Dr. Alberto Aranda Yus (1)
Dr. Xosé Vázquez Dorrego (2)
Dr. Pablo Díaz Couchoud (1)
Dr. José Ramón Fontenla García (1)
(1) Hospital Clínic i Provincial de Barcelona.
(2) Hospital Municipal de Badalona.

Propiedades de la Membrana Amniótica

El origen y composición de la membrana amniótica son muy determinantes a la hora de definir los mecanismos que permiten que la MA sea utilizada en tan diferentes aplicaciones. Entre las propiedades de la MA que determinan su utilidad se encuentran las siguientes:

• Regula el transporte hidroelectrolítico: ésta es una propiedad que hace a la membrana amniótica altamente interesante en el tratamiento de los grandes quemados pero que en oftalmología pierde gran parte de su importancia dado el mínimo tamaño del injerto con respecto a la superficie ocular total. Ya previamente hemos comentado que se trata de un tejido metabólicamente muy activo que regula la composición del líquido amniótico y produce gran variedad de compuestos activos (hormonas, factores de crecimiento y citoquinas).

• Propiedad de disminuir el crecimiento bacteriano: una de las utilizaciones más frecuentes de la membrana amniótica en Oftalmología es el recubrimiento de defectos epiteliales corneales persistentes donde el evitar una infección sobreañadida es fundamental. En un estudio experimental, Rao y Chandrasekharam provocaron quemaduras profundas en animales de experimentación y cinco días más tarde se realizó escarectomía y aposición de membrana amniótica sobre la mitad de la herida. Cultivos posteriores de la zona situada bajo la membrana fueron infructuosos, mientras los realizados en la zona descubierta mostraron amplia variedad de gérmenes. Robson y Krizek han demostrado recuentos bacterianos menores en aquellas heridas que habían sido inoculadas con Pseudomona aeruginosa y recubiertas con membrana amniótica que en aquellas recubiertas con injertos de piel o descubiertas.

Dado que estos autores no han podido demostrar en el tejido amniótico la presencia de un factor con actividad bacteriostática o bactericida, postulan que el cierre biológico de la herida con una más rápida instauración de un tejido de granulación bien vascularizado favorece la llegada de leucocitos y la eliminación de restos necróticos. Aunque este mismo experimento no ha sido (hasta donde nosotros tenemos conocimiento) realizado en córneas de animales de experimentación, se puede avanzar que el resultado podría diferir dado que la respuesta reparadora que sucede tras un daño corneal es sustancialmente diferente del que sucede en la piel y tejidos blandos. Otra duda es saber si los factores antibacterianos presentes en el líquido amniótico (lisozima fundamentalmente) son formados por el amnios o provienen de la madre.

• Escasa inmunogenicidad: de las dos partes en que se dividen las membranas fetales (amnios y corion) es conocido que la membrana amniótica se forma a partir del ectodermo fetal, por lo que un embarazo es en realidad un injerto. El cómo es posible que un feto llegue a término sin ser rechazado es realmente difícil de comprender y puede obedecer a dos factores. Por una parte se ha podido constatar un cierto grado de inmunodepresión de la madre durante el embarazo, pero por otra en los tejidos fetales en contacto directo con los maternos se echan en falta la presencia de vasos sanguíneos y linfáticos y de determinados antígenos. Estas características que le permiten al feto llegar felizmente a término pueden ser las mismas que nos permitan utilizar la membrana amniótica en Oftalmología sin la necesidad perentoria en otro tipo de trasplantes como es el limbar o la queratoplastia penetrante: la inmunosupresión del paciente.

Adinolfi y colaboradores demostraron con cultivos celulares de epitelio de la membrana amniótica que los antígenos de histocompatibilidad HLA 1, B, C y DR no pueden ser detectados en estas células con las técnicas de inmunofluorescencia habitualmente utilizadas. Sí se puede detectar una proteína relacionada con la ß2-microglobulina, cuya secuencia es casi idéntica al HLA-G, gen del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I aislado a par tir de una línea de células B malignas y que se creía que no se expresaba en ningún tejido humano sano. El hecho de que la expresión de esta proteína sea máxima al principio del embarazo y baje posteriormente añadido al hecho de que no se haya podido encontrar en ningún tejido humano, apoya la hipótesis de que el trofoblasto es un tejido antigénicamente inmaduro y, tal vez, incapaz de provocar una reacción de rechazo.

