Błony płodowe – jakie właściwości sprawiają, że z powodzeniem wykorzystuje się je w medycynie regeneracyjnej?

Co to jest owodnia? Jak się ją przygotowuje do celów medycznych?

Podczas ciąży błona owodniowa funkcjonuje jako bariera, przez którą odbywa się transport wody, rozpuszczalnych substancji i czynników bioaktywnych, takich jak cytokiny i czynniki wzrostu. To cienka, półprzezroczysta tkanka tworząca najbardziej wewnętrzną warstwę błony płodowej. Składa się z trzech warstw – nabłonka, błony podstawnej i warstwy komórek mezenchymalnych.

Ponieważ wykorzystanie świeżej owodni niesie ze sobą pewne ryzyko zakażenia i przenoszenia chorób , dlatego owodnia jest pobierana ze starannie wyselekcjonowanych łożysk, które pochodzą od przebadanych dawców. W przeszłości tkanka owodniowa była użyteczna jedynie przez kilka tygodni. Obecnie czas korzystania z tego materiału biologicznego wydłużono, wprowadzając różne metody konserwacji. Błony owodniowe mogą być świeże, liofilizowane, konserwowane glicerolem lub ciekłym azotem, a także suszone.

Zalety owodni jako biologicznego materiału opatrunkowego

Błona owodniowa:

• wykazuje właściwości antywirusowe i bakteriostatyczne,
• zawiera znaczną liczbę cytokin i czynników wzrostu, dzięki czemu skutecznie przyspiesza proces gojenia się ran,
• zmniejsza ryzyko pojawienia się blizny,
• po nałożeniu na ranę, ogranicza dyskomfort i odczucia bólowe, chroni ją przed wysuszeniem,
• nie jest immunogenna, przez co organizm nie postrzega jej jako materiału obcego i nie wywołuje reakcji alergicznych,
• zapewnia matrycę do migracji i proliferacji komórek,
• jest łatwo dostępna, pozyskiwana jako odpad medyczny,
• jest elastyczna i może pokryć duże rany oraz te o nieregularnej powierzchni,
• eliminuje konieczność wielokrotnych zmian opatrunku.

Najnowsze wyniki badań pokazują, że ta technika terapeutyczna skutecznie poprawia przeżywalność pacjentów z ciężkimi, rozległymi oparzeniami. Zakażenia rany oparzeniowej są poważnym problemem i często są powodem śmierci pacjentów. Opatrunek z materiału biologicznego przyczynia się do zwiększenia proliferacji tkanki ziarninowej i działa jak rusztowanie dla nowych tkanek w miejscu wycięcia skóry po urazie oparzeniowym. Przyspiesza proces naskórkowania i powoduje wczesne zamknięcie rany, a tym samym znacznie zmniejsza ryzyko powikłań.

Komórki owodniowe

Komórki owodni mają cechy pluripotencjalnych i multipotencjalnych komórek macierzystych. Mają zdolność różnicowania się we wszystkie trzy listki zarodkowe i można je pozyskać bez obaw etycznych. Wytwarzają czynniki wzrostu, cytokiny modulujące naczynia krwionośne, peptydy przeciwbakteryjne i substancje przeciwzapalne, które przyczyniają się do przyspieszenia gojenia się ran. Po przeszczepieniu nie tworzą potworniaków, dlatego mogą znaleźć szerokie zastosowanie w transplantologii i medycynie regeneracyjnej.

Wyróżnia się dwie populacje komórek owodniowych:

• hAEC (ang. human amnion epithelial cells) – ludzkie komórki nabłonka owodni pochodzące z ektodermy embrionu, posiadają cechy komórek macierzystych oraz wykazują właściwości immunomodulacyjne. W określonych warunkach różnicują się w komórki przypominające komórki trzustki, serca, wątroby i neuronalne,
• hAMSC (ang. human amnion mesenchymal stromal cells) – ludzkie mezenchymalne komórki zrębowe owodni pochodzące z embrionalnej mezodermy; w odpowiednich warunkach są zdolne do różnicowania się w komórki serca neuronalne i międzyneuronalne.

Najnowsze propozycje terapii wykorzystujące potencjał ludzkich błon owodniowych

Stosowanie tkanki owodniowej w praktyce okulistycznej staje się coraz bardziej powszechne. Niedawno poinformowano, że krople do oczu zawierające ekstrakt z błony owodniowej (AMEED) mają potencjał w leczeniu chorób powierzchni oka. Badanie opublikowane w „International Ophthalmology” dowodzi, że jest obiecującym sposobem leczenia przypadłości, takich jak zespół suchego oka, uporczywy ubytek nabłonka i owrzodzenie rogówki. Odkrycie wymaga potwierdzenia poprzez wykonanie kontrolowanych badań klinicznych. Po dalszych badaniach terapia ta może pewnego dnia przynieść znaczące korzyści.

Zespół naukowców pochodzących z Buenos Aires i Sevilli wskazuje mezenchymalne komórki błony owodniowej jako kandydatów do opracowania nowych, potencjalnych sposobów leczenia skutków COVID-19. Autorzy sugerują, aby rozważyć ich użycie w przyszłych badaniach klinicznych przeciwko wirusowi SARS-CoV-2. Prawdopodobnie wskazane komórki będą zapobiegać burzy cytokinowej, ale także będą dawały możliwość naprawienia tkanek, które zostały uszkodzone w wyniku choroby. Komórki owodni hAEC i hAMSC były już stosowane w badaniach klinicznych nad chorobami układu oddechowego.