Sonderpublikation: Fidia Pharma GmbH

Studie: Gonarthrose-Patienten profitieren von spezieller PRP-Injektion

Studie: Gonarthrose-Patienten profitieren von spezieller PRP-Injektion
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Arthrose ist eine häufige Ursache für Bewegungseinschränkungen. 9,6% der Männer und 18,0% der Frauen im Alter von ≥ 60 Jahren haben eine symptomatische Arthrose, die sich durch Gelenkschmerzen, Schwellungen und Funktionsverlust auszeichnet, was sich negativ auf die Lebensqualität und die Mobilität der Patienten auswirkt (16). Gonarthrose ist die häufigste Arthroseform mit mehr als 80% der Gesamtbelastung (14), und die Prävalenz hat sich seit Mitte des 20. Jahrhunderts verdoppelt (13). Es stehen viele symptomatisch orientierte konservative Behandlungsmöglichkeiten zur Verfügung: Gewichtsreduktion, körperliche Aktivität, Kräftigung der Muskulatur, insbesondere der Oberschenkelmuskulatur (Musculus quadriceps), orale nicht steroidale (NSAID) und steroidale entzündungshemmende Medikamente, intraartikuläre Kortikoid-Injektionen, Hyaluronsäure (HA)-Injektionen. Nun sind auch innovative biologische Injektionsoptionen zur Symptomlinderung und funktionellen Verbesserung verfügbar.

Wirkmechanismus von plättchenreichem Plasma (PRP)

Plättchenreiches Plasma (PRP) ist definiert als eine autologe Plasmasuspension von Thrombozyten, die sich durch eine höhere Thrombozyten-Konzentration als im physiologischen Blut auszeichnet (9). Thrombozyten sind kernlose, scheibenförmige Blutzellen, die in der regenerativen Medizin von Interesse sind, da sie eine beträchtliche Menge an Wachstumsfaktoren (GF) enthalten, die in Reparatur- und Regenerationsprozessen impliziert sind. Nach der Injektion werden die Thrombozyten aktiviert, da sie auf physiologische Aktivatoren wie Kollagen und Kalzium stoßen. Aus ihren Vesikeln setzen sie große Mengen an Wachstumsfaktoren frei: PDGF (platelet-derived growth factor), TGF-b1 (transforming growth factor beta 1), VEGF (vascular endothelial growth factor), EGF (epidermal growth factor), IGF-1 (insulin-like growth factor 1) oder FGF (fibroblast growth factor).

Diese Wachstumsfaktoren wirken auf verschiedenen Ebenen zur Wiederherstellung der Homöostase im Gelenk. Mehrere präklinische Modelle beschreiben Anabolismus und Umbau bei Chondrozyten, erhöhte Hyaluronsäure -Sekretion sowie die Herunterregulierung der inflammatorischen und apoptotischen Signalwege (4,13). Darüber hinaus enthält plättchenreiches Plasma (PRP) Zytokine und Small Molecules, die Entzündungen und katabolischen Prozessen entgegenwirken. Durch Interaktion mit Chondrozyten, Synoviozyten, mesenchymalen Stammzellen und Immunzellen moduliert PRP die biologische Mikroumgebung und greift so wahrscheinlich in den Circulus vitiosus der fortschreitenden Degeneration ein. (Weiter im Text mit Seite 2 von 3)

Studie untersucht neues PRP-Therapieprotokoll bei Gonarthrose

Im Jahr 2017 wurde in einem im Arthroscopy Journal (8) veröffentlichten Leitartikel erklärt, dass PRP-Injektionen eine weitere Option zur Behandlung der symptomatischen Gonarthrose seien. Dies basierte auf den Ergebnissen einer von Dai et. al. durchgeführten Meta-Analyse, in der zehn randomisierte kontrollierte Studien mit insgesamt 1069 Patienten zusammengetragen wurden, die zeigten, dass plättchenreiches Plasma nach 12 Monaten mit einer signifikant besseren Schmerzlinderung und funktionellen Verbesserung assoziiert war als Hyaluronsäure, ohne das Risiko, unerwünschte Ereignisse im Vergleich zu Hyaluronsäure und Kochsalzlösung zu erhöhen (3).

