Usos de la membrana amniótica en oftalmología

Septiembre de 2017

La membrana amniótica está formada por una combinación de tejido y células que, cuando se utiliza como apósito biológico, ayuda a la cicatrización de las heridas actuando como base para el recrecimiento del tejido blando. Las células biológicamente activas de las capas epitelial y estromal del amnios aportan factores de crecimiento y citoquinas con propiedades antiinflamatorias, antibacterianas, antiinmunogénicas y antifibróticas1.

Las membranas placentarias humanas se utilizaron por primera vez a principios del siglo XX como sustituto de la piel. Estos procedimientos incluían las membranas amnióticas y coriónicas. La membrana amniótica se utilizó por primera vez en oftalmología en 1940, cuando De Rotth la sugirió para el tratamiento de una herida por quemadura ocular.2 El tratamiento tuvo éxito, pero el uso de la membrana amniótica cayó en desuso hasta principios de la década de 1990, cuando se desarrollaron mejores técnicas de procesamiento y almacenamiento.

En los últimos 25 años, se han utilizado literalmente miles de procedimientos quirúrgicos oculares con membranas amnióticas para tratar diversos trastornos oculares y se han publicado más de 700 artículos revisados por expertos. La membrana amniótica también se ha utilizado en varios procedimientos quirúrgicos reconstructivos como vendaje biológico. Estos procedimientos incluyen: vendajes biológicos para quemaduras y úlceras diabéticas y venosas que no cicatrizan, reparación de hernias abdominales, cierre del pericardio y como barrera para la prevención de adherencias quirúrgicas.3,4

Anatomía y fisiología de la membrana amniótica

En el útero, la membrana amniótica se desarrolla a partir del tejido extraembrionario que incluye componentes fetales y maternos que se mantienen unidos por las vellosidades coriónicas. El componente fetal está formado por las membranas amniótica y coriónica, que separan al feto del endometrio4. La membrana amniótica (MA) es la capa más interna de las membranas fetales de la placenta. Es avascular y tiene una capa epitelial con una capa estromal avascular subyacente5,6.

La membrana amniótica es una de las más gruesas del cuerpo humano. La ilustración adyacente4 muestra una sección transversal de la membrana amniótica humana indicando las características bioquímicas de sus cinco capas7:

1. capa de epitelio cuboidal;
2. membrana basal;
3. capa compacta;
4. capa de fibroblastos; y
5. capa intermedia (esponjosa).

Cómo influye la membrana amniótica en la cicatrización

La membrana basal de la membrana amniótica es una fina capa compuesta por fibras reticulares, estrechamente adheridas al epitelio amniótico, mientras que la capa compacta adyacente es más densa y está desprovista de células formando una compleja red reticular.3,4 Tiene un bajo potencial inmunogénico y contiene factores bioactivos que han demostrado ser beneficiosos en el tratamiento de heridas, tales como: colágeno, factores bioactivos de adhesión celular (fibronectina, lamininas, proteoglicanos y glucosaminoglicanos) y factores de crecimiento.3,7

Beneficios terapéuticos que pueden derivarse de los factores biológicos y las citoquinas de las membranas amnióticas:

• Efectos antiinflamatorios – La membrana amniótica suprime las citoquinas proinflamatorias.
• Antimicrobiano – La membrana amniótica sirve de barrera física contra el entorno externo con una estrecha adherencia de la membrana a la superficie de la herida, además de producir citoquinas antimicrobianas.
• Actividad antiescaras y antiadhesiva – La membrana amniótica reduce la actividad de las proteasas a través de la secreción de TIMP (inhibidores tisulares de las metaloproteinasas) y, por tanto, tiene un efecto antifibrótico. También se produce una regulación a la baja del TGF-ß, que es responsable de la activación de los fibroblastos y evita la adhesión de las superficies lesionadas entre sí.
• No inmunogénico y de baja antigenicidad – El amnios tiene una baja expresión de los antígenos de histocompatibilidad (HLA Clase II) A, B, C DR o microglobulina beta2, por lo que puede utilizarse como apósito alogénico sin ningún problema.
• Propiedades analgésicas – Se produce un rápido alivio del dolor debido al eficaz recubrimiento de las terminaciones nerviosas.
• Antiangiogénico – Impide la formación de nuevos vasos sanguíneos.
• Contiene colágeno de los tipos IV, V y VII – Estos promueven la diferenciación y adhesión celular.
• Promoción de la epitelización – La membrana basal es un buen sustrato para la migración celular y el mantenimiento de la polaridad de las células epiteliales. Junto con la expresión de factores de crecimiento como el KGF, el b-FGF, el HGF y el TGF-ß, se produce una promoción de la epitelización, la proliferación y la diferenciación celular.

