Langzeitlagerung von PRP: Fortschritte und Stabilität in der regenerativen Medizin

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regenerative medizin, PRP Lagerung, Kryokonservierung, Wachstumsfaktoren

Haltbarkeit von PRP: Verarbeitungszeit, Lagerungsbedingungen und biologische Veränderungen

Die Zusammensetzung von PRP macht es zu einem empfindlichen Produkt. Thrombozyten und Wachstumsfaktoren wie PDGF (platelet-derived growth factor), VEGF (vascular endothelial growth factor) und TGF-β (transforming growth factor-beta) sind bioaktive Moleküle, die bei unsachgemäßer Lagerung abgebaut oder inaktiv werden können. Zudem kann die Lagerung von PRP zu einer unkontrollierten Freisetzung von Wachstumsfaktoren führen, was die Wirksamkeit bei der Anwendung reduziert.

1. Wie schnell muss PRP nach der Zentrifugation verarbeitet werden?

Nach der Gewinnung von PRP durch Zentrifugation ist die Zeit ein kritischer Faktor. Die Thrombozyten, die die Hauptquelle für Wachstumsfaktoren darstellen, bleiben nur für einen begrenzten Zeitraum aktiv und intakt. Wenn PRP nicht rechtzeitig verarbeitet oder angewendet wird, verlieren die Thrombozyten ihre Funktion und die Wachstumsfaktoren beginnen abzubauen.

1.1 Verarbeitungszeit

Ungekühlt (Raumtemperatur, 20–25 °C):
- PRP sollte idealerweise innerhalb von 30 Minuten bis maximal 2 Stunden nach der Zentrifugation verwendet werden, um die volle bioaktive Wirksamkeit zu gewährleisten.
- Nach 2 Stunden beginnt die Aktivierung der Thrombozyten spontan, was zu einer unkontrollierten Freisetzung von Wachstumsfaktoren führt. Diese Wachstumsfaktoren sind nur für einen begrenzten Zeitraum stabil, bevor sie abgebaut werden.

Gekühlt (4 °C):
- Bei einer Lagerung bei 4 °C kann PRP für bis zu 4–6 Stunden stabil bleiben. Die Abkühlung verlangsamt den Stoffwechsel der Thrombozyten und reduziert die spontane Aktivierung.
- Längere Lagerung bei 4 °C führt jedoch zu einer Abnahme der Wachstumsfaktoren und einer Beeinträchtigung der Thrombozytenintegrität.

2. Biologische Vorgänge in PRP nach der Zentrifugation

Nach der Herstellung von PRP beginnen verschiedene biologische Prozesse, die dessen Stabilität und Wirksamkeit beeinflussen. Diese Prozesse betreffen sowohl die Thrombozyten als auch die gelösten Wachstumsfaktoren und Proteine.

2.1 Aktivierung der Thrombozyten

Nach der Zentrifugation befinden sich die Thrombozyten in einem ruhenden Zustand.
Ohne entsprechende Stimulierung (z. B. durch Kalziumchlorid oder Thrombin) können sich die Thrombozyten innerhalb weniger Stunden spontan aktivieren.

Folge der Aktivierung:
- Freisetzung von Wachstumsfaktoren wie PDGF (platelet-derived growth factor), VEGF (vascular endothelial growth factor) und TGF-β (transforming growth factor-beta) in einer unkontrollierten Weise.
- Nach der Freisetzung beginnen diese Wachstumsfaktoren rasch abzubauen, was die therapeutische Wirksamkeit des PRP beeinträchtigt.

2.2 Abbau von Wachstumsfaktoren

Die Wachstumsfaktoren, die nach der Aktivierung der Thrombozyten freigesetzt werden, sind empfindliche Proteine, die durch Enzyme und oxidativen Stress abgebaut werden.
Bei Raumtemperatur können diese Faktoren innerhalb von 4–6 Stunden signifikant an Konzentration verlieren.

2.3 Veränderung der Zellbestandteile

Die Thrombozytenmembranen beginnen sich bei längerer Lagerung zu destabilisieren, insbesondere bei Temperaturen über 4 °C. Dies führt zu:

Verlust der Zellintegrität.
Freisetzung von intrazellulären Enzymen, die die Stabilität der PRP-Komponenten weiter beeinträchtigen.

2.4 Oxidative und enzymatische Prozesse

Oxidativer Stress (durch Sauerstoff und freie Radikale) kann Proteine und Lipide im PRP schädigen.
Enzyme wie Proteasen und Peroxidasen, die im Plasma vorhanden sind, tragen zum Abbau von Wachstumsfaktoren und Proteinen bei.

