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Platelet Rich Plasma (PRP)

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Definition

Unter Platelet Rich Plasma (PRP) wird ein autologes Thrombozytenkonzentrat verstanden, das aus Vollblut gewonnen wird.

Nach den international verwendeten Definitionen der Amerikanischen Blutbanken (American Assocation of Blood Banks) wird unter PRP und Thrombozytenkonzentration folgendes verstanden (Menitove 1999):
Eine einmalige Zentrifugation (soft spin) des mit Zitrat versetzten Vollbluts führt zur Auftrennung. Basal finden sich die Erythrozyten, darüber der so genannte "buffy coat" (mit vielen Leukozyten, ca. 25 Prozent der Thrombozyten) und darüber das plättchenreiche Plasma, welches die restlichen Thrombozyten enthält (nach der Nomenklatur der amerikanischen Blutbank das "eigentliche" PRP = Platelet-rich Plasma).
Bei der zweiten Zentrifugation (hard spin) des plättchenreichen Plasmas ggf. mit Buffy-Coat werden die Thrombozyten vom Plasma abgetrennt und das plättchenarme Plasma (PPP = Platelet-poor plasma) von einem basal liegenden Thrombozytenpellet abgetrennt.
Nach Verwerfen des größten Anteiles des plättchenarmen Plasmas kann das Thrombozytenpellet in dem verbleibenden plättchenarmen Plasma resuspendiert werden, wodurch eine geringe Menge Thrombozytenkonzentrat entsteht (Weibrich et al. 1999).

Als Bezeichnung für dieses Thrombozytenkonzentrat hat sich in der nationalen und internationalen zahnmedizinischen Literatur die medizinisch eigentlich inkorrekte Bezeichnung "Patelet-rich Plasma" - PRP eingebürgert.
Die meisten Eigenherstellungsverfahren (mit Ausnahme des Anitua Verfahrens) zur Herstellung des PRP bilden bzw. produzieren solche Thrombozytenkonzentrate.

Das Wirkprinzip

Das Wirkprinzip von PRP beruht auf einer Anreicherung von Thrombozyten, die nach ihrer Aktivierung im Rahmen der Thrombozytenaggregation u.a. die Wachstumsfaktoren PDGF, TGF ß1/ß2, EGF und IGF-I aus ihren Granula freisetzen.

Im Gegensatz zu den BMPs handelt es sich bei diesen Wachstumsfaktoren jedoch nicht um Morphogene, die eine Zelldifferenzierung auslösen können, sondern in erster Linie um Mitogene, die eine Zellproliferation einleiten können.

Kleinheinz et al. (2003) verglichen die Auswirkungen von PRP auf Osteoblasten und Endothelzellen und stellten fest, daß die Aktivierung von Endothelzellen durch PRP zu einer gesteigerten Angiogenese und dadurch indirekt zu einer Steigerung der Osteogenese führt. Die Auswirkungen einer gesteigerten Angiogenese auf die Osteogenese in Form einer Verdichtung des Knochens wurden 2002 durch Kleinheinz beschrieben. Die klinischen Beobachtungen von Marx et al. (1998) zeigten vergleichbare Veränderungen. Die Veränderungen durch PRP während der Osteogenese sind größtenteils sekundäre Reaktionen auf eine gesteigerte Angiogenese.

In der initialen Phase der Wundheilung kommt es bereits durch die Bildung eines Koagels zu einer physiologischen Anreicherung von Thrombozyten sowie deren Wachstumsfaktoren am Ort der Operation.

Eine Beschleunigung der Wundheilung kann durch die Wachstumsfaktoren im PRP erreicht werden und einige Autoren sehen hier PRP wirkungsvoll zur Verbesserung der chirurgischen Resultate (Carlson und Roach 2002).
Es stellt sich hier jedoch die Frage nach der Kosten-Nutzen-Relation. Unter Beachtung z.B. der Richtlinien der Hygiene und der Schnittführung wird beim gesunden Patienten eine Wundheilung ohne weitere Maßnahmen ungestört ablaufen.

