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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS INTEGRACIÓN DE QUERATOCITOS HUMANOS EN ESTROMA CORNEAL DESVITALIZADO DE CERDO T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: B I O L O G A P R E S E N T A : PENÉLOPE MAYELA ARGÜELLES ESPINOSA DIRECTOR DE TESIS: Dr. Andrés Eliú Castell Rodríguez 2014 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Jurado 1. Datos del alumno. Arguelles Espinosa Penélope Mayela 56 77 54 30 Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ciencias Biología 305024895 2. Datos del tutor. Dr. Andrés Eliú Castell Rodríguez 3. Datos del sinodal 1. Dra. María Cristina Velasquillo Martínez 4. Datos del sinodal 2. Dr. Jans Fromow Guerra 5. Datos del sinodal 3. Dra. Patricia Rivas Manzano 6. Datos del sinodal 4. José Iván Sánchez Betancourt 7. Datos del trabajo escrito Integración de queratocitos humanos en estroma corneal desvitalizado de cerdo 105 p 2014 V.Ii.I -IIll;',l;AL I'JAC,I( .. ~AL A-I~N:'.'1A [)[ ,"\[XI("~ü DR. ISIDRO Á VlLA MARTfNEZ Director General Dirección General de Administración Escolar Presente FACULTAD DE CIENCIAS Secretarfa General División de E<i:ludios Profesionales Votos Aprobatorios Por e.!.te medio hacemos de su conocimiento que hemos revisado el trabajo escrito titulado: Integración de queratocitos humanos en estroma corneal dcsvltalizado de cerdo. realizado por Argüellcs Espinosa Penélope Mayela con número de cuenta 3-0502489·5 quien ha decidido titularse mediante la opción de tesis en la licenciatura en Biología. Dicho trabajo cuenta con nuestro voto aprobatorio. Propietario Propietario Propictario Tutor Suplentc Suplente Dra. María Cristina Velasquillo Martrnez Dr. Jans Fromow Gucrra ~~ ""?-¡'l::J-:::~ ===-- Dr. Andrés Eliú Castcll Rodrígucz ~ Dra. Patricia Rivas Manzano Dr. José ¡ván Sánchez Bclaneourt Atentamente "POR MI RAZA HABLARÁ EL EspfRITU .. Ciudad Universitaria, D. F., a 2) de abril de 2014 EL JEFE DE LA DIVISiÓN DE EsTUDIOS PROFESIONALES Acr. MAURICIO AGUILAR GONZÁLEZ Señor sinodal: antes de firmar este documento, solkite al estudiante que le muestre la versión digital de su trabajo y \'trinque que la misma ineJuya todas las observuciones y correcciones que usted hizo sobre el mismo. MAG/mdm I'M ... ¡1!iJ> ,. 1. Datos del Alumno. Argüelles Espinosa Penélope Mayela 56 77 54 30 Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ciencias Biología 305024895 2. Datos del Asesor. Castell Rodriguez Andrés Eliú 3. Datos de la Tesis. Integración de queratocitos humanos en estroma corneal desvitalizado de cerdo. 105p. 2014 4. Palabras clave. Queratocitos, Ingeniería de tejidos, Prótesis corneal, Andamios. i ÍNDICE ABREVIATURAS ……………………………………………………………………………………………………………………… A RESUMEN…………………………………………………………………………………………………………………………..…… 1 INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………………………………….… 1 1. La Córnea…..…………………………………………………………………………………………………….………………. 1 1.1 Funciones de la córnea…………………….…………………………………………………………………………. 2 1.2 Histología de la córnea………………………………………………………………………..…………………….. 3 1.2.1. Epitelio Corneal ……………………………………………………………………………………….……….. 4 1.2.1.2 Mantenimiento del epitelio corneal…..………………………………………………. 9 1.2.2. Membrana de Bowman…………………………………………………………………………………… 10 1.2.3. Estroma Corneal………………………………………………………………………………………………. 11 1.2.3.1 Matriz Extracelular del estroma corneal……………………………………………. 11 1.2.3.2 Queratocitos………………………………………………………………………………………. 14 1.2.3.3 Alcohol Deshidrogenasa en la córnea y queratocitos ………………………. 16 1.2.4. Membrana de Descemet ………………………………………………………………………………….. 18 1.2.5. Endotelio corneal …………………………………………………………………………………………….. 