Η αντιμετώπιση της ανεπάρκειας των βλαστοκυττάρων του σκληροκερατοειδούς ορίου, συνεχίζει να αποτελεί ιδιαίτερη πρόκληση. Η COMET, που μετράει πλέον 18 χρόνια εφαρμογής, αποτελεί μια ασφαλή και αποτελεσματική τεχνική μεταμόσχευσης με σαφή πλεονεκτήματα σε ενδεδειγμένες περιπτώσεις.
Εισαγωγή
Η καταστροφή ή δυσλειτουργία των βλαστικών κυττάρων του σκληροκερατοειδικού ορίου (ΣΚΟ) οδηγεί σε μονόπλευρη ή αμφοτερόπλευρη ανεπάρκεια των βλαστοκυττάρων του ΣΚΟ (limbal stem cell deficiency- LSCD) [1-3]. Όταν τα βλαστοκύτταρα καταστραφούν, το επιθήλιο του κερατοειδούς δεν είναι σε θέση να επιδιορθωθεί και να ανανεωθεί και επέρχεται διατάραξη της λειτουργίας φραγμού μεταξύ κερατοειδούς και επιπεφυκότα που κανονικά προσφέρει ένα υγιές ΣΚΟ, με αποτέλεσμα την εισβολή κυττάρων του επιπεφυκότα στην επιφάνεια του κερατοειδούς [4,5]. Αυτό οδηγεί σε επικάλυψη του κερατοειδούς από επιπεφυκότα (conjunctivalization), μόνιμες αποπτώσεις του επιθηλίου, χρόνια φλεγμονή, απώλεια διαύγειας του κερατοειδούς, νεοαγγείωση και ουλοποίηση στρώματος και ως εκ τούτου μείωση όρασης, χρόνιο πόνο, φωτοφοβία, και σε προχωρημένες περιπτώσεις απώλεια όρασης, μολύνσεις- έλκη και πλήρη αποδιοργάνωση της οφθαλμικής επιφάνειας [4,6-8]. Η LSCD ταξινομείται ως μερική (τμηματική) ή ολική ανάλογα με την έκταση βλάβης του ΣΚΟ, και μπορεί να είναι ετερόπλευρη ή αμφοτερόπλευρη [9]. (Εικόνα 1)
Αν και έχουν σημειωθεί αρκετές εξελίξεις στον τομέα της διαχείρισης της LSCD τα τελευταία 20–30 χρόνια, η αντιμετώπιση αυτών των περιστατικών παραμένει μεγάλη πρόκληση. Η μεταμόσχευση βλαστοκυττάρων του ΣΚΟ έχει λοιπόν προοδεύσει σημαντικά, με αποτέλεσμα να υπάρχουν πλέον περισσότερες επιλογές χειρουργικής θεραπείας. Τα μοσχεύματα μπορεί να προέρχονται από τον ίδιο ασθενή (αυτόλογα) ή από ζώντα συγγενή ή πτωματικό δότη (ετερόλογα).
Παλιότερες τεχνικές μεταμόσχευσης βλαστοκυττάρων του ΣΚΟ όπως Conjunctival Limbal Autograft (CLAU) και Keratolimbal Allograft (KLAL), αντικαθίστανται σταδιακά από νεότερες όπως η Simple Limbal Epithelial Transplantation (SLET), η Cultivated Limbal Epithelial Transplantation (CLET) αλλά και η μεταμόσχευση καλλιεργημένων αυτόλογων επιθηλιακών κυττάρων του στοματικού βλεννογόνου (cultivated oral mucosal epithelial cell transplantation– COMET), που αποτελεί τη μοναδική εκ των τεχνικών αυτών που δεν χρησιμοποιεί κύτταρα του ΣΚΟ αλλά του στοματικού βλεννογόνου του ίδιου ασθενούς προς μεταμόσχευση.
Εικόνα 1.Α,Β: Φυσιολογική οφθαλμική επιφάνεια, διάφανος κερατοειδής, ομοιόμορφο δακρυϊκό φιλμ.