Es ist fraglich, ob eine Erhöhung der Konzentration der thrombozytenassoziierten Faktoren letztlich in einer verbesserten Knochenregeneration oder einer Verkürzung der Einheilzeit enossaler Implantate mündet.
Die nötige Thrombozytenkonzentration für einen positiven PRP-Effekt auf die Knochenregeneration scheint in einem schmalen Konzentrationsbereich zu liegen (Weibrich et al. 2004).
Besonders vorteilhaft erscheinen für eine Knochenregeneration Thrombozytenkonzentrationen von ungefähr 1.000.000/µl, unter diesem Wertebereich ist der Effekt suboptimal; über diesem Wertebereich hinaus dort kann ein paradoxerweise hemmender Effekt auf die Knochenregeneration eintreten (Weibrich et al. 2004).

Die ersten Anwendungen

Schon 1969 wandte Schulte zentrifugiertes Vollblut zur Herstellung eines Eigenbluttransplantates an. Dieses wurde zum Primärverschluß großer Knochendefekte, insbesondere nach der Zystektomie eingesetzt mit dem Ziel der verminderten Koagulumsretraktion.

Yamamoto et al. (1996) untersuchten die Effekte von PRP und autologem Vollblut auf die Blutstillung nach kardiopulmonalen Eingriffen.
Whitman et al. beschrieben 1997 neben dem Hinweis auf die positiven Weichteileffekte der PRP-Anwendung mehrere mögliche Indikationen zum Einsatz von Thrombozytenkonzentraten.
Marx wandte Platelet Rich Plasma (PRP) zusammen mit der Augmentation von freien Knochentransplantaten zur Unterkieferkontinuitätsrekonstruktion bei 44 Patienten an. Sie konnten eine Steigerung der Knochendichte des Regenerates nach sechs Monaten im Vergleich zur Kontrollgruppe (n = 44) von 55 % auf 74 % statistisch signifikant nachweisen (Marx et al. 1998).

Mögliche Indikationen zum Einsatz von PRP

Verwendung von PRP mit autologem Knochen bzw. Knochentransplantat
Durch die lokale Applikation von Wachstumsfaktoren aus systemisch zirkulierenden Thrombozyten soll ein verbesserter Ein- und Umbau autogenen Knochengewebes erzielt werden.
  • Unterstützung bei der Knochenregeneration nach Sinusbodenelevation
  • Beschleunigung der Blutstillung im Entnahmegebiet eines Knochentransplantates
  • Einsatz im Rahmen der Kieferspaltosteoplastik
  • Einsatz beim Verschluss einer Mund-Antrum-Verbindung oder einer oronasalen Fistel
  • Stabilisierung der Knochenpartikel bei einer Augmentation
  • Förderung der Regeneration des Transplantates durch Fibrin und Wachstumsfaktoren
Verwendung von PRP ohne autologes Knochentransplantat
Das Verfahren wird auch in Verbindung mit Knochenersatzmaterialien angewendet. Es stellt sich allerdings die Frage, auf welche Weise die Wachstumsfaktoren des PRP auf Knochenersatzmaterial, welches keine entsprechenden Zielzellen enthält, wirken kann?
Es kann daher als gesichert gelten, dass der Einsatz von PRP ohne eine ausreichende Menge lokal vorhandenen Knochens bzw. die zusätzliche Kombination mit Zielzellen (autologes Knochentransplantat) keinen klinisch bedeutsamen Effekt für das entstehende Knochenregenerat erzielen lässt.

Der Umgang mit Blutprodukten

Der Umgang mit Blutprodukten ist in den Richtlinien zur Gewinnung von Blut und Blutbestandteilen und zur Anwendung von Blutprodukten (Hämotherapie) geregelt und im Bundesgesundheitsblatt im Juli 2000 veröffentlicht. Das PRP sollte über ein transfusionsmedizinisches Institut hergestellt und angeliefert werden.
Die Verfahren zur Herstellung thrombozytenreichen Plasmas sieht Prof. Wagner (2003) differenziert: Grundsätzlich sei die in den Praxen verbreitete "Curasan-Methode" von dem in Blutbanken angewendeten Verfahren zur Herstellung von PRP zu trennen. Beide Verfahren hätten in letzter Konsequenz andersartige Produkte zur Folge, die sich in ihrer Zusammensetzung erheblich unterscheiden. Obwohl die Curasan-Methode eine hohe Akzeptanz genießen würde, sieht Prof. Wagner ein nicht unerhebliches Kontaminationsrisiko und eine erhöhte Fehleranfälligkeit, welche in dem halboffenen Herstellungsprozess begründet sind. In Anbetracht des Mangels an klinischen Daten seien Nutzen und Risiko des Verfahrens nicht sicher einzuschätzen.

