Použití amniové membrány v oftalmologii

BY admin
|

září 2017

Yvonne Holt, MD, NEXT Biosciences

Amniová membrána se skládá z kombinace tkáně a buněk, která při použití jako biologický obvaz pomáhá hojení ran tím, že působí jako základ pro opětovný růst měkkých tkání. Biologicky aktivní buňky v epiteliální a stromální vrstvě amnionu dodávají růstové faktory a cytokiny s protizánětlivými, antibakteriálními, antiimunogenními a antifibrotickými vlastnostmi1.

Lidské placentární membrány byly poprvé použity na počátku 20. století jako náhrada kůže. Tyto postupy zahrnovaly amniové a choriové blány. Samostatně byla amniová membrána poprvé použita v oftalmologii v roce 1940, kdy ji De Rotth navrhl k použití při léčbě oční popáleniny.2 Léčba byla úspěšná, ale použití amniové membrány poté ustoupilo do pozadí až do počátku 90. let 20. století, kdy byly vyvinuty lepší techniky zpracování a skladování.

Za posledních 25 let byly amniové membrány použity doslova v tisících očních chirurgických zákroků k léčbě různých očních poruch a bylo publikováno více než 700 odborných článků. Amniová membrána byla také použita při různých rekonstrukčních chirurgických zákrocích jako biologický obvaz. Mezi tyto postupy patří: biologické obvazy na popáleniny a nehojící se diabetické a žilní vředy, oprava břišní kýly, uzávěr osrdečníku a jako bariéra k prevenci chirurgických srůstů.3,4

Anatomie a fyziologie amniové blány

V děloze se amniová blána vyvíjí z extraembryonální tkáně zahrnující jak fetální, tak mateřskou složku, které jsou drženy pohromadě choriovými klky. Fetální složka se skládá z amniové a choriové plodové blány, která odděluje plod od endometria4. Amniová membrána (AM) je nejvnitřnější vrstva plodových obalů placenty. Je avaskulární a má epitelovou vrstvu s přilehlou avaskulární stromální vrstvou5,6 .

Amniová blána je jednou z nejtlustších blan v lidském těle. Na přilehlém obrázku4 je zobrazen příčný řez lidskou amniovou membránou s vyznačením biochemických charakteristik jejích pěti vrstev7:

  1. vrstva kuboidního epitelu;
  2. základní membrána;
  3. kompaktní vrstva;
  4. vrstva fibroblastů; a
  5. mezivrstva (houbovitá).

Jak amniová membrána ovlivňuje hojení

Základní membrána amniové membrány je tenká vrstva složená z retikulárních vláken, těsně přiléhající k amniovému epitelu, zatímco přilehlá kompaktní vrstva je hustší a bez buněk tvořených složitou retikulární sítí.3,4 Má nízký imunogenní potenciál a obsahuje bioaktivní faktory, které se ukázaly jako prospěšné při léčbě ran, jako jsou: kolagen, bioaktivní faktory adheze buněk (fibronektin, lamininy, proteoglykany a glykosaminoglykany) a růstové faktory.3,7

Léčebné účinky, které lze odvodit z biologických faktorů a cytokinů v amniových membránách:

  • Protizánětlivé účinky – Amniové membrány potlačují prozánětlivé cytokiny.
  • Antimikrobiální – Amniová membrána slouží jako fyzikální bariéra proti vnějšímu prostředí s těsnou adhezí membrány k povrchu rány a také produkuje antimikrobiální cytokiny.
  • Antimikrobiální a antiadhezivní aktivita – Amniová membrána snižuje aktivitu proteáz prostřednictvím sekrece TIMP (tkáňových inhibitorů metaloproteináz), a proto má antifibrotický účinek. Dochází také ke snížení regulace TGF-ß, který je zodpovědný za aktivaci fibroblastů a zabraňuje adhezi poraněných povrchů k sobě.
  • Neimunogenní a nízká antigenicita – Amnion má nízkou expresi histokompatibilních (HLA II. třídy) antigenů A, B, C DR nebo beta2 mikroglobulinu, a proto může být bez problémů použit jako alogenní obvaz.
  • Analgetické vlastnosti – Díky účinnému krytí nervových zakončení dochází k rychlé úlevě od bolesti.
  • Anti-angiogenní – Zabraňuje tvorbě nových cév.
  • Obsahuje kolageny typu IV, V a VII – Ty podporují buněčnou diferenciaci a adhezi.
  • Podpora epitelizace – Bazální membrána je dobrým substrátem pro migraci buněk a udržení polarity epitelových buněk. Spolu s expresí růstových faktorů, jako jsou KGF, b-FGF, HGF a TGF-ß, dochází k podpoře epitelizace, proliferace a diferenciace buněk.

Přehledně řečeno, mechanismus účinku amniové membrány spočívá v její vysoké koncentraci cytokinů a růstových faktorů. Použití amniové membrány ke krytí zanícených nebo obnažených míst příznivě ovlivňuje proces hojení rány a také snižuje míru bolesti a nepohodlí pacienta.3

Pragmatickým aspektem použití silné amniové membrány je, že se snadno přizpůsobí povrchu rány a může být buď přilepena, nebo přišita k povrchu rány. Membrána je hydrofilní a přirozeně absorbuje okolní tekutiny. V rámci procesu hojení se amniová membrána resorbuje do rány.

Použití amniové membrány v oční chirurgii

Amniová membrána se široce používá v oční chirurgii jako biologický obvaz k hojení nebo náhradě poškozené oční tkáně. Je tenká, lehká, pružná a téměř průhledná, takže je vhodná pro použití na povrchu oka. Lze ji sešít nebo přilepit tkáňovým lepidlem. Amniová membrána se používá k léčbě chemických popálenin, vředů rohovky nebo spojivky, onemocnění způsobujících devastující ulcerace a při chirurgických zákrocích, kdy je třeba vyříznout oční tkáň.

