Membrane amniotique utilisations en ophtalmologie

Septembre 2017

La membrane amniotique est constituée d’une combinaison de tissus et de cellules qui, lorsqu’elle est utilisée comme pansement biologique, aide à la cicatrisation des plaies en agissant comme une base pour la repousse des tissus mous. Les cellules biologiquement actives des couches épithéliales et stromales de l’amnios délivrent des facteurs de croissance et des cytokines aux propriétés anti-inflammatoires, antibactériennes, anti-immunogènes et anti-fibrotiques1.

Les membranes placentaires humaines ont été utilisées pour la première fois au début des années 1900 comme substitut de peau. Ces procédures comprenaient les membranes amniotiques et chorioniques. La membrane amniotique a été utilisée seule pour la première fois en ophtalmologie en 1940, lorsque De Rotth l’a suggérée pour le traitement d’une brûlure oculaire.2 Le traitement a été couronné de succès, mais l’utilisation de la membrane amniotique est ensuite tombée en désuétude jusqu’au début des années 1990, lorsque des techniques de traitement et de stockage améliorées ont été développées.

Au cours des 25 dernières années, littéralement des milliers de procédures chirurgicales oculaires ont utilisé des membranes amniotiques pour traiter divers troubles oculaires et plus de 700 articles évalués par des pairs ont été publiés. La membrane amniotique a également été utilisée dans diverses procédures de chirurgie reconstructive comme pansement biologique. Ces procédures comprennent : des pansements biologiques pour les brûlures et les ulcères diabétiques et veineux qui ne guérissent pas, la réparation des hernies abdominales, la fermeture du péricarde et comme barrière pour la prévention des adhérences chirurgicales.3,4

Anatomie et physiologie de la membrane amniotique

Dans l’utérus, la membrane amniotique se développe à partir du tissu extra-embryonnaire comprenant les composants fœtal et maternel qui sont maintenus ensemble par les villosités choriales. La composante fœtale est constituée des membranes amniotique et chorionique fœtales, qui séparent le fœtus de l’endomètre4. La membrane amniotique (MA) est la couche la plus interne des membranes fœtales du placenta. Elle est avasculaire et possède une couche épithéliale avec une couche stromale avasculaire sous-jacente5,6.

La membrane amniotique est l’une des membranes les plus épaisses du corps humain. L’illustration ci-contre4 présente une coupe transversale de la membrane amniotique humaine indiquant les caractéristiques biochimiques de ses cinq couches7:

1. couche d’épithélium cuboïdal;
2. membrane de soubassement;
3. couche compacte;
4. couche de fibroblastes ; et
5. couche intermédiaire (spongieuse).

Comment la membrane amniotique influence la cicatrisation

La membrane basale de la membrane amniotique est une fine couche composée de fibres réticulaires, étroitement adhérentes à l’épithélium amniotique, tandis que la couche compacte adjacente est plus dense et dépourvue de cellules constituées d’un réseau réticulaire complexe3,4. Elle présente un faible potentiel immunogène et contient des facteurs bioactifs qui se sont avérés bénéfiques dans le traitement des plaies, tels que : le collagène, les facteurs bioactifs d’adhésion cellulaire (fibronectine, laminines, protéoglycanes et glycosaminoglycanes) et les facteurs de croissance3,7.

Bénéfices thérapeutiques qui peuvent être dérivés des facteurs biologiques et des cytokines dans les membranes amniotiques:

• Effets anti-inflammatoires – La membrane amniotique supprime les cytokines pro-inflammatoires.
• Anti-microbien – La membrane amniotique sert de barrière physique contre l’environnement externe avec une adhérence étroite de la membrane à la surface de la plaie, ainsi que la production de cytokines antimicrobiennes.
• Activité anti-cicatricielle et anti-adhésive – La membrane amniotique réduit l’activité protéasique via la sécrétion de TIMP (inhibiteurs tissulaires des métalloprotéinases) et a donc un effet anti-fibrotique. Il y a également une régulation à la baisse du TGF-ß qui est responsable de l’activation des fibroblastes et empêche l’adhésion des surfaces lésées les unes aux autres.
• Non-immunogène et faible antigénicité – L’amnios a une faible expression des antigènes d’histocompatibilité (HLA classe II) A, B, C DR ou bêta2 microglobuline, et peut donc être utilisé comme pansement allogénique sans aucun problème.
• Propriétés analgésiques – On observe un soulagement rapide de la douleur grâce à un recouvrement efficace des terminaisons nerveuses.
• Anti-angiogénique – Empêche la formation de nouveaux vaisseaux sanguins.
• Contient des collagènes de types IV, V et VII – Ceux-ci favorisent la différenciation et l’adhésion cellulaires.
• Promotion de l’épithélialisation – La membrane basale est un bon substrat pour la migration cellulaire et le maintien de la polarité des cellules épithéliales. Avec l’expression de facteurs de croissance tels que le KGF, le b-FGF, le HGF et le TGF-ß, il y a une promotion de l’épithélialisation, de la prolifération cellulaire et de la différenciation.

En résumé, le mécanisme d’action de la membrane amniotique repose sur ses concentrations élevées de cytokines et de facteurs de croissance. L’utilisation de la membrane amniotique pour recouvrir les zones enflammées ou exposées influence favorablement le processus de guérison de la plaie, ainsi que la réduction des niveaux de douleur et d’inconfort du patient.3

L’aspect pragmatique de l’utilisation de la membrane amniotique épaisse est qu’elle se conforme facilement à la surface de la plaie et peut être collée ou suturée à la surface de la plaie. La membrane est hydrophile et absorbe naturellement les fluides environnants. Dans le cadre du processus de guérison, la membrane amniotique se résorbe dans la plaie.

Applications de la membrane amniotique à la chirurgie oculaire

La membrane amniotique est largement utilisée en chirurgie oculaire comme pansement biologique pour guérir ou remplacer les tissus oculaires endommagés. Elle est fine, légère, élastique et presque transparente, ce qui la rend apte à être utilisée sur la surface de l’œil. Elle peut être suturée ou collée en place avec de la colle pour tissus. La membrane amniotique est utilisée pour traiter les brûlures chimiques, les ulcères de la cornée ou de la conjonctive, les maladies provoquant des ulcérations dévastatrices et pendant les procédures chirurgicales où le tissu oculaire doit être excisé.

Les exemples ci-dessous présentent trois applications en ophtalmologie où la membrane amniotique est utilisée avec succès.

Exemple 1 : le syndrome de Steven Johnson

C’est une maladie rare, aiguë et vésiculeuse de la peau et des muqueuses causée par une réaction immunitaire déclenchée par des médicaments ou des infections. Le tableau clinique est similaire à celui des brûlures d’épaisseur partielle et l’atteinte oculaire est très fréquente. La membrane amniotique est utilisée avec succès pour accélérer la guérison et atténuer la douleur.

Exemple 1 Figure : Transplantation de membrane amniotique (MA) à l’aide d’une seule feuille de 5 x 10 cm. (A) Création d’un anneau de symbiose avec un tube intraveineux. (B) Mise en place de la MA sur la paupière supérieure. (C) Ancrage de l’AM à l’aide de sutures de matelas en polypropylène 6-0 et de traversins. (D) Déploiement de l’AM sur la surface oculaire. (E) Mise en place de l’anneau de symbiose sur mesure dans les fornices. L’anneau est déjà poussé dans le fornix supérieur et est déposé délicatement dans le fornix inférieur. (F) Ancrage de l’AM à la paupière inférieure.

Photo extraite de : Ma K N , Thanos A, Chodosh J, Shah A S, Mantagos I S ; Une nouvelle technique de transplantation de membrane amniotique chez les patients atteints du syndrome de Stevens-Johnson aigu ; The Ocular Surface, 2016 ; 14(1):31-36.

Exemple 2 : perforations et ulcères cornéens

Ceux-ci sont guéris efficacement et rapidement en utilisant une membrane amniotique comme pansement biologique pour remplir la cavité.

Exemple 2 Figure : Étapes chirurgicales de la perforation de la cornée. Pour un ulcère plus petit et une perforation avec un bord abrupt, un rouleau de membrane amniotique (AM) est poussé dans la perforation et fixé avec une fixation par point de croix, comme le montre l’image du haut.