De forma experimental se implantaron injertos de membrana amniótica a seis voluntarios, dos de los cuales habían rechazado previamente injertos de piel. La región del implante fue extraída y examinada sin que se encontraran datos de reacción inmunológica. Las muestras de suero extraídas un mes más tarde no mostraron reactividad contra células del epitelio amniótico cultivadas in vitro. Sin embargo, una comunicación reciente nos alerta sobre una posible reacción de hipersensibilidad con formación de hipopion tras trasplantes repetidos de membrana amniótica procedente de la misma donante que se resolvieron con la utilización de esteroides tópicos, y sugiere utilizar membrana amniótica procedente de distintos donantes si es necesario el retrasplante con el fin de minimizar el riesgo de inflamación postoperatoria inmediata.

• Permitir una adecuada reepitelización: de todas sus propiedades probablemente sea la más importante y la que permite que su utilización sea hoy tan popular en Oftalmología. Numerosos autores utilizando muy diferentes membranas basales han llegado a la conclusión de que favorecen una más rápida epitelización. La membrana no es otra cosa que una capa de células epiteliales asentadas sobre un tejido constituido por sustancia fundamental (matriz extracelular, membrana basal). Se ha visto que la membrana amniótica expresa mRNA de gran número de factores de crecimiento (EGF, KGF, HGF y bFGF) que pueden favorecer la reepitelización tras su trasplante, tanto si lleva células como si no, aunque las cantidades de factores de crecimiento son significativamente mayores cuando el epitelio está adherido a la membrana, que sugiere un origen epitelial para estos factores de crecimiento. Se ha demostrado que el cultivo de fibroblastos en presencia de una matriz de membrana amniótica reduce la expresión de TGFß, así como las señales intercelulares vía CD44, integrina b1 y FGFR1/flg. El resultado final conforma un fenotipo menos mitogénico, contráctil y fibrogénico que podría explicar en parte el efecto inhibidor de la cicatrización que la membrana amniótica presenta cuando es utilizada en la reconstrucción de la superficie ocular. Este mismo resultado ha sido conseguido por otros autores, que también comunican una supresión del receptor de TGFß tipo II y de la diferenciación a miofibroblastos de un cultivo de fibroblastos corneales y limbares en presencia de una matriz de membrana amniótica. Algunos autores otorgan a la membrana amniótica una actividad inhibidora de la proteinasa que podría ser útil en el desarrollo de agentes para el tratamiento de queratitis recidivantes. Asimismo, se ha detectado en el estroma de la membrana amniótica criopreservada tinción positiva para los inhibidores tisulares de las metaloproteinasas, agentes con conocido efecto antiangiogénico y antiinflamatorio.

En su ya mencionado trabajo de 1995, Kim y Tseng lanzan de nuevo la idea de que la reconstrucción de una superficie ocular alterada puede lograrse implantando una membrana basal gruesa sobre la cual el epitelio restante (en este caso el conjuntival) pueda deslizarse con más facilidad para cubrir el defecto y restaurar una superficie ocular lo más fisiológica posible. El mecanismo por el cual este proceso reparativo tiene lugar es incierto. Es posible que la composición de la membrana amniótica (en su mayor parte una gruesa membrana basal) juegue un papel importante por medio de varios mecanismos:

• Facilita la migración de las células epiteliales: en el trabajo experimental de Kim y Tseng se aprecia que tras el trasplante de membrana amniótica (TMA) algunos ojos (desafortunadamente no todos) experimentan una progresiva epitelización con una superficie relativamente transparente y escasa vascularización. Dado que las células limbares y corneales habían sido previamente eliminadas, se puede afirmar que las células que cubren la membrana amniótica derivan del epitelio conjuntival. Estudios previos realizados en otros órganos ya habían llegado a la conclusión de que la presencia de una membrana basal favorece la migración de células epiteliales. Esta labor facilitadora del crecimiento y migración de las células epiteliales se ve facilitado en gran medida si la superficie de la membrana amniótica es denudada previamente de sus propias células epiteliales, como han demostrado Koizumi y colaboradores. Sin embargo, los mecanismos moleculares de esta acción favorecedora de la epitelización son todavía el gran desconocido.

Recientemente, Yeh y cols. han descrito una glicoproteína derivada de la membrana amniótica humana, el Lumican, que administrada de forma soluble a tejidos corneales de animales de experimentación es capaz de favorecer la proliferación y migración de las células epiteliales, permitiendo una cicatrización más rápida de las heridas.

• Evita la vascularización de la superficie corneal: una de las características más comunes de la gran mayoría de trabajos consultados (entre ellos el trabajo experimental de Tseng sobre el efecto inhibidor que sobre la vascularización corneal tiene el TMA en ojos de animal de experimentación) es la coincidencia en destacar la menor vascularización (en algunos ojos ausente) de la córnea en comparación con los ojos no sometidos a TMA. La propia avascularidad de la membrana amniótica podría ser determinante, dado que podría reducir los tejidos de granulación vascularizados y las cicatrices en el postoperatorio.

