«Никогда не сомневайтесь в том, что небольшая группа вдумчивых, преданных своему делу граждан способна изменить мир. На самом деле, это единственная такая группа».
Миссия Cureus — изменить устоявшуюся модель медицинской издательской деятельности, в которой подача научных работ может быть дорогостоящей, сложной и трудоемкой.
Обогащенная тромбоцитами плазма/PRP, регенерация тканей, активация тромбоцитов, пролиферативная терапия с использованием глюкозы, тромбоциты, пролиферативная терапия
Цитируйте эту статью следующим образом: Harrison TE, Bowler J, Reeves K, et al. (17 мая 2022 г.) Влияние глюкозы на количество и объем тромбоцитов: последствия для регенеративной медицины. Cure 14(5): e25081. doi:10.7759/cureus.25081
Обогащенная тромбоцитами плазма (PRP) и гипертонические растворы глюкозы широко используются для инъекций в регенеративной медицине, иногда в сочетании. Влияние гипертонического раствора глюкозы на лизис и активацию тромбоцитов ранее не описывалось. Мы исследовали влияние повышенных концентраций глюкозы на количество тромбоцитов и эритроцитов, а также на объем клеток в PRP и цельной крови (WB). Во всех смесях глюкозы, смешанных с PRP или цельной кровью, наблюдалось быстрое частичное снижение количества тромбоцитов, что соответствует частичному лизису. После первой минуты количество тромбоцитов оставалось стабильным, что свидетельствует о быстрой адаптации остаточных тромбоцитов к экстремальной гипертонии (>2000 мОсм). После первой минуты количество тромбоцитов оставалось стабильным, что свидетельствует о быстрой адаптации остаточных тромбоцитов к экстремальной гипертонии (>2000 мОсм). После первых минут количества тромбоцитов остается стабильным, что свидетельствует о периодической аккомодации остаточных тромбоцитов до экстремального (>2000 мОсм) гипертонуса. После первой минуты количество тромбоцитов оставалось стабильным, что указывает на быструю адаптацию оставшихся тромбоцитов к экстремальной (>2000 мОсм) гипертонии.第一分钟后，血小板计数保持稳定，表明残余血小板迅速适应极端（> 2000 мосм）高渗状态。2000 мОсм). После первых минут количество тромбоцитов остается стабильным, что свидетельствует о периодической адаптации остаточных тромбоцитов к экстремальному (>2000 мОсм) гиперосмолярному состоянию. После первой минуты количество тромбоцитов оставалось стабильным, что указывает на быструю адаптацию оставшихся тромбоцитов к экстремальному (>2000 мОсм) гиперсмолярному состоянию.Концентрация глюкозы 25% и выше приводила к значительному увеличению среднего объема тромбоцитов (MPV), что указывает на раннюю стадию активации тромбоцитов. Необходимы дальнейшие исследования для определения того, происходит ли лизис или активация тромбоцитов, и может ли инъекция гипертонического раствора глюкозы сама по себе или в сочетании с PRP обеспечить дополнительную клиническую пользу.
В 1950-х годах американский хирург Джордж Хакетт обнаружил, что может навсегда избавить многих пациентов от болей в суставах и спине, вводя пролиферативный раствор в сухожилия и связки. Его эксперименты на кроликах показали, что лечение, которое он назвал пролиферативной терапией, привело к увеличению и укреплению сухожилий. Гистологические исследования подтвердили, что в ходе этого процесса образуется новый коллаген [1].
В течение первых нескольких десятилетий было опробовано множество различных способов распределения глюкозы. К 1990-м годам большинство специалистов сочли высокие концентрации глюкозы самым безопасным и эффективным методом. Однако механизм действия остается неясным.
В XX веке после работ Хакетта было проведено немного клинических исследований. Однако в 2000-х годах интерес к этой теме возобновился, и было проведено несколько успешных клинических испытаний пролиферативной терапии для лечения болей в пояснице [2], остеоартроза коленного сустава [3] и латерального эпикондилита [4].