Es gibt jedoch signifikante Unterschiede bei der Herstellung und Anwendung von autologem PRP, was zu sehr heterogenen Produkten hinsichtlich der Zellzusammensetzung und der Protokolle in Bezug auf das injizierte Volumen und die Anzahl der Anwendungen führt. Daher erfordert die Einführung der PRP-Therapie innerhalb eines Krankenhauses die Auswahl eines geeigneten Materials und die Festlegung eines präzisen Verfahrens zur Patientenversorgung. In diesem Zusammenhang hat die rheumatologische Abteilung des St. Joseph-Krankenhauses in Zusammenarbeit mit der Abteilung Zelltherapie des Universitätskrankenhauses La Conception ein Routineversorgungsprotokoll für 60 Patienten mit Gonarthrose initiiert (6).

Das benötigte PRP-Volumen wurde anhand der Gelenkkapazität des Knies berechnet, um eine bessere Verteilung des plättchenreichen Plasmas im gesamten Gelenk zu begünstigen. Eine Empfehlung lautete, dass das Volumen für die kniespezifische Injektion 9 ml betragen sollte (12).

Dieser Aspekt wurde durch eine kürzlich erschienene Publikation verstärkt, in der verschiedene PRP-Volumina (2, 4, 8, 10, 12, 14 ml) verglichen wurden, die 350 Gonarthrose-Patienten über einen Zeitraum von vier Wochen wöchentlich injiziert wurden. Während ein dosisabhängiger Effekt beobachtet wurde, nahmen unerwünschte Nebenwirkungen bei 12 und 14 ml zu, daher war die Schlussfolgerung, dass das optimale therapeutische Volumen 10 mL beträgt (7).

Die Wahl einer großvolumigen Injektion sowie sicherheitstechnische und wirtschaftliche Gründe führten somit dazu, dass eine einzige Injektion gegenüber mehreren Injektionen bevorzugt wurde.

Dieses große PRP-Volumen erfordert eine Blutentnahme von 18 ml gemischt mit 2 ml ACD-A und eine spezielle Zentrifugation. Ein weiteres Ziel war die maximale Reduktion von Leukozyten und Erythrozyten, da diese Zelltypen als potenziell schädlich für den Knorpel beschrieben werden (5, 10). Die Überlegenheit von leukozytenarmem gegenüber der leukozytenreichem PRP bei der Gonarthrose wurde kürzlich in einer Metaanalyse von randomisierten kontrollierten Studien nachgewiesen (1). Dieser Aspekt wurde gemäß den jüngsten Empfehlungen der AAOS bezüglich der Mindestberichterstattungsstandards für klinische Studien zur Bewertung von PRP systematisch kontrolliert (2). Die biologischen Eigenschaften des injizierten PRP sind in Tabelle 1 aufgeführt. (Weiter im Text mit Seite 3 von 3)

Tabelle 1. Biologische Eigenschaften der injizierten PRP (n=57)

Volumen des injizierten PRP, ml
8.8 ± 1.1
Erythrozyten Konzentration, G/L
10.0 ± 10.0
Thrombozyten Konzentration, G/L
288 ± 95
Leukozyten Konzentration, G/L
0.22 ± 0.27
Menge der injizierten Erythrozyten, Millionen (%)
92 ± 53 (3.7 ± 2.4)
Menge der injizierten Thrombozyten, Millionen (%)
2517 ± 812 (96.2 ± 2.5)
Menge der injizierten Leukozyten, Millionen (%)
2 ± 2 (0.1 ± 0.1)
Wiederfindungsrate der Thrombozyten (%)
68.3 ± 16.5
Anreicherungsfaktor der Thrombozyten
1.4 ± 0.4
Anreicherungsfaktor der Leukozyten
0.1 ± 0.1
DEPA-Klassifikation
CDA – nicht aktiviert / mittlere Dosis / mittlere Wiederfindungsrate / sehr reines PRP

