Utilizări ale membranei amniotice în oftalmologie

Septembrie 2017

Membrana amniotică este formată dintr-o combinație de țesut și celule, care, atunci când este utilizată ca pansament biologic, ajută la vindecarea rănilor, acționând ca o fundație pentru recreșterea țesutului moale. Celulele biologic active din straturile epiteliale și stromale ale amniosului furnizează factori de creștere și citokine cu proprietăți antiinflamatorii, antibacteriene, antiimunogene și antifibrotice1.

Membranele placentare umane au fost utilizate pentru prima dată la începutul anilor 1900 ca substitut al pielii. Aceste proceduri au inclus membranele amniotice și corionice. Membrana amniotică a fost utilizată pentru prima dată ca atare în oftalmologie în 1940, când De Rotth a sugerat-o pentru utilizarea în tratamentul unei răni de arsură oculară.2 Tratamentul a fost un succes, dar utilizarea membranei amniotice a ieșit apoi din uz până la începutul anilor 1990, când au fost dezvoltate tehnici îmbunătățite de procesare și depozitare.

În ultimii 25 de ani, literalmente mii de proceduri chirurgicale oculare au utilizat membrane amniotice pentru a trata diverse afecțiuni oculare și au fost publicate peste 700 de articole revizuite de colegi. Membrana amniotică a fost utilizată, de asemenea, în diverse proceduri chirurgicale de reconstrucție ca pansament biologic. Aceste proceduri includ: bandaje biologice pentru arsuri și ulcere diabetice și venoase care nu se vindecă, repararea herniei abdominale, închiderea pericardului și ca o barieră pentru prevenirea aderențelor chirurgicale.3,4

Anatomia și fiziologia membranei amniotice

În uter, membrana amniotică se dezvoltă din țesutul extraembrionar, incluzând atât componente fetale, cât și materne, care sunt ținute împreună de vilozitățile corionice. Componenta fetală este formată din membranele fetală amniotică și corionică, care separă fătul de endometru4. Membrana amniotică (AM) este stratul cel mai intern al membranelor fetale ale placentei. Aceasta este avasculară și are un strat epitelial cu un strat stromal avascular subadjunct5,6.

Membrana amniotică este una dintre cele mai groase membrane din corpul uman. Ilustrația alăturată4 prezintă o secțiune transversală a membranei amniotice umane indicând caracteristicile biochimice ale celor cinci straturi ale sale7:

1. strat de epiteliu cubular;
2. membrană de bază;
3. strat compact;
4. strat fibroblastic; și
5. strat intermediar (spongios).

Cum influențează membrana amniotică vindecarea

Membrana bazală a membranei amniotice este un strat subțire compus din fibre reticulare, strâns aderent la epiteliul amniotic, în timp ce stratul compact adiacent este mai dens și lipsit de celule constând dintr-o rețea reticulară complexă.3,4 Are un potențial imunogen scăzut și conține factori bioactivi care s-au dovedit a fi benefici în tratamentul rănilor, cum ar fi: colagen, factori bioactivi de aderență celulară (fibronectină, laminine, proteoglicani și glicozaminoglicani) și factori de creștere.3,7

Beneficii terapeutice care pot fi derivate din factorii biologici și citokinele din membranele amniotice:

• Efecte antiinflamatorii – Membrana amniotică suprimă citokinele pro-inflamatorii.
• Activitate antimicrobiană – Membrana amniotică servește ca o barieră fizică împotriva mediului extern, cu o strânsă aderență a membranei la suprafața plăgii, precum și cu producerea de citokine antimicrobiene.
• Activitate anticicatrizantă și antiadezivă – Membrana amniotică reduce activitatea proteazelor prin secreția de TIMP-uri (inhibitori tisulari ai metaloproteinazelor) și, prin urmare, are un efect antifibrotic. Există, de asemenea, o reglare în jos a TGF-ß, care este responsabil pentru activarea fibroblastelor și previne aderența suprafețelor lezate între ele.
• Non-imunogenitate și antigenicitate scăzută – Amnionul are o expresie scăzută a antigenelor de histocompatibilitate (HLA clasa II) A, B, C DR sau a microglobulinei beta2 și, prin urmare, poate fi utilizat ca pansament alogen fără nicio problemă.
• Proprietăți analgezice – Există o ameliorare rapidă a durerii datorită acoperirii eficiente a terminațiilor nervoase.
• Anti-angiogenice – Previne formarea de noi vase de sânge.
• Conține colagen de tipurile IV, V și VII – Acestea favorizează diferențierea și aderența celulară.
• Promovarea epitelializării – Membrana bazală este un bun substrat pentru migrația celulară și menținerea polarității celulelor epiteliale. Împreună cu expresia factorilor de creștere, cum ar fi KGF, b-FGF, HGF și TGF-ß, există o promovare a epitelializării, proliferării și diferențierii celulare.