Der Einsatz von PRP in der Praxis muß bezüglich der gesetzlichen Auflagen infrage gestellt werden.

PRP-Herstellungsmethoden

  • geschlossene Blutbankmethoden (Cell saver, diskontinuierliche Zellseparation)
    • nahezu ohne Risiko für eine mögliche bakterielle Kontamination des Endproduktes
    • sehr geringe Verwechslungsgefahr
    • hoher Organisations- und Kostenaufwand
  • offene bzw. weitgehend offene Eigenherstellungsverfahren (Curasan-Methode, Friadent-Schütze, Anitua PRGF)
    • deutlich niedrigerer Organisationsaufwand
    • häufig niedriger Kostenaufwand
    • aufgrund der Vielzahl der Herstellungsschritte eine eher höhere Wahrscheinlichkeit für Fehler während der Herstellung
    • entsprechend höhere Wahrscheinlichkeit für eine mögliche bakterielle Kontamination des Endproduktes
  • halbgeschlossene Eigenherstellungsverfahren (Smart PReP, PCCS)
    • niedriger Organisationsaufwand
    • geringere Wahrscheinlichkeit für Fehler während des Herstellungsverfahrens
    • geringere Wahrscheinlichkeit für eine bakterielle Kontamination


Quellen

  • Bundesgesundheitsblatt (2000)   Richtlinien zur Gewinnung von Blut und Blutbestandteilen und zur Anwendung von Blutprodukten (Hämotherapie)   Bundesgesundheitsblatt 43 :555-589
  • Carlson NE, Roach RB Jr. (2002)   Platelet-rich plasma: clinical applications in dentistry   J Am Dent Assoc 133:1383-6
  • Kleinheinz J, Nabbe B, Wiesmann HP, Joos U (2003)   Vergleichende Analyse zur Auswirkung von PRP auf Osteoblasten und Endothelzellen   54. JAHRESTAGUNG der Arbeitsgemeinschaft Kieferchirurgie Bad Homburg
  • Marx RE, Carlson ER, Eichstaedt RM, Schimmele SR, Strauss JE, Georgeff KR (1998)   Platelet-rich plasma: Growth factor enhancement for bone grafts   Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 85:638-46
  • Menitove JE (1999)   Standards for blood banks and transfusion Services. Bethesda (Maryland), American Association of blood banks  
  • Schulte W (1969)   Zentrifugiertes Eigenblut zur Füllung großer Knochendefekte - eine Modifikation der Eigenblutmethode   DZZ 24: 854-857
  • Wagner W (2003)   Der Einsatz von PRP in der Implantologie. Vortrag auf der Frühjahrstagung der BZK Suttgart/7. Katharinenhospital-Symposium   ZBW 5: 32-35
  • Weibrich G, Kleis W, Wagner W (2003)   Platelet-rich Plasma (Thrombozytenkonzentrate) in der präprothetischen Chirurgie und Implantologie - eine aktuelle Literaturüber   Z Zahnärztl Implantol 19:168-74
  • Weibrich G, Hansen T, Kleis W, Buch R, Hitzler WE (2004)   Effect of platelet concentration in platelet-rich plasma on peri-implant bone regeneration.   Bone 34:665-71
  • Whitman DH, Berry RL, Green DM (1997)   Platelet gel: an autologous alternative to fibrin glue with applications in oral and maxillofacial surgery   J Oral Maxillofac Surg. 1997 Nov;55(11):1294-9
  • Yamamoto K, Hayashi J, Miyamura H, Eguchi S (1996)   A comparative study of the effect of autologous platelet-rich plasma and fresh autologous whole blood on haemostasis after cardiac surgery.   Cardiovasc Surg 4:9-14