SECCIÓN VII. DERIVADOS PLAQUETARIOS EN OFTALMOLOGÍA Capítulo 13 PLAQUETAS: ESTRUCTURA, FUNCIÓN Y APLICACIONES CLÍNICAS José Santiago López García, Esther Mata Díaz, Fátima Sánchez-Carnerero, María Luisa González Morales, Carlos de Pablo Martín La sangre es una mezcla de diversas poblaciones celulares y proteínas plasmáticas, teniendo cada uno de estos elementos funciones bien definidas. La utilización terapéutica de las plaquetas se fundamenta en que éstas actúan como vehículos portadores de factores de crecimiento (FC) y otras proteínas que van a desempeñar un importante papel biológico en la regeneración y cicatrización tisular (1) (capítulo 5). Aunque las plaquetas no producen ninguno de estos factores, constituyen el reservorio más importante de la mayoría de ellos que se encuentran almacenados en los gránulos alfa (capítulo 4) (tabla 1). Sin embargo, atribuir sólo a los FC las propiedades terapéuticas de las plaquetas resulta bastante simplista, ya que la regeneración tisular precisa la acción sinérgica de muchas moléculas que, a través de diferentes mecanismos y vías metabólicas, van a modular la quimiotaxis, la proliferación celular, el depósito de matriz extracelular y la remodelación tisular (2). Así, por ejemplo, el ácido lisofosfatídico es un potente factor quimiotáctico y está implicado en procesos de proliferación celular (3); la trombina mejora la proliferación celular e interviene en la síntesis de metaloproteinasas (MMP-9) (2); el fibrinógeno y la fibrina mejoran la síntesis de colágeno y aportan un andamiaje para la migración y regeneración tisular (4); la trombospondina 1 tiene capacidad antiangiogénica e induce proliferación de fibroblastos en un mecanis- TABLA 1. Factores de Crecimiento. Las plaquetas constituyen el principal reservorio de la mayoría de los factores de crecimiento Factores de crecimiento FC Is c.p. Accion TGF-β 5 P, m, n, o Quimiotaxis, prod. colágeno, angiogénesis, inhibe la prolif. de cel. epiteliales y migración de queratocitos, induce diferenciación de fibroblastos, favorece apoptosis, induce la expresión de receptores para PDGF, disminuye la síntesis de MMP PDGF 5 P, m, o, f Angiogénesis, quimiotaxis, proliferación de cel. mesenquimales, facilita la formación de colágeno y prolif. y migración epitelial, induce diferenciación de fibroblastos IGF 2 P, m, o Estimula la síntesis de hueso, potente quimiotáctico de cel. endoteliales VEGF 4 P, m, o Quimiotaxis y prolif. de cel. endoteliales EGF 1 P, f, ce. endot. FGF 2 f, m, o, P FP-4 P TGF-α P, f, m, n Prolif., migración y diferenc. de cel. epiteliales, fibroblastos. Efecto antiapoptótico Prolif. y diferenciación de los fibroblastos y otras cel. mesenquimales. Aumenta la prod. de fibronectina y favorece la angiogénesis Quimiotáctico para neutrófilos Prolif. y migración de cel. epiteliales. Efecto angiogénico Is.: isoformas; c.p.: células productoras; P: plaquetas; m: macrófagos; n: neutrófilos; o: osteoblastos; f: fibroblastos; ce. endot.: células endoteliales 156 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas mo mediado por Zinc (5), que a su vez juega un importante papel en la activación de las metaloproteinasas 2 y 9. PLAQUETAS: ORIGEN Y CARACTERÍSTICAS HISTOLÓGICAS Las plaquetas, o trombocitos, tienen la forma de disco biconvexo con un diámetro aproximado de 3 µm. Fueron observadas por primera vez en 1842, creyendo inicialmente que eran precursores de los glóbulos rojos. Max Schultze en 1865 fue el primero en describir las plaquetas como elementos formes de la sangre y sugerir su papel en la coagulación. En 1882, Bizzozero realizó estudios en sangre fresca y describió el papel de las plaquetas en la hemostasia (6). Las plaquetas son fragmentos citoplasmáticos anucleados formados a partir de los megacariocitos por fragmentación de su citoplasma en la médula ósea (7,8) (fig. 1). Dado que las plaquetas maduras no tienen núcleo, la síntesis de proteínas ocurre obligatoriamente durante el proceso de maduración, que dura 4-5 días, siendo después liberadas al torrente sanguíneo. Su concentración en sangre varía entre 150.000 y 450.000 plaquetas/µl y su vida media es de 7 a 10 días, siendo posteriormente destruidas en el bazo por el sistema mononuclear fagocítico. La producción de plaquetas es regulada por la trombopoyetina a través de receptores específicos en los megacariocitos y en las plaquetas; sin embargo, existen otros reguladores de acción más lenta e inespecífica como las interleuquinas (IL-3, 6 y 11), Fig. 1: Biopsia de médula ósea. Se pueden ver los megacariocitos como células poliploides de gran tamaño con uno o varios núcleos (flechas). Los espacios blancos son vacuolas de grasa (*). Tinción hematoxilina-eosina. 