Регенерация тканей требует участия стволовых клеток. Следовательно, высокие концентрации глюкозы должны каким-то образом стимулировать миграцию, репликацию и дифференцировку стволовых клеток. Мы предполагаем, что тромбоциты могут выступать в качестве посредников и что высокие концентрации глюкозы могут вызывать высвобождение тромбоцитами цитокинов и факторов роста, тем самым способствуя регенеративным процессам, особенно миграции стволовых клеток в области с высокой концентрацией глюкозы.
Активация тромбоцитов всегда предшествует увеличению внутриклеточного кальция [5]. Лю и др. в 2008 году показали, что высокий уровень глюкозы повышает активность каналов транзиторного рецепторного потенциала канонического типа 6 (TRPC6) в плазматической мембране, что приводит к притоку ионов кальция в тромбоциты [6]. Другое исследование показало, что воздействие ионов кальция на краевую зону микротрубочек вызывает расслабление, расширение и деформацию краевой зоны, что, в свою очередь, приводит к изменению формы с дисковидной на сферическую, в результате чего средний объем тромбоцитов (MPV) увеличивается [7].
Наша гипотеза в этом исследовании заключается в том, что воздействие высоких концентраций глюкозы на тромбоциты влияет на краевую зону микротрубочек и внутриклеточную среду, что приводит к увеличению среднего объема тромбоцитов (MPV).
Все участники подписали форму информированного согласия после разъяснения деталей исследования и до получения образцов. В данном исследовании использовались только образцы PRP с гематокритом более 2%, чтобы можно было включить в сравнение количество эритроцитов и средний корпускулярный объем эритроцитов (MCV).
Исследование проводилось в четыре этапа: первый этап — PRP, а остальные этапы — цельная кровь (таблица 1). Как описано ранее [8], все относительные центробежные силы (RCF, g-сила) рассчитывались из середины (Rmid, в см) столбика крови в центрифужном шприце. Мы выбрали MPV в качестве маркера сенсибилизации тромбоцитов и количество тромбоцитов в качестве индикатора потенциального лизиса тромбоцитов, оба показателя легко измеряются на стандартных гематологических анализаторах.
На первом этапе 47 добровольцев сдали образцы крови — одну пробирку с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА) и один образец цельной крови, обогащенной тромбоцитами (PRP) (антикоагулированной цитратом натрия (NaCl, 3%)) (Таблица 1). Пробирку немедленно поместили в шейкер. Для анализа образцов с ЭДТА в трех повторениях провели общий анализ крови (ОАК), а образцы с NaCl анализировали в трех повторениях для ОАК, после чего PRP готовили различными методами, описанными выше [8]. Все образцы PRP готовили центрифугированием при 900–1000 g. Каждый образец PRP перемешивали на вихревом смесителе в течение 5–10 секунд, затем делили на пять аликвот по 0,5 мл в пробирки.
Для оценки влияния воздействия тромбоцитов на повышенную концентрацию глюкозы равные количества (0,5 мл) 0%, 5%, 12,5%, 25% и 50% раствора глюкозы в воде смешивали с образцами тромбоцитов для получения 0%, 2,5%, 6,25%, 12,5% и 25% концентраций смеси глюкозы и перемешивали пробирки на шейкере для пробирок в течение 15 минут. Через 15 минут анализировали общее содержание антиоксидантов (TAC) каждой смеси в трех повторениях. Для каждой пробирки усредняли количество тромбоцитов (PLT), количество эритроцитов (RBC), средний объем эритроцитов (MCV) и средний объем тромбоцитов (MPV), а для всех образцов обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP) рассчитывали среднее количество тромбоцитов, количество эритроцитов, MCV и MPV.
После завершения первого этапа сбора данных мы заметили значительное увеличение объема тромбоцитов в PRP после добавления D50W. Тромбоциты в PRP не обязательно представляют все тромбоциты в крови, и среда для PRP отличается от среды для цельной крови. Поэтому мы решили провести второй этап исследования влияния добавления D50W к цельной крови.
