Regenerative potential of platelet-rich plasma in diabetes mellitus

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The study explores in vitro the regenerative potential of platelet-rich plasma (PRP) from patients with type 1 diabetes mellitus: in a series of experiments they add PRP to the culture medium of dermal fibroblasts and evaluate in dynamics the metabolic (including the production of reactive oxygen species), migration and proliferation activity of the cells, and they also determine the growth factors and exosomes levels in PRP and the medium. They reveal a decrease in the proliferative, prooxidant and toxic effects of PRP from patients with diabetes mellitus. They are characterized with a decrease in metabolic activity and cell viability in culture with an increase in the percentage of necrosis, while the migration properties of the cells were not impaired. The presence of diabetes mellitus in a patient is also accompanied by a decrease in the stimulating effect of his PRP on dermal fibroblasts in the secretion of growth factors. These effects were most significant in elderly people with diabetes.

About the authors

T. I. Vlasova

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research Ogarev Mordovia State University”

Email: v.t.i@bk.ru
Moscow, Russian Federation

E. P. Brodovskaya

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research Ogarev Mordovia State University”

Moscow, Russian Federation

K. S. Madonov

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research Ogarev Mordovia State University”

Moscow, Russian Federation

V. P. Ageev

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research Ogarev Mordovia State University”

Moscow, Russian Federation

A. P. Abelova

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research Ogarev Mordovia State University”

Moscow, Russian Federation

S. I. Pinyaev

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research Ogarev Mordovia State University”

Moscow, Russian Federation

A. P. Vlasov

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “National Research Ogarev Mordovia State University”