40X. el factor inhibidor de la leucemia y el Factor Estimulante de Colonias de Granulocitos y Macrófagos (GM-CSF). Otras moléculas como el Factor Plaquetario 4 (FP4) y el Factor de crecimiento transformante beta-1 (TGFß-1) inhiben la producción de plaquetas (9,10). Los principales elementos citológicos de las plaquetas son la membrana plasmática, el citoesqueleto, el sistema canalicular abierto, el sistema tubular denso y los gránulos específicos de almacenamiento, presentando también organelas comunes a otras células como mitocondrias y gránulos de glucógeno que constituyen la reserva energética de estas células (fig. 2). La membrana plasmática es una bicapa lipoproteica con una cubierta exterior de glicoproteínas, que funcionan como receptores de los agonistas fisiológicos de las plaquetas [ADP, Tromboxano A2 (TXA2), trombina], proteínas adhesivas [fibrinógeno, fibronectina, laminina, trombospondina, vitronectina, factor de von Willebrand (vWF)], así como fosfolípidos implicados en la agregación de plaquetas [Factor Activador de Plaquetas (PAF)] o en la actividad procoagulante [Factor Plaquetario 3 (PF-3)] (1012). Estas glicoproteínas forman una cubierta exterior o «glicocálix» cuya composición varía según el grado de actividad de la célula (13), actuando como receptores y mediando en tres importantes funciones: la adhesión de las plaquetas a componentes de la matriz extracelular de la pared vascular, la agregación plaquetaria y la interacción de las plaquetas con otras células (14). Los principales receptores son GP IIb/IIIa, GP Ia/IIa, GP Ic/IIa, GP Ib/IX y GPIV. El citoplasma de las plaquetas presenta unas organelas específicas, como son los gránulos alfa y los gránulos densos, y un complejo sistema tubular (fig. 2). Los gránulos alfa son heterogéneos en cuanto a tamaño y forma. Su número varía entre 35 y 40, siendo éste indicativo de la funcionalidad plaquetaria (11,12). Contienen abundantes FC, enzimas hidrolíticas (fosfatasa ácida, alfa-1-antitripsina), factores quimiotácticos, proteínas como trombospondina o fibronectina, así como sustancias fundamentales para la hemostasia (factor 4 plaquetario, fibrinógeno, factor V, VIII, vW) (tabla 2). Los gránulos densos tienen un alto contenido en calcio, fósforo, serotonina, histamina, ADP y ATP (11,12). El sistema canalicular abierto está formado por canales ramificados conectados con la membrana 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas 157 Fig. 2. Plaquetas (flechas) observadas con microscopía óptica en un frotis de sangre periférica (A) y (B). Microscopía electrónica de una plaqueta en la que se pueden ver las distintas estructuras y organelas intracelulares (C). Esquema de la estructura de las plaquetas (D). Imágenes de microscopía electrónica en la que podemos ver con mayor detalle un pseudópodo (E) y microtúbulos (flecha) cortados trasversalmente (F) y de forma longitudinal (G). externa, presentando unas características similares a ésta en cuanto a su composición (11). Durante el proceso de secreción, se produce la fusión de las membranas de los gránulos intraplaquetarios con la membrana plasmática a través del sistema canalicular abierto, lo que permite la exposición de antígenos internos en la superficie de la plaqueta. Estos gránulos son liberados de forma activa, por lo que su secreción se ve comprometida en casos de ruptura o fragmentación de la membrana plasmática secundaria a lisis celular (15). El sistema tubular denso es un sistema de membranas que aparece en la vecindad de los microtúbulos y organelas. Regula la activación plaquetaria mediante el secuestro o liberación de calcio y contiene enzimas como la ATPasas y la adenilato ciclasa (12). El citoesqueleto plaquetario contiene filamentos de actina y es el responsable del mantenimiento de la morfología celular (7,8). ACTIVACIÓN PLAQUETARIA La activación de las plaquetas conlleva una serie de modificaciones que afectan tanto a la morfología como a la funcionalidad de las mismas. Desde un punto de vista morfológico, las plaquetas pierden su normal configuración discoide y emiten pseudópodos por la activación del sistema contráctil del citoesqueleto. Pero sin duda, las transformaciones más importantes que se producen por la activación son funcionales, y van a ser éstas las principales responsables de los cambios en cuanto a adhesión, agrega- TABLA 2. Contenido de los gránulos alfa de las plaquetas Gránulos alfa Mitógenos celulares Factores / cofactores hemostáticos Proteínas de adhesión Receptores de antígenos Específicos de plaquetas PDGF TGF-β EGF bFGF VEGF IGF Interleucina β Factor V, VIII, XI, XIII Cininógenos Fibrinógeno Plasminógeno Proteína S PaI1 Fibrinógeno Fibronectina FvW Trombospondina Vitronectina GPIV RcVitronectina P-selectina GPIIb/IIIa GPIb/IX PECAM PF4 TGF-β 158 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas ción y reclutamiento de plaquetas. Estas