19 1.3 Respuesta ante las heridas corneales ………………………………………………………………………... 22 1.4 Inervación de la córnea ……………………………………………………………………………………………… 23 1.5 Limbo esclerocorneal …………………………………………………………………………………………………. 24 2. Diferencias histológicas entre córnea humana con córneas de cerdo y conejo …….………… 25 3. Patologías comunes de la córnea……………………………………………………………………………………. 29 4. Queratoplastia…………………………………………………………………………………………………………………. 31 4.1 Mecanismos de rechazo al trasplante corneal…………………………………………………………… 32 4.2 Trasplantes en México…………………………………………………………………………………….…………. 38 5. Alternativas a la donación de córneas…………………………………………………………………………….. 41 5.1 Ingeniería de tejidos………………………………………………………………………………………………….. 41 5.2 Ingeniería de tejidos de córnea ……………………………………………………………………………...... 42 5.3 Xenoinjertos………………………………………………………………………………………………………………. 50 JUSTIFICACIÓN………………………………………………………………………………………………………………………. 55 HIPÓTESIS……………………………………………………………………………………………………………………………... 56 OBJETIVOS…………………………………………………………………………………………………………………………….. 56 ii Objetivos generales……………………………………………………………………………………………….…. 56 Objetivos particulares………………………………………………………………………………………………. 56 MATERIALES Y MÉTODOS…………………………………………………………………………………………………….. 57 Desvitalización del estroma corneal de cerdo…………………………………………………………… 57 Inmunohistoquímica…………………………………………………………………………………………………. 59 Obtención de queratocitos humanos………………………………………………………………………… 59 Subcultivo de queratocitos humanos en estroma corneal de lechón desvitalizado…. 61 RESULTADOS…………………………………………………………………………………………………………………………. 64 Análisis de la morfología de las córneas de lechón………………………………………………….. 64 Desvitalización de estromas de córnea de lechón……………………………………………………. 66 Separación de epitelios corneales anterior y posterior con dispasa……………. 66 Desvitalización de los estromas corneales……………………………………………………. 67 Inmunohistoquímica contra alfa-gal…………………………………………………………….. 71 Cultivo de queratocitos humanos……………………………………………………………………………… 76 Inmunohistoquímica para demostrar aldehído deshidrogenasa y procolágena 1, in vitro………………………………………………………………………………. 76 Subcultivo de queratocitos humanos en estromas desvitalizados de lechón…………… 77 Inmunohistoquímica para alfa-gal, in situ…………………………………………………… 80 DISCUSIÓN……………………………………………………………………………………………………………………………. 81 CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………………….. 90 PERSPECTIVAS……………………………………………………………………………………………………………………….. 91 REFERENCIAS…………………………………………………………………………………………………………………………. 92 A ABREVIATURAS α- GAL Alfa Galactosa ADH Alcoholo deshidrgenasa ALDH Aldehído deshidrogenasa AR Ácido retinoico CCDF Distrofia corneal central nubosa de Francxois CD Cumulo de diferenciación CEn Células endoteliales CEp Células epiteliales CHED1 Distrofia corneal endotelial congénita hereditaria 1 CHED2 Distrofia corneal endotelial congénita hereditaria 2 CL Células de Langerhans CMH Complejo mayor de HistocompatibilidadCS Condroitin Sulfato CSCD Distrofia corneal estromal congénita EDC N-etil-N-(3dimetilaminopropil) carbodiamida EDTA Medio suplementado EPR Epitelio pigmentario de la retina ERED Distrofia con erosión epitelial recurrente FCD Distrofia corneal moteada FDA Food and Drug Administration FECD Distrofia corneal endotelial de Fuchs GDLD Distrofia corneal gelatinosa en gotas GWCD Distrofia corneal de Grayson –Wilbrandt H&E Hematoxilina y eosina HLA Antígenos leucocitarios humanos K Potasio KPro Queratoprótesis sintética KS Queratán sulfato LDH Lactato deshidrogenasa LECD Distrofia corneal epitelial de Lisch LTc Linfocitos T citotóxicos LTh Linfocitos T ayudadores mAb