Moscow, Russian Federation

References

  1. Kastyro I.V., Khamidulin G.V., Dyachenko Yu.E., Kostyaeva M.G., Tsymbal A.A., Shilin S.S., Popadyuk V.I., Mikhalskaya P.V., Ganshin I.B. Analysis of p53 protein expression and formation of dark neurons in the hippocampus of rats during septoplasty modeling. // Russian Rhinology (2023) 31(1):27–36.
  2. Kostyaevaa M.G., Kastyro I.V., Yunusov T.Yu., Kolomin T.A., Torshin V.I., Popadyuk V.I., Dragunova S.G., Shilin S.S., Kleiman V.K., Slominsky P.A., Teplov A.Y. Protein p53 Expression and Dark Neurons in Rat Hippocampus after Experimental Septoplasty Simulation. // Molecular Genetics, Microbiology and Virology (2022) 37(1):1924.
  3. Sun H., Saeedi P., Karuranga S., Pinkepank M., Ogurtsova K., Duncan B.B., et al. IDF Diabetes Atlas: Global, regional and country-level diabetes prevalence estimates for 2021 and projections for 2045. Diabetes Res Clin Pract (2022) 183:109119.
  4. Bazarov D.V., Charchyan E.R., Grigorchuk A.Y., Povolotskay O.B., Nikoda V.V., Kabakov D.G., Titova I.V., Galyan T.N., Pryanikov P.D., Vyzhigin M.A. Bleeding from the brachiocephalic trunk in tracheal surgery: whether the patient has a chance? // Head and neck. Russian Journal (2021) 9(3):50–60.
  5. Vanyushin Yu.S., Elistratov D.E., Fedorov N.A. Comprehensive study of the adaptation process cardiorespiratory system. // Head and neck. Russian Journal (2022) 10(2, Suppl.1): 32–35.
  6. Qu W., Wang Z., Hunt C. The effectiveness and safety of platelet-rich plasma for chronic wounds: A systematic review and meta-analysis. // Mayo Clin Proc (2021) 96(9):2407–17.
  7. Spampinato S.F., Caruso G.I., De Pasquale R., Sortino M.A., Merlo S. The treatment of impaired wound healing in diabetes: looking among old drugs. // Pharm (Basel) (2020) 13.
  8. OuYang H., Tang Y., Yang F., Ren X., Yang J., Cao H., Yin Y. Platelet-rich plasma for the treatment of diabetic foot ulcer: a systematic review. // Front Endocrinol (Lausanne). 2023 Nov 18;14:1256081.
  9. Solovieva A.O., Sitnikova N.A., Nimaev V.V., Koroleva E.A., Manakhov A.M. PRP of T2DM Patient Immobilized on PCL Nanofibers Stimulate Endothelial Cells Proliferation // Int J. Mol Sci. 2023 May 5;24(9):8262.
  10. Everts P., Onishi K., Jayaram P., Lana J.F., Mautner K. Platelet-Rich Plasma: New Performance Understandings and Therapeutic Considerations in 2020 //Int J. Mol Sci. 2020;21(20):7794.
  11. Alves R., Grimalt R. A Review of Platelet-Rich Plasma: History, Biology, Mechanism of Action, and Classification. // Skin Appendage Disord. 2018;4(1):18–24.
  12. Suarez-Arnedo A., Torres Figueroa F., Clavijo C., Arbela´ez P., Cruz J.C., Muñoz-Camargo C. An image J plugin for the high throughput image analysis of in vitro scratch wound healing assays. // PLoS ONE (2020) 15(7): e0232565.
  13. Giraldo C.E., López C., Álvarez M.E., Samudio I.J., Prades M., Carmona J.U. Effects of the breed, sex and age on cellular content and growth factor release from equine pure-platelet rich plasma and pure-platelet rich gel. // BMC Vet Res. 2013;9:29.
  14. Wang J.H.-C. Can PRP effectively treat injured tendons? // Muscle Ligaments Tendons J. 2014;4:35–37.
  15. Baar M.P., Perdiguero E., Muñoz-Cánoves P., De Keizer P.L. Musculoskeletal senescence: A moving target ready to be eliminated. // Curr. Opin. Pharmacol. 2018;40:147–155.
  16. Ritschka B., Storer M., Mas A., Heinzmann F., Ortells M.C., Morton J.P., Sansom O.J., Zender L., Keyes W.M. The senescence-associated secretory phenotype induces cellular plasticity and tissue regeneration. // Genes Dev. 2017;31:172–183.
  17. Miroshnichenko S., Usynin I., Dudarev A., Nimaev V., Solovieva A. Apolipoprotein A-I supports MSCs survival under stress conditions // Int. J. Mol. Sci. 2020;21:4062.
  18. Al-Mrabeh A. β-Cell Dysfunction, Hepatic Lipid Metabolism, and Cardiovascular Health in Type 2 Diabetes: New Directions of Research and Novel Therapeutic Strategies. // Biomedicines. 2021;9:226.
  19. Wang J.H.-C., Nirmala X. Perspectives on Improving the Efficacy of PRP Treatment for Tendinopathy // J. Musculoskelet. Disord. Treat. 2016; 2.
  20. Ritschka B., Storer M., Mas A., Heinzmann F., Ortells M.C., Morton J.P., Sansom O.J., Zender L., Keyes W.M. The senescence-associated secretory phenotype induces cellular plasticity and tissue regeneration. // Genes Dev. 2017;31:172–183.
  21. Nguyen P.A., Pham T.A.V. Effects of platelet-rich plasma on human gingival fibroblast proliferation and migration in vitro // J. Appl. Oral Sci. 2018;26.
  22. Vahabi S., Yadegari Z., Mohammad-Rahimi H. Comparison of the effect of activated or non-activated PRP in various concentrations on osteoblast and fibroblast cell line proliferation. // Cell Tissue Bank. 2017;18:347–353.
  23. Panda A., Arjona A., Sapey E., Bai F., Fikrig E., Montgomery R.R., Lord J.M., Shaw A.C. Human innate immunosenescence: Causes and consequences for immunity in old age. // Trends Immunol. 2009;30:325–333.
  24. Marushima A., Nieminen M., Kremenetskaia I., Gianni-Barrera R., Woitzik J., von Degenfeld G., Banfi A., Vajkoczy P., Hecht N. Balanced single-vector co-delivery of VEGF/PDGF-BB improves functional collateralization in chronic cerebral ischemia // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2020;40:404–419.
  25. Gianino E., Miller C., Gilmore J. Smart Wound Dressings for Diabetic Chronic Wounds. // Bioengineering (Basel). 2018 Jun 26;5(3):51.
  26. Altalhi R., Pechlivani N., Ajjan R.A. PAI-1 in Diabetes: Pathophysiology and Role as a Therapeutic Target // Int J Mol Sci. 2021 Mar 20;22(6):3170.
  27. Qin Y., Zhang J., Babapoor-Farrokhran S., Applewhite B., Deshpande M., Megarity H., Flores-Bellver M., Aparicio-Domingo S., Ma T. Rui Y., Tzeng S.Y., Green J.J., Canto-Soler M.V., Montaner S., Sodhi A. PAI-1 is a vascular cell-specific HIF-2-dependent angiogenic factor that promotes retinal neovascularization in diabetic patients. // Sci Adv. 2022 Mar 4;8(9):eabm1896.
  28. Torreggiani E., Perut F., Roncuzzi L., Zini N., Baglio S.R., Baldini N. Exosomes: novel effectors of human platelet lysate activity. // Eur Cell Mater. 2014;28:137–51.
  29. Guo S.C., Tao S.C., Yin W.J., Qi X., Yuan T., Zhang C.Q. Exosomes derived from platelet-rich plasma promote the re-epithelization of chronic cutaneous wounds via activation of YAP in a diabetic rat model. // Theranostics. 2017 Jan 1;7(1):81–96.
  30. Zhang Y., Yi D. Hong Q., Cao J., Geng X., Liu J, Xu C., Cao M., Chen C. Xu S., Zhang Z., Li M., Zhu Y., Peng N. Platelet-rich plasma-derived exosomes boost mesenchymal stem cells to promote peripheral nerve regeneration // J Control Release. 2024 Mar;367:265–282.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».