funciones van a estar mediadas por un reordenamiento de las proteínas de la membrana plasmática, con un aumento de receptores de superficie para moléculas como trombina, ADP, colágeno y adrenalina (agonistas fisiológicos de la activación plaquetaria), y una liberación del contenido de los gránulos alfa que va a contribuir a una activación plaquetaria en cadena, así como al reclutamiento de plaquetas, células inflamatorias y fibroblastos (fig. 3). La adhesión de las plaquetas al vaso lesionado constituye la primera etapa en la hemostasia primaria. El colágeno y el vWF son los elementos más importantes en la adhesión plaquetaria a través de receptores de membrana como el GPIb/IX y el GPIa/IIa (14). La adhesión plaqueta-plaqueta se produce por interacciones entre el vWF, la fibronectina y la trombospondina, y en ella intervienen receptores como el GPIb, GPIc y GPIV (12,13). La agregación plaquetaria se inicia con la interacción entre un inductor y un receptor específico en la membrana de la plaqueta, produciendo cambios morfológicos y bioquímicos que originan la formación de un agregado de plaquetas activadas. Cuando las plaquetas son expuestas a los agonistas que inician su activación expresan el complejo GP IIb/IIIa en su superficie, receptor que reconoce al fibrinógeno, al vWF, a la fibronectina y a la trombospondina, los cuales son usados como «puente» para unir plaquetas activadas entre sí (13). El reclutamiento plaquetario es una etapa importante en la secuencia de formación del trombo. En esta etapa, las plaquetas activadas liberan productos granulares o compuestos metabólicos que interaccionan con otras plaquetas y células del entorno favoreciendo el crecimiento del trombo. La activación y agregación plaquetaria son procesos calcio dependientes y requieren gran cantidad de energía, estando regulados principalmente por los niveles de AMPc que modulan la respuesta plaquetaria y regulan la disponibilidad de calcio. FUNCIONES DE LAS PLAQUETAS La principal función de las plaquetas es su activa participación en la hemostasia, pero también liberan FC y proteínas que estimulan procesos cruciales en la reparación y regeneración tisular, interviniendo en la migración celular dirigida (quimiotaxis), proliferación y diferenciación celular, angiogénesis y otros mecanismos patológicos relacionados con la inflamación, la trombosis, la aterosclerosis o las metástasis tumorales (16). Hemostasia y fibrinólisis La principal función de las plaquetas es su contribución en todas las fases de la hemostasia (tabla 3). Son las responsables de la formación del tapón plaquetario e intervienen de forma activa en la coagulación, retracción del coágulo, reparación de los tejidos dentro del coágulo y en la fibrinolisis de éste. Además, el TXA2 y la serotonina liberados por los gránulos alfa inducen vasoconstricción (fig. 4). Cuando se produce una lesión vascular, las plaquetas se adhieren a las capas subendoteliales expuestas, son activadas y forman agregados plaquetarios en un proceso amplificado por la liberación de sustancias proagregantes. Además de constituir una parte fundamental del trombo hemostático, las plaquetas activadas liberan calcio, necesario para muchas fases de la coagulación, sustancias procoagulantes y exponen en su superficie fosfolípidos que TABLA 3. Fases de la hemostasia Fig. 3. Activación plaquetaria. Las plaquetas activadas pierden su normal configuración discoide y emiten pseudópodos, liberando el contenido de sus gránulos α y sufriendo modificaciones en la membrana que van a facilitar los procesos de agregación y adhesión. – – – – – Espasmo vascular Tapón plaquetario Coagulación Retracción del coágulo Reparación y regeneración de los tejidos dentro del coágulo 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas 159 brana plaquetaria interactúa con la proteína C activada que inactiva los factores Va y VIIIa (16). Las plaquetas también participan en la regulación de la fibrinolisis, proceso que permite la lisis de la fibrina y la disrupción del coágulo. Durante la activación plaquetaria son liberados inhibidores de la fibrinolisis, como la α2-antiplasmina y el inhibidor tipo 1 del activador del plasminógeno (PAI-1), los cuales retrasan la destrucción del coágulo por las enzimas fibrinolíticas. Por otro lado, las plaquetas activadas liberan plasminógeno y favorecen su transformación en plasmina por la acción del activador tisular del plasminógeno (t-PA). Función reparación-cicatrización Fig. 4. Hemostasia. Las plaquetas intervienen de forma activa en la hemostasia. El tromboxano A2 y la serotonina inducen vasoconstricción. Las plaquetas son responsables de la formación del tapón plaquetario e intervienen en la coagulación, en la retracción del coágulo y en la lisis de éste. permiten la activación del factor