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implantologie

Advanced Platelet Rich Fibrin™ ou A-PRF™ : Un nouveau « Gold Standard » dans les concentrés sanguins ? Joseph

CHOUKROUN 1,

Shahram

GHANAATI 2,

Alain

SIMONPIERI 3,

Reda

BENKIRAN4, Stéphane ADDA5, Gianluigi CACCIANIGA6, Alexandre-Amir AALAM7, Samy TUNCHEL8, Alberto BLAY9, Mario MARCONE10

1. MD, Centre Anti Douleur, Nice

6. DDS, Assistant Professor, Université Milan Bicocca, Milan, Italie

2. MD, Institute of Pathology, Repair-Lab, Johannes Gutenberg University, Mainz, Allemagne

7. DDS, Assistant Professor, USC university, Los Angeles, USA 8. DDS, Exercice privé, Sao Paulo, Brésil

3. DDS, Exercice privé à Marseille

9. DDS, Exercice privé, Sao Paulo, Brésil

4. DDS, Exercice privé à Cannes

10. DDS, Exercice privé, Montréal, Canada

5. DDS, Exercice privé à Menton

A. L E PRF

Les concentrés plaquettaires sont utilisés de façon routinière depuis de nombreuses années dans plusieurs spécialités chirurgicales ou

OU

P LATELET R ICH F IBRIN ™

A la fin du siècle dernier, les travaux de Marx [1] mettent en

médicales. Le principe est de récupérer les cytokines ou facteurs de

lumière la possibilité de récupérer des cytokines ou facteurs de

croissance contenus dans les plaquettes sanguines ou Thrombocytes

croissance en concentrant le sang autologue par centrifugation.

après la centrifugation du sang total. Plusieurs protocoles ont été

C’est la naissance du PRP ou Platelet Rich Plasma. L’accent est mis

proposés selon le type de centrifugation et le type de tubes : PRP,

sur les facteurs libérés par les plaquettes sanguines ou

PRGF et PRF.

Thrombocytes. En 2001, la technique du PRF ou Platelet Rich Fibrin

La technique du PRF a mis plusieurs années à s’imposer et elle est

est décrite [2], avec comme différence, la possibilité de concentrer

aujourd’hui considérée comme la plus simple, la moins onéreuse et

les plaquettes dans un caillot de fibrine, en supprimant les anticoa-

la plus efficace. Les résultats cliniques du PRF sont principalement

gulants. La centrifugation sans anticoagulants permet de récupérer

liés à la libération prolongée des facteurs de croissance mais aussi

le caillot de fibrine qui renferme les plaquettes et donc ses facteurs

à la présence de la fibrine polymérisée obtenue à la fin de la centri-

de croissance que sont entre autres, le PDGF, les TGF Beta et le

fugation.

VEGF. La fibrine jouant un double rôle : réservoir de cytokines et

Cependant, les récentes avancées en biologie cellulaire vont nous

matrice de cicatrisation cellulaire.

permettre de proposer une amélioration des propriétés de ces

Ce réservoir constitué par la fibrine (fibrinogène coagulé) va per-

concentrés « sanguins » autologues en utilisant les propriétés de

mettre une libération prolongée de facteurs de croissance, décrite

certaines cellules sanguines. L’impact ou le rôle des cellules

dans plusieurs articles scientifiques [3]. Cette libération prolongée

blanches présentes dans le sang, jusqu’à présent complètement

permet d’obtenir un effet plus puissant dans la mesure où les cyto-

négligé, va peut-être devenir prépondérant grâce à la découverte du rôle fondamental joué par ces cellules et en particulier les Monocytes dans la néo-angiogenèse et la croissance osseuse. L’interdiction par l’ANSM de l’utilisation des anciens tubes pour le PRF car non conformes à règlementation des dispositifs médicaux nous a conduits à concevoir un nouveau tube et à proposer en même temps nouveau protocole : A-PRF™ ou Advanced PRF™

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implantologie

kines libérées lentement stimulent de manière plus importante les

teurs de croissance comme le VEGF ou le PDGF par les cellules

cellules avoisinantes. A l’image d’une perfusion continue. C’est une

blanches. Weibrich [7] Dohan [8]

des propriétés les plus intéressantes du PRF. Mais le PRF apporte aussi de la fibrine qui joue le rôle de matrice cellulaire, c.à.d. un composant qui se remplit de cellules et qui va donner naissance à

