Concentrati piastrinici da singolo buffy-coat
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Concentrati piastrinici da singolo buffy-coat
Concentrati piastrinici da singolo buffy-coat: esperienza dei SIT di Pavia e Cremona Laura Costamagna(1), Annalisa Gipponi(1), Ambrogio Pagani(1), Umberto Bodini(2), Moreno Porcari(2), Paola Isernia(1), Laura Salvaneschi(1) (1) Servizio di Immunoematologia e Trasfusione IRCCS Policlinico San Matteo, Pavia (Responsabile Dott.ssa L. Salvaneschi) (2) Servizio di Immunoematologia e Trasfusione Azienda “Istituti Ospitalieri” Cremona (Responsabile Dr. U. Bodini) The use of platelet transfusion has risen considerably in the last few years, probably because of development of transplant medicine and more intensive therapeutic regimes in oncologic patients. Therefore Blood Transfusion Services are striving to attain high quality standards with the aim to ensure the production of efficient and clinical safe blood components, above all platelet concentrates (PCs), because one therapeutic dose is made from 4-6 different donors. The main objective is to prepare high quality platelets with high yield and low leucocyte and red cell contamination. Currently available methods to prepare platelet concentrates from whole blood are the platelet-rich plasma (PRP-CP) method and the single or pooled buffy-coat method. At Pavia and Cremona Blood Centres the single buffy-coat method has been introduced in 1997. Every day a quality control of blood components is performed to evaluate volumes and cell counts. The following parametres are evaluated: weight and volume, leucocyte and platelet content with the respective recovery percentage from the whole blood. At Pavia Blood Centre 595 PC units have been evaluated: the mean of platelet content was 66x109/U with a platelet recovery percentage of 66%. At Cremona Blood Centre 187 PC units have been evaluated: the mean of platelet content was 64x109/U with a platelet recovery percentage of 74%. The mean of leucocyte contamination was 46 x 106/U and 62x106/U respectively. An important advantage of this method respect to PRP-PC method is the lower leucocyte contamination and the lower platelet activation. The almost absent red cell contamination, due to the preparation technique, can prevent red cell alloimmunization. Ricevuto: 21 giugno 1999 – Accettato: 9 agosto 1999 Corrispondenza: Dott.ssa Laura Costamagna P.zza S. Pietro in Ciel d’Oro 7/A 27100 PAVIA Parole chiave: concentrati piastrinici, singolo buffy-coat, controllo di qualità Key words: platelet concentrates, single buffy-coat, quality control Introduzione L'impiego clinico delle piastrine è iniziato prima degli anni '50 con la somministrazione di sangue intero fresco, unica risorsa disponibile, all'epoca, di piastrine vitali e funzionali. Successivamente, si passò all'impiego di plasma ricco di piastrine, ottenuto per centrifugazione del sangue intero. L'utilizzo pratico di tali prodotti era ovviamente gravemente limitato da problemi di sovraccarico circolatorio per il paziente. Tra il 1950 e il 1960 furono introdotti i primi metodi di preparazione dei concentrati piastrinici (CP), mediante centrifugazione differenziata; l'impiego clinico di tali prodotti era però limitato dalla breve emivita delle piastrine (poche ore) per l'inadeguatezza dei contenitori allora disponibili. L'evoluzione della tecnologia di fabbricazione dei contenitori e la più approfondita conoscenza delle caratteristiche metaboliche di queste cellule hanno consentito, mediante l'impiego di plastiche con ottimi requisiti di permeabilità, la conservazione dei CP per più di cinque giorni con mantenimento della vitalità e