X y de la protrombina (fig. 5). La trombina generada convierte el fibrinógeno soluble en fibrina insoluble. La retracción del coágulo se produce por contracción del citoesqueleto plaquetario y en ella median los receptores GPIIbIIIa que interactúan con la malla de fibrina. Por otro lado, las plaquetas presentan una acción anticoagulante de control sobre los mecanismos procoagulantes iniciados, así la mem- Las plaquetas están implicadas en el mantenimiento y/o restablecimiento de la integridad de la pared del vaso, contribuyendo al proceso de reparación del endotelio en los lugares de lesión. Las plaquetas son los iniciadores universales de casi todos los procesos de reparación tisular. La activación de las plaquetas libera muchos FC que inducen mitosis de células endoteliales y fibroblastos, favorecen la angiogénesis y la quimiotaxis de otras células al lugar de la lesión, así como la liberación de otros factores. Sin embargo, la vida media de las plaquetas es muy corta y su efecto actúa sólo durante unos 3-4 días, por lo que la acción regenerativa ha de ser continuada por otras células productoras de FC como los macrófagos, cuya activación y atracción al lugar de la lesión es también mediada por las plaquetas. Las plaquetas contienen una sustancia citoplasmática específica para la proliferación del endotelio, designada como factor de crecimiento de células endoteliales derivado de la plaqueta (PD-ECGF) (16). Por otra parte, el PF4 de origen plaquetario contribuye a la formación de matriz extracelular inhibiendo las colagenasas responsables de la degradación de la matriz colágena. Función destoxificante Fig. 5. Esquema de la coagulación. Las vías intrínseca y extrínseca confluyen en la activación del factor X. El proceso requiere calcio que es aportado en parte por las plaquetas. Las plaquetas pueden captar diversas sustancias a partir del plasma y transportarlas, participando así en procesos de destoxificación. Un ejemplo de esta función es la captación y transporte de la serotonina, un potente vasoconstrictor, de los lugares de síntesis a las áreas de actuación o degradación metabólica. 160 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas Función inmunológica y defensiva Las plaquetas tienen un importante papel en la defensa tisular. Suelen ser las primeras células en llegar a los lugares de lesión o infección, donde son activadas por mediadores de la inflamación e inmunidad (inmunocomplejos, inmunoglobulinas, factores del complemento) y actúan como agentes quimiotácticos de otras células del sistema inmunitario como leucocitos polimorfonucleares (PMN), monocitos y macrófagos (17). Los PMN se adhieren a las plaquetas inmovilizadas produciéndose una simbiosis que modula la capacidad bactericida y la acción «natural killer» de los PMN. Las bacterias y los hongos pueden inducir la síntesis de agonistas plaquetarios que activan las plaquetas. Éstas se adhieren a los microorganismos y los encapsulan, facilitando su destrucción. Las plaquetas activadas liberan factores que participan en la inflamación incluyendo: sustancias bactericidas, como la ß-lisina, sustancias vasoactivas que incrementan directamente la permeabilidad vascular [prostaglándinas (PGE2), serotonina e histamina] o indirectamente promoviendo la degranulación de los mastocitos con la consecuente liberación de histamina, factores quimiotácticos y otros mediadores (16). También contienen IL-1 que interactúa con el Factor de Necrosis Tumoral (TNF) estimulando la secreción de otros mediadores de la inflamación y aumentando la actividad procoagulante y la expresión de moléculas de adhesión (17). empeñar un papel en la invasión y metastatización de los tumores (20). Las plaquetas y las células tumorales poseen moléculas comunes, como la integrina αIIbß3 y el receptor de la vitronectina, implicadas en el proceso de diseminación del tumor. Proteínas adhesivas como fibronectina, vWF, laminina, vitronectina y trombospondina, así como algunas integrinas, están involucradas en la adhesión tumoral. Por otro lado, las plaquetas activadas se adhieren a las células tumorales protegiéndolas de la acción de las células «Natural Killer» y reduciendo los efectos citotóxicos del TNF α (21). PREPARADOS PLAQUETARIOS Existen numerosos preparados de plaquetas como concentrados de plaquetas, Plasma rico en Plaquetas (PRP), Plasma Rico en Factores de Crecimiento (PRGF), Fibrina Rica en Plaquetas (PRF), gel de plaquetas, etc. Éstos se diferencian en la cantidad de sangre extraída, la fuerza y modo de centrifugación y el equipamiento necesario para su preparación, así como en las diferentes sustancias utilizadas para activar la agregación y degranulación plaquetaria. Sin embargo, todos ellos tienen en común que concentran una gran cantidad de plaquetas en un pequeño