Amnionmembraner anvendes i øjenlægepraksis

September 2017

Amnionmembraner består af en kombination af væv og celler, som, når de anvendes som biologisk forbinding, hjælper sårheling ved at fungere som grundlag for genvækst af blødt væv. Biologisk aktive celler i de epitheliale og stromale lag af amnionet afgiver vækstfaktorer og cytokiner med antiinflammatoriske, antibakterielle, anti-immunogene og anti-fibrotiske egenskaber1.

De humane placentamembraner blev først anvendt i begyndelsen af 1900-tallet som en huderstatning. Disse procedurer omfattede de amniotiske og chorioniske membraner. Fostermembranen blev første gang anvendt alene inden for oftalmologi i 1940, da De Rotth foreslog den til brug for behandling af et okulært brandsår.2 Behandlingen var vellykket, men brugen af fostermembran gik derefter i utide indtil begyndelsen af 1990’erne, da der blev udviklet forbedrede forarbejdnings- og opbevaringsteknikker.

I løbet af de sidste 25 år er der ved bogstaveligt talt tusindvis af okulære kirurgiske indgreb blevet anvendt fostermembraner til behandling af forskellige okulære lidelser, og der er blevet offentliggjort mere end 700 peer reviewed artikler. Amnionmembran er også blevet anvendt i forskellige rekonstruktive kirurgiske procedurer som en biologisk forbinding. Disse procedurer omfatter: biologiske bandager til forbrændinger og ikke-helende diabetiske og venøse sår, reparation af abdominale brok, lukning af perikardiet og som en barriere til forebyggelse af kirurgiske adhæsioner.3,4

Anatomi og fysiologi af fosterhinden

In utero udvikler fosterhinden sig fra det ekstra-embryonale væv, herunder både føtale og maternelle komponenter, som holdes sammen af de chorioniske villi. Den føtale komponent består af fostermembranen og den chorioniske fostermembran, som adskiller fosteret fra endometriet4. Fostermembranen (AM) er det inderste lag af placentaens fostermembraner. Den er avaskulær og har et epithellag med et underliggende avaskulært stromallag5,6.

Amnionmembranen er en af de tykkeste membraner i det menneskelige legeme. Vedlagte illustration4 viser et tværsnit af den menneskelige fosterhinde med angivelse af de biokemiske karakteristika for dens fem lag7:

1. kuboide epithellag;
2. grundmembran;
3. kompakt lag;
4. fibroblastlag;
5. fibroblastlag; og
6. mellemlag (svampet).

Hvordan fostermembranen påvirker helingen

Fostermembranens basalmembran er et tyndt lag bestående af retikulære fibre, der klæber tæt til fosterhindeepitelet, mens det tilstødende kompakte lag er mere tæt og blottet for celler bestående af et komplekst retikulært netværk.3,4 Det har et lavt immunogent potentiale og indeholder bioaktive faktorer, der har vist sig at være gavnlige i forbindelse med sårbehandling, såsom: kollagen, bioaktive celleadhæsionsfaktorer (fibronectin, lamininer, proteoglykaner og glykosaminoglykaner) og vækstfaktorer3,7 .

Terapeutiske fordele, der kan udledes af de biologiske faktorer og cytokiner i fostermembraner:

• Antiinflammatoriske virkninger – Fostermembraner undertrykker de proinflammatoriske cytokiner.
• Anti-mikrobielle – Amnionmembranen fungerer som en fysisk barriere mod det ydre miljø med tæt vedhæftning af membranen til såroverfladen, ligesom den producerer antimikrobielle cytokiner.
• Anti-scarring og antiadhæsiv aktivitet – Amnionmembranen reducerer proteaseaktiviteten via sekretion af TIMP’er (tissue inhibitors of metalloproteinases) og har derfor en anti-fibrotisk virkning. Der sker også en nedregulering af TGF-ß, som er ansvarlig for aktivering af fibroblaster og forhindrer adhæsion af skadede overflader til hinanden.
• Ikke-immunogen og lav antigenicitet – Amnion har lav ekspression af histokompatibilitets (HLA klasse II) antigener A, B, C DR eller beta2 mikroglobulin, og kan derfor uden problemer anvendes som allogen forbinding.
• Analgetiske egenskaber – Der er hurtig smertelindring på grund af effektiv afdækning af nerveenderne.
• Anti-angiogen – Forhindrer dannelse af nye blodkar.
• Indeholder kollagentyper IV, V og VII – Disse fremmer celledifferentiering og adhæsion.
• Fremme af epithelisering – Basalmembranen er et godt substrat for cellemigration og opretholdelse af epithelcellepolaritet. Sammen med ekspressionen af vækstfaktorer som KGF, b-FGF, HGF og TGF-ß sker der en fremme af epithelialisering, celleproliferation og differentiering.