Die Ein- und Ausschlusskriterien für Patienten sind in Tabelle 2 detailliert aufgeführt und wurden auf der Grundlage der Meta-Analyse von Dai und Kollegen definiert, da unsere Studie auf ähnliche Patienten zielte, d.h. über 50 Jahre alt, die auf der Kellgren-Lawrence-Skala das Stadium 2 oder 3 aufweisen. 42 von 60 Patienten erhielten in der Vergangenheit Hyaluronsäure-Injektionen.

Tabelle 2. Einschluss- und Ausschlusskriterien

Einschlusskriterien
Ausschlusskriterien
Alter zwischen 20 und 80 Jahre
Body Mass Index >35
Symptomatische Gonarthrose Grad 2 oder 3 auf der Kellgren-Lawrence-Skala und nach den Kriterien des American College of Rheumatology
Knieinstabilität oder wichtige Knieverletzungen oder Knieoperationen weniger als 52 Wochen vor der Aufnahme
Axiale Deformität der unteren Extremität gleich oder niedriger als 5°
Thrombozyten-Konzentration <150 G/L oder >450 G/L, Thrombopathie
Zumindest mäßige Schmerzen und Schwierigkeiten beim Gehen auf einer ebenen Fläche
Infektionskrankheit oder positive Serologie bei HIV, HCV, HBV und Syphilis
Fähigkeit zur Durchführung von Rehabilitationsübungen
Intraartikuläre Knieinjektion von Kortikosteroid weniger als acht Wochen vor Einschluß
Gelenkschmerzen > 6 Monate
Intraartikuläre Knieinjektion von Hyaluronsäure weniger als 24 Wochen

 

Hämoglobin (Hb) >10 g/dL
Chronische Behandlung mit oralem Kortikosteroid (oder letzte Dosis, die weniger als zwei Wochen vor

 

Negativer Schwangerschaftstest
NSAID oder Anti-Thrombozyten-Behandlung weniger als zwei Wochen vor der Aufnahme abgeschlossen

 

Schriftliche informierte Zustimmung

 

Autoimmunerkrankung, entzündliche Arthritis, Immundefizit

 

Die Injektion wurde mit einer 21G-Nadel nach konventioneller aseptischer Hautdekontamination und ultraschallgesteuert durchgeführt. Bei 36 von 60 Patienten (60%) war Synovialflüssigkeit vorhanden. Diese Flüssigkeit wurde, falls vorhanden, aus zwei Gründen entfernt:

1) Die Synovialflüssigkeit enthält Entzündungsfaktoren, die für die Gelenksteifheit und -schwellung im Rahmen einer Gonarthrose verantwortlich sind.

2) Es kann ein Gelenküberdruck aufgrund eines großen Volumens von plättchenreichem Plasma auftreten.

Ein mittleres Volumen von 6,6 ± 11,8 ml wurde vor der IA-Injektion von PRP mit derselben 21G-Nadel entnommen.

Studienergebnisse belegen Nutzen einmaliger, großvolumiger PRP-Injektionen

Die Ergebnisse zeigen, dass diese einmalige Injektion einer großen Menge mit reinem PRP einen signifikanten klinischen Nutzen brachte. 84,2% der Patienten sprachen drei Monate nach dem Eingriff gemäß den OMERACT OARSI-Kriterien an (11). Der funktionelle KOOS-Gesamtwert stieg sechs Monate nach dem Eingriff signifikant von 43,5 ± 14,3 auf 66,4 ± 21,7 (p < 0,001). Die Schmerzen gingen auch signifikant von 37,5 ± 25,1 auf 12,9 ± 20,9 (p < 0,001) nach der Visuellen Analogskala zurück.