Для второго этапа мы выбрали размер выборки в 30 человек, основываясь на результатах первой серии, как описано в разделе «Анализ». В этой серии 20 добровольцев предоставили образцы крови (таблица 1). Цельную кровь (1,8 мл) набирали в шприц объемом 3 мл и антикоагулировали 0,2 мл 40% раствора NaCl. Шприц с цельной кровью перемешивали в течение пяти секунд с помощью вихревого миксера, и общий анализ крови проводили в трех повторениях. После анализа к антикоагулированной крови добавляли 2 мл 50% раствора глюкозы в шприце объемом 5 мл (конечная концентрация глюкозы составляла приблизительно 25% (D25)) и помещали в пробирку для встряхивания на 30 минут. Через 30 минут D25/общий анализ крови в шприцах с цельной кровью проводили в трех повторениях. Усредняли количество тромбоцитов, количество эритроцитов, MCV и MPV на шприц, а также рассчитывали среднее количество тромбоцитов, эритроцитов, MCV и MPV для каждого образца до и после добавления глюкозы.
Поскольку тромбоциты в цельной крови обычно подвергаются воздействию гипертонического раствора глюкозы во время пролиферативной глюкозотерапии из-за минимально инвазивной инъекции, и сочетание PRP с гипертоническим раствором глюкозы непосредственно перед инъекцией не является распространенной практикой, мы решили изучить гипертонический раствор глюкозы в сочетании с цельной кровью в Разделе 1. Шаги 3 и 4. На каждом этапе 20 добровольцев предоставили 7-8 мл ACD-A (кислота, содержащая тринатрийцитрат (22,0 г/л), лимонную кислоту (8,0 г/л) и глюкозу (24,5 г/л), раствор декстрозы цитрата) в качестве антикоагулянта для крови (Таблица 1). Для определения порогового процента, связанного с увеличением MPV, использовались только смеси глюкозы с концентрацией более 12,5%. На третьем этапе 1 мл крови помещали в пробирку. Затем кровь перемешивали на вихревом смесителе в течение 10 секунд, добавляя в пробирку 1 мл 30%-, 40%- или 50%-ного раствора глюкозы, чтобы получить конечную концентрацию глюкозы 15%, 20% и 25% соответственно. Образцы крови с глюкозой анализировали на общий анализ крови сразу после перемешивания и повторяли каждые две минуты в течение 30 минут.
На начальном этапе смешивания добавление гипертонического раствора глюкозы в соотношении 1:1 к цельной крови или обогащенной тромбоцитами плазме подвергает тромбоциты воздействию концентраций выше 25% в течение нескольких секунд. На четвертом этапе, чтобы оценить эффект гипертонического раствора глюкозы с минимальными начальными пиковыми концентрациями и проверить верхний предел эффекта глюкозы, мы добавляли лишь небольшое количество крови к раствору D25W или D50W. 1 мл раствора D25W или D50W помещали в пробирку и добавляли 0,2 мл цельной крови, перемешивая образец в течение 10 секунд. В этих случаях кровь подвергалась воздействию глюкозы в концентрации примерно на 20% выше конечной концентрации, а не на 50% выше конечной концентрации, как на этапе 3, что приводило к конечным концентрациям глюкозы 20,8% и 41,6%. Смешанные образцы анализировали с тем же временным интервалом, что и на этапе 3.
На первом этапе каждой серии разведений глюкозы брали 30 образцов, поскольку это был подходящий размер выборки для пилотного исследования [9]. В конце каждой фазы (включая первую фазу) оценивали адекватность размера выборки, используя формулу, применяемую для определения размера выборки, необходимого для оценки среднего значения непрерывной переменной результата в одной популяции. Формула n = Z² x SD² / E². В этом уравнении Z — Z-оценка, SD — стандартное отклонение, а E — желаемая ошибка [10]. Наш альфа равен 0,05, что соответствует значению Z, равному 1,96, и мы ожидаем ошибку в 5 (в процентах). Следовательно, мы решаем уравнение для n = (1,96² x SD²)/52. Результаты показали, что размер выборки, необходимый для каждого этапа, был меньше фактического количества собранных образцов.