Sammenfattende er fostermembranens virkningsmekanisme baseret på dens høje koncentrationer af cytokiner og vækstfaktorer. Brugen af fostermembranen til at dække betændte eller udsatte områder påvirker sårhelingsprocessen gunstigt og reducerer desuden patientens smerteniveau og ubehag.3

Det pragmatiske aspekt ved at bruge den tykke fostermembran er, at den let tilpasser sig såroverfladen og kan enten limes eller syes fast på såroverfladen. Membranen er hydrofil og absorberer naturligt de omgivende væsker. Som en del af helingsprocessen resorberer fostermembranen ind i såret.

Amniotiske membraners anvendelse i øjenkirurgi

Amniotisk membran anvendes i vid udstrækning i øjenkirurgi som et biologisk bandage til at helbrede eller erstatte beskadiget øjenvæv. Den er tynd, let, elastisk og næsten gennemsigtig, hvilket gør den velegnet til brug på øjets overflade. Den kan syes eller limes på plads med vævslim. Amnionmembran anvendes til behandling af kemiske forbrændinger, sår på hornhinden eller bindehinden, sygdomme, der forårsager ødelæggende sårdannelser, og under kirurgiske indgreb, hvor øjenvæv skal udskæres.

Eksemplerne nedenfor viser tre anvendelser inden for oftalmologi, hvor amnionmembran er anvendt med succes.

Eksempel 1: Steven Johnsons syndrom

Dette er en sjælden, akut, blæredannende sygdom i huden og slimhinderne forårsaget af en immunreaktion udløst af lægemidler eller infektioner. Det kliniske billede ligner delvist tykke brandsår, og øjeninvolvering er meget almindelig. Amnionmembran anvendes med succes til at fremskynde helingen og lindre smerten.

Eksempel 1 Figur: Amnionmembrantransplantation (AM) ved hjælp af et enkelt ark på 5 x 10 cm. (A) Oprettelse af symblepheronring med intravenøs slange. (B) Placering af AM over det øvre øjenlåg. (C) Forankring af AM ved hjælp af 6-0 polypropylenmadras-suturer og bolster. (D) Udfoldning af AM over øjenoverfladen. (E) Placering af den specialfremstillede symblepheronring i fornicerne. Ringen er allerede skubbet ind i den øvre fornix og bliver forsigtigt lagt ind i den nedre fornix. (F) Forankring af AM på det nedre øjenlåg.

Foto taget fra: Ma K N , Thanos A, Chodosh J, Shah A S, Mantagos I S; A Novel Technique for Amniotic Membrane Transplantation in patients with Acute Stevens-Johnson Syndrome; The Ocular Surface, 2016; 14(1):31-36.

Eksempel 2: Corneale perforationer og sår

Disse heles effektivt og hurtigt ved at anvende fosterhinde som en biologisk forbinding til at fylde hulrummet.

Eksempel 2 Figur: Kirurgiske trin ved operation af hornhindeperforation. For et mindre sår og en perforation med en brat kant skubbes en rulle amnionmembran (AM) ind i perforationen og fastgøres med korsstingfiksering, som vist på det øverste billede.

For den større perforation på det midterste billede blev AM først foldet til en rulle og stukket ind i perforationen. For det andet blev et to lag AM dækket af rullen og ulcus med den epitheliale side opad og fikseret med 10-0 nylon suturer. For det tredje blev der injiceret 0,3 ml 20% C3F8 (perfluorpropan) i det forreste kammer. Endelig blev et større stykke AM anbragt over hele cornea som et midlertidigt plaster og forankret med 2 omgange løbende 10-0-nylonsuturer til corneallimbus og perilimbal episclera.

Skemaet i det nederste billede illustrerer placeringen af fostermembranrullen, den to-lags amnionmembran og det store stykke amnionmembran, der anbringes over hele cornea.