3. INCIDENCE

un nouveau tissu. Car la fibrine ne se résorbe pas, elle se trans-

Jusqu’en 2010, le rôle de chaque type de lignée de cellules

forme, du moins en partie. Ainsi, de nombreuses indications ont pu

blanches dans les concentrés plaquettaires n’est pas précisé,

être décrites comme l’utilisation dans les greffes osseuses, les sinus

puisque leur spécificité n’est pas encore tout à fait définie. A partir

lifts, les comblements d’alvéole ou la stimulation de la cicatrisation

de 2011, le rôle des cellules blanches commence à être décrit.

gingivale. [4] [5] [6] A ce jour, plus de 180 articles internatio-

DAVIS [9] insiste sur les effets stimulants des métallo-protéinases

naux ont été publiés sur le PRF, dont 52 depuis le début de l’année

libérées par les cellules blanches, avec comme corollaire une

2013.

meilleure et plus rapide néo angiogenèse.

DES

MONOCYTES

Omar et Thomsen [10] vont démontrer que les monocytes sont les

B. L E

premiers à envoyer des signaux positifs pour la stimulation des cel-

RÔLE DES CELLULES BLANCHES ET DES MONOCYTES

lules progénétrices osseuses. Cet effet est capital, car il va immédiatement déclencher une cascade de réactions qui vont aboutir à l’os-

Les leucocytes peuvent être divisés en deux grandes catégories : les

téogénèse.

granulocytes et les agranulocytes.

Peu après, la découverte de récepteurs aux BMP dans les mono-

1. GRANULOCYTES: éosinophiles, neutrophiles et basophiles.

cytes va aller dans ce sens [11] : les monocytes sont sensibles, via

•Les éosinophiles sont conçus pour attaquer les parasites et ils

des récepteurs spécifiques, à ces protéines puissantes que sont les

jouent également un rôle dans les réactions allergiques.

BMP et qui sont capables non seulement de stimuler l’ostéogénèse mais aussi de nombreuses autres processus biologiques comme la

•Les neutrophiles, eux, attaquent les bactéries et les champignons

croissance d’organes etc. Vicky [12] va démontrer comment les

•Tandis que les basophiles jouent un rôle dans l’activité immuni-

monocytes vont induire la différenciation des cellules mésenchyma-

taire.

teuses en ostéoblastes fonctionnels permettant la production rapide

Chez une personne ayant un niveau normal de leucocytes, environ

d’os nouveau.

50 à 60 % sont des neutrophiles, composés de 1 à 4 % d’éosino-

Il devient alors évident que la présence des monocytes devient un

philes et moins de 2 % de basophiles.

objectif prioritaire, si l’on veut accroitre la stimulation osseuse par le PRF. En biologie, il n’est pas rare que lorsqu’une cellule possède

2. AGRANULOCYTES :

des récepteurs à une molécule, elle peut aussi synthétiser la même

MONOCYTES ET LYMPHOCYTES

molécule ou une substance équivalente. Nous allons immédiate-

• Les lymphocytes représentent environ 20-40% du nombre total de

ment nous diriger vers cette hypothèse pour tenter de récupérer des

leucocytes. Les lymphocytes comprennent les lymphocytes B, les

BMP synthétisées et libérées par les Monocytes. Pirraco [13], vien-

lymphocytes T ainsi que des cellules tueuses naturelles, faisant tous

dra confirmer il y a peu, cette théorie en démontrant la production

partie du système immunitaire.

de BMP par les monocytes et les macrophages.