volumen de plasma. Los concentrados de plaquetas obtenidos en bancos de sangre por aféresis contienen entre 1 a 3 x 1011 plaquetas en 40-60 ml de plasma, mientras que el PRP y el PRGF tienen entre 3 y 8 veces más plaquetas que la sangre periférica, dependiendo del modo de preparación. Metástasis tumorales La formación de metástasis es un proceso complejo que puede ser influido por interacciones con el sistema hemostático, concretamente con las plaquetas (18), por lo que agentes antiplaquetarios han sido utilizados en el tratamiento de las metástasis tumorales (16). Las células tumorales pueden causar agregación de plaquetas, expresando actividad coagulante y generando trombina o liberando ADP (19). Las plaquetas activadas liberan una gran cantidad de FC que inducen un aumento de la mitosis en células tumorales. Por otro lado, las endoglicosidasas y el PF4 plaquetarios son importantes moduladores de la matriz extracelular alrededor del tumor y pueden participar en el proceso de invasión de éste. Adicionalmente, la trombospondina, una proteína adhesiva liberada principalmente por las plaquetas, ha sido implicada en los procesos de adhesión y puede des- Antecedentes históricos El precursor de estos preparados fue el adhesivo de fibrina animal, utilizado como hemostático y adhesivo quirúrgico en los años 80. Posteriormente en los años 90, y con los mismos fines, se utilizó el gel de fibrina autóloga, también llamado cola de fibrina, siendo algo posterior la comercialización del Tissucol, un adhesivo biológico heterólogo de fibrina. Similares características a los anteriores tiene la Fibrina Autóloga Adhesiva (AFA) descrita por Tayapongsak en 1994 (22). En 1986, Knighton et al. (23), describen el platelet-derived wound healing factor (PDWHF) que puede considerarse el precursor directo del Plasma Rico en Plaquetas (PRP), descrito por Marx en 1986 (24). A diferencia de los adhesivos de fibrina, estos preparados aportan plaquetas y FC. En 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas 1999, el odontólogo español Eduardo Anítua describe el Plasma Rico en Factores de Crecimiento (PRGF), diseñado para utilizar pequeños volúmenes de plasma y un solo ciclo de centrifugación (25). Características de estos preparados Se trata de productos autólogos obtenidos por centrifugación de la sangre del paciente y cuya función está directamente ligada a la liberación de FC y sus efectos sobre la regeneración tisular local (26). Estos productos imitan la última fase de la coagulación, produciendo un coágulo de fibrina que solidifica y adhiere en pocos minutos sobre la superficie aplicada, liberándose de forma gradual los FC de las plaquetas atrapadas en la malla de fibrina que sirve como andamiaje en la reparación de los tejidos blandos. Son biocompatibles, biodegradables y no producen reacciones locales a cuerpo extraño, necrosis tisular o fibrosis (27). Preparación de productos plaquetarios Existen múltiples variaciones referentes a la preparación de estos productos que influyen en la concentración de FC y en los resultados clínicos obtenidos (2). Estas variaciones afectan al modo de obtener las plaquetas, ya sea por centrifugación diferenciada de sangre completa (28) o por aféresis (29). Las plaquetas pueden ser autólogas o de banco y se pueden utilizar frescas, congeladas, lavadas con soluciones balanceadas o fijadas con paraformaldehido al 4%. También se pueden utilizar distintos activadores plaquetarios, y con distintas concentraciones, como cloruro cálcico, trombina, ciclos de congelacióndescongelación, agentes tensoactivos, etc. Existen también diferencias en cuanto al tipo de preparado plaquetario utilizado y cantidad de sangre o plaquetas necesarias para su elaboración, así como diferencias relativas a la aplicación y dosificación (2). En los últimos años, las técnicas de obtención y preparación de estos productos han sufrido muchas variaciones, simplificándose y optimizando el procedimiento hasta el punto de permitir su utilización en ambientes extrahospitalarios. A grandes rasgos, las diferencias entre el PRP y el PRFG se basan en que el primero utiliza trombina bovina para la activación, requiere un mayor volumen de sangre y dos ciclos de centrifugación, mientras que el PRGF requiere menos volumen de sangre, un equipamiento más 161 fácil para su preparación, un solo ciclo de centrifugación y utiliza cloruro cálcico como activador. Para la elaboración de los diferentes preparados plaquetarios podemos partir de concentrados de plaquetas, autólogas o de banco obtenidas por aféresis, o directamente de la sangre del propio paciente. Los concentrados de plaquetas contienen unas 3x1011 plaquetas resuspendidas en plasma del propio paciente o en una solución buffer y suelen contener citrato como anticoagulante (30) (fig. 