În ansamblu, mecanismul de acțiune al membranei amniotice se bazează pe concentrațiile sale ridicate de citokine și factori de creștere. Utilizarea membranei amniotice pentru a acoperi zonele inflamate sau expuse influențează favorabil procesul de vindecare a plăgii, precum și reducerea nivelului de durere și disconfort al pacientului.3

Aspectul pragmatic al utilizării membranei amniotice groase constă în faptul că aceasta se adaptează ușor la suprafața plăgii și poate fi fie lipită, fie suturată pe suprafața plăgii. Membrana este hidrofilă și absoarbe în mod natural fluidele din jur. Ca parte a procesului de vindecare, membrana amniotică se resorb în rană.

Aplicații ale membranei amniotice la chirurgia oculară

Membrana amniotică este utilizată pe scară largă în chirurgia oculară ca bandaj biologic pentru a vindeca sau înlocui țesutul ocular deteriorat. Este subțire, ușoară, elastică și aproape transparentă, ceea ce o face potrivită pentru utilizarea pe suprafața ochiului. Poate fi suturată sau lipită în poziție cu adeziv tisular. Membrana amniotică este utilizată pentru tratarea arsurilor chimice, a ulcerațiilor corneei sau conjunctivei, a bolilor care provoacă ulcerații devastatoare și în timpul intervențiilor chirurgicale în care țesutul ocular trebuie extirpat.

Exemplele de mai jos prezintă trei aplicații în oftalmologie în care membrana amniotică este utilizată cu succes.

Exemplul 1: Sindromul Steven Johnson

Este o boală rară, acută, cu vezicule la nivelul pielii și al membranelor mucoase, cauzată de o reacție imunitară declanșată de medicamente sau infecții. Tabloul clinic este similar cu cel al arsurilor cu grosime parțială, iar afectarea ochilor este foarte frecventă. Membrana amniotică este utilizată cu succes pentru a accelera vindecarea și a atenua durerea.

Exemplu 1 Figura: Transplantul de membrană amniotică (AM) utilizând o singură foaie de 5 x 10 cm. (A) Crearea inelului de simbrie cu tubulatură intravenoasă. (B) Plasarea AM peste pleoapa superioară. (C) Ancorarea AM cu ajutorul suturilor de saltea din polipropilenă 6-0 și a suporturilor. (D) Desfășurarea AM pe suprafața oculară. (E) Amplasarea inelului simblepheron făcut la comandă în fornici. Inelul este deja împins în fornixul superior și este depus ușor în fornixul inferior. (F) Ancorarea AM pe pleoapa inferioară.

Fotografie preluată din: 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.

Exemplu 2: Perforații și ulcere corneene

Acestea se vindecă eficient și rapid prin utilizarea membranei amniotice ca pansament biologic pentru a umple cavitatea.

Exemplu 2 Figura: Etapele chirurgicale pentru operația de perforație corneană. Pentru un ulcer mai mic și o perforație cu o margine abruptă, o rolă de membrană amniotică (AM) este împinsă în perforație și fixată cu o fixare cu copci încrucișate, așa cum se arată în imaginea de sus.