En resumen, el mecanismo de acción de la membrana amniótica se basa en sus altas concentraciones de citoquinas y factores de crecimiento. El uso de la membrana amniótica para cubrir zonas inflamadas o expuestas influye favorablemente en el proceso de cicatrización de la herida, además de reducir los niveles de dolor y molestias del paciente.3

El aspecto pragmático del uso de la membrana amniótica gruesa es que se adapta fácilmente a la superficie de la herida y puede pegarse o suturarse a la misma. La membrana es hidrofílica y absorbe de forma natural los fluidos circundantes. Como parte del proceso de cicatrización, la membrana amniótica se reabsorbe en la herida.

Aplicaciones de la membrana amniótica a la cirugía ocular

La membrana amniótica se utiliza ampliamente en la cirugía ocular como vendaje biológico para curar o sustituir el tejido ocular dañado. Es fina, ligera, elástica y casi transparente, lo que la hace adecuada para su uso en la superficie del ojo. Se puede suturar o pegar en su lugar con pegamento tisular. La membrana amniótica se utiliza para tratar las quemaduras químicas, las úlceras de la córnea o la conjuntiva, las enfermedades que causan úlceras devastadoras y durante las intervenciones quirúrgicas en las que hay que extirpar tejido ocular.

Los ejemplos siguientes muestran tres aplicaciones en oftalmología en las que la membrana amniótica se utiliza con éxito.

Ejemplo 1: Síndrome de Steven Johnson

Se trata de una enfermedad rara, aguda y ampollosa de la piel y las membranas mucosas causada por una reacción inmunitaria desencadenada por medicamentos o infecciones. El cuadro clínico es similar al de las quemaduras de espesor parcial y la afectación ocular es muy frecuente. La membrana amniótica se utiliza con éxito para acelerar la curación y aliviar el dolor.

Ejemplo 1 Figura: Trasplante de membrana amniótica (MA) utilizando una única lámina de 5 x 10 cm. (A) Creación de un anillo de simbolización con un tubo intravenoso. (B) Colocación de la MA sobre el párpado superior. (C) Anclaje del AM utilizando suturas de colchón de polipropileno 6-0 y refuerzos. (D) Despliegue del AM sobre la superficie ocular. (E) Colocación del anillo de simbolo a medida en los fornices. El anillo ya está introducido en el fórnix superior y se está depositando suavemente en el fórnix inferior. (F) Anclaje del AM al párpado inferior.

Foto extraída de: 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.

Ejemplo 2: Perforaciones y úlceras corneales

Se curan de forma eficaz y rápida utilizando la membrana amniótica como apósito biológico para rellenar la cavidad.

Ejemplo 2 Figura: Pasos quirúrgicos para la cirugía de la perforación corneal. Para una úlcera más pequeña y una perforación con un borde abrupto, se introduce un rollo de membrana amniótica (AM) en la perforación y se fija con una sutura cruzada, como se muestra en la imagen superior.

Para la perforación más grande de la imagen central, primero se dobló la AM en un rollo y se introdujo en la perforación. En segundo lugar, se cubrió un AM bicapa con el rollo y la úlcera con el lado epitelial hacia arriba y se aseguró con suturas de nylon 10-0. En tercer lugar, se inyectaron 0,3 mL de C3F8 (perfluoropropano) al 20% en la cámara anterior. Por último, se aplicó un trozo más grande de AM sobre toda la córnea como parche temporal y se ancló con 2 vueltas de sutura de nylon 10-0 al limbo corneal y a la epiesclera perilimbal.