Moléculas de superficie de las células MB Membrana de Bowman MCD Distrofia corneal macular MD Membrana de Descemet ME Matriz extracelular MECD Distrofia conreal de Meesmann Na Sodio NADH Deshidrogenasa NHS N-Hidroxisuccinimida OOKP Osteo-Odonto queratoprótesis PACD Distrofia corneal posterior amorfa PAS Ácido periódico- reactivo de Schiff PBS/Alb Buffer de fosfatos con albumina PDCD Distrofia corneal pre-Descemet B PDMS Polidimetilsiloxan PEG Poli(glicol-etileno) PGs Proteoglucanos PMMA Poly(metil metacrilato) PPCD Distrofia corneal posterior polimorfa PVA-A Alcohol polivinílico co-vinilamina RBCD Distrofia corneal de Reis–Bücklers o Distrofia corneal granular tipo III SBF Suero fetal bobino SCD Distrofia corneal de Schnyder SMCD Distrofia corneal subepitelial mucinosa TA Adhesivos tisulares TBCD Distrofia corneal de Thiel–Behnke TKT Transquetolasa UV Luz Ultravioleta XECD Distrofia corneal endotelial ligada a X 1 RESUMEN Existen diferentes enfermedades corneales, tales como el queratocono y la queratitis, que deben ser tratadas con trasplantes de córnea, esto genera una alta demanda de córneas, a lo cual se añade la insuficiencia de donadores humanos, por lo que se justifica la creación de nuevas alternativas, para tratar los padecimientos anteriores. Entre éstas alternativas, se encuentra la generación de matrices sintéticas, que tienen el inconveniente de que no mantienen la estructura corneal y carecen de transparencia. Además, la integración de queratocitos en ellas no es adecuada. Otra alternativa terapéutica es el uso de xenoinjertos, es decir, el trasplante de órganos de una especie a otra, sin embargo, estos no suelen ser viables debido a que inducen una respuesta inmune en el receptor, causada por los antígenos celulares del donador, provocando el rechazo del órgano. Por lo anterior, en este trabajo se presenta una alternativa de un posible injerto corneal sembrado con queratocitos humanos en un estroma porcino descelularizado. INTRODUCCIÓN 1. LA CÓRNEA La córnea es una estructura avascular, su cara anterior está humedecida por las lágrimas, mientras que la cara posterior está en contacto con el humor acuoso y, es a partir de estos dos fluidos de donde la córnea obtiene sus requerimientos nutricionales ya que carece de vasos sanguíneos. Por otro lado, la cara posterior de la córnea limita por delante a la cámara anterior del ojo y lateralmente se continúa con la esclerótica, que es la capa fibrosa externa del ojo. Además, el epitelio de la córnea se continúa con el epitelio de la conjuntiva bulbar por lo que en la zona de transición se localiza un cambio de epitelio (Fig. 1). 2 Como la córnea tiene una posición frontal en el ojo, entonces tiene una importante función en la óptica del ojo mediante su capacidad refractiva y de trasparencia, y al mismo tiempo, posee una función de barrera frente a agentes externos. A continuación se explican estas dos funciones: 1.1 Funciones de la cornea Función óptica. La córnea es una estructura transparente, condición que le permite refractar y transmitir la luz a través de ella. La transparencia de la córnea es facilitada por la gran regularidad y uniformidad de su estructura, especialmente la ordenación en láminas de las fibras de colágena del estroma corneal, formando una red tridimensional, el estrecho diámetro de estas fibras (entre 30 y 38 nm), así como la ausencia de vasos sanguíneos, (Freegard, 1997; Freund et al., 1995; Maurice, 1957). Además, la córnea actúa como una lente convergente y tiene una gran capacidad refractiva. Morfológicamente, la cara anterior de la córnea tiene forma de hemiesfera de 7,7 mm de radio, lo cual, debido a la diferencia entre los índices de refracción del aire (1) y de la córnea (1,376) supone 48,2 dioptrías. La superficie posterior presenta un radio de 6,8 mm lo cual proporciona un poder Figura 1. Dibujo de ojo que muestra sus diferentes capas. Se puede notar que la córnea es la estructura más frontal. Se localiza por delante de la cámara anterior del ojo y se continúa con la esclerótica (Tomada de Ross, 2ª edición). 