В течение периодов 1, 3 и 4, при использовании более чем одной концентрации глюкозы, влияние различных концентраций глюкозы анализировалось путем сравнения относительного изменения между моментом времени 0 и каждым последующим моментом времени (фаза 1 через 15 минут, период 3 через 15 минут, а затем каждые две минуты). Скорость изменения для каждого временного периода сравнивалась с использованием U-теста Манна-Уитни, поскольку данные не соответствовали нормальному распределению, как это было определено тестом Шапиро-Уилка на нормальность. Поскольку на первом, третьем и четвертом этапах (всего пять) был проведен анализ 1 к 1 нескольких групп, была применена поправка Бонферрони для корректировки желаемого значения альфа до ≤0,01, но не до ≤0,05.
Снижение количества тромбоцитов при всех концентрациях гипертонического раствора декстрозы и увеличение среднего объема тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме при концентрации декстрозы >12,5%: количество тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме увеличилось в 1–5 раз по сравнению с исходным уровнем в цельной крови, в зависимости от метода (не показано). Снижение количества тромбоцитов при всех концентрациях гипертонического раствора декстрозы и увеличение среднего объема тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме при концентрации декстрозы >12,5%: количество тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме увеличилось в 1–5 раз по сравнению с исходным уровнем в цельной крови, в зависимости от метода (не показано). Уменьшение количества тромбоцитов при всех концентрациях гипертонической декстрозы и увеличение MPV тромбоцитов PRP при декстрозе > 12,5%: количество тромбоцитов PRP увеличивалось в 1-5 раз по сравнению с исходной цельной кровью, в зависимости от метода (не показано). Снижение количества тромбоцитов при всех концентрациях гипертонического раствора декстрозы и увеличение среднего объема тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме при концентрации декстрозы >12,5%: количество тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме увеличилось в 1-5 раз по сравнению с исходным уровнем в цельной крови в зависимости от метода (данные не показаны). ).在> 12,5%增加:与基线全血相比, PRP 血小板计数从浓度的1 倍上升到5 倍,因方法而异（未描述). При концентрации глюкозы >12,5% высокая концентрация глюкозы снижает показатели крови, а показатель MPV в PRP увеличивается: по сравнению с общей концентрацией глюкозы, показатели крови в PRP увеличиваются в 1-5 раз по сравнению с концентрацией (не описано). При концентрации глюкозы >12,5% все компоненты гипертонической глюкозы снижают количество тромбоцитов, а MPV повышает тромбоциты PRP: количество тромбоцитов PRP увеличивалось от 1- до 5-кратных концентраций по сравнению с исходными концентрациями цельной крови, в зависимости от метода (не важно). При концентрации глюкозы >12,5% все гипертензивные концентрации глюкозы снижали количество тромбоцитов и увеличивали средний объем тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме: количество тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме увеличивалось в 1–5 раз по сравнению с исходной концентрацией в цельной крови в зависимости от метода (как описано).На рисунке 1 показано, что количество тромбоцитов уменьшилось почти на 75% после разведения в воде и на 20-30% после 15 минут разведения различными концентрациями глюкозы по сравнению с исходной PRP и разведением 1:1 с поправкой на объем (1- k1 с поправкой на объем). k -1 разведение).1 разведение).
Количество клеток в каждом разведении выражается в виде доли от исходного количества до разведения.
В процессе производства PRP средний объем эритроцитов (MPV) минимально снижался без дальнейшего изменения концентрации разведения до 12,5% в воде или глюкозе (включая 25% смеси PRP с глюкозой) и увеличивался более чем на 20% после разведения в 50% растворе глюкозы (рис. 2). В отличие от этого, объем эритроцитов не претерпевал значительных изменений при любом разведении, кроме H2O.
Средний объем клеток в каждом разведении выражается в процентах от исходного объема до разведения.
Аналогичное, но менее выраженное снижение количества тромбоцитов и увеличение CVR наблюдались в образцах крови, подвергнутых воздействию 50% глюкозы (для приготовления раствора с 25% глюкозы). В таблице 2 сравниваются количество и объем клеток в цельной крови, разведенной в 50% растворе декстрозы, с данными фазы 1 PRP, разведенной в 50% растворе декстрозы. Изменения количества эритроцитов и MCV эритроцитов не были очевидны и не являлись предметом нашего внимания.