Pentru perforația mai mare din imaginea din mijloc, mai întâi, AM a fost pliată într-o rolă și introdusă în perforație. În al doilea rând, un AM bistratificat a fost acoperit de rulou și de ulcerație cu partea epitelială în sus și fixat cu suturi de nailon 10-0. În al treilea rând, s-a injectat 0,3mL de C3F8 (perfluoropropan) 20% în camera anterioară. În cele din urmă, o bucată mai mare de AM a fost aplicată peste întreaga cornee ca un plasture temporar și ancorată cu 2 fire de sutură de nailon 10-0 întinse pe limbul cornean și episclera perilimbală.

Schema din imaginea de jos ilustrează plasarea rolei de membrană amniotică, a membranei amniotice bistratificate și a bucății mari de membrană amniotică care este aplicată peste întreaga cornee.

Fotografiile sunt preluate din: Fan J, Wang M, Zhong F; Improvement of Amniotic Membrane Method for the Treatment of Corneal Perforation; BioMed Research International; 2016; Article ID 1693815.

Exemplu 3: Chirurgia pterigionului

Membrana amniotică este utilizată cu succes în această procedură care se efectuează în mod obișnuit. Pterigionul este o excrescență benignă pe conjunctiva ochiului, de obicei în zona cea mai apropiată de nas. Aceste excrescențe pot provoca iritații la nivelul ochiului și trebuie să fie îndepărtate chirurgical. Deficitul rămas după extirpare este vindecat cu succes prin plasarea de membrane amniotice, așa cum se vede mai jos.

Exemplu 3 Figura: Proceduri chirurgicale de grefă de membrană amniotică multistrat. (a) Deficitul scleral gol a fost măsurat cu un calibru după excizia pterigionului. (b) Membrana amniotică a fost marcată cu violet de gențiană pentru a se asigura că s-a obținut o grefă de dimensiuni adecvate, care să acopere zona defectului. Membrana a fost plasată peste cornee, cu partea epitelială/membrană bazală deasupra. (c) Membrana a fost glisată peste patul scleral și marginile au fost „ciupite” împreună cu conjunctiva primitoare cu ajutorul unei pense netede. (d) Stabilitatea membranei a fost verificată cu un burete de celuloză.

Fotografii preluate din: 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

În rezumat, membrana amniotică s-a dovedit a fi un pansament biologic ideal în oftalmologie și este utilizată în întreaga lume. Proprietățile sale sunt ideale pentru a promova vindecarea și a oferi confort pacientului.

Dr. Yvonne Holt este director medical la Next Biosciences, o companie sud-africană de biotehnologie care combină medicina, știința și tehnologia pentru a crea produse și servicii inovatoare, permițând oamenilor să investească și să își asume personal responsabilitatea pentru sănătatea lor viitoare. Next Biosciences se concentrează în principal pe piețele de dinainte de concepție și de după naștere, fiind specializată în bănci de celule stem pentru nou-născuți, teste genetice, precum și în screeningul nou-născuților. Next Biosciences are, de asemenea, o divizie de produse biologice care dezvoltă produse terapeutice fabricate din membrane placentare – AmnioMatrix, utilizată în chirurgia oftalmologică, și din serul de sânge din cordonul ombilical – picăturile oftalmologice OptiSerum. Dr. Holt a absolvit Universitatea Wits ca doctor în medicină și are o diplomă în pediatrie și medicină transfuzională. Dr. Holt este disponibil pentru a răspunde la întrebări la [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. Membrana amniotică în oftalmologie: indicații și limitări. Eye. 2009; 23(10):1954-61.
3. Dua HS, Gomes JA., King AJ, Maharajan VS. Membrana amniotică în oftalmologie. Survey of Ophthalmology. 2004; 49(1):51-77.
4. Niknejad H, Peirovi H, Jorjani M, Ahmadiani A, Ghanavi J, Seifalian AM. Proprietăți ale membranei amniotice pentru utilizarea potențială în ingineria tisulară. 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. Analele de transplant: trimestrial al Societății Poloneze de Transplant. 1999; 4(3-4):85.
6. Bourne G. The Fœtal Membranes. O trecere în revistă a anatomiei amniosului și corionului normale și unele aspecte ale funcției lor. 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. Cornee. 2006; 25:S36-S40.

.