Analiza efektywności czynników wzrostowych zawartych w PRP i Emdogain

embedImagecenter("Imagecenter_1_681",681, "large");

 

W ostatnim czasie pojawiło się wiele wystąpień i publikacji, których autorzy przedstawili wyniki własnych badań, stawiając je w świetle wynikających z bazy danych literaturowych, 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 (high quality information) 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 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 najrzetelniejszą i 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, szeroko reklamowanej przez szwajcarską firmę Straumann dowodzi skuteczności materiału/preparatu Emdogain (EMD) sprzedawanego przez w/w firmę.

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 mogącym 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: Eur. J. Oral Implantol. 2 (2009), No. 4 (14.12.2009) http://ejoi.quintessenz.de/index.php?doc=abstract&abstractID=18117, page 247-266. Enamel matrix derivative (Emdogain) for periodontal tissue regeneration in intrabony defects. A Cochrane systematic review Esposito, Marco, Grusovin, Maria Gabriella, Papanikolaou, Nikolaos, Coulthard, Paul Worthington, Helen V.

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 dwa nośniki: Bio-Oss oraz Bone-ceramic. Pierwszy z nich to najbardziej 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 znacznie korzystniejsza niż w przypadku Bone-Ceramic. 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 większych 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, a więc jego dawka była trudna do określenia.

Emdogain, a raczej jego składowa amelogenina, z założenia może być zaliczona do czynników wzrostowych, jednak jest ona 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.

Masa płytkowa, koncentrat płytkowy, PRP – fakty związane z pozyskiwaniem i zastosowaniem w świetle literatury

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 literaturze 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, naprawę nie wiadomo, które składniki są potrzebne i korzystne, a które szkodliwe w odniesieniu do 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. ubiegłego wieku (Marks Lynch Genco), pierwsze prace polskie pochodzą z 2000 r. (Wojtowicz, Kryst, Ciechowicz). Od tego czasu wykonano wiele badań, w których oceniano skuteczność PRP w różnych zastosowaniach 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, które dotyczyły 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 systematyczne obejmują łącznie 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.
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, a w 1 nie stwierdzono różnicy w porównaniu z kontrolą. W jednym badaniu dotyczącym odbudowy ubytków poekstrakcyjnych wyrostka zębodołowego odnotowano lepsze wyniki, gdy stosowano PRP. W sumie tylko w 9 badaniach z dziedziny chirurgii szczękowo-twarzowej 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 różnorodnych 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. Jędrzejczak), w którym stężenie i czystość biologiczna uzyskiwane są na znacznym poziomie 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 odpowiedniej 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).

PRP posiada jeszcze jedną 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 opisywane różnice w zakresie efektów terapeutycznych.

Od autora: Mieliśmy okazję gościć dr. Esposito, prezesa Cochrane Library z wykładem w Warszawie podczas I Mozo-Grau Symposium, które odbyło się 29. września 2012 r. Dr Marco Esposito wystąpi także na Jubileuszowym X Kongresie OSIS 17-18. maja 2013 r. w Sopocie.

Kontakt:
Prof. Andrzej Wojtowicz – Zakład Chirurgii Stomatologicznej Instytut Stomatologii WUM, ul. Nowogrodzka 59, 02-006 Warszawa.