El esquema de la imagen inferior ilustra la colocación del rollo de membrana amniótica, la membrana amniótica bicapa y el trozo grande de membrana amniótica que se aplica sobre toda la córnea.

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

Ejemplo 3: Cirugía de pterigión

La membrana amniótica se utiliza con éxito en este procedimiento que se realiza habitualmente. El pterigión es un crecimiento benigno en la conjuntiva del ojo, generalmente en la zona más cercana a la nariz. Estos crecimientos pueden causar irritación en el ojo y deben ser extirpados quirúrgicamente. El déficit que queda tras la extirpación se cura satisfactoriamente con la colocación de membranas amnióticas, como se ve a continuación.

Ejemplo 3 Figura: Procedimientos quirúrgicos de injerto de membrana amniótica multicapa. (a) El defecto escleral desnudo se midió con un calibre después de la escisión del pterigión. (b) La membrana amniótica se marcó con violeta de genciana para garantizar que se obtuviera un injerto de tamaño adecuado, que cubriera la zona del defecto. La membrana se colocó sobre la córnea con el lado de la membrana epitelial/subterránea en la parte superior. (c) La membrana se deslizó sobre el lecho escleral y los bordes se «pellizcaron» junto con la conjuntiva receptora utilizando una pinza suave. (d) Se comprobó la estabilidad de la membrana con una esponja de celulosa.

Fotos tomadas de: 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

En resumen, la membrana amniótica ha demostrado ser un apósito biológico ideal en oftalmología y se está utilizando en todo el mundo. Sus propiedades son ideales para favorecer la cicatrización y proporcionar comodidad al paciente.

La Dra. Yvonne Holt es la Directora Médica de Next Biosciences, una empresa sudafricana de biotecnología que combina la medicina, la ciencia y la tecnología para crear productos y servicios innovadores, capacitando a las personas para que inviertan y se apropien de su salud futura. Next Biosciences se centra principalmente en los mercados anteriores a la concepción y posteriores al nacimiento, especializándose en bancos de células madre neonatales, pruebas genéticas y cribado de recién nacidos. Next Biosciences también cuenta con una división de productos biológicos que desarrolla productos terapéuticos fabricados a partir de membranas placentarias: AmnioMatrix, utilizada en cirugía oftálmica, y suero de sangre de cordón umbilical: gotas oculares OptiSerum. El Dr. Holt es doctor en medicina por la Universidad de Wits y está diplomado en Pediatría y Medicina Transfusional. El Dr. Holt está disponible para responder preguntas en [email protected]

1. Perepelkin N, Hayward K, Mokeona T et al.; Cryopreserved amniotic membrane as a transplant allograft: viability and post-transplant outcome (Membrana amniótica criopreservada como aloinjerto para trasplante); Cell and Tissue Banking 2016; 17(1):39-50.
2. Rahman I, Said DG, Maharajan VS, Dua HS. Membrana amniótica en oftalmología: indicaciones y limitaciones. Eye. 2009; 23(10):1954-61.
3. Dua HS, Gomes JA., King AJ, Maharajan VS. La membrana amniótica en oftalmología. Estudio de oftalmología. 2004; 49(1):51-77.
4. Niknejad H, Peirovi H, Jorjani M, Ahmadiani A, Ghanavi J, Seifalian AM. Propiedades de la membrana amniótica para su uso potencial en la ingeniería de tejidos. European Cells and Matererials. 2008; 15:88-99.
5. Tyszkiewicz JT, Uhrynowska-Tyszkiewicz IA, Kaminski A, Dziedzic-Goclawska A. Amnion allografts prepared in the Central Tissue Bank in Warsaw. Anales de trasplante: trimestral de la Sociedad Polaca de Trasplantes. 1999; 4(3-4):85.
6. Bourne G. The Fœtal Membranes. A Review of the Anatomy of Normal Amnion and Chorion and Some Aspects of Their Function. 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 and in vitro inhibitory effect of amniotic extraction on neovascularization. Cornea. 2006; 25:S36-S40.