Fotos taget fra: Fan J, Wang M, Zhong F; Improvement of Amniotic Membrane Method for the Treatment of Corneal Perforation; BioMed Research International; 2016; Article ID 1693815.

Eksempel 3: Pterygium kirurgi

Amnionmembran anvendes med succes i denne procedure, som er almindeligt udført. Pterygium er en godartet vækst på øjets bindehinde, normalt i det område, der ligger tættest på næsen. Disse vækster kan forårsage irritation i øjet og skal fjernes kirurgisk. Det underskud, der efterlades efter fjernelsen, heles med succes med amnionmembranplaceringer, som det ses nedenfor.

Eksempel 3 Figur: Kirurgiske procedurer for flerlags amnionmembrantransplantation. (a) Den nøgne scleraldefekt blev målt med en kaliper efter excisionen af pterygium. (b) Amnionmembranen blev markeret med gentianviolet for at sikre, at der blev fremstillet et transplantat af korrekt størrelse, som ville dække defektområdet. Membranen blev anbragt over cornea med epithel-/grundmembransiden ovenpå. (c) Membranen blev skubbet over scleralbedet, og kanterne blev “klemt” sammen med den modtagende conjunctiva ved hjælp af en glat tang. (d) Membranens stabilitet blev kontrolleret med en cellulosesvamp.

Fotos taget fra: Fahmy RM; Pterygium Resection with Amniotic Membrane Grafting in a Patient with Xeroderma Pigmentosum; Austin J Clin Ophthalmol; 2016 Vol 3 (2); ISSN : 2381-9162

Sammenfattende har amnionmembran vist sig at være en ideel biologisk forbinding inden for oftalmologi og anvendes over hele verden. Dens egenskaber er ideelle til at fremme heling og give patienten komfort.

Dr. Yvonne Holt er medicinsk direktør hos Next Biosciences, en sydafrikansk bioteknologisk virksomhed, der kombinerer medicin, videnskab og teknologi for at skabe innovative produkter og tjenester, der gør det muligt for folk at investere i og tage personligt ejerskab af deres fremtidige sundhed. Next Biosciences fokuserer hovedsageligt på markederne fra før til efter fødslen og specialiserer sig i stamcellebanker for nyfødte, genetiske test og screening af nyfødte. Next Biosciences har også en biologisk afdeling, der udvikler terapeutiske produkter fremstillet af moderkagemembraner – AmnioMatrix, der anvendes i øjenkirurgi, og blodserum fra navlestrengenavlen – OptiSerum øjendråber. Dr. Holt er uddannet læge fra Wits University og har et diplom i pædiatri og transfusionsmedicin. Dr. Holt er til rådighed for at besvare spørgsmål på [email protected]

1. Perepelkin N, Hayward K, Mokeona T et al.; Cryopreserved amniotic membrane as a transplant allograft: viability and post-transplant outcome; Cell and Tissue Banking 2016; 17(1):39-50.
2. Rahman I, Said DG, Maharajan VS, Dua HS. Amnionmembran i oftalmologi: indikationer og begrænsninger. Eye. 2009; 23(10):1954-61.
3. Dua HS, Gomes JA., King AJ, Maharajan VS. Fostermembranen i oftalmologi. Oversigt over oftalmologi. 2004; 49(1):51-77.
4. Niknejad H, Peirovi H, Jorjani M, Ahmadiani A, Ghanavi J, Seifalian AM. Amnionmembranens egenskaber med henblik på potentiel anvendelse i vævsteknologi. European Cells and Matererials. 2008; 15:88-99.
5. Tyszkiewicz JT, Uhrynowska-Tyszkiewicz IA, Kaminski A, Dziedzic-Goclawska A. Amnionallografts fremstillet i den centrale vævsbank i Warszawa. Annals of transplantation: Quarterly of the Polish Transplantation Society. 1999; 4(3-4):85.
6. Bourne G. The Fœtal Membranes. En gennemgang af anatomien af normal amnion og chorion og nogle aspekter af deres funktion. Postgrad Med J. 1962; 38(438):193-201.
7. Jiang A, Li C, Gao Y, Zhang M, Hu J, Kuang W, et al. In vivo og in vitro inhiberende virkning af amniotisk ekstraktion på neovaskularisering. Cornea. 2006; 25:S36-S40.