•Les monocytes constituent 2 à 9 % de la numération des globules

C. L ES

blancs. Ils sont conçus pour offrir des antigènes aux lymphocytes afin de stimuler les réponses immunitaires. Ces cellules finissent

MONOCYTES ET LE

PRF

L’analyse histologique des caillots de PRF a permis de faire une

alors par se transformer en macrophages. Ces cellules jouent un

constatation surprenante : les monocytes sont à la frontière du

rôle majeur dans les phénomènes inflammatoires qui sont les pre-

caillot de fibrine et des globules rouges. En effet, on ne retrouve

miers pas de la cicatrisation.

que peu de monocytes dans la fibrine. Cela est vraisemblablement

Dans les différentes techniques de concentrés plaquettaires, il ressort que le taux de cellules blanches est différent. Dans les PRP, il varie de 0 à 50% et dans le PRF, il est relativement fixe : au-dessus de 50% Dès 2002, de nombreux auteurs ont décrit la possibilité de libération des fac-

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implantologie

dû à la vitesse de centrifugation qui pousse ces cellules blanches, les plus grosses, vers l’extrémité du caillot.

ment la vitesse de centrifugation pour arriver finalement à la meilleure vitesse qui est 1500 tours/mn Dans cette configuration, la totalité des monocytes se retrouvent également répartis dans le caillot de fibrine, mais nous obtenons également une meilleure répartition des plaquettes sanguines, qui à l’origine, étaient concentrées également dans l’extrémité inférieure du caillot. (image 2 Monocytes dans le PRF et le A-PRF) Mais nous avons également tenu compte du temps nécessaire pour obtenir l’activation de certains monocytes en macrophages. Il fallait également allonger le temps de coagulation dans le tube, ce qui a été obtenu grâce à l’utilisation d’un composite en verre spécial qui a permis de ralentir la formation du caillot. Ce nouveau protocole portera le nom de Advanced PRF™ ou A-PRF™

NOUVEAUX TUBES A-PRF LA RÉGLEMENTATION EUROPÉENNE

RÉSULTATS

1. DOSAGE

Nous avons alors entrepris une série de tests, réduisant progressive-

D. L ES

E. L ES

10

DES CYTOKINES

Les tests biologiques ont été réalisés aux USA (Clarion Research Lab, Clarion university, Pennsylvanie) et en Allemagne (Repair Lab, Johannes Gutenberg university, MAINZ). Ces résultats seront publiés très prochainement. Il a été effectué également une comparaison de la libération des cytokines entre le PRP, le PRF et le APRF, ainsi que l’analyse comparée de la néo vascularisation obtenue avec le PRF et le A-PRF. Les résultats vont confirmer notre hypothèse cellulaire : le A-PRF libère toutes les cytokines déjà présentes dans le PRF mais le VEGF est libéré en plus grande quantité par le A-PRF (significatif) mais nous avons trouvé également des BMP 2, et 7. La surprise a été de retrouver des BMP dans l’exsudat : 50% des BMP immédiatement disponibles sont dans l’exsudat récolté dans la PRF Box..

ET

L’ANSM nous notifie dès le mois de juin 2012, l’interdiction d’utiliser des tubes qui sont des DM-DIV (dispositifs médicaux de diagnostic in vitro, réservés à l’usage des laboratoires pour les analyses sanguines) et donc non homologués pour la récupération des concentrés plaquettaires appliqué en thérapeutique humaine. Ceci nous oblige donc à produire des DM (Dispositifs Médicaux), certifiés selon la directive CE

2. PROTOCOLE D’ANALYSE

93/42. La conception du nouveau protocole et du nouveau tube vont

niques ont porté sur la cicatrisation des sites d’extraction. C’est le moyen le plus simple pour mettre en évidence le type de cicatrisation et de pouvoir la comparer avec celle du PRF, avant de passer à l’étude histologique de la gencive et de l’os obtenu.

CLINIQUE

: Les premières études cli-

Le A-PRF est évidemment utilisé comme seul biomatériau de comblement afin d’évaluer simplement le potentiel du nouveau concentré sanguin. Pour le PRF, la cicatrisation des tissus mous est accélérée mais lorsque le PRF est exposé, il est rapidement recouvert par une couche de cellules épithéliales et s’ensuit une épithélialisation progressive. donc aller de pair : utiliser des tubes règlementaires et inclure la totalité des monocytes dans le caillot de fibrine final.

Avec le A-PRF, la cicatrisation est réellement différente : plus rapide, avec une croissance propre des lambeaux tout à fait originale.

Les nouveaux tubes ont été fabriqués selon notre cahier des charges et ont été certifiés comme dispositifs médicaux (DM) selon la directive européenne CE 93/42. La paroi est un composite spécial à base de verre. Ils sont conditionnés dans un emballage stérile individuel. La durée de validité du tube est de 2 ans à compter de la date de stérilisation. Ils portent le nom de A-PRF 10. (image 3)

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(...)


