פרוטוקול זה מתאר גישה לכיוונון ביולוגי מדויק של פיברין עשיר בטסיות באמצעות העשרה בקובלאמין ואלפא-טוקופרול לפני הצנטריפוגה, המאפשרת ויסות מבוקר של פקטור גדילה ושחרור ציטוקינים בתנאי חוץ-גופה .
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר מחקר
פרוטוקול זה מתאר גישה לכיוונון ביולוגי מדויק של פיברין עשיר בטסיות באמצעות העשרה בקובלאמין ואלפא-טוקופרול לפני הצנטריפוגה, המאפשרת ויסות מבוקר של פקטור גדילה ושחרור ציטוקינים בתנאי חוץ-גופה .
פיברין עשיר בטסיות (PRF) הוא חומר ביולוגי אוטולוגי הנפוץ ברפואת שיניים רגנרטיבית בשל תאימות ביולוגית ושחרור ממושך של גורמי גדילה. מחקרים עדכניים עברו לכיוון ויסות ביולוגי של PRF כדי לשפר את ביצועי ההתחדשות שלו מבלי לשנות את עקרונות ההכנה הבסיסיים שלו. מחקר זה מציג פרוטוקול לכוונון ביולוגי מדויק של PRF באמצעות העשרה בקובלאמין ואלפא-טוקופרול לפני הצנטריפוגה, ומעריך את השפעתם על גורם גדילה ושחרור ציטוקינים פרו-דלקתיים בתנאי חוץ-גופה . דגימות דם היקפיות שנאספו ממתנדבים בריאים עובדו באמצעות פרוטוקול צנטריפוגציה קבוע. קובלאמין או אלפא-טוקופרול נוסף לדם מלא לפני הצנטריפוגה כדי לקבל מטריצות PRF שעברו עיבוד ביואקטיבי (ביואקטיביות). פרופילי השחרור של פקטור גדילה שמקורו בטסיות (PDGF), גורם גדילה טרנספורמטיב-β1 (TGF-β1), גורם גדילה אנדותליאלי וסקולרי (VEGF), גורם גדילה דמוי אינסולין-1 (IGF-1), פקטור גדילה פיברובלסטים-2 (FGF-2), אינטרלוקין-1β (IL-1β) ופקטור נמק גידול-α (TNF-α) נמדדו ב-24 שעות ו-72 שעות באמצעות בדיקת אימונוסורבנט הקשורה לאנזימים. PRF מועשר בקובלאמין היה קשור להבדלים משמעותיים בין קבוצות ברמות TGF-β1 ולהפחתת שחרור ציטוקינים פרו-דלקתיים, מה שמעיד על מעבר למיקרו-סביבה מתחדשת מועדפת יותר. לעומת זאת, העליות שנצפו ב-FGF-2 וב-IGF-1 היו תלויות בזמן וזוהו בכל הקבוצות, מבלי להראות השפעה ספציפית לקובלמין. PRF מועשר באלפא-טוקופרול הראה עלייה סלקטיבית בשחרור VEGF, מה שמרמז על השפעה פרואנג'וגנית פוטנציאלית. ממצאים אלו מראים כי העשרת ויטמינים ממוקדת מאפשרת ויסות מבוקר של פעילות ביולוגית של PRF תוך שמירה על אופייה האוטולוגי וללא נוגדי קרישה. פרוטוקול זה מספק מסגרת מעשית לכיוון ביולוגי עדין של PRF ותומך בשימושו כפלטפורמה רגנרטיבית מכווננת ליישומים תרגומיים וקליניים עתידיים.
