Morphological substantiation of clinical efficacy of platelet rich plasma in males with androgenic alopecia

Abstract


Morphological substantiation of the clinical efficacy of platelets rich plasma was carried out in the treatment of 22 men with androgenetic alopecia from the 1st to the 4th stage according to the Norwood-Hamilton scale were included. All patients received intradermal injections of platelets rich plasma 0,15 ml per injection. The course of treatment consisted of 4 procedures with an interval of 4 weeks. Clinical efficacy was assessed by the dynamics of morphometric indices of hair growth. Histological examination was carried out on horizontal sections, stained with hematoxylin and eosin, the morphology of the hair was counted at four levels. Evaluation of morphometric growth parameters conducted before treatment and 4 months after the onset of it. It was established that the therapy of platelet-rich plasma has a pronounced clinical efficacy, consisting in a significant (p=0,00025) increase in hair density by 11% and average hair diameter by 10% (p=0,00766), a 14% decrease in the share of hair follicles (p=0,00959). Histologically, the increase in hair density was significant at the level of the bulb of the hair follicles by 148% (p=0,0034) and at the level of the sweat glands by 65% (p=0,0326), and also by the tendency to increase their number at the level of the sebaceous glands. This was combined with a significant decrease in the proportion of telogen hair at 47% (p=0,0153). Thus, the positive clinical effect of plasma-rich plasma therapy in men suffering from androgenetic alopecia is based on reliable morphofunctional changes in the hair follicles.