6). Estas plaquetas se lavan varias veces en soluciones salinas y se hace una primera centrifugación a 800 g durante 15 minutos. Se separan las plaquetas y se resuspenden en una solución buffer fosfato. Posteriormente se activan con trombina (1 U/ml) y después de 20 minutos la solución se centrifuga a 3500 g/15 minutos con el fin de liberar los FC y quitar los restos de las membranas plaquetarias que tienen efectos apoptóticos (31). El sobrenadante obtenido tras la centrifugación es un líquido claro y transparente, con una viscosidad similar a la del suero autólogo pero con mayor concentración de FC (32,33). Otra forma de obtener productos plaquetarios es directamente por centrifugación a partir de sangre del paciente. Algunos de estos preparados como el PRP o el PRGF serán tratados específicamente en los capítulos 14 y 15, limitándonos aquí a comentar algunas generalidades sobre esta forma de preparación. A diferencia del suero autólogo, la sangre la obtenemos mediante venopunción utilizando tubos de extracción de vacío sin gelosa y con anticoagulante, suprimiendo la fase de coagulación ya que en la elaboración de estos preparados nos interesa el Fig. 6. Obtención de plaquetas por aféresis, proceso por el que se obtienen selectivamente los distintos componentes sanguíneos (plaquetas, glóbulos rojos, plasma) (A). (B y C) Concentrados de plaquetas. 162 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas plasma (plasma= suero más proteínas de coagulación) (fig. 7). El citrato sódico parece ser el anticoagulante más idóneo ya que, a diferencia de otros como el EDTA, no altera los receptores de membrana de las plaquetas y permite la reversibilidad del proceso al añadir cloruro cálcico. En estos casos, la centrifugación ha de ser menos potente que en la preparación del suero autólogo pues nos interesa mantener íntegras las plaquetas ya que, como hemos comentado anteriormente, la liberación de los FC es una secreción activa y se ve dificultada si existe una ruptura o fragmentación de las membranas celulares (15). La centrifugación diferencia tres fases en los tubos (fig. 8): – Una fase inferior roja donde se encuentran los glóbulos rojos. – Una fase intermedia blanquecina denominada membrana leucoplaquetaria donde se encuentran los glóbulos blancos y las plaquetas. – Una fase superior amarillenta que es el plasma, donde diferenciamos la zona inferior más próxima a la membrana leucoplaquetaria que denominamos plasma rico en plaquetas (PRP) y el resto del plasma que denominamos plasma pobre en plaquetas (PPP). En Oftalmología, estos preparados los podemos utilizar de dos formas: Fig. 7. Preparación de derivados plaquetarios. (A) Extracción mediante venopunción utilizando tubos de extracción de vacío sin gelosa y con anticoagulante (B). Obtención del plasma tras la centrifugación (C). Pipeta utilizada para la separación del plasma (D) y cloruro cálcico utilizado para la activación plaquetaria (E). – En forma de colirio. Para ello, separamos del tubo inicial tras la centrifugación la parte de plasma (PRP y PPP), la membrana leucoplaquetaria y la parte más superior de la fase eritrocitaria donde se encuentran las plaquetas más jóvenes, más grandes y con mayor cantidad de gránulos α y, por tanto, con una mayor capacidad para liberar FC (34). Se añade cloruro cálcico o trombina a la mezcla para la activación de las plaquetas y se centrifuga a altas potencias (similares a las utilizadas para el suero autólogo). El líquido sobrenadante, ya sin plaquetas ni restos de ellas, puede ser utilizado como colirio y criopreservardo durante el tiempo necesario (fig. 9). – En forma de coágulo. Tras la centrifugación, se separa la membrana leucoplaquetaria, la fase roja localizada inmediatamente por debajo de la membrana leucoplaquetaria y el PRP. Se coloca en un tubo aparte y se procede a su activación con cloruro cálcico o trombina, produciéndose en unos minutos Fig. 8. Producto obtenido tras la centrifugación. Se obtiene una fase inferior roja (FR) donde se encuentran los glóbulos rojos. Una fase intermedia blanquecina denominada membrana leucoplaquetaria (MLP), donde se encuentran los glóbulos blancos y las plaquetas y una fase superior amarillenta que es el plasma. En éste diferenciamos una zona inferior denominada plasma rico en plaquetas (PRP) y el resto del plasma que denominamos plasma pobre en plaquetas (PPP). 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas 163 Fig. 9. Preparación como colirio. Separamos la parte de plasma (PRP y PPP), la membrana leucoplaquetaria y la parte más superior de la fase eritrocitaria (A) y se colocan en otro tubo (B), se añade cloruro cálcico o trombina a la mezcla y se centrifuga de nuevo. El líquido sobrenadante, convenientemente diluido, puede ser utilizado como colirio (C). un coágulo blanco o ligeramente rosado, por la presencia de algunos eritrocitos, que aplicamos sobre la superficie a tratar (fig. 10). Este coágulo se puede activar antes o directamente sobre la herida, logrando que las plaquetas liberen todo el contenido de los gránulos alfa y potencien los mecanismos de regeneración tisular. Con el fin de disminuir los efectos proinflamatorios de los glóbulos blancos contenidos en el coágulo, éste se puede preparar sólo a partir de la fracción del PRP, sin incluir la membrana leucoplaquetaria, si bien la concentración de FC y duración del efecto en estos casos es menor al no incluir las plaquetas más jóvenes. Aunque la mayor concentración de FC se obtiene utilizando la congelación-descongelación y la trombina como sistemas de activación plaquetaria (2), en general es preferible el cloruro cálcico como activador, ya que es un producto químico que evita los riesgos de transmisión de enfermedades derivados de la utilización de productos como la trombina bovina o humana, produciendo menos daño sobre las membranas y menos restos plaquetarios que la activación por descongelación. Es fácil de obtener y, además, activa la trombina endógena que inicia la formación de la malla de fibrina. El cloruro cálcico aporta calcio y desbloquea el efecto quelante producido por anticoagulantes como el citrato. Se puede utilizar al 5 y al 10%, aunque distintos autores encuentran que el cloruro cálcico al 5% es más efectivo para la activación plaquetaria, tardando unos 19-20 minutos en formar el coágulo, mientras que al 10% la coagulación se produce en unos 26 minutos (33). El proceso Fig. 10. Preparación como coágulo. Tras la centrifugación, se separa la membrana leucoplaquetaria, la fase roja localizada inmediatamente por debajo de la membrana leucoplaquetaria y el PRP (A) y se coloca en un tubo aparte (B), añadiendo cloruro cálcico o trombina para la activación plaquetaria. En unos minutos se produce un coágulo blanco o ligeramente rosado, por la presencia de algunos eritrocitos, (C) que aplicamos sobre la superficie a tratar (D). de coagulación se puede acelerar mediante calor en un baño térmico a 37°C de temperatura. Utilización clínica de los derivados plaquetarios La utilización de estos preparados está ampliamente difundida en algunas especialidades médicas como la cirugía maxilofacial y la traumatología, así como en la práctica veterinaria. Su utilización en oftalmología es más reciente, si bien ya se tiene cierta experiencia en patología de la superficie ocular y en el tratamiento quirúrgico del agujero macular (33). – Cirugía oral y maxilofacial. Es sin duda la especialidad médica donde más impacto ha tenido este tipo de terapia, habiendo sido utilizada como relleno de estructuras y para facilitar la integración de los implantes (35-37). 164 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas – Traumatología. La combinación de PRGF o PRP con procedimientos quirúrgicos en lesiones articulares permite acelerar la reconstrucción de cartílagos, ligamentos y tejido óseo, reduciendo los tiempos de recuperación (38,39). Combinado con hueso «particulado» da lugar a una estructura de fibrina que aglutina las partículas del injerto y se convierte en un producto fácilmente manipulable y adaptable al lugar de la lesión (40). – Cirugía plástica y reparadora. La utilización de estos preparados ha dado buenos resultados en el tratamiento de las úlceras por presión (41). También están siendo muy utilizados en cirugía estética para las infiltraciones de grasa autóloga y en bioregeneración cutánea al estimular los fibroblastos (42). – Medicina deportiva. Las infiltraciones guiadas por control ecográfico de PRP o PRGF en el músculo dañado promueven la cicatrización y recuperación funcional del mismo (43,44). Recientemente, Enero de 2011, la agencia mundial antidopaje ha excluido las inyecciones intramusculares de PRP de su lista de prohibiciones. – Oftalmología. Estos preparados han sido utilizados para promover la cicatrización de úlceras corneales (33,45), en el manejo de las perforaciones corneales, solo o asociado a membrana amniótica (46), como adhesivo para suturar los transplantes lamelares de córnea (33,47), en el tratamiento de los agujeros maculares (48) y en el manejo de pacientes con síndrome de ojo seco (49). Requisitos del paciente. Ventajas y peligros potenciales del uso de preparados plaquetarios La utilización clínica de los derivados plaquetarios está sujeta a las mismas contraindicaciones, limitaciones y normas de manejo y aplicación que el suero autólogo (capítulo 10). La única diferencia es que el paciente deberá abstenerse de ingerir fármacos con actividad antiplaquetaria, como salicilatos y otros AINES, desde 7 días antes del procedimiento de extracción y tres o cuatro días tras la