Plasma rico en plaquetas y mezcla de ácido hialurónico para el tratamiento de la osteoartritis: Evaluación reológica y biológica » Dr Víctor Hugo Limón López Platelet Rich Plasma and Hyaluronic Acid Blend for the Treatment of Osteoarthritis: Rheological and Biological Evaluation
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Este artículo es originalmente publicado en:
De:
PLoS One. 2016 Jun 16;11(6):e0157048. doi: 10.1371/journal.pone.0157048. eCollection 2016.
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© 2016 Russo et alThis is an open access article distributed under the terms of the
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Abstract
INTRODUCTION:
Osteoarthritis (OA) is the most common musculoskeletal disease. Current treatments for OA are mainly symptomatic and inadequate since none results in restoration of fully functional cartilage. Hyaluronic Acid (HA) intra-articular injections are widely accepted for the treatment of pain associated to OA. The goal of HA viscosupplementation is to reduce pain and improve viscoelasticity of synovial fluid. Platelet-rich plasma (PRP) has been also employed to treat OA to possibly induce cartilage regeneration. The combination of HA and PRP could supply many advantages for tissue repair. Indeed, it conjugates HA viscosupplementation with PRP regenerative properties. The aim of this study was to evaluate the rheological and biological properties of different HA compositions in combination with PRP in order to identify (i) the viscoelastic features of the HA-PRP blends, (ii) their biological effect on osteoarthritic chondrocytes and (iii) HA formulations suitable for use in combination with PRP.
MATERIALS AND METHODS:
HA/PRP blends have been obtained mixing human PRP and three different HA at different concentrations: 1) Sinovial, 0.8% (SN); 2) Sinovial Forte 1.6% (SF); 3) Sinovial HL 3.2% (HL); 4) Hyalubrix 1.5% (HX). Combinations of phosphate buffered saline (PBS) and the four HA types were used as control. Rheological measurements were performed on an Anton PaarMCR-302 rheometer. Amplitude sweep, frequency sweep and rotational measurements were performed and viscoelastic properties were evaluated. The rheological data were validated performing the tests in presence of Bovine Serum Albumin (BSA) up to ultra-physiological concentration (7%). Primary osteoarthritic chondrocytes were cultured in vitro with the HA and PRP blends in the culture medium for one week. Cell viability, proliferation and glycosaminoglycan (GAG) content were assessed.
RESULTS:
PRP addition to HA leads to a decrease of viscoelastic shear moduli and increase of the crossover point, due to a pure dilution effect. For viscosupplements with HA concentration below 1% the viscoelasticity is mostly lost. Results were validated also in presence of proteins, which in synovial fluid are more abundant than HA. Chondrocytes proliferated overtime in all different culture conditions. The proliferation rate was higher in chondrocytes cultured in the media containing PRP compared to the cultures with different HA alone. GAG content was significantly higher in chondrocytes cultured in PRP and HL blend.
DISCUSSION:
We investigated the rheological and biological properties of four different HA concentrations when combined with PRP giving insights on viscoelastic and biological properties of a promising approach for future OA therapy. Our data demonstrate that PRP addition is not detrimental to the viscosupplementation effect of HA. Viscosupplements containing low HA concentration are not indicated for combination with PRP, as the viscoelastic properties are lost. Although having the same rheological behavior of SF and HX, HL was superior in stimulating extracellular matrix production in vitro.
Resumen
INTRODUCCIÓN:
La osteoartritis (OA) es la enfermedad musculoesquelética más común. Los tratamientos actuales para la OA son principalmente sintomáticos e inadecuados ya que ninguno resulta en la restauración del cartílago completamente funcional. Las inyecciones intraarticulares de ácido hialurónico (HA) son ampliamente aceptadas para el tratamiento del dolor asociado a OA. El objetivo de la viscosuplementación de HA es reducir el dolor y mejorar la viscoelasticidad del líquido sinovial. El plasma rico en plaquetas (PRP) también se ha empleado para tratar la OA para posiblemente inducir la regeneración del cartílago. La combinación de HA y PRP podría proporcionar muchas ventajas para la reparación de tejidos. De hecho, conjuga la viscosuplementación de HA con las propiedades regenerativas de PRP. El objetivo de este estudio fue evaluar las propiedades reológicas y biológicas de diferentes composiciones de HA en combinación con PRP para identificar (i) las características viscoelásticas de las mezclas HA-PRP, (ii) su efecto biológico sobre los condrocitos osteoartríticos y (iii) ) Formulaciones HA adecuadas para su uso en combinación con PRP.
MATERIALES Y MÉTODOS:
Se han obtenido mezclas de HA / PRP mezclando PRP humano y tres diferentes HA a diferentes concentraciones: 1) Sinovial, 0,8% (SN); 2) Sinovial Forte 1,6% (SF); 3) Sinovial HL 3,2% (HL); 4) Hyalubrix 1,5% (HX). Se utilizaron como control las combinaciones de solución salina tamponada con fosfato (PBS) y los cuatro tipos de HA. Las mediciones reológicas se realizaron en un reómetro Anton PaarMCR-302. Se realizaron análisis de barrido de amplitud, barrido de frecuencia y rotación y se evaluaron las propiedades viscoelásticas. Los datos reológicos fueron validados realizando las pruebas en presencia de Bovine Serum Albumin (BSA) hasta concentración ultrafisiológica (7%). Los condrocitos osteoartríticos primarios se cultivaron in vitro con las mezclas HA y PRP en el medio de cultivo durante una semana. Se evaluó la viabilidad celular, la proliferación y el contenido de glicosaminoglicanos (GAG).
RESULTADOS:
La adición de PRP a HA conduce a una disminución de los módulos de cizallamiento viscoelástico y al aumento del punto de cruce, debido a un efecto de dilución puro.Para viscosupplements con concentración de HA por debajo del 1%, la viscoelasticidad se pierde en su mayoría. Los resultados fueron validados también en presencia de proteínas, que en el líquido sinovial son más abundantes que HA. Los condrocitos proliferaron en horas extras en todas las condiciones de cultivo. La tasa de proliferación fue mayor en los condrocitos cultivados en los medios que contenían PRP en comparación con los cultivos con diferentes HA solo. GAG contenido fue significativamente mayor en los condrocitos cultivados en PRP y HL mezcla.
DISCUSIÓN:
Se investigaron las propiedades reológicas y biológicas de cuatro diferentes concentraciones de HA cuando se combina con PRP dando una visión de las propiedades viscoelásticas y biológicas de un enfoque prometedor para la futura terapia de OA. Nuestros datos demuestran que la adición de PRP no es perjudicial para el efecto de viscosuplementación de HA. Los viscosuplementos que contienen baja concentración de HA no están indicados para la combinación con PRP, ya que se pierden las propiedades viscoelásticas. A pesar de tener el mismo comportamiento reológico de SF y HX, HL fue superior en estimular la producción de matriz extracelular in vitro.
PMID: 27310019 PMCID: PMC4911091 DOI: 10.1371 / journal.pone.0157048
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