Pour la perforation plus grande dans l’image du milieu, d’abord, l’AM a été pliée en rouleau et enfoncée dans la perforation. Deuxièmement, un AM bicouche a été recouvert par le rouleau et l’ulcère avec le côté épithélial vers le haut et fixé avec des sutures en nylon 10-0. Troisièmement, 0,3 ml de C3F8 (perfluoropropane) à 20 % a été injecté dans la chambre antérieure. Enfin, un plus grand morceau de AM a été appliqué sur l’ensemble de la cornée comme un patch temporaire et ancré avec 2 tours de sutures en nylon 10-0 au limbe cornéen et à l’épisclère périlimbale.

Le schéma de l’image du bas illustre le placement du rouleau de membrane amniotique, la membrane amniotique bicouche et le grand morceau de membrane amniotique qui est appliqué sur l’ensemble de la cornée.

Photos tirées de : Fan J, Wang M, Zhong F ; Amélioration de la méthode de la membrane amniotique pour le traitement de la perforation cornéenne ; BioMed Research International ; 2016 ; Article ID 1693815.

Exemple 3 : chirurgie du ptérygion

La membrane amniotique est utilisée avec succès dans cette procédure qui est couramment réalisée. Le ptérygion est une croissance bénigne sur la conjonctive de l’œil, généralement dans la zone la plus proche du nez. Ces excroissances peuvent provoquer une irritation de l’œil et doivent être retirées chirurgicalement. Le déficit laissé après l’ablation est guéri avec succès grâce à des placements de membrane amniotique comme on le voit ci-dessous.

Exemple 3 Figure : Procédures chirurgicales de la greffe multicouche de membrane amniotique. (a) Le défaut scléral nu a été mesuré avec un pied à coulisse après l’excision du ptérygion. (b) La membrane amniotique a été marquée au violet de gentiane pour s’assurer qu’un greffon de taille appropriée, qui couvrirait la zone du défaut, a été obtenu. La membrane a été placée sur la cornée avec le côté membrane épithéliale/base sur le dessus. (c) La membrane a été glissée sur le lit scléral et les bords ont été « pincés » avec la conjonctive réceptrice à l’aide d’une pince lisse. (d) La stabilité de la membrane a été vérifiée avec une éponge de cellulose.

Photos tirées 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 résumé, la membrane amniotique s’est avérée être un pansement biologique idéal en ophtalmologie et est utilisée dans le monde entier. Ses propriétés sont idéales pour favoriser la guérison et offrir un confort au patient.

Le Dr Yvonne Holt est la directrice médicale de Next Biosciences, une société de biotechnologie sud-africaine qui combine la médecine, la science et la technologie pour créer des produits et des services innovants, permettant aux gens d’investir dans leur santé future et de se l’approprier personnellement. Next Biosciences se concentre principalement sur les marchés de la pré-conception à la post-naissance, en se spécialisant dans les banques de cellules souches pour nouveau-nés, les tests génétiques et le dépistage néonatal. Next Biosciences possède également une division biologique qui développe des produits thérapeutiques fabriqués à partir de membranes placentaires – AmnioMatrix utilisé en chirurgie ophtalmique, et du sérum de sang de cordon ombilical – gouttes ophtalmiques OptiSerum. Le Dr Holt a obtenu un diplôme de médecin à l’université de Wits et un diplôme en pédiatrie et en médecine transfusionnelle. Le Dr Holt est disponible pour répondre aux questions à l’adresse [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. La membrane amniotique en ophtalmologie : indications et limites. Eye. 2009 ; 23(10):1954-61.
3. Dua HS, Gomes JA., King AJ, Maharajan VS. La membrane amniotique en ophtalmologie. Enquête sur l’ophtalmologie. 2004 ; 49(1):51-77.
4. Niknejad H, Peirovi H, Jorjani M, Ahmadiani A, Ghanavi J, Seifalian AM. Propriétés de la membrane amniotique pour une utilisation potentielle en ingénierie tissulaire. European Cells and Matererials. 2008 ; 15:88-99.
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