funzionalità cellulare. L'introduzione delle sacche di raccolta Bottom and Top (BAT), unitamente alla pratica di eliminare il buffy-coat, hanno permesso di ottenere emocomponenti con una minore contaminazione leucocitaria rispetto a quelli ottenuti con l'impiego delle sacche tradizionali, probabilmente perché una parte dei leucociti rimane adesa alle pareti della sacca in cui il sangue è stato raccolto e centrifugato, destinata LA TRASFUSIONE DEL SANGUE vol. 45- num. 2 marzo-aprile 2000 (119-124) 119 L. Costamagna et al. a contenere, al termine della separazione, il buffy-coat di scarto. Allo stato attuale la separazione delle piastrine dal sangue intero è ancora basata sulla differente densità delle varie cellule, quando il sangue intero è esposto a differenti forze di gravità durante il processo di centrifugazione. L'incremento della richiesta da parte dei clinici, verificatosi in modo preponderante negli ultimi anni, probabilmente in seguito alla evoluzione della medicina dei trapianti, ha indotto la consapevolezza della necessità di un continuo miglioramento della qualità al fine di garantire il più possibile la sicurezza trasfusionale. A tale scopo, gli sforzi si sono indirizzati alla produzione di emocomponenti clinicamente sicuri e con caratteristiche di alta resa e scarsa contaminazione. Questo vale in particolar modo per i concentrati piastrinici da sangue intero poiché una dose terapeuticamente efficace è costituita da più unità derivanti da donatori diversi, e quindi con un maggiore rischio infettivologico e immunologico. Le metodiche oggi disponibili per la preparazione di concentrati piastrinici ad uso terapeutico (da sangue intero) sono: 1. metodo del CP da plasma ricco di piastrine (PRPCP) che impiega due tipi di centrifugazione in sequenza: a bassi giri e ad alti giri; 2. metodo del CP da singolo buffy-coat (BC-CP) che impiega due tipi di centrifugazione in sequenza: ad alti giri e a bassi giri; 3. metodo del CP da pool di BCs (centrifugazione come al punto 2). Il primo metodo, descritto originariamente da Slichter e Harker1, si basa sulla centrifugazione a bassi giri dell'unità di sangue intero per la separazione del plasma ricco di piastrine, dal quale, mediante una seconda centrifugazione ad alti giri, si ottiene il concentrato piastrinico. I limiti di questo metodo sono rappresentati dalla perdita di plasma che residua nelle emazie concentrate durante la prima centrifugazione a bassi giri, dalla contaminazione leucocitaria ed eritrocitaria del CP. Inoltre, la centrifugazione ad alti giri del PRP è traumatica per le piastrine, come dimostrato dalla aumentata espressione dei marcatori di attivazione2. Il secondo metodo è basato sulla centrifugazione ad alti giri dell'unità di sangue intero, prelevato in sacche Bottom and Top, per ottenere il BC, dal quale viene separato, in una seconda centrifugazione a bassi giri, il CP. Il BC ha un volume di 90-100 mL e un ematocrito del 25-30% per consentire la separazione del concentrato piastrinico. Sono necessari alcuni accorgimenti tecnici e parametri di accelerazione e decelerazione 120 ben definiti. Questo metodo ha il vantaggio di fornire la massima resa di plasma, in quanto durante la prima centrifugazione ad alti giri, ne residua una minima quota nelle emazie concentrate; un ulteriore vantaggio è rappresentato dalla bassa contaminazione leucocitaria ed eritrocitaria del CP grazie alla tecnica di preparazione e al tipo di sacca (BAT) impiegata. Il terzo metodo si basa sugli stessi parametri di centrifugazione del metodo precedente. Il BC ottenuto ha un volume di 25-60 mL e un ematocrito del 40-50% La procedura consiste nel riunire più BCs (solitamente 4-6 unità), mediante saldatore sterile, diluendoli con plasma o con soluzione additiva, centrifugando successivamente a bassi giri il pool per ricavare il CP3-6. Il metodo offre gli stessi vantaggi del precedente ma è più laborioso e necessita dell'impiego di un saldatore sterile. Richiede, inoltre, che i risultati degli esami di legge eseguiti sulle unità di sangue prelevate siano noti prima dell'assemblaggio dei pool. Il SIT di Pavia e il SIT di Cremona hanno adottato da alcuni anni il secondo metodo di preparazione, quello del concentrato piastrinico da singolo buffy-coat. La scelta è stata fatta in ragione della migliore qualità del prodotto ottenuto rispetto al precedente (PRPCP), sfruttando anche le migliorie tecnologiche che il mercato proponeva: separatori automatici, sistema BAT, ecc. La scelta del singolo BC piuttosto che il pool di BCs è stata influenzata da motivi di carattere organizzativo. Materiali e metodi Separazione Le unità di sangue intero vengono centrifugate entro quattro ore dal prelievo. Le centrifughe impiegate sono: Heraeus Cryofuge 8500 al SIT di Pavia e Heraeus Cryofuge 6000 al SIT di Cremona (Heraeus Sepatech, Osterode, Germania). Le sacche impiegate per la raccolta del sangue (sistema BAT, sacche quadruple) sono Maco Pharma (Tourcoing-Cedex, Francia) Cod. MQT 6265 al SIT di Pavia e Baxter (La Chatre, Francia) Cod. R7422 al SIT di Cremona. I parametri di centrifugazione e di separazione sono uguali nei due SIT. Al termine della prima centrifugazione, il sangue intero viene separato in plasma, emazie concentrate (GRC) e BC ricco di piastrine mediante l'impiego dei separatori CP da singolo buffy-coat automatici Optipress II (Baxter, Technique Electrique Industrielle, Tournai, Belgio), utilizzando il Protocollo 1Programma 3 e la relativa piastra. Parametri di centrifugazione Parametri di separazione (I centrifugazione) Accelerazione g Decelerazione Tempo Temperatura (I separazione) 9 Protocollo 1 2.988 Programma 3 2 BC Volume 90 10' BC Livello 5,5 Forza 20 20 °C All'inizio della separazione si fanno defluire circa 10 mL di plasma nella sacca satellite, collegata a quella del BC, che al termine della procedura conterrà il CP, al fine di "pulire" il tubicino di connessione dai globuli rossi contaminanti, prima di iniziare la seconda centrifugazione. I parametri di conservazione del BC, prima di procedere alla II centrifugazione, sono diversi per i due SIT. Al SIT di Pavia, il BC ricco di piastrine con relativa sacca satellite viene tenuto a temperatura ambiente e senza agitazione per almeno un'ora, poi viene posto in agitatore termostatato a 20 °C, e conservato per 16-18 ore. Al SIT di Cremona la conservazione del BCs avviene in agitatore termostatato a 20 °C per 1-2 ore. La scelta dei due diversi modi di conservazione dipende da differenti modalità organizzative dei due Servizi. Successivamente, si procede alla centrifugazione dei BCs (II centrifugazione) appendendoli agli appositi ganci forniti dalla Ditta Baxter per evitare che le sacche si accartoccino sul fondo del cestello. I ganci sono posti "a cavaliere" sul sepimento che divide il cestello in due parti. Ad ogni gancio, si possono appendere 4 BCs, per un totale di 24 BCs per ogni procedura di centrifugazione. Al termine della seconda centrifugazione si effettua la separazione dei concentrati piastrinici dai singoli BCs con lo stesso separatore, ma utilizzando il Protocollo 2-Programma 1 e la relativa piastra. Parametri di centrifugazione Parametri di separazione (II centrifugazione) Accelerazione g Decelerazione Tempo Temperatura (II separazione) 5 Protocollo 2 269 Programma 1 2 Sensibilità 65 7' RCL* 40 20 °C Forza 