SD = стандартное отклонение, MD = средняя разница между группами, SE = стандартное отклонение средней разницы, RBC = эритроциты, PLT = тромбоциты, PRP = обогащенная тромбоцитами плазма, WB = цельная кровь
После добавления D50W к цельной крови процент потери тромбоцитов с поправкой на разведение составил 7,7% (310±73 против 286±96) по сравнению с 17,8% при разведении PRP в D50W (664±348 против 544±277). MPV цельной крови увеличился на 16,8% (с 10,1 ± 0,5 до 11,8 ± 0,6), в то время как MPV PRP увеличился на 26% (9,2 ± 0,8 против 11,6 ± 0,7). Хотя средние различия как в снижении количества тромбоцитов, так и в увеличении MPV были значительно больше при использовании PRP, изменения в снижении количества тромбоцитов в цельной крови были почти статистически значимыми (310 ± 73 до 286 ± 96 (-7,7%); p = 0,06), а увеличение MPV было статистически значимым (10,1 ± 0,5 до 11,8 ± 0,6 (+16,8) p < 0,001). Хотя средние различия как в снижении количества тромбоцитов, так и в увеличении MPV были значительно больше при использовании PRP, изменения в снижении количества тромбоцитов в цельной крови были почти статистически значимыми (310 ± 73 до 286 ± 96 (-7,7%); p = 0,06), а увеличение MPV было статистически значимым (10,1 ± 0,5 до 11,8 ± 0,6 (+16,8) p < 0,001).Хотя средние различия как в снижении количества тромбоцитов, так и в увеличении CVR были значительно больше при использовании PRP, изменения в снижении количества тромбоцитов в цельной крови были почти статистически значимыми (310 ± 73 до 286 ± 96 (-7,7%); p = 0,06).увеличение MPV было последним (от 10,1 ± 0,5 до 11,8 ± 0,6 (+16,8) р < 0,001). Увеличение MPV было значительным (с 10,1 ± 0,5 до 11,8 ± 0,6 (+16,8), p < 0,001).尽管PRP 在血小板计数减少和MPV 增加方面的平均差异显着更大, 但WB内血小板计数减少的变化几乎是显着的（310 ± 73 · 286 ± 96 (-7,7%)；p = 0,06）和MPV的增加是显着的（10,1 ± 0,5 · 11,8 ± 0,6 (+16,8) р < .001)尽管 PRP 在 血小板 计数 和 和 增加 方面 的 平均 差异 显着 大, 但 但 内血小板 计数减少 的 几乎 是 显着 的 （（（310 ± 73 至 286 ± 96 (-7,7%) ； p = 0,06）和MPV 的增加是显着的（10,1 ± 0,5 到11,8 ± 0,6 (+16,8) p < 0,001).Изменение снижения количества тромбоцитов в цельной крови было почти статистически значимым (с 310 ± 73 до 286 ± 96 (-7,7%); p = 0,06), хотя в обогащенной тромбоцитами плазме наблюдались значительно большие средние различия в снижении количества тромбоцитов и увеличении среднего объема тромбоцитов, а увеличение среднего объема тромбоцитов было статистически значимым.(от 10,1 ± 0,5 до 11,8 ± 0,6 (+16,8) р < 0,001). (от 10,1 ± 0,5 до 11,8 ± 0,6 (+16,8), p < 0,001).
Для наблюдения значительного изменения MPV требовалась конечная концентрация глюкозы 20%, однако изменение MPV было более выраженным при конечной концентрации 25%. Потеря тромбоцитов стабилизировалась после первоначального снижения. Мы отметили первоначальное резкое снижение CVR, однако CVR быстро восстановился при конечной концентрации глюкозы 25%, что было значительно выше уровней CVR, наблюдавшихся при конечных концентрациях глюкозы 20% и 15% (рис. 3 и слева от таблицы 3; затененные прямоугольники). (Значения p ≤ альфа с поправкой Бонферрони 0,01). Также наблюдалось первоначальное резкое падение количества PLT, наблюдаемое на начальной фазе 0-15 с, а затем остававшееся стабильным (от 15 с до 30 мин; слева от таблицы 4).
