La fibrina ricca di piastrine (PRF) è stata utilizzata in odontoiatria implantare per oltre un decennio grazie alla sua capacità di stimolare rapidamente l'angiogenesi dei tessuti. Nel corso degli anni sono stati compiuti molti progressi per concentrare in modo più efficace le piastrine e i fattori di crescita e per definirne l'uso clinico per la rigenerazione dei tessuti sia molli che duri. In questo articolo verrà presentata una breve storia dei concentrati piastrinici, con riferimento ai progressi compiuti nel corso degli anni dal PRP verso un'impalcatura tridimensionale più autologa che si trova nel PRF. Successivamente, verrà presentata una descrizione approfondita degli anni di ricerca che hanno portato a protocolli e metodi appropriati per concentrare al meglio la PRF. Infine, verranno illustrate le indicazioni cliniche e gli usi della PRF con esempi di casi che ne evidenziano l'uso nella gestione dei siti di estrazione, nell'aumento dell'osso e nell'odontoiatria implantare. Alcune serie di casi hanno dimostrato la possibilità di ottenere una membrana PRF la cui durata sia estesa a 4-6 mesi rispetto alla membrana tipica di 1-2 settimane, utilizzando la tecnologia Bio-Heat. Ciò consente di sostituire le membrane di collagene nelle procedure standard di implantologia e di adottare un approccio più economico e più biologico all'implantologia standard di tutti i giorni.
I concentrati piastrinici sono stati utilizzati in medicina per oltre due decenni, grazie alla loro capacità di secernere rapidamente fattori di crescita autologhi e di accelerare la guarigione delle ferite. Hanno guadagnato un enorme slancio come agente rigenerativo derivato da fonti autologhe in grado di stimolare la rigenerazione dei tessuti in diversi campi medici (Miron 2021; Anfossi et al. 1989; Fijnheer et al. 1990). Molti anni fa è stato proposto che, concentrando le piastrine con un dispositivo di centrifugazione, i fattori di crescita derivati dal sangue potessero essere raccolti da uno strato di plasma ricco di piastrine e successivamente utilizzati in siti chirurgici per promuovere la guarigione locale delle ferite (Anfossi et al. 1989; Fijnheer et al. 1990). Oggi è ormai assodato che i concentrati piastrinici agiscono come potenti mitogeni in grado di (Fig. 1):
- Accelerare la rivascolarizzazione dei tessuti (angiogenesi) attraverso il rilascio del fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) (Choukroun & Miron 2017; Kobayashi et al. 2016)
- Agire come un potente agente di reclutamento di varie cellule, comprese le cellule staminali, attraverso il rilascio del fattore di crescita di derivazione piastrinica (PDGF) (Choukroun & Miron 2017; Kobayashi et al. 2016)
- Indurre la rapida moltiplicazione di vari tipi di cellule presenti nel corpo umano (proliferazione) (Choukroun & Miron 2017; Kobayashi et al. 2016); Fujioka et al. 2017)
In odontoiatria, i concentrati piastrinici sono stati introdotti oltre 20 anni fa da Marx e colleghi con l'obiettivo di concentrare le proteine del sangue come fonte naturale di fattori di crescita in grado di stimolare la vascolarizzazione (angiogenesi) e la crescita di nuovi tessuti, basandosi sul fatto che l'apporto di sangue è fondamentale per la rigenerazione di tutti i tessuti (Upputuri et al. 2015). La guarigione delle ferite è stata descritta come un processo in 4 fasi che comprende 1) emostasi, 2) infiammazione, 3) proliferazione e 4) maturazione (Gosain & DiPietro 2024; Eming, Brachvogel et al. 2007; Eming, Kaufmann et al. 2007).
È interessante sottolineare che l'uso di concentrati piastrinici ha guadagnato lentamente e gradualmente popolarità, con un drammatico aumento negli ultimi 5-10 anni.
Il plasma ricco di piastrine (PRP), come dice il nome, è stato progettato per accumulare le piastrine in dosi sovra-fisiologiche all'interno dello strato plasmatico dopo la centrifugazione. Lo scopo principale del PRP era quello di isolare e concentrare ulteriormente la massima quantità di piastrine e i fattori di crescita ad esse associati per scopi rigenerativi e successivamente reimpiantare questo coagulo sovraconcentrato nei siti di lesione locale (Miron 2021).
La durata dei protocolli iniziali variava in genere da 30 minuti a 1 ora, a seconda dei sistemi di centrifugazione/raccolta e dei protocolli utilizzati. Poiché venivano utilizzati protocolli lunghi, alle provette di raccolta del sangue venivano aggiunti degli anticoagulanti. Questi anticoagulanti erano in genere varie concentrazioni di trombina bovina e cloruro di calcio.
Nonostante il crescente successo e il continuo utilizzo, sono state segnalate diverse limitazioni rispetto al raggiungimento del suo pieno potenziale di guarigione. In particolare, è stato dimostrato che l'uso di anti-coagulanti limita la guarigione delle ferite (Miron 2021). In parole povere, quando si verifica una lesione che porta a una ferita aperta, la formazione di un coagulo di sangue è uno dei primi e più cruciali passi da compiere affinché la guarigione abbia luogo. Poco dopo, le cellule e i fattori di crescita rimangono intrappolati nella matrice extracellulare appena formata e il processo/cascata di guarigione della ferita ha inizio. Limitando la capacità dell'organismo di formare un tessuto stabile al coagulo, la guarigione della ferita viene ritardata. Diversi studi hanno dimostrato i risultati superiori della PRF rispetto al PRP semplicemente eliminando gli anticoagulanti dalle loro formulazioni (Miron 2021).