Algunos autores han comunicado la identificación de proteínas que se comportarían como agentes antiangiogénicos en la membrana amniótica humana. Estudios posteriores realizados por Kobayashi y cols han demostrado la inhibición de la migración y crecimiento de células endoteliales de cordón umbilical tras la administración de un extracto de membrana amniótica obtenido tras su digestión con colagenasas, lo cual sugiere que su administración podría ser útil en las enfermedades corneales que cursan con neovascularización.

• Favorece la diferenciación de un epitelio conjuntival a otro más parecido al corneal. El epitelio conjuntival es típicamente negativo para los marcadores AE5 y AK2 (dos anticuerpos monoclonales dirigidos contra componentes específicos de la queratina) y positivo para el AM3 (que identifica las proteínas glicosiladas de las células caliciformes, habitualmente presentes en la conjuntiva pero ausentes del epitelio conjuntival) mientras el epitelio corneal presenta unas características tintoriales totalmente diferentes (positividad para AE5 y AK2 y negatividad para AM3).

En el trabajo experimental de Kim y Tseng las córneas no sometidas a TMA mostraban un fenotipo típicamente conjuntival, mientras aquellas córneas en las que el resultado fue mejor captaban los anticuerpos AE5 y AK2 sugiriendo presencia de subunidades de queratina y, por tanto, instauración de un fenotipo corneal, aunque estas circunstancias pueden no ser exactas dada la posibilidad de reacción cruzada de esos anticuerpos con otras subunidades proteicas. Sin embargo, la conclusión que resulta fácil extraer es que en determinadas condiciones ambientales el epitelio conjuntival es capaz de modificarse produciendo queratina a semejanza del epitelio corneal. Sin embargo, estudios posteriores realizados en humanos mediante citología de impresión señalan el hecho de que el epitelio presente sobre la membrana amniótica no es un epitelio corneal sino que continúa teniendo células caliciformes y que se trata, por lo tanto, de un epitelio conjuntival. No existiría, por lo tanto, una transdiferenciación de epitelio conjuntival a otro corneal. Otros autores han cultivado fragmentos conjuntivales y células epiteliales corneales sobre membrana amniótica, habiendo podido demostrar al final del mismo que los marcadores inmunohistoquímicos de ambos tejidos permanecen sin cambios.

• Impide la apoptosis de las células epiteliales: estudios en diferentes órganos han demostrado que la presencia de una membrana basal o de una matriz extracelular es capaz de evitar la apoptosis de las células epiteliales rescatándolas hacia un nuevo ciclo celular.

• Actúa como inhibidor de la fibrosis: se ha demostrado que la membrana amniótica ejerce una down-regulation sobre las señales que activan la secreción de factores de crecimiento, responsables de la activación fibroblástica en el proceso de cicatrización de las heridas. Estudios muy recientes de Kim y cols sugieren que la utilización de un extracto de membrana amniótica sobre una base oleosa reduce la migración de polimorfonucleares, la apoptosis de queratocitos y la peroxidación lipídica en ojos de animales de experimentación sometidos a PRK, lo cual puede sugerir que su aplicación puede serútil en aquellos procesos que cursan con cicatrización ocular importante. El mecanismo de acción por el que consigue este efecto no es del todo conocido. La MA constituye una capa continua de colágeno sobre la esclera que podría actuar como barrera mecánica ante la formación de fibrosis. Por otro lado, los diferentes factores de crecimiento producidos en las células epiteliales de la MA podrían ser los responsables de la modulación de la proliferación y diferenciación de los fibroblastos estromales y conjuntivales, así como la
inhibición de la señal de beta-TGF39, limitando el proceso de formación de cicatrices. Además, parece que la MA promueve la epitelización normal y el paso de citoquinas entre las células epiteliales y estromales, que podrían ser las responsables de inhibir la formación de tejido fibrótico.

Algunos estudios han intentado cambiar las propiedades de la membrana amniótica sometiéndola a un tratamiento enzimático, aunque según las conclusiones de los mismos autores los resultados que se obtienen no son mejores que si se utiliza sin tratamiento alguno. Sí se necesitan tratamientos adicionales en el caso de que se quiera utilizar la membrana como soporte vital para un crecimiento celular. De todas formas es interesante señalar que, según trabajos recientes de Kruse y cols, la criopreservación elimina la viabilidad de las células epiteliales de la membrana amniótica.