C,D: τμηματική LSCD, ο κερατοειδής είναι αδιαφανής στην πάσχουσα περιοχή, με χαρακτηριστικό στροβιλώδες μοτίβο χρώσης (whorl-like pattern) με φλουορεσκεΐνη στην περιοχή του παθολογικού επιθηλίου.
E,F: ολική LSCD, διάχυτη θολερότητα κερατοειδούς και επιφανειακή νεοαγγείωση, conjunctivalization, με συνοδό διάχυτα ανώμαλη χρώση του επιθηλίου.
COMET: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Ένα σημαντικό ποσοστό ασθενών με LSCD έχουν αμφοτερόπλευρη πάθηση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, δεν υπάρχει περιοχή υγιούς ΣΚΟ που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή βλαστοκυττάρων σε κανέναν οφθαλμό. Ως εκ τούτου, ετερόλογα μοσχεύματα (KLAL, allo- CLET, allo-SLET) αποτελούν τις μοναδικές θεραπευτικές επιλογές. Αυτές όμως συνοδεύονται από τον κίνδυνο απόρριψης και απαιτούν χρήση ισχυρής συστηματικής ανοσοκαταστολής. Η λογική της COMET είναι να ξεπεράσει αυτά τα μειονεκτήματα με τη χρήση αυτόλογου ιστού μη οφθαλμικής προέλευσης.
Η τεχνική COMET περιγράφηκε για πρώτη φορά το 2004 από τον Nakamura και τους συνεργάτες του. Πραγματοποίησαν την πρώτη μεταμόσχευση αυτόλογων επιθηλιακών κυττάρων του στοματικού βλεννογόνου που καλλιεργήθηκαν ex vivo σε ανθρώπινη αμνιακή μεμβράνη (AM), προσφέροντας μια εναλλακτική λύση στη χρήση αλλογενούς ιστού σε αμφοτερόπλευρη LSCD, αποφεύγοντας έτσι την ανάγκη χρήσης ανοσοκαταστολής [10]. Η COMET πέρα από το ότι ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο απόρριψης μοσχεύματος (καθώς πρόκειται για αυτόλογο μόσχευμα), μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε μονόπλευρη LSCD, καθώς προσφέρει το πρόσθετο πλεονέκτη- μα επανάληψης του χειρουργείου, εάν είναι απαραίτητο, χάρη στην αφθονία επιθηλιακών κυττάρων της στοματικής κοιλότητας και της ex vivo καλλιέργειας αυτών. Σε αντίθεση, στις άλλες τεχνικές που χρησιμοποιούν αυτόλογο ιστό (auto- SLET, auto- CLET), η λήψη ιστού περιορίζεται από τον κίνδυνο πρόκλησης ιατρογενούς LSCD στον μη πάσχοντα οφθαλμό και έτσι συνήθως δεν μπορούν να επαναληφθούν. H COMET έχει χρησιμοποιηθεί μέχρι στιγμής με επιτυχία στην Ιαπωνία, την Ταϊβάν, την Ινδία, τη Γαλλία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Πολωνία, την Ταϊλάνδη, το Ιράν, τη Νότια Κορέα και την Κίνα.
Πολλές κλινικές μελέτες αναδεικνύουν τα πλεονεκτήματα της μεθόδου και αναφέρουν επιτυχή μακροπρόθεσμα αποτελέσματα σε περιπτώσεις πλήρους LSCD [11-13]. Ωστόσο, η εμφάνιση σταδιακής νεοαγγείωσης του κερατοειδούς που παρατηρείται μετά από COMET, καθώς και η ανάγκη πρόσβασης σε εξειδικευμένο εργαστήριο για τη διαδικασία της καλλιέργειας των κυττάρων, αποτελούν μειονεκτήματα/ περιορισμούς εφαρμογής της [14]. Η αιτία της νεοαγγείωσης του κερατοειδούς που παρατηρείται μετά από COMET δεν έχει διευκρινιστεί πλήρως, και πιθανώς οφείλεται σε χαμηλότερη έκφραση αντιαγγειογενετικών παραγόντων. Ευτυχώς στις περισσότερες περιπτώσεις αφορά τον περιφερικό κερατοειδή και δεν επηρεάζει τον οπτικό άξονα, ωστόσο μπορεί να επιβαρύνει μελλοντική μεταμόσχευση κερατοειδούς [15].
