Medicina regenerativa (superficie ocular)
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Medicina regenerativa y superficie ocular. Esta disciplina médica se basa fundamentalmente en los conocimientos sobre las células madre y en su capacidad de convertirse en células de diferentes tejidos en la superficie ocular. Una célula madre o más adecuado denominada troncal, es aquella capaz de dividirse indefinidamente y diferenciarse a distintos tipos de células especializadas, no solo morfológicamente, sino también de forma funcional.
Sumario
Desarrollo
La superficie ocular está compuesta por tres epitelios distintos: corneal, limbar y conjuntival. Estos son epitelios estratificados, escamosos y no queratinizados procedentes de la superficie ectodérmica. Sin embargo, difieren en sus características y funciones. Estas están reflejadas en sus patrones únicos de expresión genética.
Uno de los mayores avances de la biología molecular en la superficie ocular fue el hallazgo de Sun y otros en 1986, quienes al utilizar anticuerpos monoclonales contra queratina K3 (específica de córnea), demostraron que las células progenitoras del epitelio corneal o Stem Cell (SC) se localizan en la región basal limbar. Esto implica que en caso de una herida del epitelio corneal, la capacidad de regeneración depende del buen estado de las SC y su microambiente limbar.
La diferenciación terminal del epitelio de la superficie ocular, empieza con el paso de las SC a células amplificadoras transitorias. Estos dos tipos de células constituyen el compartimento proliferativo, poseen características diferentes y están separadas anatómicamente. Estas células basales, dan paso a las células suprabasales del compartimento diferenciativo: las células postmitóticas (PMC, post-mitotic cells) y las células terminales diferenciadas (TDC, terminally differentiated cells). La localización limbar de las SC es la razón de que las neoplasias y displasias tengan preferencia por esa localización.
Las células madre limbocorneales no se encuentran en igual proporción en los distintos cuadrantes, siendo su proporción mayor en la córnea superior e inferior en comparación con los cuadrantes temporal y nasal.
El epitelio corneal tiene una tasa de autorrenovación que tarda en completarse de 5 a 7 días. Esto ocurre por la capacidad proliferativa de las células progenitoras corneales (stem cells) situadas en el limbo esclerocorneal según se acepta actualmente.
Existe una hipótesis propuesta por Thoft que explica la renovación del epitelio corneal por medio de tres ejes. El X, que consiste en la proliferación de las células basales. El Y, para la proliferación y migración centrípeta de las células limbares. El Z, relacionado con la pérdida de células epiteliales de la superficie corneal.
El mantenimiento del epitelio corneal por tanto puede definirse por medio de la ecuación: X + Y = Z; esta representa que para mantener el epitelio corneal, la pérdida celular debe estar en equilibrio con el reemplazo celular. El componente Y es un movimiento celular centrípeto que ocurre incluso en ausencia de un defecto agudo. Es importante no confundir Y con otro fenómeno, el movimiento rápido de las células periféricas en respuesta a un defecto central agudo. Utilizando esta hipótesis es posible clasificar tanto las enfermedades como los tratamientos según el componente específico implicado (X, Y o Z).
La disfunción o destrucción de estas stem cells traería una incapacidad de mantener el equilibrio dinámico del epitelio corneal. Esto provocaría defectos epiteliales persistentes, una invasión del epitelio conjuntival sobre la córnea o ambos. Este proceso patológico se define como insuficiencia del limbo y se puede clasificar según las causas que lo producen. En primaria, si existe una disfunción progresiva de las stem cells. En secundarias, cuando existe una destrucción de las mismas por parte de un agente exógeno o endógeno conocido. Según la extensión de la córnea que afectan se clasifican en insuficiencias límbicas parciales o totales.
Causas de insuficiencia límbica
I. Primarias (asociadas a hipofunción o disfunción de las stem cells)
- Aniridia.
- Queratitis asociada a déficits endocrinos múltiples.
- Inflamaciones periféricas (limbitis crónica).
- Queratitis neurotrófica.
- Isquemia límbica.
- Displasia intraepitelial corneal.
II. Secundarias (pérdida del número de stem cells):
- Daño químico.
- Daño térmico.
- Queratopatía inducida por lentes de contacto.
- Crioterapia o cirugías límbicas repetidas.
- Enfermedades inmunológicas (Síndrome de Stevens-Johnson, penfigoide ocular cicatricial).
- Queratopatía postradioterapia.
- Queratopatía postquimioterapia.
Tipos de trasplante según la procedencia del injerto
- Autoinjerto: Mismo individuo, del mismo ojo o del ojo contralateral.
- Isoinjerto: Otro individuo, de igual especie e idéntica carga genética.
- Homoinjerto o Aloinjerto: Igual especie pero de distinta carga genética.
- Aloinjerto de cadáver.
- Aloinjerto de donante vivo.
El trasplante limbar desde el ojo contralateral utiliza la conjuntiva adyacente como el tejido de transporte. Publicado por primera vez por Kenyon y Tseng en 1989, el autoinjerto de limbo ha llegado a ser la opción más difundida en el tratamiento del déficit limbar unilateral.