aplicación de coágulos plaquetarios. En estos casos se pueden utilizar como analgésicos los inhibidores selectivos de la ciclooxigenasa 2 (COX2), que inhiben la síntesis de prostaciclinas sin tener efectos sobre la ciclooxigenasa 1, presente en las plaquetas, riñones y tracto gastrointestinal. Algunos de estos medicamentos como el Vioxx® (Rofecoxib) han sido retirados del mercado en algunos países por su elevado riesgo cardiovascular, por lo que la Asociación Americana del Corazón recomienda no utilizar estos fármacos en pacientes con enfermedad cardíaca o con riesgo de cardiopatía. La agregación plaquetaria está mediada fundamentalmente por la COX1, inhibiendo los AINES clásicos ambos subtipos de ciclooxigenasas. Antes del procedimiento conviene realizar un contaje de plaquetas y una prueba rápida de funcionalidad de las mismas como el tiempo de obturación plaquetaria. Los riesgos y posibles efectos adversos con estos preparados relativos a la contaminación de los envases, transmisión de enfermedades parenterales e infecciones, son similares a los descritos con el suero autólogo (capítulo 10). Cuando se utilizan plaquetas procedentes de banco o trombina humana o bovina para la activación plaquetaria, el riesgo de transmisión de enfermedades infecciosas es mayor. Se estima que en trasfusiones, el riesgo de transmisión de hepatitis B es de 1 de cada 65.000 casos, el de transmisión de hepatitis C es de 1 de cada 100.000 casos, el riesgo de transmitir VIH es de 1 por cada 500.000 casos y por último el riesgo de transmitir una infección por virus linfotrópicos humanos I y II es de 1 de cada 50.000 casos (50). De forma más específica, la utilización de estos preparados tiene un potencial riesgo, no demostrado, de carcinogénesis, pero para ello se precisaría una exposición prolongada, continua y con altas concentraciones. Así mismo, existe un potencial riesgo de trombosis y alteraciones de la coagulación con los preparados que utilizan trombina para la activación plaquetaria. (51). Al igual que el suero autólogo, los preparados plaquetarios son seguros, sobre todo los que utilizan plaquetas autólogas y cloruro cálcico como activador. Por otro lado, las técnicas de elaboración de estos preparados se han simplificado considerablemente, lo que unido a su buena tolerancia y facilidad de uso hace que cada vez sean más utilizados. En Oftalmología su aplicación como coágulo abre numerosas posibilidades en el manejo de defectos estromales o como adhesivo en casos de queratoplastias. Consideraciones finales sobre el uso de preparados plaquetarios La eficacia de los preparados plaquetarios depende en gran medida del tipo de preparado y del método seguido en su elaboración, variando éstos considerablemente según la fuente bibliográfica consultada (2,52). Revisando la bibliografía encontramos 13. Plaquetas: estructura, función y aplicaciones clínicas resultados muy diversos con la utilización de estos preparados; mientras que algunos autores obtienen resultados muy buenos (33,53), otros no refieren ninguna mejoría (54). Su utilización en Oftalmología es bastante efectiva tanto en el manejo de las úlceras corneales como en el tratamiento de los agujeros maculares (55,56). Al igual que con el suero autólogo, la bibliografía muestra una gran viariabilidad en los sistemas de obtención y aplicación de estos productos. En una revisión de 2009, los autores destacan que existe una gran heterogeneidad y pocos estudios clínicos controlados que evalúen de forma adecuada la seguridad y efectividad de estos productos (57), planteándose una serie de cuestiones relativas a cuál debe ser el modo más adecuado de preparación, cuál debe ser la concentración óptima de los FC o qué influencia tiene el paciente en la obtención de estos preparados. En definitiva, será la evidencia clínica la encargada de establecer las indicaciones y utilidad de estos preparados, ya sea como recurso terapéutico de primer orden o como terapia coadyuvante, así como de determinar la metodología de preparación óptima y adaptada a estándares que permitan su aplicación con seguridad y reproducibilidad. Sin embargo, algunas evidencias requieren mucho esfuerzo y dinero, y estos no siempre están accesibles, sobre todo cuando se trata de valorar la eficacia de productos autólogos carentes de interés para la industria farmacéutica. BIBLIOGRAFÍA 1. Borrione P, Gianfrancesco AD, Pereira MT, et al. Platelet-rich plasma in muscle healing. Am J Phys Med Rehabil. 2010; 89: 854-61. 2. Borzini P, Mazzucco L. Tissue regeneration and in loco administration of platelet derivates: clinical outcome, heterogeneous products, and heterogeneity of the effector mechanisms. Transfusion. 2005; 45: 1759-67. 3. Sauer B, Vogler R, Zimmermann K, et al. 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