Η χειρουργική τεχνική
Η χειρουργική τεχνική της COMET έχει περιγραφεί στη βιβλιογραφία από διάφορες επιστημονικές ομάδες με μικρές παραλλαγές. Τα βήματα που χρησιμοποιούμε στο Queen Victoria Hospital, East Grinstead είναι τα εξής:
- Ενδελεχής έλεγχος της ανατομίας και λειτουργίας των βλεφάρων και της δακρυϊκής συσκευής και αντιμετώπιση διαταραχών αυτών προηγούνται της οποιασδήποτε μεταμόσχευσης ιστού, ώστε να εξασφαλιστεί η καλύτερη πιθανότητα επιβίωσης και λειτουργίας του μοσχεύματος.
- Επιχρίσματα επιπεφυκότα λαμβάνονται προς καλλιέργεια, καθώς μπορεί να αποκαλύψουν την παρουσία παθογόνων οργανισμών, η αντιμετώπιση των οποίων περαιτέρω διασφαλίζει μια δεκτική οφθαλμική επιφάνεια.
- Συνιστάται, επίσης, μια πλήρης στοματική εξέταση καθώς η επιτυχής καλλιέργεια επιθηλιακών κυττάρων του στοματικού βλεννογόνου (oral mucosal epithelial cells – OMECs) μπορεί να επηρεαστεί από την κακή στοματική υγιεινή και το κάπνισμα.
- Μικρές στοματικές βιοψίες (περίπου 5 mm) λαμβάνονται από τον στοματικό βλεννογόνο. Προτιμάται η περιοχή του κάτω χείλους απέναντι από τους κοπτήρες εκατέρωθεν του κάτω χαλινού. Τα δείγματα βιοψίας στέλνονται στο εργαστήριο της τράπεζας οφθαλμών, όπου επωάζονται με ενζυματικά αντιδραστήρια για τον διαχωρισμό των επιθηλιακών κυττάρων από τον υποκείμενο συνδετικό ιστό. Το προκύπτον εναιώρημα συγκαλλιεργείται για 3 εβδομάδες σε αμνιακή μεμβράνη- φορέα απλωμένη στο κάτω μέρος του δοχείου καλλιέργειας, με αδρανοποιημένους με μιτομυκίνη C ινοβλάστες 3T3. Στο τέλος της περιόδου καλλιέργειας, μέσω μιας τεχνικής ανύψωσης με αέρα (air-lifting technique) διευκολύνεται η διαφοροποίηση και διαστρωμάτωση του επιθηλίου (Εικόνες 2, 3, 4).
- Στο τέλος των 3 εβδομάδων, πραγματοποιείται η μεταφορά των καλλιεργημένων κυττάρων (τα οποία πλέον βρίσκονται πάνω σε αμνιακές μεμβράνες), στην οφθαλμική επιφάνεια του πάσχοντος οφθαλμού, αφού πρώτα έχει πραγματοποιηθεί επιφανειακή κερατεκτομή για απομάκρυνση του conjunctivalized ιστού από τον κερατοειδή και σε έκταση 3mm πίσω από το ΣΚΟ. Η σταθεροποίηση των 2 στρωμάτων αμνιακών μεμβρανών γίνεται με ιστική κόλλα (ή με συρραφή στον σκληρό όταν θεωρείται απαραίτητο) καθώς και σε συνδυασμό με προσωρινή μερική ταρσορραφή (Εικόνα 5).
- Η μετεγχειρητική αγωγή περιλαμβάνει τη χρήση τοπικών αντιβιοτικών και στεροειδών, ενώ μεγάλη έμφαση δίνεται στην εξασφάλιση υγρής οφθαλμικής επιφάνειας με τεχνητά δάκρυα άνευ συντηρητικών και σταγόνες ομόλογου ορού.