פיברין עשיר בטסיות (PRF) הוא ריכוז טסיות אוטולוגיות דור שני, שאומץ באופן נרחב בפריודונטולוגיה, רפואת שיניים לשתלים וכירורגיית פה בשל תאימות ביולוגית, קלות ההכנה והיכולת לשחרור ממושך של גורמי גדילה 1,2. PRF מושג באמצעות צנטריפוגציה של דם מלא ללא שימוש בנוגדי קרישה או מפעילים חיצוניים, מה שמוביל למטריצה תלת-ממדית של פיברין הלוכדת טסיות ולויקוציטים. רכיבים תאיים אלו משמשים כמאגרים אנדוגניים של גורמי גדילה, כולל פקטור גדילה שמקורו בטסיות (PDGF), גורם גדילה טרנספורמטיבי-β1 (TGF-β1), פקטור גדילה אנדותליאלי וסקולרי (VEGF), גורם גדילה דמוי אינסולין-1 (IGF-1) ופקטור גדילה פיברובלסטים-2 (FGF-2), המווסתים יחד את האנגיוגנזה, נדידת התאים, התרבות ועיצוב מחדש של מטריצת חוץ-תאית במהלך התחדשות רקמות 3,4.
מעבר להרכב הביולוגי שלו, הביצועים הרגנרטיביים של PRF מושפעים מאוד מהארכיטקטורה של רשת הפיברינים שלו ומהפעילות הביולוגית של מרכיביו התאיים. מסיבה זו, מחקרים אחרונים עברו מעבר לפרוטוקולי הכנה קונבנציונליים והחלו לתפוס את PRF כמערכת נשא ביולוגית הניתנת לכיוונון במקום פיגום פסיבי 5,6. אסטרטגיות שינוי מבני, כגון שילוב חומרים ביולוגיים כמו חומצה היאלורונית וקולגן, הוכיחו כי ניתן לשנות את התכונות הפיזיקליות והמכניות של PRF, מה שמוביל לשינויים בארגון הפיברינים, ביציבות המכאנית ובקינטיקה של שחרור גורמי גדילה7. ממצאים אלו תרמו לגוף הולך וגדל של ראיות התומכות ביכולת ההסתגלות של PRF לדרישות רגנרטיביות ספציפיות.
במקביל לגישות מבוססות ביומטריל, העשרה מבוססת ויטמינים הפכה לאסטרטגיה ביולוגית רלוונטית לוויסות פעילות ביולוגית של PRF. ויטמינים ידועים בכך שהם מווסתים תהליכים תאיים בסיסיים כגון מטבוליזם, איזון חמצון אדום, סינתזת קולגן, אנגיוגנזה ואיתות דלקתי. במיוחד, ויטמינים כמו חומצה אסקורבית, כולקלצ'יפרול, קובלאמין ואלפא-טוקופרול הוכחו כמשפיעים על התנהגות תאית וריפוי רקמות דרך מסלולים מולקולריים מובחנים8. מחקרים קודמים במבחנה הראו שנוסחאות PRF עשירות בויטמין יכולות לווסת פרופילי שחרור גורמי גדילה, ביטוי ציטוקינים דלקתיים ותכונות ביומכניות של מטריצת הפיברין, מה שמעיד כי תוספי ויטמינים מהווים אמצעי יעיל לשינוי ביולוגי של PRF מבלי לשנות את אופיו האוטולוגי9.
