С начала ХX века врачам известен положительный эффект аутогемотерапии. В 1905 г. хирург Август Бир провел первый эксперимент по использованию аутогемотерапии для лечения переломов, создавая искусственные гематомы. В дальнейшем врачи неоднократно использовали аутогемотерапию, чтобы стимулировать защитные реакции больных хроническими воспалительными, инфекци­онными заболеваниями, фурункулезом [1, 8]. При аутогемотерапии отмечена активизация репарации при травмах, ранах, хирургических вмешательствах, гнойных заболеваниях кожи и мягких тканей [4, 22, 48].

В «Очерках гнойной хирургии» В.Ф. Войно-Ясенецкого подробно описано применение аутогемотерапии во время его работы в военном госпитале в 1904-1905 гг. [7]. Хорошие результаты и минимальная частота побочных эффектов на многие годы сделали аутогемотерапию и аутосеротерапию часто используемыми вспомогательными методами лечения рецидивирующих или вялотекущих гнойных процессов и длительно незаживающих ран вплоть до начала эры антибиотиков с широким антимикробным спектром действия [1]. Однако после смерти В.Ф. Войно-Ясенецкого эти методы лечения стали применять реже.

В Калифорнийском университете в 1965 г. для стимуляции остеогенеза дефектов костей лицевого скелета применена обогащенная тромбоцитами плазма как фактор, способствующий увеличению количества остеоиндуктивного морфогенетического белка. Ученые руководствовались работами коллег, посвященными выраженной остеогенной и хондрогенной активности субстанции, содержащейся в α-гранулах тромбоцитов [6, 51]. В дальнейшем такая методика нашла широкое применение в различных областях медицины под названием «тромбоцитарный концентрат» или «тромбоцитарный гель».

Показана способность факторов роста нормализовать структуру ткани и ее реакции на повреждение, отмечены важная роль и эффективность использования факторов роста для восстановления поврежденных тканей [28, 38, 40, 43], поэтому использование факторов роста представляется полезным в клинической практике, поскольку это способствует быстрому излечению с восстановлением полноценной ткани и обеспечивает быстрое и без­опасное возвращение к неограниченной деятельности. Богатая тромбоцитами плазма - простой, дешевый и минимально инвазивный способ получения естественной концентрации аутологичных факторов роста, поэтому в настоящее время широко проводятся эксперименты для выявления ее способности улучшать регенерацию ткани с низким заживляющим потенциалом.

Хотя секреция факторов роста происходит главным образом в течение первого часа от начала применения, тромбоциты остаются жизнеспособными в течение 7 дней и продолжают генерировать факторы роста, поэтому было высказано предположение, что одна единственная инъекция в поврежденную ткань могла бы быть достаточной для лечения в большинстве клинических наблюдений [36]. Исходя из этого, казалось бы, ясно, что данный перспективный инновационный подход следует применять как можно шире в клинической практике, однако существующие данные по использованию обогащенной тромбоцитарными факторами роста аутоплазмы (ОТФРА) в доклинических и клинических исследованиях спорны [18, 47]. Если публикации, в которых рассматривается роль изолированных факторов роста при регенерации ткани, широко представлены, то клинических исследований, демонстрирующих реальный потенциал ОТФРА в отношении восстановления тканей, недостаточно.

Механизм действия ОТФРА. Известна роль тромбоцитов в гемостазе, но они также играют ключевую роль как промежуточное звено в процессе заживления поврежденной ткани за счет способности выделять из своих α-гранул факторы роста [34, 49]. Тромбоциты содержат тромбоцитарный фактор роста (PDGF), трансформирующий фактор роста (TGF-β), эпидермальный фактор роста (PDEGF), сосудистый фактор эндотелиального роста (VEGF), инсулиноподобный фактор роста (IGF), фибробластический фактор роста (βFGF) и эпидермальный фактор роста (EGF) [22, 48, 21] (табл. 1).

α-Гранулы являются также источником цитокинов, хемокинов и многих других белков [12], по-разному вовлеченных в стимулирование хемотаксиса, пролиферацию и созревание клеток, модуляцию подстрекательских молекул и привлечение лейкоцитов (табл. 2).

Кроме того, тромбоциты хранят антибактериальные и фунгицидные белки, способные предотвращать инфекции, протеазы, такие как металлопротеаза-4 и факторы коагуляции [12]. Помимо α-гранул, тромбоциты содержат плотные гранулы, которые хранят и выделяют после активации АДФ, ATФ, ионы кальция, гистамин, серотонин и допамин [37]. Наконец, тромбоциты содержат лизосомные гранулы, которые могут секретировать кислотные гидролазы, катепсин D и E, эластазы и лизозим [13] и, наиболее вероятно, другие, еще недостаточно хорошо изученные молекулы, роль которых в процессе восстановления ткани нельзя недооценивать. Тот факт, что тромбоциты секретируют факторы роста и активные метаболиты, означает, что их прикладное использование может оказать положительное влияние в клинических ситуациях, требующих быстрого эффекта и регенерации ткани. ОТФРА является источником получения факторов роста и многих других биологически активных молекул, а их применение в форме тромбоцитарного геля (клейкая пленка) могло бы в дальнейшем стать преимуществом, обеспечивающим их секрецию в нужной зоне [13].