Un altro svantaggio del PRP era il fatto che rimaneva liquido per natura a causa dell'uso di anti-coagulanti. Pertanto, rispetto al PRF, il PRP mostra una rapida esplosione iniziale di fattori di crescita, mentre la PRF mostra un rilascio più lento e graduale di fattori di crescita per un periodo di tempo prolungato, che ha dimostrato di migliorare significativamente la crescita cellulare e la rigenerazione dei tessuti (Lucarelli et al. 2010; Saluja et al. 2011).
A causa dell'inconveniente principale che gli anticoagulanti utilizzati nel PRP impediscono la coagulazione, è stata sviluppata la fibrina ricca di piastrine (PRF) con l'obiettivo principale di abbandonare l’utilizzo gli anti-coagulanti (Choukroun et al. 2001). In questo modo, è stato necessario un tempo di lavoro molto più rapido e il medico ha necessità assoluta che la centrifugazione inizi poco dopo il prelievo di sangue (altrimenti il sangue si coagulerebbe naturalmente all'interno della provetta). Il vantaggio principale di questa matrice di fibrina è la capacità di rilasciare fattori di crescita per un periodo di tempo prolungato, mentre il coagulo di fibrina si degrada (a differenza del PRP che rimane in forma liquida e ha un profilo di rilascio dei fattori di crescita molto più rapido) (Dohan Ehrenfest et al. 2010). Nel corso degli anni, la PRF è stata anche definita L-PRF (per fibrina ricca di leucociti e piastrine) a causa della scoperta che diversi leucociti rimanevano incorporati nella PRF.
Recentemente, una serie di esperimenti di laboratorio di base ha rivelato mezzi migliori per ottimizzare la produzione di PRF utilizzando la centrifugazione orizzontale. Semplicemente, le centrifughe orizzontali sono utilizzate di routine nei laboratori di ricerca di alto livello e negli ospedali medici, grazie alla loro maggiore capacità di separare gli strati in base alla densità. A differenza di un sistema di centrifugazione ad angolo fisso, in cui le provette sono inserite con un angolo di circa 45 gradi, la centrifugazione orizzontale (spesso chiamata centrifugazione a secchio oscillante) offre la possibilità di far oscillare le provette a 90 gradi una volta in rotazione (Fig. 2).
Questa tecnologia consente di ottenere un contenuto cellulare 4 volte superiore rispetto alla centrifugazione ad angolo fisso (Fig. 3) (Miron et al. 2019). I principali svantaggi della centrifugazione ad angolo fisso sono che durante i cicli di centrifugazione, le cellule sono tipicamente spinte lungo la parete posteriore delle provette di centrifugazione ad alte forze g con relativa difficoltà a separarsi correttamente in base alla loro densità cellulare. Ciò espone le cellule a forze di compressione più elevate contro la parete posteriore e le cellule devono quindi separarsi viaggiando verso l'alto o verso il basso lungo il pendio di centrifugazione inclinato in base alle rispettive differenze di densità cellulare. Poiché i globuli rossi sono più grandi e pesanti delle piastrine e dei leucociti, essi viaggiano verso il basso, mentre le piastrine più leggere viaggiano verso la parte superiore della provetta dove viene raccolto la PRF. Ciò rende relativamente difficile per i tipi di cellule più piccole, come le piastrine e in particolare i leucociti, raggiungere gli strati superiori, soprattutto se si considera che gli RBC superano in numero i WBC di circa 1000 volte. In sintesi, utilizzando una centrifuga ad angolo fisso, non è possibile raggiungere un accumulo ottimale di piastrine o leucociti a causa del design del sistema ad angolo fisso.
In generale, sono necessari 3 protocolli per la terapia PRF di base.
Il primo è il protocollo standard di PRF solido per produrre membrane PRF in cui si raccoglie un'elevata quantità di piastrine e leucociti con una distribuzione uniforme delle cellule negli strati superiori di 4-5 mL di PRF. Per ottenere questo risultato è meglio utilizzare un sistema di centrifugazione orizzontale (700 RCF per 8 minuti). Il secondo protocollo è una formulazione di PRF liquida in grado di concentrare piastrine e leucociti nello strato superiore di 1 ml (precedentemente noto come PRF iniettabile o i-PRF). Utilizzando un sistema di centrifugazione orizzontale, si assicurano concentrazioni più elevate (un volume più piccolo ma una maggiore concentrazione di cellule). Questo protocollo si ottiene utilizzando una RCF di 300 per 5 minuti. L'ultimo e terzo protocollo è quello della PRF concentrata (C-PRF), in cui le cellule vengono accumulate in modo mirato verso lo strato di buffy coat utilizzando protocolli di centrifugazione più rapidi. Il modo migliore per ottenere questo risultato è utilizzare un protocollo a 2000 RCF per 8 minuti e raccogliere una zona ricca di cellule di 0,3-0,5 mL esattamente all'interno del buffy coat (Fig. 4).
In odontoiatria, la maggior parte delle procedure viene eseguita utilizzando il protocollo 700 RCF per 8 minuti. In particolare, nelle procedure di rigenerazione ossea guidata (GBR), il cosiddetto protocollo "osso appiccicoso" utilizza questa velocità di centrifugazione quando le provette di PRF liquido (blu o bianco) e di PRF solido (rosso) vengono prelevate simultaneamente e centrifugate allo stesso tempo (Fig. 5). Ricordare sempre di prelevare prima le provette di PRF liquido.