קובלאמין (ויטמין B12) ואלפא-טוקופרול (ויטמין E) הם מיקרונוטריינטים חיוניים המעורבים בתהליכים ביולוגיים מרכזיים הרלוונטיים להומאוסטזיס ותיקון רקמות. ויטמין B12 ממלא תפקיד קריטי בסינתזת חומצות גרעין, מטבוליזם תאי ואריתרופואזיס, וחסרו נקשר לשינויים ברירית הפה ולהתפרקות רקמת החניכיים10,11. ויטמין E פועל כנוגד חמצון חזק שמגביל את פרוקסידציה של שומן, מפחית לחץ חמצוני ותורם לייצוב קולגן ולוויסות תגובות דלקתיות 12,13. חשוב לציין שלמרות שהעבודה הנוכחית בונה על מחקרים קודמים שחקרו מודולטורים ביולוגיים ופיזיולוגיים שונים של PRF, המחקר הנוכחי מציג פרוטוקול ייחודי להעשרה בקובלמין ואלפא-טוקופרול לפני הצנטריפוגה. בהתאם לכך, מטרת המחקר היא לתאר פרוטוקול שכפול להכנת PRF מועשר בקובלאמין ואלפא-טוקופרול ולהעריך את השפעות הגישה הזו על גורמי גדילה ושחרור ציטוקינים פרו-דלקתיים בתנאי חוץ-גופה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר ניסויי זה נערך בהתאם לעקרונות האתיים המפורטים בהצהרת הלסינקי וקיבל אישור מוועדת האתיקה למחקר קליני של אוניברסיטת צ'וקורובה (אישור מס' 139/25; תאריך:8 בדצמבר 2023). לפני ההשתתפות, כל הפרטים קיבלו מידע על הליכי המחקר, והתקבלה הסכמה מדעת בכתב מכל משתתף. כל ההליכים הכוללים דגימות דם אנושיות בוצעו בהתאם לתקנות הבטיחות הביולוגית המוסדיות. ציוד מגן אישי (PPE) מתאים, כולל כפפות, מסכות ומעילי מעבדה, שימש לאורך כל תהליך הניסוי. החומרים הביולוגיים טופלו בטכניקות אספטיות, וכל הפסולת הושלכה בהתאם לפרוטוקולי ניהול סיכונים ביולוגיים שנקבעו. כל התגובות, הצרכנים והציוד ששימשו במחקר זה מופיעים בטבלת החומרים, כולל פרטי היצרן ומפרטים רלוונטיים להבטחת שחזוריות.
1. בחירת משתתפים
המשתתפים גויסו ממבוגרים בריאים מערכתית בגילאי 20 עד 30 שהפגינו עמידה מספקת בהליכי המחקר. אנשים עם היסטוריה של מחלות מערכתיות, הפרעות המטולוגיות או מצבים הידועים כמשפיעים על תפקוד טסיות או החלמת פצעים לא נחשבו זכאים. קריטריונים נוספים להדרה כללו הריון או הנקה, עישון נוכחי, זיהום אחרון, רגישות יתר ידועה לקובלאמין או אלפא-טוקופרול, ושימוש בתוספי ויטמינים או תרופות שעלולות להפריע לפעילות הטסיות במהלך ששת החודשים שקדמו לכך. כדי להפחית שונות ביולוגית, נרשמו רק מתנדבים עם ממצאים המטולוגיים בסיסיים תקינים, וכל המשתתפים הוערכו לפני ההכללה כדי להבטיח התאמה להכנת PRF. כחקירה קלינית חקרנית ראשונית, המחקר השתמש בגודל מדגם המבוסס על היתכנות וזמינות המשתתפים הזכאים במהלך תקופת המחקר, ודגימות משנים-עשר משתתפים נותחו.
2. איסוף דם והקצאת קבוצות
דם ורידי היקפי נאסף מכל משתתף באמצעות צינורות זכוכית ללא תוספות בנפח 10 מ"ל בתנאים אספטיים. בסך הכול הושגו חמישה צינורות לכל משתתף. צינור אחד הוקצה לניתוח מלא של ספירת הדם, וחצוצרה אחת שימשה לקביעת רמות בסיסיות של קובלאמין בסרום ואלפא-טוקופרולים. שלושת הצינורות הנותרים הוקצו להכנת פיברין עשיר בטסיות (PRF). מתוכם, צינור אחד שימש כקבוצת הביקורת ללא תוספים, צינור אחד קיבל קובלאמין (1 מ"ל) לפני הצנטריפוגה לקבלת PRF מועשר בקובלמין, וצינור אחד קיבל אלפא-טוקופרול (0.5 מ"ל) לפני הצנטריפוגה לקבלת PRF מועשר באלפא-טוקופרול. קובלאמין ניתן כתמיסה סטרילית להזרקה (1000 מיקרוגרם/מ"ל), ואלפא-טוקופרול שימש בצורת אמפולה (2 מ"ל). כל הדגימות עובדו מיד לאחר איסוף הדם כדי למנוע קרישה מוקדמת.