ОТФРА определяется как производное крови с более высокой концентрацией тромбоцитов по сравнению с исходной кровью, полученное центрифугированием аутологичной цельной крови [6]. Более детально элементы ОТФРА единообразно не были описаны в литературе. ОТФРА - это плазма, концентрация тромбоцитов в которой превышает нормальную в 3-3,5 раза. В норме концентрация тромбоцитов в среднем 220 000 клеток в 1 мкл. Клинически эффективной считают концентрацию тромбоцитов в ОТФРА приблизительно 400% их уровня в периферической крови, т.е. она должна содержать ≥1 млн тромбоцитов в 1 мкл [36]. Однако в литературе сообщается о большей вариабельности концентрации тромбоцитарных факторов роста [17], клиническая эффективность их была продемонстрирована даже в меньшей концентрации [17, 48].

Существование различных способов получения обогащенной плазмы, различные концентрации тромбоцитов, возможность присутствия лейкоцитов в тромбоцитарном концентрате и ряд других факторов искажают результаты исследований, усложняют как доклинические исследования в этой области, так и клиническую оценку эффективности этого подхода для ускорения процессов репарации тканей.

ОТФРА содержит семь основных факторов роста: PDGF, pDEGF, TGF (α и β), VEGF, EGF, FGF и IGF [1, 21, 48].

Эндогенные факторы роста находятся в определенном соотношении. Эндоцеллюлярное количество факторов роста детерминировано на генетическом уровне, сфера их воздействия - рецепторы клеточных мембран стволовых клеток, где проявляется высокая степень аффинности, вызывающая пролиферацию последних. Эти субстанции (PDGF, VEGF, TGF и др.) обладают олигопептидной структурой и принадлежат к группе факторов роста, к которым также относятся pDEGF, инсулин и некоторые другие, отличительной чертой которых является продолжительное время начального воздействия на рецепторы и повышенная степень аффинности [36].

В отличие от истинных мутагенов (ионизирующее излучение, канцерогены, недоокисленные радикальные группы и прочие), факторы роста не воздействуют на наследственный хромосомный аппарат клетки, а влияют на мембранные клеточные рецепторы I и II типов, что способствует ускорению роста и дифференцировке здоровых клеток-предшественников. Основным результатом исследований в этом разделе остеологии является широкое применение ОТФРА при лечении дефектов костей челюстно-лицевой области, в том числе при вживлении имплантатов [50].

PDGF-BB является основным фактором (митогеном) для определенных групп клеток: фибробластов, клеток гладкой мускулатуры и других типов клеток. PDGF играет главную роль в эмбриогенезе и регенерации поврежденных тканей. Выявлено и доказано его хемоаттрактантное и пролиферативное влияние на все клетки, принимающие участие в процессе заживления ран, отмечено выраженное влияние на клетки мезенхимального происхождения. Активированные тромбоциты являются главным источником PDGF-BB. Изначально PDGF обнаружили в сыворотке крови, но он отсутствует в свободной от клеток плазме крови [25]. Синтез PDGF происходит не в тромбоцитах, а в мегакариоцитах, он накапливается в α-гранулах. При разрушении одного тромбоцита высвобождается примерно 1200 молекул PDGF [4]. Общая концентрация всех изоформ PDGF в сыворотке крови поддерживается на постоянном уровне и составляет 50-60 нг/мл. Межклеточный коллагеновый матрикс связывает PDGF [19, 39].

Клетки в организме контактируют с плазмой и тканевой жидкостью, поэтому местная секреция PDGF играет значимую роль в регуляции их пролиферации [53]. В процесс заживления раны вовлекаются клетки, находящиеся непосредственно в зоне повреждения. Активация и распад тромбоцитов являются стартом для процесса заживления ран. PDGF-BB индуцирует направленное перемещение (хемотаксис) основных клеточных типов, принимающих участие в процессе репарации, - лейкоцитов, макрофагов, фибробластов [11, 53]. В различных типах клеток при стимуляции PDGF происходит секреция PDGF-подобных медиаторов и повышается уровень экспрессии генов PDGF [27].

Тромбоциты содержат плотные гранулы с биологически активными веществами, они не являются факторами роста, но принимают участие в биохимических и обменных процессах в организме, в том числе в воспалительных и регенеративных реакциях [1] (табл. 3).