Níže uvedené příklady ukazují tři aplikace v oftalmologii, kde se amniová membrána úspěšně používá.

Příklad 1: Steven Johnsonův syndrom

Jedná se o vzácné, akutní, puchýřovité onemocnění kůže a sliznic způsobené imunitní reakcí vyvolanou léky nebo infekcemi. Klinický obraz je podobný popáleninám o částečné tloušťce a velmi časté je postižení očí. K urychlení hojení a zmírnění bolesti se úspěšně používá amniová membrána.

Příklad 1 Obrázek: Transplantace amniové membrány (AM) s použitím jednoho listu o rozměrech 5 x 10 cm. (A) Vytvoření symbleferonového prstence s intravenózní hadičkou. (B) Umístění AM přes horní víčko. (C) Ukotvení AM pomocí polypropylenových matracových stehů 6-0 a bolsterů. (D) Rozložení AM přes povrch oka. (E) Umístění na zakázku vyrobeného symblepheronového kroužku do fornixů. Kroužek je již zatlačen do horního fornixu a opatrně se ukládá do dolního fornixu. (F) Ukotvení AM k dolnímu víčku.

Foto převzato z: 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.

Příklad 2: Perforace a vředy rohovky

Ty se účinně a rychle hojí použitím amniové membrány jako biologického obvazu k vyplnění dutiny.

Příklad 2 Obrázek: Chirurgické kroky při operaci perforace rohovky. U menšího vředu a perforace s ostrým okrajem se do perforace vtlačí role amniové membrány (AM) a zafixuje se křížovou fixací, jak je znázorněno na horním obrázku.

U větší perforace na prostředním obrázku byla nejprve AM složena do role a zasunuta do perforace. Za druhé byl dvouvrstvý AM překryt rolí a vředem epitelovou stranou nahoru a zajištěn 10-0 nylonovými stehy. Zatřetí bylo do přední komory vstříknuto 0,3 ml 20% C3F8 (perfluoropropan). Nakonec byl větší kus AM přiložen přes celou rohovku jako dočasná záplata a ukotven 2 kolečky běžícími nylonovými stehy 10-0 k limbu rohovky a perilimbální episkléře.

Schéma na spodním obrázku znázorňuje umístění roličky amniové membrány, dvouvrstvé amniové membrány a velkého kusu amniové membrány, který je přiložen přes celou rohovku.

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

Příklad 3: Operace pterygia

Amniotická membrána se úspěšně používá při tomto běžně prováděném zákroku. Pterygium je nezhoubný výrůstek na spojivce oka, obvykle v oblasti nejblíže nosu. Tyto výrůstky mohou způsobovat podráždění oka a je třeba je chirurgicky odstranit. Deficit, který po odstranění zůstane, se úspěšně zacelí pomocí amniové membrány, jak je vidět níže.

Příklad 3 Obrázek: Chirurgické postupy vícevrstvého štěpu z amniové blány. (a) Holý sklerální defekt byl změřen kaliperem po excizi pterygia. (b) Amniová membrána byla označena genciánovou violetí, aby bylo zajištěno získání štěpu správné velikosti, který by pokryl oblast defektu. Membrána byla umístěna přes rohovku stranou s epitelovou/bazální membránou nahoře. (c) Membrána byla posunuta přes sklerální lůžko a okraje byly „přitisknuty“ k sobě s recipientní spojivkou pomocí hladkých kleští. (d) Stabilita membrány byla zkontrolována pomocí celulózové houby.

Snímky převzaty z: 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

Shrnuto, amniová membrána se ukázala jako ideální biologický obvaz v oftalmologii a používá se po celém světě. Její vlastnosti jsou ideální pro podporu hojení a poskytují pacientovi pohodlí.

Dr. Yvonne Holtová je lékařskou ředitelkou společnosti Next Biosciences, jihoafrické biotechnologické společnosti, která kombinuje medicínu, vědu a technologie s cílem vytvářet inovativní produkty a služby a umožňuje lidem investovat do svého budoucího zdraví a převzít za něj osobní odpovědnost. Společnost Next Biosciences se zaměřuje především na trh před početím až po narození dítěte a specializuje se na bankovnictví kmenových buněk novorozenců, genetické testování a novorozenecký screening. Společnost Next Biosciences má také biologickou divizi, která vyvíjí terapeutické produkty vyráběné z placentárních membrán – AmnioMatrix používaný v oční chirurgii a sérum z pupečníkové krve – oční kapky OptiSerum. Dr. Holt vystudoval medicínu na Wits University a má diplom z pediatrie a transfuzního lékařství. Dr. Holt je k dispozici pro zodpovězení dotazů na adrese [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. Amniová membrána v oftalmologii: indikace a omezení. Eye. 2009; 23(10):1954-61.
  3. Dua HS, Gomes JA., King AJ, Maharajan VS. Amniová membrána v oftalmologii. Přehled oftalmologie. 2004; 49(1):51-77.
  4. Niknejad H, Peirovi H, Jorjani M, Ahmadiani A, Ghanavi J, Seifalian AM. Vlastnosti amniové membrány pro potenciální využití v tkáňovém inženýrství. 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. Annals of transplantation: čtvrtletník Polské transplantační společnosti. 1999; 4(3-4):85.
  6. Bourne G. The Fœtal Membranes. Přehled anatomie normálního amnionu a chorionu a některých aspektů jejich funkce. 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.

.