Добавление глюкозы различной концентрации к цельной крови приводило к первоначальному быстрому снижению среднего объема эритроцитов (MPV), за которым следовало зависимое от концентрации восстановление более чем на 20%. Легенда показывает концентрацию глюкозы после разведения. D15, D20 и D25 проводились в разведении 1:1. D21 и D41 проводились в разведении 1:5.
В таблице 4 показано изменение количества тромбоцитов при разведении в гипертоническом растворе глюкозы. Мы наблюдали дозозависимую связь между немедленным снижением количества тромбоцитов при разведении 1:1 и при разведении 1:5. При сравнении разведений 1:1 как единой группы с разведениями 1:5, в группе 1:1 наблюдалось меньшее немедленное снижение количества тромбоцитов, чем в группе 1:5: 66±48 000 (23%) против 99±69 000 (37%) (p = 0,014) в группе 1:5. После первоначального снижения в первой точке измерения количество тромбоцитов в процентах от глюкозы стабилизировалось (рис. 4).
При добавлении цельной крови к глюкозе в соотношении 1:1 количество тромбоцитов снижается примерно на 25%. Однако при добавлении цельной крови в соотношении 1:5 снижение было гораздо больше – около 50%.
41%-ная глюкоза увеличивала MPV быстрее и более значительно, чем 25% или 21%. Результаты MPV показаны на рисунке 3. При всех остальных разведениях не наблюдалось немедленного начального снижения MPV после добавления 50%-ной глюкозы. При использовании 25%-ной глюкозы (концентрация глюкозы 20,8% при конечном разведении) изменение MPV было сопоставимо с изменением при использовании 20%-ной глюкозы в разведении 1:1 (рис. 3). Хотя изменения MPV первоначально были больше при 41%-ной смешанной концентрации, чем при 25%, разница в MPV между 41% и 25% через 16 минут перестала быть статистически значимой (таблица 3, справа). Также интересно, что 25%-ная глюкоза увеличивала MPV более эффективно, чем 20,8%.
Данное исследование in vitro частично подтвердило нашу гипотезу. Исследование показало потенциальный частичный лизис тромбоцитов при добавлении декстрозы, быструю адаптацию тромбоцитов к экстремальной гипертоничности и значительное повышение среднего объема тромбоцитов в ответ на концентрацию гипертонического раствора декстрозы > 25%. Исследование показало потенциальный частичный лизис тромбоцитов при добавлении декстрозы, быструю адаптацию тромбоцитов к экстремальной гипертоничности и значительное повышение среднего объема тромбоцитов в ответ на концентрацию гипертонического раствора декстрозы > 25%. Он показал потенциальный частичный лизис тромбоцитов примесью декстрозы, циклическую аккомодацию тромбоцитов до экстремального гипертонуса и начало повышения MPV в ответ на гипертоническую устойчивость декстрозы > 25%. Исследование показало потенциальный частичный лизис тромбоцитов при воздействии декстрозы, быструю адаптацию тромбоцитов к экстремальной гипертоничности и значительное увеличение среднего объема тромбоцитов в ответ на гипертонические концентрации декстрозы >25%.它显示出通过葡萄糖混合物潜在的部分血小板溶解, 血小板快速适应极端高渗,以及响应> 25% могут быть использованы для MPV или MPV.。它 显示 出 通过 葡萄糖 潜在 的 部分 血小板 溶解 血小板 快速 适应 极端 高渗 ， 以及响应> 25% 浓度 高渗 葡萄糖 时 时 mpv 显着。。。。。 Он показывает потенциальный частичный лизис тромбоцитов смесями с глюкозой, схему адаптации тромбоцитов к экстремальному гипертонусу и увеличение MPV в ответ на стабильность гипертонической глюкозы > 25%. Это свидетельствует о потенциальном частичном лизисе тромбоцитов смесями глюкозы, быстрой адаптации тромбоцитов к экстремальной гипертоничности и значительном увеличении среднего объема тромбоцитов в ответ на гипертонический раствор глюкозы >25%.Первоначальное увеличение было максимальным при воздействии 41,6% глюкозы, но увеличение MPV приблизилось к 25% воздействию глюкозы примерно через 20 минут после начала воздействия.