Full Text

Введение. В последнее десятилетие богатая тромбоцитами плазма (БоТП) широко применяется в лечении заболеваний волосистой части головы, сопровождающихся выпадением волос, - гнездной [8], рубцовой [14], а также андрогенетической ало- пеции (АГА) [6]. В лечении АГА применение БоТП в виде монотерапии также представляется высокоэф- фективной методикой [2]. Z.J. Li et al. [5] указывают на то, что БоТП способствует пролиферации и про- должительности жизни клеток дермального сосочка во время цикла роста волос в результате экспрессии фактора роста фибробластов и β-катенина вместе с активацией внеклеточной сигнал-опосредованной киназы и Akt-сигнального пути, продлевая фазу анагена. БоТП увеличивает длительность суще- ствования клеток за счет ингибирования апоптоза, повышает уровень антиапоптотических белков Bcl-2, что клинически проявляется в снижении интенсивности выпадения волос (доли телогена). C.O. Uebel et al. [10] предполагают, что факторы роста, содержащиеся в тромбоцитах, связываются с чувствительными к ним рецепторами и активируют пролиферативную фазу волос, что дает возможность росту новых фолликулярных юнитов. M.A. Gkini et al. [3] провели систематический обзор 14 опубликованных исследований о применении БоТП в лечении АГА, среди которых основными клинически- ми результатами являлось увеличение плотности и снижение выпадения волос. Однако при имеющихся положительных результатах влияния БоТП на рост волос на моделях в пробирке и высокой клиниче- ской эффективности при лечении АГА ее эффекты на морфофункциональное состояние волосяных фолликулов (ВФ) отсутствуют. Цель исследования. Морфологически обосно- вать клиническую эффективность БоТП в лечении пациентов, страдающих АГА. Материалы и методы. Под наблюдением на- ходилось 22 пациента в возрасте от 20 до 43 лет (средний возраст 30,5±2,7 лет). У 20 пациентов диагностирована II-IV степень тяжести АГА по шкале Hamilton - Norwood [4], у 2 пациентов - I степень. Средняя длительность заболевания составляла 3,3±0,91 года. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 67 Клинические исследования Для получения БоТП у каждого пациента путем венопункции забирали 18 мл крови в 2 пробирки с антикоагулянтом. В качестве антикоагулянта исполь- зовался 3,8% цитрат натрия в соотношении 1:9. Про- водили двукратное центрифугирование крови с ис- пользованием центрифуги «GT 416» фирмы «Glotech Co., Ltd» (Корея), имеющей горизонтальный ротор и режим «софт-старт». Первое центрифугирование проводили в течение 5 мин на скорости 1800 об/мин, после чего отделяли эритроцитарную массу. Плаз- ма, содержащая лейкоцитарный и тромбоцитарный слои, подвергалась второму центрифугированию на скорости 2500 об/мин в течение 10 мин. В качестве БоТП использовали 2 мл нижней части супернатанта из каждой пробирки, отделение плазмы производили вручную. В качестве активатора применяли офици- нальный раствор хлористого кальция в соотношении 1:20. Поверхность кожи головы обрабатывалась раствором хлоргексидина, местную анестезию не применяли. Полученную БоТП вводили в кожу во- лосистой части головы путем микроинъекций ин- традермально, приблизительно по 0,15 мл на одну инъекцию. Процедуры проводили 1 раз в 4 недели, курс состоял из 4 процедур. От всех пациентов полу- чено информированное согласие на обследование и лечение. Клиническую эффективность терапии оценивали по динамике морфометрических показателей роста волос. Трихологическое исследование выполняли с помощью цифровой видеокамеры «Aramo S» фирмы «Аram HuvisCo., Ltd.» (Корея) и компьютерной про- граммы TrichoSciencePro v1.3RUS. Плотность волос определяли на 1 см2, долю веллусных и телогеновых волос - в %, средний диаметр всех волос - в мкм, соотношение волос в стадии телогена/анагена - как количество анагеновых волос на 1 телогеновый. Точки контроля были помечены татуажной меткой и находи- лись в теменной зоне, приблизительно на 2 см ближе к центру от границы поредения волос. Биоптаты кожи для гистологического исследо- вания были получены от 11 пациентов до и после лечения. Биопсию кожи проводили под местной анестезией 1% раствором лидокаина с эпинеф- рином для достижения анальгезии и уменьшения кровотечения. Забор материала проводили панчем для биопсии диаметром 4 мм [11, 12]. Кусочки кожи фиксировали в 10% нейтральном формалине (рН 7,2), обезвоживали в спиртах возрастающей кон- центрации и заливали в парафин по стандартной методике. При приготовлении срезов проводили один горизонтальный разрез на глубине около 1 мм ниже поверхности эпидермиса. Обе отрезанные стороны образца заливали в кассете, ориентируя срезанным краем в одну сторону. При приготов- лении горизонтальных срезов по мере того, как микротом делал более глубокие срезы блока, они становились все более поверхностными с одного конца образца и более глубокими с другого. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Морфологический анализ включал оценку пока- зателей на горизонтальных срезах и проводился на 4 уровнях: на уровне подкожной жировой клетчат- ки (ПЖК), потовых желез, сальных желез и устьев ВФ. Плотность волос оценивали на всех уровнях. Диаметр стержней волос, количество веллусных и миниатюризированных волос рассчитывали на уровне сальных желез ВФ. Веллусными считали во- лосы, диаметр стержня которых был равен толщине внутренней оболочки фолликула или меньше ее и составлял ≤0,03 мм. Волосы в стадиях анагена, ката- гена и телогена подсчитывались на уровне сальных желез. К телогеновым относили волосы, у которых отсутствовала внутренняя оболочка или на стадии позднего телогена определялось нерегулярное скопление базалеоидных звездчатых клеток в форме островков с ядрами, расположенными по перифе- рии. К волосам в фазе анагена относили волосы, характеризующиеся наличием внутренней оболочки корня волоса и отсутствием некроза клеток. Гисто- логическое исследование выполнялось с помощью сканирующей системы «3DHistech Pannoramic» и компьютерной программы Pannoramic Viewer 1.15.4 фирмы «3DHISTECH Ltd», (Венгрия). Статистическая обработка и визуализация ре- зультатов осуществлялась при помощи программы Microsoft Office Excel (версия 15.0.50.31.1000, 2013) и стандартных средств языка программирования R (версия 3.4.37). Для отображения центра распре- деления использовалось среднеарифметическое с указанием доверительного интервала. Рассчиты- вали p-value - вероятность ошибки при отклонении нулевой гипотезы (вероятность ошибки первого рода), значение p<0,05 считалось статистически значимым [1]. Результаты и их обсуждение. В ходе лечения пациентов БоТП отмечена выраженная клиническая эффективность, которая состояла в достоверном увеличении плотности волос (D11%; p=0,00025) и среднего диаметра волос (D10%; p=0,00766), а также в достоверном снижении доли веллусных волос (D14%; p=0,00959), таблица 1, рисунок 1. Таблица 1 Динамика показателей фототрихологического исследования 68 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования а б Рис. 1. Фототрихограмма: а - до лечения; б - через 4 месяца после лечения, ув.×60 а б Рис. 2. Горизонтальный срез кожи на уровне ПЖК: а - до лечения; б - через 4 месяца после лечения. Окраска гематоксилином и эозином, ув. ×120 а б Рис. 3. Горизонтальный срез кожи на уровне сальных желез: а - до лечения, б - через 4 месяца после лечения. Окраска гематоксилином и эозином, ув. ×100 Клинически определяемое увеличение плотности волос сопровождалось достоверным увеличением количества ВФ на уровне ПЖК (D148%; p=0,0034) и на уровне потовых желез (D65%; p=0,0326), также наблюдалась тенденция к росту их числа на уровне сальных желез. Это может быть следствием пере- хода некоторого количества волос из состояния веллусных в состояние терминальных, которые имеют большую глубину залегания ВФ. Подтверж- дением этого является достоверное снижение доли телогеновых волос (D -47%; p=0,0153), тенденция к увеличению количества волос в фазе анагена по отношению к количеству волос в стадии телогена (соотношение анаген/телоген, D103%; p=0;0562), таблица 2, рисунок 2, 3. Разница в клиническом и гистологическом иссле- дованиях показателей доли веллуса и телогена может быть связана с малым объемом выборки и различием размера участка для клинической оценки и размером биоптата. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 69 Клинические исследования Динамика показателей морфологического исследования Таблица 2 Показатель До лечения После лечения P-value Уровень луковицы ВФ (подкожной жировой клетчатки) Количество ВФ, M±m 49±36,8 121,3±37,2 0,0034 Уровень потовых желез Количество ВФ, M±m 93,4±34,1 154,5±56,8 0,0326 Уровень сальных желез Количество ВФ, M±m 157,1±43,1 197,2±36,3 0,0959 Доля веллуса, %, M±m 48,1±14 37,2±26 0,3286 Средний диаметр, мкм, M±m 30,1±4,1 38,7±10,7 0,0752 Доля телогена, %, M±m 30,4±8,8 16,2±9,6 0,0153 Количество анагена на один телоген, M±m 2,82±1,2 5,73±3,2 0,0562 Количество телогеновых волос, M±m 49,2±18,5 32,3±20,9 0,1355 Уровень устья ВФ Количество ВФ, M±m 209,3±36,5 207±21,6 0,8912 Полученные нами результаты согласуются с данными о молекулярных и биологических эффек- тах БоТП на ВФ, предположительно связанных с факторами роста, содержащимися в тромбоцитах. N. Takakura et al. [9] указывают на то, что сигна- лы тромбоцитарного фактора роста вовлечены в эпидермально-мезенхимальное взаимодействие, необходимое для формирования канала волос и роста мезенхимальной ткани. В 2001 г. K. Yano [13] обозначил фактор роста эндотелия сосудов, со- держащийся в тромбоцитах, как важный медиатор роста ВФ и доказал, что анаген-ассоциированный ангиогенез способствует росту волос и увеличению фолликула в размерах. Также важную роль в раз- витии ВФ и поддержании цикла роста волос играет сигнальный путь Wnt/β-catenin. Белок Wnt10b (кано- нический Wnt) способствует росту стержня волоса в культуре волосяного фолликула и пролиферации клеток волосяного матрикса. БоТП способствует формированию эпителия волос и дифференциров- ке стволовых клеток ВФ посредством повышающей регуляции β-катенина, сильно выраженной в области сосредоточения стволовых клеток ВФ («балдж»-зоне) [7]. Совокупность этих эффектов БоТП на ВФ клини- чески проявляется в увеличении плотности волос, увеличении их толщины и переходе из состояния веллуса в терминальное, а гистологически - в увели- чении количества волос в более глубоких слоях кожи и снижении доли телогеновых волос. Заключение. Положительный клинический эф- фект терапии БоТП у мужчин, страдающих АГА, об- условлен достоверными морфофункциональными изменениями волосяных фолликулов. Данные эффек- ты БоТП на ВФ возможны при условии обратимости патоморфологических процессов и не являются специфичными для АГА, что делает актуальными дальнейшие исследования о возможном влиянии БоТП на экспрессию специфичных белков, запускающих патологические сигнальные пути.