3. Haltbarkeit von PRP unter verschiedenen Lagerungsbedingungen

Die Lagerung von PRP ist entscheidend, um die bioaktive Wirksamkeit zu erhalten. Hier sind die unterschiedlichen Lagerungsbedingungen und deren Einfluss auf die Haltbarkeit:

3.1 Ungekühlt (Raumtemperatur, 20–25 °C):

Haltbarkeit: 30 Minuten bis 2 Stunden.
Bei Raumtemperatur beginnt die spontane Thrombozytenaktivierung schnell, was zu einem Verlust der bioaktiven Substanzen führt.
Nach 2 Stunden sind die meisten Wachstumsfaktoren freigesetzt und beginnen abzubauen.

3.2 Gekühlt (4 °C):

Haltbarkeit: 4–6 Stunden.
Kühlung verlangsamt den Stoffwechsel der Thrombozyten und reduziert die Aktivierung.
Die Freisetzung und der Abbau von Wachstumsfaktoren werden verlangsamt, jedoch bleibt PRP bei 4 °C nicht länger als 6 Stunden stabil.

3.3 Eingefroren (-20 °C):

Haltbarkeit: Bis zu 3 Monate.
Das Einfrieren bei -20 °C erhält die Konzentration der Wachstumsfaktoren für mehrere Wochen bis Monate. Thrombozyten können jedoch durch die Bildung von Eiskristallen geschädigt werden, was die Integrität beeinträchtigt.

3.4 Tiefgefroren (-80 °C):

Haltbarkeit: 6–12 Monate.
Bei -80 °C bleiben die meisten Wachstumsfaktoren und Proteine stabil. Die Thrombozyten verlieren jedoch ihre Zellintegrität und somit die Fähigkeit, Wachstumsfaktoren aktiv freizusetzen.
PRP, das bei -80 °C gelagert wurde, eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen die Wachstumsfaktoren im Plasma selbst genutzt werden (z. B. bei der Behandlung von Gewebeverletzungen).

3.5 Kryokonservierung (-196 °C, flüssiger Stickstoff):

Haltbarkeit: 12 Monate oder länger.
Die Kryokonservierung bei -196 °C ist die beste Methode, um die Langzeitstabilität von PRP zu gewährleisten. Sie bewahrt die bioaktive Funktionalität der Wachstumsfaktoren und reduziert Schäden an den Thrombozyten durch die Verwendung von Kryoprotektiva wie DMSO.

4. Empfehlungen für die Praxis

Die Lagerung von PRP ist entscheidend, um die bioaktive Wirksamkeit zu erhalten. Hier sind die unterschiedlichen Lagerungsbedingungen und deren Einfluss auf die Haltbarkeit:

4.1 Verarbeitung und Anwendung von frisch hergestelltem PRP

Bereiten Sie PRP so schnell wie möglich nach der Zentrifugation vor und verwenden Sie es innerhalb von 2 Stunden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Wenn eine sofortige Anwendung nicht möglich ist, lagern Sie PRP im Kühlschrank bei 4 °C, jedoch nicht länger als 6 Stunden.

4.2 Wenn Lagerung erforderlich ist

Verwenden Sie geeignete Lagerungsmethoden (z. B. -20 °C oder tiefer), wenn PRP für spätere Anwendungen konserviert werden soll.

Wenn PRP eingefroren wird, achten Sie darauf, dass Kryoprotektiva verwendet werden, um Zellschäden durch Eiskristalle zu minimieren.

4.3 Auftauen von gelagertem PRP

PRP sollte schonend aufgetaut werden, z. B. bei Raumtemperatur oder in einem Wasserbad bei maximal 37 °C.
Vermeiden Sie schnelles Auftauen bei hohen Temperaturen, da dies die Proteine und Thrombozyten schädigen kann.

5. Fazit

Die Haltbarkeit von PRP hängt stark von den Lagerungsbedingungen und der Zeit ab, die zwischen der Herstellung und der Anwendung verstreicht. Frisch hergestelltes PRP sollte idealerweise innerhalb von 2 Stunden verwendet werden, um die volle bioaktive Wirksamkeit zu gewährleisten. Für eine längere Lagerung bieten gekühlte oder eingefrorene Bedingungen (4 °C bis -80 °C) eine praktikable Lösung. Tiefgefrorenes PRP bei -80 °C oder kryokonserviert bei -196 °C kann über Monate hinweg stabil bleiben, ist jedoch vor allem für geplante Folgebehandlungen geeignet. Eine sorgfältige Handhabung und Dokumentation sind entscheidend, um die Qualität des PRP und damit den Therapieerfolg zu gewährleisten.

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