Методика получения ОТФРА. Обогащенную тромбоцитами аутоплазму получают путем центрифугирования цельной крови [1, 3, 4, 36]. Производят забор 36 мл венозной крови в 4 пробирки объемом по 9 мл с противосвертывающим компонентом (цитрат). Далее кровь центрифугируют, чаще применяя стандартный протокол - 1800 об/мин в течение 8 мин. Лабораторным пипетом снимают фракцию плазмы, наиболее богатую тромбоцитами (средний слой, фракция 3) объемом 1 мл из каждой пробирки, не прикасаясь к нижнему слою, состоящему пре­имущественно из эритроцитов и лейкоцитов. Не забирают и самый верхний слой содержимого пробирки (фракция 1) ввиду низкой концентрации в нем тромбоцитов.

Используют инъекционный способ введения 2-4 мл ОТФРА в патологически измененную зону [1, 4, 5, 20, 35] или аппликацию на раневую поверхность [10, 23].

Использование ОТФРА в клинической практике

Травматология. Применение ОТФРА с целью оптимизации процессов репаративного остео- и хондрогенеза помогло улучшить результаты хирургического лечения больных с дефектами костной и хрящевой тканей [6]. Методика применена при оскольчатых внутрисуставных переломах для адгезии свободно лежащих фрагментов хряща с субхондральной костью, что позволило избежать их удаления или фиксации имплантатами. Другие авторы использовали факторы роста у больных после артроскопического вмешательства на плечевом суставе в связи с повреждением его вращательной манжеты, а также при замещении дефекта манжеты мембраной из аутологичного насыщенного факторами роста фибрина. В этих исследованиях получены положительные результаты: уменьшение интенсивности болевого синдрома и заживление дефекта манжеты плеча через 6 мес [35]. Опубликована работа, в которой проведена оценка безопасности и результатов восстановления вращателя плеча с использованием факторов роста в рамках пилотного исследования в 14 наблюдениях, получены многообещающие устойчивые результаты по итогам 24-месячного наблюдения [44].

Некоторые исследования посвящены эффективности применения факторов роста при хронических повреждениях капсульно-связочного аппарата. Сообщено о хороших результатах, которые были достигнуты при лечении хронического тендиноза локтевого сустава с выраженным болевым синдромом [37]. Данные об эффективности использования факторов роста были подтверждены и в другой работе, в которой отмечен более значимый эффект их применения по сравнению с таковым после инъекций кортикостероидов при однолетнем наблюдении [42]. В другом исследовании описаны предварительные результаты многократных инъекций факторов роста при тендинопатии собственной связки надколенника и сделано заключение о безопасности и перспективности этой методики [20, 30, 52]. В исследовании с участием 15 больных с хроническим синдромом «колена прыгуна» сообщено, что после предыдущего консервативного или хирургического лечения, не давшего желательного улучшения, были применены многократные инъекции ОТФРА, в результате чего у большинства пациентов наступило заметное улучшение и они смогли восстановить прежнюю повседневную активность [20].

Применение ОТФРА имеет большой потенциал при лечении повреждений боковых и крестообразных связок коленных суставов [31, 54]. Повреждения медиальной коллатеральной связки (МКС) являются одними из наиболее распространенных среди активного населения, неадекватное лечение таких повреждений может приводить к раннему развитию остеоартроза в 13% наблюдений [33, 34]. В связи с этим в настоящее время существует потребность в методе, способном ускорить и сделать более качественным заживление этой связки. Опубликованы данные об улучшении показателей максимальной нагрузки на разрыв и окончательных показателей на растяжение после использования ОТФРА при повреждении МКС у кроликов [26]. В другом исследовании показано увеличение прочности связки на 73% в течение 12 дней от начала использования факторов роста [32]. Есть статьи, в которых сообщают о многообещающих результатах использования тромбоцитарных факторов роста (ТФР) для лечения связки, если они применялись в соответствующих дозах вскоре после травмы [14].

Имеются работы, описывающие положительный эффект внутрисуставных инъекций аутоплазмы по сравнению с таковым при использовании традиционных методов лечения остеоартрозов крупных суставов. Наиболее значимый эффект получен при лечении гонартроза по сравнению с другими разновидностями остеоартроза. Проведенное лечение позволило в короткие сроки ликвидировать болевой синдром, улучшить функцию суставов, значимо сократить длительность болевого синдрома и увеличить продолжительность ремиссии [20, 30, 48].

Применены инъекции тромбоцитарного концентрата при лечении больных остеоартритом коленного сустава с использованием в качестве контроля инъекций гиалуроновой кислоты, при этом отмечено более эффективное обезболивание и улучшение функции при использовании ОТФРА [48].

На основании результатов лечения 100 больных гонартрозом с помощью внутрисуставных инъекций ОТФРА сделаны выводы о безопасности метода, уменьшении болевых ощущений и улучшении функции коленного сустава в течение как минимум 9 мес. В качестве побочных эффектов указаны минимальное количество умеренно выраженных болевых реакций и местный тканевый отек, которые сохранялись не более 2 дней [30]. У этих больных через 2, 6 и 12 мес отмечалось статистически достоверное улучшение по всем оцениваемым параметрам. Тенденция к ухудшению наблюдалась при однолетнем и двухлетнем наблюдениях. Более длительным был эффект у молодых людей с низким индексом массы тела и незначительной степенью повреждения хряща, тогда как в других группах пациентов результаты оказались менее устойчивыми [20].

Восстановление ткани при скелетно-мышечных травмах часто происходит медленно, а в некоторых наблюдениях процесс остается незавершенным [15, 41]. Влияние скелетно-мышечных повреждений на качество жизни и работоспособность спортсменов или профессиональных атлетов значительно больше, чем обычных людей, поэтому быстрое восстановление полной работоспособности и возвращение к соревнованиям имеют главенствующее значение [47]. Многочисленные исследования показали хорошие результаты лечения повреждений сухожилий различной локализации с использованием ОТФРА [16, 29]. Основным сдерживающим фактором ее использования у спортсменов до недавнего времени являлся недостаточный объем клинических исследований [36].

В то же время ОТФРА уже довольно активно применяются для улучшения и ускорения восстановления капсульно-связочного аппарата, а большинство исследований в этой области уже охватывает и доклиническую и клиническую стадии ее применения [5, 36]. ОТФРА в настоящее время используется при лечении наиболее частых повреждений различных структур опорно-двигательного аппарата, применение этого метода приобретает все больше сторонников [37, 44].

Использованы ТФР при лечении повреждений суставного хряща у футболистов и получено ускоренное и полное восстановление суставного хряща с быстрым возобновлением спортивной деятельности без признаков перенесенной травмы [48]. В ряде других исследований при лечении хронических повреждений ахиллова сухожилия отмечено более быстрое восстановление функций при минимальном количестве осложнений у спортсменов, при лечении которых применяли ОТФРА, что сокращало общие сроки лечения [46, 48]. Многократные инъекции ОТФРА использовались при лечении острого частичного разрыва ахиллова сухожилия у спорт­сменов. При этом наблюдалось более быстрое восстановление ткани, зафиксированное с помощью МРТ и УЗИ, что позволило в кратчайшие сроки полностью восстановить функцию конечности и обеспечить возвращение к полноценной спортивной деятельности [20]. Показана эффективность ТФР при лечении повреждений мышц бедра у футболистов, причем эффективность оставалась одинаково высокой при повреждениях любой тяжести [24, 45].

Хирургия. Применение обогащенной аутоплазмы в лечении трофических язв голени венозной этио­логии гарантирует широкий спектр местных и системных лечебных воздействий, позволяет улучшить результаты последующей аутодермопластики и в короткие сроки выполнить хирургическое лечение, направленное на ликвидацию вено-венозных рефлюксов, это способствует сокращению сроков лечения, улучшению качества жизни и снижению стоимости лечения. Применение ОТФРА технически несложно, что позволяет использовать метод повсеместно [9].

В челюстно-лицевой хирургии ОТФРА применяют для улучшения качества регенерата и ускорения имплантирования «анкеров» [50].

Показано, что обработка послеоперационной раны ОТФРА стимулирует репаративные процессы в ней, способствуя сокращению сроков заживления и улучшению результатов лечения [2].

Отдельного внимания заслуживает воздействие раневой повязки, состоящей из тонкой коллагеновой губки в сочетании с PDGF-BB, на процесс заживления ран при ожогах IIIA степени [7]. Местное лечение ожоговых ран с применением биологической повязки на основе коллагена типа I с PDGF-BB приводит к сокращению сроков эпителизации до 5-7 сут и предупреждает развитие местных гнойно-некротических осложнений, что в 2-3 раза ускоряет процесс регенерации эпителия ран при ожогах IIIА степени и позволяет сократить период стационарного лечения.

Есть опыт применения гелевой формы аутоплазмы в области лунок удаленных зубов. В тех лунках, которые заполняли плазмой в виде геля, в более короткие сроки отмечались больший объем лучше организованной кости и более быстрая эпителизация раны [23].

Таким образом, использование обогащенной тромбоцитарными факторами роста аутоплазмы в настоящее время прочно заняло свое место в клинической практике. Учитывая универсальный механизм действия, ее применяют в различных отраслях медицины и потенциал ее использования еще далеко не исчерпан. К преимуществам методики можно отнести безопасность и низкую себестоимость. В то же время ее использование требует строгого соблюдения протокола, который при разных заболеваниях может различаться. Доступность метода и его эффективность открывают перспективы его более широкого использования в хирургии, в том числе гнойной, травматологии, комбустиологии и спортивной медицине.