10 *RCL: Red Cell Level (livello globuli rossi) Controlli di qualità Ogni giorno si esegue un controllo di qualità degli emocomponenti prodotti per valutare i parametri emocromocitometrici e i volumi. Tre unità di GRC e di CP sono testate giornalmente con misurazione del volume ed esame emocromocitometrico; per quanto riguarda le relative unità di plasma, la misurazione del volume viene effettuata giornalmente, mentre l'emocromo viene effettuato un giorno alla settimana. Tutti i campioni prelevati sono posti in provette contenenti K3 EDTA 7,5%. I campioni dei GRC sono prelevati, dopo accurato stripping del tubicino e gentile rimescolamento del contenuto, il giorno stesso della preparazione. Cinquecento µL del campione sono trasferiti in una provetta nella quale sono stati preventivamente dispensati 500 µL di diluente Cellpack (Sysmex, TOA, Kobe, Giappone). Per il controllo del plasma si preleva, prima di congelarlo, un campione di 1.000 µL ponendolo, indiluito, in provetta. I CP scelti per il controllo di qualità, subito dopo la preparazione, sono lasciati fermi per un'ora a temperatura ambiente, quindi sono posti un'ora in agitatore, prima di prelevare il campione. Dopo accurato stripping del tubicino e miscelamento del contenuto vengono prelevati 1.000 µL e posti in provetta. I conteggi vengono eseguiti subito mediante contaglobuli K 1000 (Sysmex, TOA, Kobe, Giappone) a Pavia e Cobas Minos STE (Roche Diagnostic Systems, Stammhaus, Basilea, Svizzera) e i dati vengono registrati. I valori ottenuti dai campioni diluiti 1/2 sono moltiplicati per 2,144; quelli dei campioni non diluiti per 1,072 per correggere la diluizione determinata dalla presenza dell'anticoagulante. Considerando che il limite di affidabilità del contatore utilizzato per quanto riguarda il conteggio leucocitario è stimato a 500 cellule per microlitro, a tutti i campioni con conta leucocitaria inferiore a tale limite sono stati arbitrariamente attribuiti tali valori. È possibile, quindi, che i risultati reali relativi alla contaminazione leucocitaria siano inferiori rispetto ai dati presentati. 121 L. Costamagna et al. Risultati Nelle tabelle (I-IV) vengono riportati i risultati dei controlli di qualità effettuati nei due SIT riferiti alle caratteristiche del sangue intero e dei relativi concentrati piastrinici. I dati si riferiscono al periodo 1/3/98-31/12/98 per il SIT di Pavia e al periodo 14/9/98-5/2/99 per il SIT di Cremona. - Sono stati valutati i seguenti parametri: per il sangue intero: peso e volume, contenuto leucocitario e piastrinico; per i concentrati piastrinici: peso e volume, contenuto piastrinico e leucocitario con le rispettive percentuali di recupero rispetto al sangue intero di provenienza. Per tali parametri sono stati calcolati i seguenti dati statistici: media, mediana e deviazione standard. Tabella I: SIT Pavia - caratteristiche del sangue intero Peso (g) Media 1 SD Mediana Minimo Massimo N. 469 11,20 468 410 524 595 Volume (mL) 446 10,68 446 390 499 595 Leucociti (109 /L) Leucociti (106 /U) Piastrine (109/L) Piastrine (109 /U) 5,7 1,41 5,4 2,4 11,5 595 2.522 625,74 2.430 1.082 5.187 595 227 42,42 224 113 392 595 101 19,29 100 50 176 595 Tabella II: SIT Pavia: caratteristiche del BC-CP Peso (g) Media 1 SD Mediana Minimo Massimo N. 57 8,94 56 26 98 595 Volume (mL) Leucociti (109 /L) Leucociti (106 /U) Recupero% Leucociti Piastrine (109 /L) Piastrine (109 /U) Recupero % Piastrine 54 8,50 53 25 93 595 0,9 0,93 0,5 0,4 7,1 595 46 44,21 30 15 376 595 2 1,98 1 1 22 595 66 15,19 66 28 128 595 66 10,48 67 22 111 595 Leucociti (106/U) Piastrine (109 /L) Piastrine (109/U) 2.222 515,22 2.194 1.135 4.513 187 210 41,44 211 100 