הכנה 3. PRF
נאספו דגימות דם ורידי פריפריאליות מכל משתתף באמצעות צינורות זכוכית סטריליים וללא נוגדי קרישה. מיד לאחר האיסוף, הצינורות הוכנסו לצנטריפוגה ועברו עיבוד מיידי כדי למנוע קרישה מוקדמת. הצנטריפוגציה בוצעה ב-2700 סל"ד (708 × גרם) למשך 12 דקות (בטמפרטורת החדר) באמצעות מערכת רוטור בזווית קבועה. עם סיום הצנטריפוגה, נצפו שלוש שכבות מובחנות: חלק תחתון של תאי הדם האדומים, שכבת פלזמה עליונה ענייה בטסיות, וקריש פיברין ביניים המייצג פיברין עשיר בטסיות (PRF). קריש ה-PRF הופרד בזהירות משכבת תאי הדם האדומים באמצעות כלים סטריליים ובודד להמשך הטיפול. להכנת קבוצות PRF מועשרות, התוספים המיועדים הוכנסו לדגימות הדם מיד לפני הצנטריפוגה בתנאים סטנדרטיים. גישה זו אפשרה שילוב תרכובות ביואקטיביות במטריצת הפיברין המתפתחת במהלך היווצרות קרישים (איור 1).

איור 1: תרשים זרימה המדגים את הפרוטוקול המתודולוגי לקבלת דגימות PRF. 1 מ"ל קובלאמין (A) ו-0.5 מ"ל אלפא-טוקופרול (B) נוספו לדגימות דם לפני הצנטריפוגה. דגימות ה-PRF שהתקבלו בחצוצרות (C) ולאחר הפרדה משכבת תאי הדם האדומים (D). PRF מועשר בקובלאמין סופי (E) ו-PRF מועשר באלפא-טוקופרול (F). אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
4. דגירה חוץ-גופית של דגימות PRF
כל קריש PRF הועבר לצינור סטרילי, ותוספת תרבית תאים נוספה ביחס סטנדרטי של 1 מ״ל לגרם אחד של קריש (1:1, v/w) כדי להבטיח סביבת דיפוזיה עקבית בכל הדגימות. הצינורות הונחו על שייקר אורביטלי ודגרו בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 72 שעות כדי לאפשר שחרור הדרגתי של גורמי גדילה וציטוקינים ממטריצת PRF. סופרנטנטים נאספו ב-24 שעות ו-72 שעות, הועברו למיקרופונוריות סטריליות, ונשמרו בטמפרטורה של −80 מעלות צלזיוס עד לניתוח נוסף. מדיום תרבית תאים שימש ללא תוספת סרום כדי למנוע הפרעות מגורמי גדילה חיצוניים ולהבטיח שכל הביומולקולות שנמדדו מקורן אך ורק ממטריצת PRF.
5. ניתוח ELISA של גורם גדילה
ריכוזי גורם גדילה שמקורו בטסיות (PDGF), גורם גדילה טרנספורמטיב-β1 (TGF-β1), גורם גדילה אנדותלי וסקולרי (VEGF), גורם גדילה דמוי אינסולין-1 (IGF-1), גורם גדילה פיברובלסטים-2 (FGF-2), אינטרלוקין-1β (IL-1β) ופקטור נמק-α גידול (TNF-α) בסופרנטנטים שנאספו נמדדו באמצעות ערכות בדיקה אימונוסורבנטיות הקשורות לאנזימים לפי הוראות היצרנים. ערכי הספיגה נמדדו ב-450 ננומטר באמצעות קורא מיקרופלט, וריכוזי האנליטים חושבו על פי עקומות כיול סטנדרטיות.
6. ניתוח סטטיסטי
ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות IBM SPSS Statistics for Windows (גרסה 20.0). הנתונים הוצגו כסטיית תקן ממוצעת ± ובאופן חציוני (מינימום–מקסימלי), לפי הצורך. נורמליות התפלגות הנתונים הוערכה באמצעות מבחן שפירו–וילק. השוואות בתוך קבוצות בין נקודות זמן בוצעו באמצעות מבחן t זוגי או מבחן וילקוקסון, בעוד שהשוואות בין-קבוצתיות בוצעו באמצעות ניתוח מדידות חוזרות של שונות או מבחן פרידמן, לפי הצורך. ערך p של <0.05 נחשב מובהק סטטיסטית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הכנה מוצלחת של פיברין עשיר בטסיות (PRF) מועשר בקובלאמין ואלפא-טוקופרול (PRF) הושג אצל כל המשתתפים. בדיקה מקרוסקופית אישרה את היווצרות קרישי PRF מובנים היטב עם שלמות פיברין שמורה ויציבות מכנית מספקת, מה שאפשר טיפול סטנדרטי, דגירה וניתוחים ביוכימיים לאחר מכן (טבלה 1).
| משתנים | זמן | קבוצה | <... | ||
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר הנוכחי מראה כי ניתן לכוונן ביולוגית מדויק פיברין עשיר בטסיות (PRF) באמצעות העשרה ממוקדת בקובלאמין ואלפא-טוקופרול לפני הצנטריפוגה, מה שמוביל למודולציה מובחנת וניתנת לשחזור של פקטור הגדילה ופרופילי שחרור הציטוקינים. ממצאים אלו מחזקים את הרעיון המתפתח ש-PRF אינו רק פיגום פסיבי אוטולוגי אלא מטריצה ביולוגית מגיבה שהתנהגותה הרגנרטיבית ניתנת להתאמה באמצעות התערבויות ביואקטיביות שנבחרו בקפידה, מבלי לשנות את עקרונות ההכנה הבסיסיים שלה.
PRF מפעיל את הפוטנציאל הרגנ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אלפא-טוקופרול (ויטמין E) | אקסו פארמה, איסטנבול, טורקיה | A11HA03 | אמפולת EVIGEN 2 מ"ל |
| צנטריפוגה (40&g; רוטור בזווית קבועה) | תהליך עבור PRF, ניס, צרפת | 913023410238 | צנטריפוגה דואו |
| קובלאמין (ויטמין B12) | DEVA HOLDING, איסטנבול, טורקיה | B03BA01 | Ampule DODEX 1000 מיקרוגרם/מ"ל |
| צינורות אפנדורף | אקסיגן | PCR-02-C | 200 חלקים |
| צינורות איסוף דם מזכוכית | המה & טיוב (איסטנבול, טורקיה) | HNM8080 | (10 מ"ל) אין נוגד קרישה |
| פתרון HRP | כלול בערכת ELISA | ||
| ערכת ELISA אנושית - FGF | ווהאן פיין ביוטק | EH0541 | מבחן מצוין |
| ערכת ELISA אנושית - IGF-1 | ווהאן פיין ביוטק | ER0030 | מבחן טוב |
| ערכת ELISA אנושית - PDGF | ווהאן פיין ביוטק | ER1240 | מבחן טוב |
| ערכת ELISA אנושית - TGFβ-1 | ווהאן פיין ביוטק | EH0287 | מבחן מצוין |
| ערכת ELISA אנושית - VEGF | ווהאן פיין ביוטק | EH0327 | מבחן מצוין |
| אדם IL-1 ובטא; ערכת אליסה | ווהאן פיין ביוטק | EH0185 | מבחן מצוין |
| אנושי TNF-α ערכת אליסה | ווהאן פיין ביוטק | EH0302 | מבחן מצוין |
| מיקרופיפטות וחומרים טיפים | אפנדורף | 3123000063 | סט אחד |
| קורא מיקרופלט | ביוכרום | EZ Read 400 | 450 ננומטר |
| מטלטלת אורביטלית | סטיוארט | SSM3 | מיני ג'יירו-רוק |
| קנה מידה מדויק | סארטוריוס | H51-D | חתיכה אחת |
| מדיום תרבית תאים RPMI-1640 | HyClone, Cytiva, ארה"ב | SH30027.01 | 500 מ"ל |
| מספריים סטריליים | ASA Dental (איסטנבול, טורקיה) | 0305-1 | חתיכה אחת |
| פתרון עצירה | כלול בערכת ELISA | ||
| תמיסת מצע | כלול בערכת ELISA | ||
| בופר שטיפה | כלול בערכת ELISA |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.