Εικόνα 2. Η χειρουργική τεχνική της COMET πραγματοποιείται σε δύο στάδια με διαφορά 3 εβδομάδων.
Εικόνα 3. Τα δείγματα της βιοψίας του στοματικού βλεννογόνου στέλνονται στο εργαστήριο της τράπεζας οφθαλμών, όπου υφίστανται ειδική επεξεργασία πάνω σε αμνιακές μεμβράνες ως φορείς.
Εικόνα 4. Μικρές στοματικές βιοψίες (περίπου 5 mm) λαμβάνονται από τον στοματικό βλεννογόνο. Προτιμάται η περιοχή του κάτω χείλους απέναντι από τους κοπτήρες εκατέρωθεν του κάτω χαλινού.
Εικόνα 5. Α, Β, Γ: Επιφανειακή κερατεκτομή για απομάκρυνση του conjunctivalized ιστού από τον κερατοειδή και σε έκταση 3mm πίσω από το ΣΚΟ, πριν την μεταφορά των καλλιεργημένων κυττάρων COMET πάνω σε αμνιακές μεμβράνες.
Τι δείχνουν οι κλινικές μελέτες
Η αποκατάσταση σταθερής οφθαλμικής επιφάνειας, με διατήρηση της διαφάνειας του κερατοειδούς, αποφυγή του conjunctivalization και των μόνιμων ελλειμάτων του επιθηλίου, έχουν θεωρηθεί ως βασικά κριτήρια κλινικής επιτυχίας της μεθόδου. Μια πρόσφατη αναδρομική μελέτη του Cabral et al, συμπεριέλαβε 24 δημοσιευμένες μελέτες των τελευταίων 15 ετών, με συνολικά 343 μάτια από 315 ασθενείς που υπεβλήθηκαν σε COMET [11]. Στο 70,8% των ασθενών επιτεύχθηκε σταθερή οφθαλμική επιφάνεια. Το ποσοστό αυτό είναι ελαφρώς μόνο χαμηλότερο συγκριτικά με τη μεταμόσχευση καλλιεργημένων επιθηλιακών κυττάρων του ΣΚΟ, που βιβλιογραφικά ανέρχεται σε 75% [16].
Μια εκ των μελετών συνέκρινε ευθέως την COMET με την μεταμόσχευση ετερόλογων καλλιεργημένων κυττάρων του ΣΚΟ (ACLET), με 71,4% (30/42) των περιστατικών στην ομάδα ACLET να επιτυγχάνουν μια σταθερή οφθαλμική επιφάνεια ένα- ντι 52,9% (18/34) στην COMET [17]. Οι συγγραφείς απέδωσαν τη σημαντικά μεγαλύτερη επιτυχία της ACLET στον πιο έντονο πολλαπλασιασμό και διαφοροποίηση των limbal epithelial cells, και την ικανότητά τους να σχηματίζουν πιο εύκολα ένα σταθερό επιθήλιο κερατοειδούς σε σύγκριση με τα επιθηλιακά κύτταρα του στοματικού βλεννογόνου.
Σαφής βελτίωση της οπτικής οξύτητας (VA) αναφέρθηκε σε όλες εκτός από δύο μελέτες, με 225/331 (68,2%) μάτια να έχουν μερική μόνο βελτίωση VA. Άνοδος της βέλτιστα διορθούμενης οπτικής οξύτητας (BCVA) τουλάχιστον κατά δύο γραμμές σημειώθηκε σε 63,5% οφθαλμούς (στοιχεία από 20 μελέτες). Η απουσία ή η ελλιπής περιγραφή της μεθοδολογίας όσον αφορά τη μέτρηση VA/BCVA δεν επέτρεψε την ακριβή σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ των κλινικών μελετών καθώς σε πολλές από αυτές η COMET συνδυάστηκε με ταυτόχρονη μεταμόσχευση κερατοειδούς [11].
Οι Nakamura et al. έχουν δείξει ότι τα μετά-COMET δείγματα ιστού αποτελούνται από 5 έως 6 επιθηλιακές στιβάδες σε επιτυχημένα μοσχεύματα, και από 2 έως 5 αποδιοργανωμένες στιβάδες σε ανεπιτυχή [18]. Ο φαινότυπος σε επιτυχή μοσχεύματα είναι επίσης χαρακτηριστικός με ανίχνευση κερατινών Κ3 (κοινή στο επιθήλιο του κερατοειδούς και του στοματικού βλεννογόνου), κερατίνες Κ4 και Κ13 (μη κερατινοποιημένες κερατίνες ει- δικές για τον στοματικό βλεννογόνο), ενώ η Κ12 κερατίνη ειδική μόνο για το επιθήλιο του κερατοειδούς έχει επίσης ανιχνευθεί σε αρκετά περιστατικά, υποδηλώνοντας αναδιαμόρφωση του μεταμοσχευμένου επιθηλίου με την πάροδο του χρόνου ώστε να μοιάζει με τον φαινότυπο του κερατοειδούς [19]. Αντιθέτως οι κερατίνες 1 και 10 που σχετίζονται με την κερατινοποίηση δεν εντοπίζονται σε επιτυχημένες μεταμοσχεύσεις, όπως και η MUC5AC, ένας δείκτης παρουσίας goblet cells του επιπεφυκότα [20].
Όσον αφορά επιπλοκές, οι πιο συχνές στη βιβλιογραφία είναι οι επίμονες αποπτώσεις επιθηλίου (~36-52%), αυξημένη ενδοφθάλμια πίεση ή γλαύκωμα (15%), τήξη ή διάτρηση κερατοειδούς (9,4%) και μόλυνση (7,2%) [21]. Ωστόσο, πρέπει να λάβουμε υπόψη την κλινικά πιο σοβαρή φύση των περιστατικών που υποβάλλονται σε COMET καθώς εφαρμόζεται συνήθως σε πλήρη LSCD και σε περιπτώσεις όπου άλλες τεχνικές μεταμόσχευσης έχουν αποτύχει. Όπως προαναφέρθηκε, οι περισσότερες μελέτες σημειώνουν την παρουσία νεοαγγείωσης μετά την COMET μεταμόσχευση χωρίς παρόλα αυτά να την ορίζουν ως επιπλοκή. Η κεντρική περιοχή του κερατοειδούς συνήθως μένει ανεπηρέαστη, ενώ η νεοαγγείωση τις περισσότερες φορές μένει σταθερή μετά το πρώτο έτος ή σταδιακά μειώνεται με τον χρόνο.
Συμπέρασμα
Η COMET αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη μέθοδο θεραπείας της LSCD προσφέροντας σταθερή οφθαλμική επιφάνεια μέχρι και σε 70,8% δύσκολων περιστατικών LSCD και βελτίωση της όρασης μέχρι και σε 68,2% αυτών, βάσει δημοσιευμένων κλινικών μελετών. Στο Queen Victoria Hospital εφαρμόζουμε την COMET κατά προτίμηση σε περίπτωση αμφοτερόπλευρης πλήρους LSCD σε ασθενείς που δεν μπορούν να λάβουν συστηματική ανοσοκαταστολή λόγω αντενδείξεων, αλλά και σε περιστατικά ετερόπλευρης LSCD όπου υπάρχει κίνδυνος πρόκλησης ιατρογενούς LSCD στον υγιή οφθαλμό, με πολύ καλά αποτελέσματα που συμφωνούν με την διεθνή βιβλιογραφία. Σε κάθε περίπτωση, χρειάζεται μια εξατομικευμένη προσέγγιση της ιδιαίτερης αυτής ομάδας ασθενών.
Βιβλιογραφία
- Schwartz GS, LoVerde L, Gomes J, Holland EJ. Classification and staging of ocular surface disease. In: Mark J. Mannis, Edward J. Holland., editors. Cornea. 4th ed. Elsevier; 2017. p. 1668–1680.
- Chen JJ, Tseng SC. Abnormal corneal epithelial wound healing in partial thickness removal of limbal epithelium. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1991; 32(8):2219–33.
- Kruse FE, Chen JJ, Tsai RJ, Tseng SC. Conjunctival transdifferentiation is due to the incomplete removal of limbal basal epithelium. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1990;31(9):1903–13.
- Puangsricharern V, Tseng SC. Cytologic evidence of corneal diseases with limbal stem cell deficiency. Ophthalmology. 1995;102(10):1476–85.
- Huang AJ, Tseng SC. Corneal epithelial wound healing in the absence of limbal epithelium. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1991;32(1):96–105.
- Dua HS, Azuara-Blanco A. Limbal stem cells of the corneal epithelium. Surv Ophthalmol. 2000;44(5):415–25.
- Dua HS, Joseph A, Shanmuganathan VA, Jones RE. Stem cell differentiation and the effects of deficiency. Eye (Lond). 2003;17(8):877–85.
- Tseng SC. Staging of conjunctival squamous metaplasia by impression cytology. Ophthalmology. 1985;92(6):728–33.
- Dua HS, Saini JS, Azuara-Blanco A, Gupta P. Limbal stem cell deficiency: concept, aetiology, clinical presentation, diagnosis and management. Indian J Ophthalmol. 2000;48(2):83–92.
- Nakamura T, Inatomi T, Sotozono C, Amemiya T, Kanamura N, Kinoshita S. Transplantation of cultivated autologous oral mucosal epithelial cells in patients with severe ocular surface disorders. Br J Ophthalmol. 2004;88(10): 1280–4.
- Cabral JV, Jackson CJ, Utheim TP, Jirsova K. Ex vivo cultivated oral mucosal epithelial cell transplantation for limbal stem cell deficiency: a review. Stem Cell Res Ther. 2020 Jul 21;11(1):301
- Inatomi T, Nakamura T, Koizumi N, Sotozono C, Yokoi N, Kinoshita S. Midterm results on ocular surface reconstruction using cultivated autologous oral mucosal epithelial transplantation. Am J Ophthalmol. 2006; 141(2):267–75.
- Inatomi T, Nakamura T, Kojyo M, Koizumi N, Sotozono C, Kinoshita S. Ocular sur- face reconstruction with combination of cultivated autologous oral mucosal epithelial transplantation and penetrating keratoplasty. Am J Ophthalmol. 2006;142(5):757– 64.
- Ang LPK, Nakamura T, Inatomi T, Sotozono C, Koizumi N, Yokoi N, et al. Autologous serum-derived cultivated oral epithelial transplants for severe ocular surface disease. Arch Ophthalmol. 2006;124(11):1543–51.
- Ma DHK, Kuo MT, Tsai YJ, Chen HCJ, Chen XL, Wang SF, et al. Transplantation of cultivated oral mucosal epithelial cells for severe corneal burn. Eye (Lond). 2009;23(6):1442–50
- Utheim TP. Limbal epithelial cell therapy: past, present, and future. Methods Mol Biol. 2013;1014:3–43.
- Wang J, Qi X, Dong Y, Cheng J, Zhai H, Zhou Q, et al. Comparison of the efficacy of different cell sources for transplantation in total limbal stem cell deficiency. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2019;257(6):1253–63.
- Nakamura T, Inatomi T, Cooper LJ, Rigby H, Fullwood NJ, Kinoshita S. Phenotypic investigation of human eyes with transplanted autologous cultivated oral mucosal epithelial sheets for severe ocular surface diseases. Ophthalmology. 2007;114(6):1080–8.
- Gipson IK, Inatomi T. Mucin genes expressed by the ocular surface epithelium. Prog Retin Eye Res. 1997;16(1):81–98.
- Kim YJ, Lee HJ, Ryu JS, Kim YH, Jeon S, Oh JY, et al. Prospective clinical trial of corneal reconstruction with biomaterial-free cultured oral mucosal epithelial cell sheets. Cornea. 2018;37(1):76–83.
- Nishida K, Yamato M, Hayashida Y, Watanabe K, Yamamoto K, Adachi E, et al. Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of autologous oral mucosal epithelium. N Engl J Med. 2004;351(12):1187–96