337 187 87 17,17 87 41 140 187 Piastrine (109 /L) Piastrine (109 /U) Recupero% Piastrine 1.206 308,72 1.231 215 2.580 187 64 15,72 63 11 101 187 1.236 285,97 1.216 417 2.309 595 Tabella III: SIT Cremona: caratteristiche del sangue intero Peso (g) Media 1 SD Mediana Minimo Massimo N. 435 7,58 435 410 475 187 Volume (mL) 414 7,19 414 390 452 187 Leucociti (109 /L) 5,4 1,24 5,3 2,5 10,9 187 Tabella IV: SIT Cremona: caratteristiche del BC-CP Media 1 SD Mediana Minimo Massimo N. 122 Peso (g) Volume (mL) Leucociti (109/L) 56 8,24 55 40 90 187 54 7,80 52 38 86 187 1,2 2,17 0,6 0,1 16,3 187 Leucociti (106 /U) 62 106,61 31 5 811 187 Recupero% Leucociti 3 5,16 2 1 42 187 74 13,78 74 16 114 187 CP da singolo buffy-coat Discussione In molte regioni europee la rimozione del buffy-coat è diventata prassi consolidata a metà degli anni '70 circa, allo scopo di ridurre la quantità di microaggregati presenti nel sangue conservato e diminuire la contaminazione leucocitaria per prevenire le reazioni trasfusionali indesiderate. Nello stesso tempo divenne evidente che buona parte delle piastrine rimaneva nel buffy-coat di scarto e una quota di plasma andava perduta se la corrispondente unità di sangue veniva centrifugata a bassi giri per separare il plasma ricco di piastrine. I primi tentativi di utilizzare il BC per produrre concentrati piastrinici sono stati descritti da Cleghorn e impiegati nei primi anni '707. In seguito Prins e collaboratori iniziarono a preparare CP da BCs refrigerati, che venivano trasfusi entro poche ore in quanto preparati in sistema aperto8. Il metodo di usare BCs refrigerati venne presto abbandonato quando divenne evidente che le piastrine conservate a freddo perdevano la loro vitalità. Esso fu sostituito da una procedura che prevedeva la conservazione del sangue intero a temperatura ambiente, prima della separazione9. L'introduzione del sistema di raccolta BAT e la possibilità di sospendere i GRC in una soluzione conservante come il SAG-M al posto del plasma hanno facilitato la messa a punto di questa tecnica di scomposizione, consentendo, anche, con l'utilizzo di separatori automatici, di ottenere risultati molto soddisfacenti. Il primo vantaggio ottenuto è la minore contaminazione leucocitaria rispetto al metodo da PRP (mediamente 1 log in meno)10,11; questo può contribuire alla prevenzione dell'alloimmunizzazione antiHLA, ma, soprattutto, alla riduzione degli episodi di reazioni trasfusionali febbrili; è nota la diretta relazione tra contenuto di leucociti e generazione di citochine infiammatorie (IL-1, IL-6, IL-8, TNFα), responsabili di tali reazioni, durante la conservazione12, 13. Tali citochine sono prodotte dai linfociti attivati e specialmente dai monociti, i quali possono essere attivati o addirittura danneggiati durante la procedura di preparazione dei concentrati piastrinici14. È possibile che la procedura di preparazione, come descritto più avanti, prevenga o limiti l'attivazione leucocitaria e la conseguente produzione di sostanze vasoattive. È stato dimostrato che alcune citochine, in particolar modo il TNFα e l'IL2, sono rilevabili in alcuni BCCP, ma anche in altri emocomponenti, subito dopo la preparazione; tuttavia, i relativi livelli non aumenta- no durante la conservazione15. È stata documentata, inoltre, una minore incidenza di reazioni trasfusionali indesiderate in pazienti politrasfusi con l'impiego di BC-CP rispetto ai PRP-CP16. Un secondo vantaggio è la documentata minore attivazione piastrinica, probabilmente dovuta al fatto che le piastrine sono spinte, durante il processo di centrifugazione, contro una superficie biologica (il buffycoat) invece che contro la plastica. L'espressione