toscano, N., Holtzclaw, D. Surgical considerations in the use of platelet-rich plasma. Compend. Contin. Educ. Dent. 29, 182-185 (2008).
- Cieslik-Bielecka, A., Gazdzik, T. S., Bielecki, T. M., Cieslik, T. Why the platelet-rich gel has antimicrobial activity?. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. 103, 303-306 (2007).
- Yeaman, M. R. The role of platelets in antimicrobial host defense. Clin. Infect. Dis. 25, 951-970 (1997).
- Tang, Y. Q., Yeaman, M. R., Selsted, M. E. Antimicrobial peptides from human platelets. Infect Immun. 70, 6524-6533 (2002).
- El-Sharkawy, H., et al. Platelet-rich plasma: growth factors and pro- and anti-inflammatory properties. J. Periodontol. 78, 661-669 (2007).
- Krijgsveld, J., et al. Thrombocidins, microbicidal proteins from human blood platelets, are C-terminal deletion products of CXC chemokines. J. Biol. Chem. 275, 20374-20381 (2000).
- Trowbridge, C. C., et al. Use of platelet gel and its effects on infection in cardiac surgery. J. Extra Corpor. Technol. 37, 381-386 (2005).
- Gristina, A. G., Naylor, P., Myrvik, Q. Infections from biomaterials and implants: a race for the surface. Med. Prog. Technol. 14, 205-224 (1988).
- Subbiahdoss, G., Kuijer, R., Grijpma, D. W., vander Mei, H. C., Busscher, H. J. Microbial biofilm growth vs. tissue integration: “the race for the surface” experimentally studied. Acta Biomater. 5, 1399-1404 (2009).
- Klevens, R. M., et al. Invasive methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections in the United States. JAMA. 298, 1763-1771 (2007).
- Foster, T. E., Puskas, B. L., Mandelbaum, B. R., Gerhardt, M. B., Rodeo, S. A. Platelet-rich plasma: from basic science to clinical applications. Am. J. Sports Med. 37, 2259-2272 (2009).
- Carlson, N. E., Roach, R. B. Platelet-rich plasma: clinical applications in dentistry. J. Am. Dent. Assoc. 133, 1383-1386 (2002).
- Man, D., Plosker, H., Winland-Brown, J. E. The use of autologous platelet-rich plasma (platelet gel) and autologous platelet-poor plasma (fibrin glue) in cosmetic surgery. Plast. Reconstr. Surg. 107, 229-237 (2001).
- Fridkin, S. K., et al. Epidemiological and microbiological characterization of infections caused by Staphylococcus aureus with reduced susceptibility to vancomycin, United States, 1997-2001. Clin. Infect. Dis. 36, 429-439 (1997).
- Jackson, C. R., Fedorka-Cray, P. J., Davis, J. A., Barrett, J. B., Frye, J. G. Prevalence, species distribution and antimicrobial resistance of enterococci isolated from dogs and cats in the United States. J. Appl. Microbiol. 107, 1269-1278 (2009).
- Murray, C. K., et al. Recovery of multidrug-resistant bacteria from combat personnel evacuated from Iraq and Afghanistan at a single military treatment facility. Mil. Med. 174, 598-604 (2009).
- Durr, M., Peschel, A. Chemokines meet defensins: the merging concepts of chemoattractants and antimicrobial peptides in host defense. Infect Immun. 70, 6515-6517 (2002).
- Hancock, R. E. Peptide antibiotics. Lancet. 349, 418-422 (1997).
- Dohan Ehrenfest, D. M., Rasmusson, L., Albrektsson, T. Classification of platelet concentrates: from pure platelet-rich plasma (P-PRP) to leucocyte- and platelet-rich fibrin (L-PRF). Trends Biotechnol. 27, 158-167 (2009).
- Kalen, A., Wahlstrom, O., Linder, C. H., Magnusson, P. The content of bone morphogenetic proteins in platelets varies greatly between different platelet donors. Biochem. Biophys. Res. Commun. 375, 261-264 (2008).
- Weibrich, G., Kleis, W. K., Hafner, G., Hitzler, W. E. Growth factor levels in platelet-rich plasma and correlations with donor age, sex, and platelet count. J. Craniomaxillofac. Surg. 30, 97-102 (2002).
- Mazzucco, L., Balbo, V., Cattana, E., Guaschino, R., Borzini, P. Not every PRP-gel is born equal. Evaluation of growth factor availability for tissues through four PRP-gel preparations: Fibrinet, RegenPRP-Kit, Plateltex and one manual procedure. Vox Sang. 97, 110-118 (2009).
- Lei, H., Gui, L., Xiao, R. The effect of anticoagulants on the quality and biological efficacy of platelet-rich plasma. Clin. Biochem. 42, 1452-1460 (2009).
- Redler, L. H., Thompson, S. A., Hsu, S. H., Ahmad, C. S., Levine, W. N. Platelet-rich plasma therapy: a systematic literature review and evidence for clinical use. Phys. Sportsmed. 39, 42-51 (2011).
- Whitman, D. H., Berry, R. L., Green, D. M. Platelet gel: an autologous alternative to fibrin glue with applications in oral and maxillofacial surgery. J. Oral Maxillofac. Surg. 55, 1294-1299 (1997).
- Anitua, E. Plasma rich in growth factors: preliminary results of use in the preparation of future sites for implants. Int. J. Oral Maxillofac. Implants. 14, 529-535 (1999).
- Whitman, D. H., Berry, R. L. A technique for improving the handling of particulate cancellous bone and marrow grafts using platelet gel. J. Oral. Maxillofac. Surg. 56, 1217-1218 (1998).
- Currie, L. J., Sharpe, J. R., Martin, R. The use of fibrin glue in skin grafts and tissue-engineered skin replacements: a review. Plast. Reconstr. Surg. 108, 1713-1726 (2001).
- Nikulin, A. A. Effect of calcium, thrombin and nucleotides (ADP, cAMP, cGMP) on blood platelet glycolysis and energy metabolism. Farmakol. Toksikol. 43, 585-590 (1980).
- Hantgan, R. R., Taylor, R. G., Lewis, J. C. Platelets interact with fibrin only after activation. Blood. 65, 1299-1311 (1985).
- Hantgan, R., Fowler, W., Erickson, H., Hermans, J. Fibrin assembly: a comparison of electron microscopic and light scattering results. Thromb. Haemost. 44, 119-124 (1980).
- Li, B., Jiang, B., Boyce, B. M., Lindsey, B. A. Multilayer polypeptide nanoscale coatings incorporating IL-12 for the prevention of biomedical device-associated infections. Biomaterials. 30, 2552-2558 (2009).
- Li, B., Jiang, B., Dietz, M. J., Smith, E. S., Clovis, N. B., Rao, K. M. K. Evaluation of local MCP-1 and IL-12 nanocoatings for infection prevention in open fractures. J. Orthop. Res. 28, 48-54 (2010).
- Boyce, B. M., Lindsey, B. A., Clovis, N. B., Smith, E. S., Hobbs, G. R., Hubbard, D. F., Emery, S. E., Barnett, J. B., Li, B. Additive effects of exogenous IL-12 supplementation and antibiotic treatment in infection prophylaxis. J. Orthop. Res. 30 (2), 196-202 (2012).