Концентрация тромбоцитов зависит от глюкозы. Мы заметили, что количество тромбоцитов уменьшалось при всех разведениях глюкозы. Резкое снижение количества тромбоцитов в разведениях H2O (0%) в серии PRP может быть связано с осмотическим лизисом. В качестве альтернативы, это может быть артефактом, вызванным слипанием тромбоцитов, но это противоречит отсутствию изменений MPV при этом разведении. Этот вывод означает, что некоторые тромбоциты очень чувствительны к гипоосмолярности.
При всех разведениях глюкозы в соотношении 1:1 количество тромбоцитов уменьшалось на 20-30%, даже при использовании раствора D5W (гипотонического при 252 мОсм), что может указывать на специфический неосмотический эффект глюкозы, поскольку как количество тромбоцитов, так и средний объем тромбоцитов оставались неизменными при трехкратном увеличении концентрации глюкозы от D5W до D25W. Фактически, концентрация тромбоцитов имела тенденцию к незначительному увеличению с повышением осмолярности.
Снижение количества тромбоцитов при разведении 1:1 и 1:5 означает, что эффект растворения зависит от начальной и конечной концентрации глюкозы. Если бы он зависел только от начальной концентрации, то следовало бы ожидать разницы в снижении количества тромбоцитов при разведении 1:1. Но мы этого не ожидаем. Если эффект лизиса зависит только от конечной концентрации глюкозы, то мы не ожидаем большой разницы между 20%-ным разведением 1:1 и 20,8%-ным разведением 1:5. И тем не менее, мы это сделали.
Если происходит потеря тромбоцитов из-за лизиса тромбоцитов, образуется частичный лизат, после чего цитокины и факторы роста высвобождаются во внеклеточную среду. Несколько исследований показали, что лизат тромбоцитов почти так же эффективен, как PRP, в качестве раствора для стимуляции пролиферации [11]. Сама PRP также показала свою эффективность в лечении пролиферации [12-14].
Неактивные тромбоциты циркулируют в виде диска, укрепленного несколькими внутренними структурами. Во время активации они приобретают более сферическую или амебовидную форму, что приводит к увеличению объема. Увеличение объема требует увеличения площади поверхности, что является результатом экструзии системы открытых канальцев (OCS) и добавления экзоцитозных гранул к мембране. Остается выяснить, включает ли увеличение MPV, вызванное гипертоническим раствором глюкозы, один или оба этих механизма, но если последний, то увеличение MPV будет указывать на дегрануляцию.
Данное исследование показало, что воздействие высоких концентраций глюкозы на тромбоциты, обогащенные тромбоцитами (PRP), или на цельную кровь приводило к увеличению среднего объема тромбоцитов (MPV) в течение 15 минут при концентрации глюкозы 25% и 41,6% соответственно.
Увеличение MPV тромбоцитов может быть связано с расширением окружающих клубков микротрубочек в ответ на приток кальция. Лю и др. показали, что глюкоза опосредует приток кальция через канал TRPC6 тромбоцитов [6]. Наша гипотеза заключается в том, что глюкоза вызывает расслабление клубков микротрубочек, что приводит к увеличению MPV и сенсибилизации и/или активации тромбоцитов. Однако, судя по нашим результатам, это лишь часть истории. В наших тестах ни одна концентрация ниже D25W не приводила к увеличению MPV. Учитывая, что мы не тестировали воздействие концентраций глюкозы от 12,5% до 25%, результаты нашей фазы 1 предполагают, что в этом диапазоне концентраций глюкозы может существовать пороговое значение, приводящее к увеличению MPV. Дальнейшие исследования на этапах 3 и 4 показали, что пороговым значением для этого является 20-25% глюкозы, но остается неясным, почему.
Мы также наблюдали снижение среднего объема тромбоцитов (MPV) примерно на 9% после центрифугирования. Неясно, связано ли это снижение MPV с тем, что более крупные и плотные тромбоциты задерживаются в слое эритроцитов центрифуги. Это наблюдение может быть важным для врачей, поскольку оно может указывать на то, что тромбоциты, полученные из обогащенной тромбоцитами плазмы (PRP), представляют собой меньшую и менее плотную субпопуляцию тромбоцитов цельной крови.
