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)
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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.
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