50020080736. AplicaciA?n de seA�ales celulares en medicina regenerativa: tecnologA�a del PRGF

No obstante, el A�xito final de estos nuevos tratamientos biomA�dicos radicarA? en la A?ptima estandarizaciA?n, formulaciA?n y liberaciA?n de los factores de crecimiento asA� como su perfecta asociaciA?n y combinaciA?n con diferentes biomateriales y cA�lulas. Un hito final serA? adaptar los diferentes tratamientos y productos biomA�dicos a cada situaciA?n patolA?gica con el fin A?ltimo de aumentar el A�xito terapA�utico garantizando al mA?ximo la bioseguridad de los mismos.

En este sentido cabe destacar el enorme avance realizado en el estudio, uso y formulaciA?n de los factores de crecimiento y proteA�nas terapA�uticas contenidas en las plaquetas. La tecnologA�a del PRGF (plasma rico en factores de crecimiento) lleva mA?s de una dA�cada en constante evoluciA?n y desarrollo, lo que ha convertido al PRGF en un preparado bioseguro, biocompatible, estandarizado y versA?til. Hoy en dA�a, esta tecnologA�a ofrece un abanico enorme de posibilidades terapA�uticas en muy diversas A?reas tales como la implantologA�a oral, la cirugA�a oral y maxilofacial, la ortopedia, la dermatologA�a, el tratamiento de A?lceras crA?nicas y un largo etc.

Fundamentos fisiolA?gicos de la reparaciA?n tisular: rol de las plaquetas

El proceso de reparaciA?n tisular se basa en una compleja cascada de eventos biolA?gicos controlados por una larga lista de factores de crecimiento y proteA�nas con actividad biolA?gica. La acciA?n espacio-temporal de este conjunto de mediadores sobre la zona tisular daA�ada regula los mecanismos y estadA�os que gobiernan la reparaciA?n y regeneraciA?n tisular.

En el caso, por ejemplo, de la regeneraciA?n A?sea, la expresiA?n local inicial de factores de crecimiento tiene como objetivo estimular la migraciA?n de las cA�lulas osteoprogenitoras al lugar daA�ado y posteriormente dirigir controladamente su diferenciaciA?n a cA�lulas de la estirpe osteogA�nica. A lo largo de este proceso, otro conjunto de factores regularA? el equilibrio dinA?mico entre estimulaciA?n e inhibiciA?n de la proliferaciA?n celular asA� como de la angiogA�nesis y de la formaciA?n de la matriz extracelular.

Puede afirmarse por lo tanto que la restauraciA?n funcional de un tejido depende de un conjunto de estadA�os regulados por un gran nA?mero de mediadores biolA?gicos que se presentan y actA?an de forma espacio-temporal. Es precisamente esta disposiciA?n espacial y temporal de los factores de crecimiento la responsable final del desarrollo correcto de un tejido y es por ello, por lo que su determinaciA?n detallada ha suscitado a lo largo de las A?ltimas dA�cadas tanto interA�s por parte de la comunidad cientA�fica.

El estudio pormenorizado de los procesos de reparaciA?n tisular ha permitido descubrir la importancia y el papel fundamental que juegan las plaquetas en este contexto. De forma general, las plaquetas son reservorios fisiolA?gicos de factores de crecimiento y proteA�nas, esto es, unidades funcionales potencialmente interesantes por su gran contenido en mediadores biolA?gicos.

Ahora bien, se ha de ser muy cauto a la hora de entender y valorar el potencial terapA�utico de las plaquetas, ya que A�ste solo serA? realmente eficaz y seguro en la medida en que logremos expresarlo espacio-temporalmente siempre mimetizando las necesidades del A?rea tisular daA�ada. Por ejemplo, una incorrecta activaciA?n plaquetaria o una dosis deficitaria o excesiva de factores liberados puede resultar totalmente ineficaz o incluso contraproducente para nuestros objetivos terapA�uticos finales.

PRGF: formulaciA?n terapA�utica de las plaquetas

La tecnologA�a del PRGF, se basa en el estudio pormenorizado, uso, formulaciA?n y activaciA?n de un preparado autA?logo rico en plaquetas caracterizado entre otras propiedades por su biocompatibilidad y fA?cil obtenciA?n. El estudio detallado de las propiedades intrA�nsecas de las plaquetas, junto con un protocolo optimizado para su concentraciA?n, activaciA?n y cinA�tica de liberaciA?n, ha permitido el desarrollo de una tecnologA�a de enorme versatilidad y potencial terapA�utico. Tal y como puede apreciarse en la imagen la tecnologA�a del PRGF permite generar diferentes formulaciones a partir de la sangre del paciente lo que aumenta las posibilidades terapA�uticas (Figura 1).

El PRGF permite formular, combinar y liberar de forma local un gran nA?mero de factores de crecimiento tales como PDGF (factor de crecimiento derivado de plaquetas), TGF-BETA (factor de crecimiento transformante beta), VEGF (factor de crecimiento del endotelio vascular), IGF (factor de crecimiento insulA�nico), HGF (factor de crecimiento hepatocA�tico), PF-4 (factor plaquetario-4), trombospondina, etc, y proteA�nas con actividad biolA?gica (fibronectina, vitronectina, etc).

Aunque el rol exacto de cada uno de estos mediadores biolA?gicos estA? tan solo parcialmente dilucidado, el potencial terapA�utico de alguno de ellos ya ha sido ampliamente demostrado. Cabe destacar por ejemplo la potente acciA?n mitogA�nica del PDGF sobre cA�lulas del tejido conectivo, los diferentes efectos ejercidos por TGF-BETA sobre cA�lulas osteo-progenitoras, o la potente acciA?n angiogA�nica desarrollada por el VEGF.

Un aspecto a destacar es que tras la activaciA?n del preparado biolA?gico se genera en pocos minutos una red de fibrina que mantiene el espacio regenerativo y que sirve ademA?s como matriz para las cA�lulas progenitoras, lo que favorece el uso del PRGF en el desarrollo de estrategias terapA�uticas de a�?tissue engineeringa�? (ingenierA�a de tejidos).

En el intento de mejorar las propiedades intrA�nsecas del PRGF frente a otros productos plaquetarios existentes, se ha estudiado minuciosamente el protocolo de activaciA?n de las plaquetas de forma que se asegure su reproducibilidad y bioseguridad. Como consecuencia, en la activaciA?n del PRGF no se emplea trombina bovina sino cloruro cA?lcico lo que permite una cesiA?n mas controlada de los mediadores biolA?gicos. Por otra parte, la concentraciA?n de plaquetas se ha ajustado a un nivel biolA?gico A?ptimo gracias al cual se optimiza el efecto biolA?gico reduciendo posibles efectos indeseables

En tercer lugar y no por ello menos importante es resaltar la ausencia de cA�lulas de la serie blanca (leucocitos) en el PRGF. Este hecho evita la presencia y expresiA?n de proteasas e hidrolasas A?cidas contenidas en las cA�lulas de la serie blanca y sobretodo facilita la estandarizaciA?n del producto al reducir las diferencias inter e intra-individuales.

AdemA?s de los efectos mitA?genicos, diferenciadores y angiogA�nicos del PRGF discutidos previamente, no podemos olvidar que las plaquetas presentan efectos antibacterianos contra Staphylococcus aureus y Escherichia coli e incluso anti-inflamatorios mediados por el bloqueo de la proteA�na MCP-1 secretada por los monocitos y la generaciA?n de lipoxina A4. Estos efectos adicionales son previsiblemente los responsables de que los pacientes que reciben alguno de los productos derivados de la tecnologA�a PRGF presenten menores niveles de inflamaciA?n y expresen una menor sensaciA?n de dolor en su recuperaciA?n funcional.

Aplicaciones terapA�uticas del prgf

Son numerosas las situaciones fisiopatolA?gicas en las que la aplicaciA?n del PRGF estimula una mA?s rA?pida cicatrizaciA?n, regeneraciA?n o reparaciA?n tisular. Un campo de especial interA�s es la regeneraciA?n A?sea, especialmente a nivel oral, ya que la pA�rdida A?sea causada por enfermedad periodontal se ha convertido en un problema de salud pA?blica. El uso del PRGF tanto individualmente como asociado a diferentes biomateriales acelera la formaciA?n de hueso en los defectos A?seos y estimular la regeneraciA?n del tejido blando adyacente.

Asociado con esta idea, Biotechnological Institute ha llevado a cabo la sinergia de sus dos principales lA�neas de investigaciA?n (implantes dentales + tecnologA�a del PRGF), dando lugar a implantes con superficie bioactivable que han representado un hito en el campo dental. Unido a las propiedades intrA�nsecas de los implantes dentales, la bioactivaciA?n implica humectar la superficie de titanio de los implantes con la formulaciA?n lA�quida de PRGF, de forma que la superficie quede impregnada de factores de crecimiento y proteA�nas con actividad biolA?gica, lo que en conjunto mejora la oseintegraciA?n de los implantes, esto es, la interacciA?n implante-hueso receptor, y por lo tanto la estabilidad y eficacia de los mismos.

De hecho, en dos trabajos recientes se pudo comprobar la elevada bioseguridad y predictibilidad de esta tecnologA�a. En uno de estos estudios se determinA? que la supervivencia global a 5 aA�os de 532 implantes cortos BTI bioactivados era del 99.2% mientras que el segundo estudio en el que se analizA? la supervivencia a 5 aA�os de cerca de 6000 implantes BTI bioactivados reflejA? idA�ntico nivel de A�xito (Figura 2).

El tratamiento de A?lceras crA?nicas es un ejemplo claro de las posibilidades terapA�uticas y regeneradoras del PRGF. En un ensayo clA�nico reciente, se ha comprobado como la aplicaciA?n tA?pica de la matriz tridimensional de fibrina sobre la zona ulcerada permite en tan solo 8 semanas aumentar la superficie regenerada hasta un 73% frente al 22% del grupo control (Figura 3).

Otro campo en auge es el del tratamiento de lesiones ortopA�dicas con PRGF principalmente con el objeto de restaurar la funciA?n fisiolA?gica al tiempo de evitar una mayor degeneraciA?n tisular. Entre las numerosas aproximaciones realizadas cabe destacar los prometedores resultados obtenidos en el tratamiento de lesiones tendinosas y musculares, en lesiones de ligamento cruzado anterior, en lesiones articulares y mA?s recientemente en la mejora de la artrosis, en la que nuestro grupo de investigaciA?n estA? realizando un enorme esfuerzo. Otros campos de actuaciA?n igualmente destacables son la aplicaciA?n del PRGF en forma de colirio en el tratamiento del sA�ndrome del ojo seco, o los prometedores resultados obtenidos tras la aplicaciA?n del preparado autA?logo en la regeneraciA?n de nervios perifA�ricos.

Conclusiones finales

La tecnologA�a del PRGF representa un nuevo hito en la estimulaciA?n y regeneraciA?n de un gran nA?mero de tejidos. La versatilidad de esta tecnologA�a asociada a su capacidad de interacciA?n con mA?ltiples biomateriales facilita su aplicaciA?n en un creciente nA?mero de situaciones patolA?gicas. BM