В предыдущем исследовании мы показали, что приготовление PRP ручными методами является недорогим [8]. Если глюкоза повышает чувствительность тканевых тромбоцитов или PRP, делая их более восприимчивыми к активации, или если PRP производится с частичными лизатными свойствами, это может усилить регенерацию и снизить потребность в терапии. Следовательно, комбинация PRP и высококонцентрированной глюкозы может быть более экономически эффективной, чем PRP или глюкоза по отдельности.
Наше исследование имеет несколько недостатков. Во-первых, мы использовали PRP, полученный несколькими различными методами. Это может привести к противоречивым результатам. Во-вторых, мы не смогли провести биохимический анализ ни одного из наших образцов, чтобы более точно определить, произошла ли активация тромбоцитов. Мы хотели бы измерить P-селектин, тромбоцитарный фактор 4, моноцитарные агрегаты тромбоцитов или другие маркеры активации тромбоцитов, чтобы лучше понять степень или наличие дегрануляции альфа-гранул, но это выходит за рамки данного исследования. В-третьих, мы не смогли подтвердить с помощью электронной микроскопии или других методов, что увеличение MPV в тромбоцитах, подвергшихся воздействию глюкозы, было обусловлено влиянием на клубки микротрубочек.
Смеси цельной крови или обогащенной тромбоцитами плазмы с 25% глюкозой увеличивали средний объем тромбоцитов (MPV), сигнализируя о начале активации тромбоцитов, хотя в данном исследовании не было выявлено прогрессирования агрегации или дегрануляции. Гипертоническая смесь глюкозы приводила к потере тромбоцитов, что, возможно, свидетельствует о литическом эффекте. Частичная активация или лизис тромбоцитов может вызывать регенерацию тканей после инъекции тромбоцитов. Неясно, к каким клиническим последствиям могут привести эти изменения. Дальнейшие исследования продемонстрировали более точные измерения активации или лизиса и оценили различные клинические эффекты гипертонических смесей глюкозы с цельной кровью или обогащенной тромбоцитами плазмой.
Глюкозная пролиферативная терапия — это простой и недорогой метод регенеративной терапии, который быстро развивается и получает поддержку в клинических исследованиях. Данное исследование предполагает физиологический механизм, который, в случае подтверждения, может помочь нам понять часть регенеративного механизма пролиферативной терапии.
Кафедра биомедицинской и медицинской информатики Медицинской школы Университета Миссури, Канзас-Сити, Канзас-Сити, США.
Участники исследования: Все участники данного исследования дали или не дали согласие на участие. Международное общество клеточной медицины выдало разрешение ICMS-2017-003. Следующий протокол был одобрен для дальнейшего использования Институциональным наблюдательным советом Международного общества клеточной медицины: Название: Расчет выхода лекарственного препарата из обогащенной тромбоцитами плазмы на основе исходного количества тромбоцитов в общем анализе крови. Животные: Все авторы подтвердили, что в данном исследовании не использовались животные или ткани. Конфликт интересов: В соответствии с Единой формой раскрытия информации ICMJE, все авторы заявляют следующее: Информация об оплате/услугах: Все авторы заявляют, что они не получали финансовой поддержки от какой-либо организации за представленную работу. Финансовые отношения: Все авторы заявляют, что в настоящее время или в течение последних трех лет у них нет финансовых отношений с какой-либо организацией, которая может быть заинтересована в представленной работе. Другие отношения: Все авторы заявляют, что нет других отношений или видов деятельности, которые могут повлиять на представленную работу.
Харрисон Т.Е., Боулер Дж., Ривз К. и др. (17 мая 2022 г.) Влияние глюкозы на количество и объем тромбоцитов: последствия для регенеративной медицины. Cure 14(5): e25081. doi:10.7759/cureus.25081
© Авторское право 2022 г. Харрисон и др. Данная статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License CC-BY 4.0. Разрешается неограниченное использование, распространение и воспроизведение в любом формате при условии указания автора и источника.