GINGIVALE ET OSSEUSE

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C ICATRISATION

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Résultats : Nos résultats sont en total accord avec ceux de

deux cas cliniques, la reconstruction est parfaite malgré l’absence

Kamazoe, qui a amélioré sensiblement les résultats du PRP en

de mur vestibulaire. Pour l’instant, nous ne pouvons pas avancer

rajoutant des leucocytes [14].

d’hypothèse précise à l’origine de ce phénomène : Sont-ce les BMP dans le caillot qui en sont responsables ou bien la couverture de la

a. Cicatrisation gingivale : Dans tous les cas cliniques que

zone par la gencive ou les deux ? D’autres études, plus approfon-

nous avons réalisés, nous sommes immédiatement surpris par la

dies, seront nécessaires pour essayer d’expliquer ce phénomène

rapidité de la croissance gingivale précoce. Au lieu de voir le PRF

surprenant et intéressant.

se recouvrir progressivement par un nouvel épithélium, c’est tout le lambeau qui progresse, en entier, pour recouvrir la fibrine exposée.

F. L ES NOUVELLES PISTES DE RECHERCHE EN INGÉNIERIE CELLULAIRE

D’ailleurs, on voit bien les points de suture se détendre au fil des jours, prouvant la progression des deux berges gingivales.

Avoir approché de près les mécanismes cellulaires nous a permis

Le bourgeonnement des bords gingivaux est très rapide, avec un

d’approcher de près les « CCN proteins», protéines impliquées

volume gingival remarquable. Il en est de même pour la gencive

dans les communications cellulaires intimes. On savait que les cel-

kératinisée.

lules communiquaient entre elles afin d’organiser au mieux les pro-

Tous les cas cliniques réalisés selon le même protocole, ont cicatrisé

cessus de réparation ou de cicatrisation. Ces communications sont

de la même manière et différemment du PRF classique. La présence

gérées par le « CCN protein » Ces protéines sont au nombre de 6.

de monocytes influe manifestement sur les premiers jours de la cica-

Les fonctions de ces protéines est aussi d’organiser la matrice extra-

trisation. Les membranes de A-PRF sont remplacées par de la gen-

cellulaire si précieuse pour la croissance vasculaire. Or il ressort,

cive de manière plus précoce, notamment dans les allongements

selon des travaux très récents, que les fonctions biologiques de ces

vestibulaires. Images (15 et 16)

CCN sont fortement dépendantes du microenvironnement et du

b. Cicatrisation osseuse : Dans les cas cliniques que nous pré-

moment où elles s’y trouvent. [15]. Les proteines « CCN » sont pro-

sentons, les parois osseuses ne sont pas toujours présentes. Le com-

duites en partie par les plaquettes sanguines et participent au

blement est réalisé uniquement avec du A-PRF. La croissance

contrôle de la prolifération cellulaire, l’adhésion et la migration des

osseuse dans ces alvéoles est très rapide et permet de maintenir le

cellules. Il devient évident que nous devons aller vers plus de

volume de la crête osseuse malgré l’absence de paroi vestibulaire.

connaissances sur les relations entre les cytokines, les BMP et les «

Il est classique de ne pas avoir de reconstruction complète de la

CCN », si nous voulons continuer à améliorer les propriétés des

crête vestibulaire lorsqu’une paroi osseuse est défaillante. Dans ces

concentrés sanguins dans tous les processus de cicatrisation tissulaires et osseux.

C ONCLUSION La mise en application des principes biologiques physiologiques reste la voie la plus efficace pour améliorer les processus inflammatoires et la cicatrisation. La présence de monocytes permet une cicatrisation plus rapide avec une reconstitution d’un tissu gingival d’excellente qualité et d’épaisseur surprenante. La fermeture rapide de la plaie et la présence de fibrine enrichie dans l’alvéole permet d’obtenir une reconstitution rapide de l’alvéole osseuse, sans résorption. La présence de BMP libérées de manière régulière et lente peut expliquer cette ossification rapide sans perte de volume. Les monocytes jouent manifestement un rôle non négligeable dans la revascularisation du tissu lésé ou greffé. Nous ne sommes qu’au début de cette nouvelle voie de recherche. Pour cela d’autres études seront nécessaires pour améliorer nos connaissances et valider cette théorie.