References

  1. Носовский, А.М. Статистика малых выборок в медицинских исследованиях / А.М. Носовский, [и др.] // Росс. мед. журн. - 2013. - № 6. - С. 57-60.
  2. Cervelli, V. The Effect of Autologous Activated Platelet Rich Plasma Injection on Pattern Hair Loss: Clinical and Histomorphometric Evaluation / V. Cervelli [et al.] // Bio. Med. Research International. - 2014. - Article ID 760709. - 9 p.
  3. Gkini, M.-A. Platelet-rich plasma as a potential treatment for noncicatricial alopecias / M-A Gkini [et al.] // Int. J. Trichology. - 2015. - № 7 (2). - P. 54-63.
  4. Gupta, M. Classifications of Patterned Hair Loss: A Review / M. Gupta, V.J. Mysore // Cutan Aesthet Surg. - 2016. - № 9 (1). - P. 3-12.
  5. Li, Z.J. Autologous platelet-rich plasma: a potential therapeutic tool for promoting hair growth / Z.J. Li [et al.] // Dermatol Surg. - 2012. - № 38 (7). - P. 1040-1046.
  6. Rubina, A. Randomized Placebo-Controlled, Double-Blind, Half- Head Study to Assess the Efficacy of Platelet-Rich Plasma on the Treatment of Androgenetic Alopecia / A. Rubina, G. Ramon // Dermatol Surg. - 2016. -№ 42. - P. 491-497.
  7. Sohn, K.C. Pitx2, a beta-catenin-regulated transcription factor, regulates the differentiation of outer root sheath cells cultured in vitro / KC. Sohn [et al.] // J. Dermatol. Sci. - 2009. - № 54 (1). - P. 6-11.
  8. Singh, S. Role of platelet-rich plasma in chronic alopecia areata: Our centre experience / S. Singh // Indian J. Plast. Surg. - 2015. - № 48 (1). - P. 57-59.
  9. Takakura, N. Involvement of platelet-derived growth factor receptor-alpha in hair canal formation / N. Takakura [et al.] // J. Invest. Dermatol. - 1996. -№ 107 (5). - P. 770-777.
  10. Uebel, C.O. The role of platelet plasma growth factors in male pattern baldness surgery / C.O. Uebel [et al.] // Plast and Rec Surg. - 2006. - № 118. - P. 1458-1467.
  11. Whiting, D.A. Diagnostic and predictive value of horizontal sections of scalp biopsy specimens in male pattern androgenetic alopecia / D.A. Whiting // J. Am. Acad. Dermatol. - 1993. - № 28 (5). - P. 755-763.
  12. Whiting, D. Hair Growth and Disorders. Histology of the Human Hair Follicle / D. Whiting [et al.] // Springer - Verlag Berlin, Heidelberg, 2008. - P. 107-123.
  13. Yano, K. Control of hair growth and follicle size by VEGF-mediated angiogenesis / K. Yano [et al.] // J. Clin. Invest. - 2001. - № 107 (4). - P. 409-417.
  14. Bolanca, Z. Platelet-rich plasma as a novel treatment for lichen planopillaris / Z. Bolanca [et al.] // Dermatol. Ther. - 2016. - № 29. - P. 213-216.

Statistics

Views

Abstract - 82

PDF (Russian) - 47

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2018 Pakhomova E.E., Smirnova I.O., Telichko I.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies