27.02.2018·Implantologie

So funktioniert die Knochen- und Wundheilung mit Platelet Rich Fibrin (PRF)

von Wolfgang Schmid, Schriftleiter ZR Zahnmedizin Report, Berlin

| Kollagenbasierte Biomaterialien sowie Knochenersatzmaterialien sind unverzichtbare Komponenten der regenerativen Oral- und Kieferchirurgie. An der Universität Frankfurt am Main erforschen PD Dr. Dr. Dr. Shahram Ghanaati und Kollegen das Potenzial von „Platelet Rich Fibrin“ (PRF) und wie es optimal aus dem Patientenblut gewonnen werden kann. |

PRF wirkt indirekt über das Weichgewebe

Eine Untersuchungsreihe der letzten zehn Jahre hat gezeigt, dass in Abhängigkeit zum eingesetzten Material eine materialspezifische Zellreaktion hervorgerufen werden kann. Unerwünscht sind Reaktionen auf Materialien, die eine Fremdkörperreaktion bzw. pathologische Reaktion provozieren, die durch die mehrkernigen Riesenzellen charakterisiert ist. In dieser Gruppe gibt es durch die Riesenzellen eine überschießende Vaskularisation und eine schnelle Degradation.

 

Besser sind Materialien, die eine physiologische Reaktion hervorrufen, die durch die Rekrutierung von ausschließlich mononukleären Zellen wie Monozyten und Makrophagen charakterisiert ist. Diese Gruppe erfährt eine milde Vaskularisation und langsame Degradation.

 

Allerdings stellt sich die Frage, wie man Materialien, die eine physiologische Reaktion erfahren, funktionalisieren kann, um ihre Vaskularisation zu unterstützen und somit ihre Regenerationsfähigkeit zu steigern.

 

Eine klinisch anwendbare Möglichkeit ist die Biologisierung durch die autologe Regenerationskapazität von Blutkonzentraten wie PRF. Es wird hergestellt, indem das periphere Blut zentrifugiert wird. Das Fibringerüst enthält Thrombozyten, Leukozyten, Wachstumsfaktoren und Plasmaproteine. [1] Die Zugabe von Thrombozytenpräparaten kann die Weichgewebeheilung über den Augmentationen unterstützen und dadurch indirekt den Erfolg von Augmentationen fördern.

 

Bei der PRF-Technik werden aus dem Blut des Patienten die Proteine isoliert, die für die Wundheilung verantwortlich sind. Dazu wird dem Patienten eine kleine Menge Blut entnommen und in einer Zentrifuge in seine Bestandteile gespalten und aufbereitet. Dadurch wird das Wachstumshormon vom Eigenblut separiert. Dieses gewonnene Plasma kann nun überall dort auf- oder eingebracht werden, wo eine schnelle Wundheilung nötig ist. Die Zugabe von solchen Thrombozytenpräparaten kann die Weichgewebeheilung über den Augmentationen unterstützen und dadurch indirekt den Erfolg von Augmentationen fördern. Eine direkte Verbesserung der Knochenregeneration erscheint aber zweifelhaft.

i-PRF: Die Leukozyten verstärken die Wundheilung

Je nach Protokoll der Zentrifugierung (Protokoll nach Choukroun) erhält man verschieden klassifizierte Typen von PRF. i-PRF (injizierbares PRF) ist flüssig, kann direkt in das Weichgewebe eingespritzt und so punktgenau an der zu behandelnden Stelle eingesetzt werden. Ghanaati und sein Team untersuchten im Tierversuch die Gewebeantwort auf zwei unterschiedliche i-PRF-Protokolle, die sich in der Zentrifugationszeit und -stärke unterschieden, in Kombination mit einer Kollagenmembran (Mucograft^®). Die beiden i-PRF-Matrices wurden aus peripher entnommenem Blut durch Zentrifugation gewonnen und die Membran darin getränkt. Durch die Kombination von i-PRF und Kollagenmatrix erhält man eine volumenstabile und mit Blutzellen sowie den von ihnen produzierten Wachstumsfaktoren angereicherte Kollagenmembran.

 

Die Kombination von i-PRF plus Membran führt sowohl zu einer verlängerten Persistenz des i-PRF im Wundgebiet als auch zu einer gesteigerten Vaskularisierung. Diese Annahme wird unterstützt durch die Tatsache, dass die Präsenz von Leukozyten im i-PRF A) mit einer erhöhten Gefäßdichte korreliert ‒ und zwar im Vergleich zu i-PRF B), dem diese Zellen fehlen. Somit kann durch Leukozyten und den von ihnen freigesetzten Wachstumsfaktoren eine verstärkte Angiogenese und damit eine gesteigerte Progression der Wundheilung erreicht werden.

Bessere Ergebnisse mit geringerer Geschwindigkeit

Mittels des „Low Speed Centrifugation Concept“ (LSCC) wurden neue PRF-Protokolle entwickelt, die eine signifikant höhere Bioaktivität im Sinne der Freisetzung unterschiedlicher Wachstumsfaktoren besitzen. Dies stellt eine klinisch relevante und einfache Technik dar, um Biomaterialien mit dem Ziel einer beschleunigten und verbesserten Regeneration herzustellen.

 

Insgesamt wurden sechs freiwillige Probanden in diese Studie eingeschlossen. Das Blut eines jeden Probanden wurde jeweils mit drei unterschiedlichen PRF-Protokollen mit systematischer Reduktion der Zentrifugalkraft zentrifugiert. Die Reduktion der Zentrifugalkraft führte zu einer signifikant höheren Thrombozyten- und Leukozytenanzahl im PRF sowie zu einem deutlich höheren Freisetzen von Wachstumsfaktoren (VEGF, TGF-ß1). Das LSCC-Konzept scheint also ein klinisch relevantes Mittel, um PRFs mit Thrombozyten, Leukozyten und Wachstumsfaktoren anzureichern. Dadurch kann dann eine optimierte Wundheilung und Regeneration erreicht werden.

 

Quellen

• [1] Ghanaati S. Biologisierung von kollagenen Matrices & Augmentaten für den Kieferkammaufbau mit Blutplasmakonzentraten. 31. DGI-Kongress in Düsseldorf, 30.11.‒02.12.2017.

• [2] Ghanaati S et al, Injizierbares Platelet-Rich-Fibrin (i-PRF) in Kombination mit kollagenbasierter Matrix ‒ ein Konzept für Tissue Engineering. 50. Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft für Grundlagenforschung AfG, Mainz 11.‒12.01.2018.

• [3] Ghanaati S. Grundlage der Entwicklung von soliden und injizierbaren Platelet-Rich-Fibrin (PRF) gemäß des Low-Speed-Centrifugation-Concept. 50. Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft für Grundlagenforschung AfG, Mainz 11.‒12.01.2018.