El autoinjerto implica el trasplante de tejido limbar desde el ojo sano hasta el ojo afectado del paciente, de este modo solo se realiza en el contexto de una lesión unilateral. Hay que tener cuidado de que el ojo donante sea realmente sano, aspecto que en ocasiones es difícil de determinar. Un ojo puede parecer normal pero tener un recuento de células progenitoras en el límite. Si ambos ojos están afectados es necesario un aloinjerto de limbo. En este, el tejido limbar es obtenido de un cadáver o de un familiar del paciente. No existe consenso sobre qué tipo de aloinjerto, familiar vivo o de cadáver, es superior. Existen ventajas y desventajas en cada uno de ellos.
El uso de tejido de cadáver se asocia teóricamente a un mayor riesgo de rechazo porque en general, no es práctico encontrar un tejido de cadáver que proporcione una compatibilidad HLA (human leukocite antigen) con el paciente. Sin embargo, el tejido de cadáver está disponible más fácilmente que el de un familiar vivo. Además, cuando se usa tejido de cadáver pueden ser extraídos 360 grados de tejido limbar para ser colocados en el lecho receptor. Esto proporciona más células progenitoras y teóricamente se crea un efecto barrera a la migración de tejido conjuntival.
En un donante vivo se necesita encontrar un familiar que tenga un razonable grado histocompatibilidad HLA con el paciente. El empleo de este tejido se asocia teóricamente a una menor incidencia de rechazo, así se reduce la dependencia de inmunosupresores sistémicos. Además, el grado de células muertas es teóricamente limitado por la rapidez del trasplante del donante al receptor y por la pronta vascularización del material trasplantado. Sin embargo, puede que no haya un familiar vivo disponible o no esté dispuesto a la donación. Por último, el hecho de intervenir el ojo de un individuo sano supone un inconveniente adicional.
En todas las técnicas el ojo receptor debe prepararse mediante la resección de todo el tejido fibrovascular que recubre la córnea, el limbo y la esclera perilímbica.21 El éxito de estas técnicas, que se valora con la consecución de una superficie corneal correctamente epitelizada y mantenida durante un año por lo menos (lo cual supone una viabilidad de las stem cells trasplantadas y no solo de las células amplificadoras transitorias), es muy variable según los autores y depende en gran medida de la patología subyacente.
Por ejemplo según Tsubota y otros, en casos de síndrome de Stevens-Johnson o penfigoide ocular el éxito no superaría el 40 %, mientras que en agresiones químicas o térmicas el éxito puede llegar a 70 % al año de seguimiento. El porcentaje de éxito (superficie ocular estable) disminuiría con los años a pesar de mantenerse un tratamiento farmacológico inmunosupresor sistémico.
El diagnóstico de la insuficiencia limbar es importante, porque estos pacientes son malos candidatos para trasplante de cornea. El epitelio del donante acaba siendo reemplazado por el del receptor en un 100 % de los casos al contener la córnea donante solamente células amplificadoras transitorias, células postmitóticas y células corneales diferenciadas por tratarse de tejido corneal central. Por tanto, si el limbo receptor es anómalo acabará en problemas de epitelización a nivel del injerto donante, vascularización, infiltración de células inflamatorias y finalmente rechazo. En la córnea donante solo van células amplificadoras de vida corta que proporcionan un remplace temporal del epitelio, pero en ningún caso reponen la función limbar. Además debido a la vascularización previa que existe en estos casos, se incrementa el riesgo de rechazo.
Cuando el trasplante de limbo debe asociarse a queratoplastia penetrante para restaurar la transparencia corneal, hay autores que recomiendan practicarlas en un solo tiempo quirúrgico, mientras otros aconsejan realizar la cirugía en dos tiempos. En primer lugar se realizaría el trasplante límbico para restaurar la superficie ocular y a los tres meses aproximadamente el trasplante corneal.
Avances logrados
Las aplicaciones clínicas de estos conocimientos no se han hecho esperar y procedimientos como los trasplantes de limbo y de membrana amniótica, van ganando a pasos agigantados su lugar en el arsenal oftalmológico. En los últimos años se han logrado notables avances en el campo de la reconstrucción de la superficie ocular mediante la aplicación de procederes regenerativos. En la actualidad cultivos de células del epitelio corneal humano están siendo utilizados en el tratamiento de la insuficiencia limbar, para disminuir la incidencia de opacidades tipo Haze tras queratectomía fotorrefractiva, para acelerar la curación y evitar la aparición de leucomas en pacientes con defectos epiteliares persistentes y para intentar disminuir la incidencia de opacidades corneales en pacientes sometidos a queratectomía fototerapéutica por diferentes distrofias corneales; así como tienen gran importancia en la farmacología.
La posibilidad de elaborar tejidos autólogos a demanda, generados por ingeniería tisular a partir de células extraídas del propio paciente mediante pequeñas biopsias, acabaría con las listas de espera para recibir un trasplante. También con los rechazos inmunológicos puesto que habría identidad inmunológica total entre donante y receptor, y con la posibilidad de transmitir cualquier tipo de enfermedad infecciosa o no al receptor.