Zusammenfassend definiert diese Studie ein neues PRP-Injektionsprotokoll für die Gonarthrose auf der Grundlage eines großen Volumens reinem PRP. Kontrollierte Studien wären notwendig, um den langfristigen Nutzen dieser Strategie zu beurteilen und die Notwendigkeit einer erneuten Injektion zu definieren. Die beobachteten Verbesserungen hinsichtlich Funktion und Schmerz sind jedoch signifikant und ausreichend, um die PRP-Therapie zusätzlich zu den verfügbaren konservativen Behandlungen als Routinebehandlung einzusetzen.

■ Magalon Jeremy, PharmD, PhD, Abteilung Zelltherapie, Universitätsklinik La Conception, Marseille

Die Originalstudie des Autors finden Sie hier.

Quellen:

  1. Belk JW, Kraeutler MJ, Houck DA, Goodrich JA, Dragoo JL, McCarty EC. Platelet-Rich Plasma Versus Hyaluronic Acid for Knee Osteoarthritis: A Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. Am J Sports Med. 2020 Apr 17:363546520909397. doi:10.1177/0363546520909397

  2. Chu CR, Rodeo S, Bhutani N, Goodrich LR, Huard J, Irrgang J, LaPrade RF, Lattermann C, Lu Y, Mandelbaum B, Mao J, McIntyre L, Mishra A, Muschler GF, Piuzzi NS, Potter H, Spindler K, Tokish JM, Tuan R, Zaslav K, Maloney W. Optimizing Clinical Use of Biologics in Orthopaedic Surgery: Consensus Recommendations From the 2018 AAOS/NIH U-13 Conference. J Am Acad Orthop Surg. 2019 Jan 15; 27: e50-e63. doi:10.5435/JAAOS-D-18-00305.

  3. Dai WL, Zhou AG, Zhang H, Zhang J. Efficacy of Platelet-Rich Plasma in the Treatment of Knee Osteoarthritis: A Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. Arthroscopy. 2017 Mar; 33: 659-670.e1. doi:10.1016/j.arthro.2016.09.024.

  4. Dhillon MS, Patel S, John R. PRP in OA knee - update, current confusions and future options. SICOT J. 2017; 3: 27. doi:10.1051/sicotj/2017004.

  5. Everts PA, Malanga GA, Paul RV, Rothenberg JB, Stephens N, Mautner KR. Assessing clinical implications and perspectives of the pathophysiological effects of erythrocytes and plasma free hemoglobin in autologous biologics for use in musculoskeletal regenerative medicine therapies. A review. Regen Ther. 2019 May 10; 11: 56-64. doi:10.1016/j.reth.2019.03.009.

  6. Guillibert C, Charpin C, Raffray M, Benmenni A, Dehaut FX, El Ghobeira G, Giorgi R, Magalon J, Arniaud D. Single Injection of High Volume of Autologous Pure PRP Provides a Significant Improvement in Knee Osteoarthritis: A Prospective Routine Care Study. Int J Mol Sci. 2019 Mar 15; 20. doi:10.3390/ijms20061327.

  7. Huang G, Hua S, Yang T, Ma J, Yu W, Chen X. Platelet-rich plasma shows beneficial effects for patients with knee osteoarthritis by suppressing inflammatory factors. Exp Ther Med. 2018 Mar; 15: 3096-3102. doi:10.3892/etm.2018.5794.

  8. Hunt TJ. Editorial Commentary: The Time Has Come to Try Intra-articular Platelet Rich Plasma Injections for Your Patients With Symptomatic Knee Osteoarthritis. Arthroscopy. 2017 Mar; 33(3): 671-672. doi:10.1016/j.arthro.2016.12.006.

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  16. Woolf AD, Pfleger B. Burden of major musculoskeletal conditions. Bull World Health Organ. 2003; 81: 646-56.