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B IBLIOGRAPHIE 1. Marx RE, Carlson ER, Eichstaedt RM, Schimmele SR, Strauss JE, Georgeff KR. Platelet-rich plasma: Growth factor enhancement for bone grafts. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 1998 Jun;85(6):638-46. 2. Choukroun J, Adda F, Schoeffler C, Vervelle A. Une opportunité en paro-implantologie : le PRF Implantologie 2001 Implantodontie 2001, vol.42 ;55-62 3. Dohan Ehrenfest DM, de Peppo GM, Doglioli P, Sammartino G. Slow release of growth factors and thrombospondin-1 in Choukroun’s platelet-rich fibrin (PRF): a gold standard to achieve for all surgical platelet concentrates technologies. Growth Factors. 2009;27(1):63-9. 4. Simonpieri A, Del Corso M, Vervelle A, Jimbo R, Inchingolo F, Sammartino G, Dohan Ehrenfest DM. Current knowledge and perspectives for the use of platelet-rich plasma (PRP) and platelet-rich fibrin (PRF) in oral and maxillofacial surgery part 2: Bone graft, implant and reconstructive surgery. Curr Pharm Biotechnol. 2012;13(7):1231-56 5. Mazor Z, Horowitz RA, Del Corso M, Prasad HS, Rohrer MD, Dohan Ehrenfest DM. Sinus floor augmentation with simultaneous implant placement using Choukroun’s platelet-rich fibrin as the sole grafting material: a radiologic and histologic study at 6 months. J Periodontol. 2009;80(12):2056-64. 6. Pradeep AR, Bajaj P, Rao NS, Agarwal E, Naik SB. Platelet-Rich Fibrin Combined With a Porous Hydroxyapatite Graft for the Treatment of Three-Wall Intrabony Defects in Chronic Periodontitis: A Randomized Controlled Clinical Trial. J Periodontol. 2012 7. Weibrich G, Kleis WK, Hafner G, Hitzler WE, Wagner W. Comparison of platelet, leukocyte, and growth factor levels in point-of-care platelet-enriched plasma, prepared using a modified Curasan kit, with preparations received from a local blood bank. Clin Oral Implants Res. 2003;14(3):357-62. 8. Dohan Ehrenfest DM, Bielecki T, Del Corso M, Inchingolo F, Sammartino G. Shedding light in the controversial terminology for platelet-rich products: platelet-rich plasma (PRP), platelet-rich fibrin (PRF), platelet-leukocyte gel (PLG), preparation rich in growth factors (PRGF), classification and commercialism. J Biomed Mater Res A. 2010;95(4):1280-2. 9. Davis GE, Stratman AN, Sacharidou A, Koh W. Molecular basis for endothelial lumen formation and tubulogenesis during vasculogenesis and angiogenic sprouting. Int Rev Cell Mol Biol. 2011;288:101-65. 10. Omar OM, Granéli C, Ekström K, Karlsson C, Johansson A, Lausmaa J, Wexell CL, Thomsen P.: The stimulation of an osteogenic response by classical monocyte activation. Biomaterials. 2011 Nov;32(32):8190-204. 11. Rocher C, Singla R, Singal PK, Parthasarathy S, Singla DK. Bone morphogenetic protein 7 polarizes THP-1 cells into M2 macrophages. Can J Physiol Pharmacol. 2012 Jul;90(7):947-51. 12. Vicky Nicolaidou, Mei Mei Wong, Andia N. Redpath, Adel Ersek, Dilair F. Baban, Lynn M. Williams, Andrew P. Cope, and Nicole J. Horwood: Monocytes Induce STAT3 Activation in Human Mesenchymal Stem Cells to Promote Osteoblast Formation. PLoS One. 2012 july; 7(7): 13. Pirraco RP, Reis RL, Marques AP. Effect of monocytes/macrophages on the early osteogenic differentiation of hBMSCs:

J Tissue Eng

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Advanced platelet rich fibrin™ ou a prf™  

Parution Lettre de la Stomatologie 59 - Septembre 2013

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