dei livelli di P-selectina, così come degli altri marcatori di superficie, è un valido parametro per dimostrare il grado di attivazione; essi aumentano non soltanto durante la conservazione17-19, ma anche in funzione del metodo usato per la preparazione. È stato dimostrato in uno studio comparativo dei tre principali metodi di produrre le piastrine (PRP-CP, aferesi, BC-CP) che il valore più alto riguardava i PRP-CP, mentre il più basso riguardava i BC-CP10. È stata segnalata una correlazione tra l'espressione di P-selectina e vitalità in vivo delle piastrine10. La quasi nulla contaminazione da parte dei globuli rossi può prevenire l'alloimmunizzazione antieritrocitaria. Vi sono ancora pareri controversi sul tempo e modalità di conservazione dei buffy-coats prima di procedere alla separazione dei relativi concentrati piastrinici20-26. Numerosi lavori segnalano protocolli di preparazione e tempi di conservazione, sia del sangue intero che dei buffy-coats, diversi, presumibilmente per differenze di tipo organizzativo4, 20-26. Sarebbe auspicabile che, da un confronto analitico dei vari protocolli impiegati, si arrivasse a definirne il migliore, considerando i parametri di resa e quelli di contaminazione, e l'efficacia clinica del prodotto. Resta fermo il concetto di un attento controllo sulle corrette indicazioni, sulle appropriate dosi e sull'utilizzo di indicatori di qualità. Riassunto Le principali metodiche per ottenere concentrati piastrinici da sangue intero si basano sulla centrifugazione differenziata delle unità e comprendono il metodo di separazione da plasma ricco di piastrine oppure da buffy-coat; per quanto riguarda il buffy-coat le piastrine possono essere separate da un singolo buffy-coat oppure da un pool di più unità. Presso i SIT di Pavia e Cremona è in uso da un paio d'anni il metodo di separazione da singolo buffycoat. I parametri impiegati per la centrifugazione e separazione sono uguali. Quotidianamente si eseguono controlli di qualità sugli emocomponenti prodotti, per valutarne i volumi, la resa e la contaminazione leucocitaria. Vengono riportati i risultati dei controlli di 123 L. Costamagna et al. qualità ottenuti presso i due SIT, riguardanti rispettivamente 595 (Pavia) e 187 (Cremona) unità di concentrati piastrinici. Sono stati valutati i seguenti parametri: - per il sangue intero: peso e volume, contenuto leucocitario e piastrinico; - per i concentrati piastrinici: peso e volume, contenuto piastrinico e leucocitario con le rispettive percentuali di recupero rispetto al sangue intero di provenienza. Per tali parametri sono stati calcolati i seguenti dati statistici: media, mediana e deviazione standard. I risultati evidenziano un contenuto piastrinico medio di 66x109/U (Pavia) e 64x109/U (Cremona) con un recupero percentuale medio rispettivamente del 66 e del 74%. La contaminazione leucocitaria è rispettivamente in media 46x106/U e 62x106/U. I vantaggi di questa metodica di preparazione, rispetto al metodo tradizionale del plasma ricco di piastrine, riguardano principalmente la bassa contaminazione leucocitaria, l'ottima resa piastrinica, la pressoché nulla contaminazione eritrocitaria (dovuta ad alcuni accorgimenti tecnici) e la minore attivazione piastrinica. Bibliografia 1) Slichter SJ, Harker LA: Preparation and storage of platelet concentrates.I.Factors influencing the harvest of viable platelets from whole blood. Br J Haematol, 34, 395, 1976. 2) Fijnheer R, Pieterz RNI, de Korte D: Platelet activation during preparation of platelet concentrates, a comparison of the platelet rich plasma and the buffy-coat methods. 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