3 dióptrico negativo de 5,9 dioptrías. Esto es debido a que la córnea posterior separa dos elementos con índices de refracción similares, el humor acuoso (1,336) y la propia córnea (1,376). El poder de refracción total de la córnea es, por tanto, de 42 dioptrías [48,8 + (-5,8)], lo cual proporciona un 70% del poder de refracción total del ojo (Katz, 1989). Función de barrera frente a agentes externos. La córnea contribuye a la protección de los contenidos intraoculares, en este sentido la córnea es muy resistente a la abrasión y tiene una gran capacidad de regeneración. Para llevar a cabo esta función, la córnea está íntimamente relacionada con los anexos oculares, que representan sistemas protectores y de soporte, sobre todo la conjuntiva, el aparato lagrimal y los párpados (Duran de la Colina, 1998). 1.2. Histología de la córnea. Morfológicamente, la córnea se puede comparar a un casquete de esfera, presentando un diámetro vertical medio de 11,5 mm y un diámetro horizontal medio de 12 mm. El espesor corneal oscila entre 0,49 y 0,56 mm en la zona central, y entre 0,7 y 0,9 mm en la zona periférica. La córnea tiende a incrementar su diámetro y a aplanarse con la edad, alcanzando su medida definitiva después del primer año de vida (Gordon y Donzis, 1985). El radio de curvatura de la córnea es de 7.7 mm en el exterior y de 6.5 mm en el interior. La curvatura es mayor en hombres que en mujeres, su diámetro promedio horizontal es de 11 a 12 mm en el 95% de los ojos y representa 1.3 cm2 de la superficie ocular. Los rangos de medida son 1% más grandes en hombres que en mujeres. El espesor de la córnea puede variar dependiendo de varias condiciones, por ejemplo, la osmolaridad de la lágrima, el aporte de oxígeno, la edad y si la persona está tomando medicamentos. Su curvatura puede ser modificada por el poder de los fluidos intraoculares o por la presión palpebral, esas fuerzas pueden provocar errores refractivos. La córnea ocupa el 0.07% del volumen del globo ocular, este porcentaje es muy pequeño cuando lo comparamos con el volumen que tiene la córnea de algunos animales, por ejemplo el 0.25% en el conejo, 0.5% en ratones (Gordon y Donzis, 1985). La transparencia corneal se mantiene por diferentes mecanismos y depende de las propiedades 4 mecánicas, propiedades ópticas, las propiedades de transferencia de masa, estado nutricional y metabólico, cambios en el medio ambiente y capacidad de reparación de daños. El metabolismo corneal comprende una serie de procesos químicos de los cuales se obtiene energía, que se utiliza para la función normal del tejido. Esta energía se requiere para mantener la transparencia e hidratación. Por carecer de vasos sanguíneos, se nutre a través del sistema de conductos linfáticos, del humor acuoso y del oxígeno del aire con el que está en contacto (Freegard, 1997). La córnea carece devasos sanguíneos y se encuentra abundantemente inervada por terminaciones derivadas de los nervios ciliares. Histológicamente, la córnea está constituida por cinco capas: una capa externa formada por el epitelio, membrana de Bowman, una capa media o estroma corneal, una membrana basal denominada membrana de Descemet y una capa interna o endotelio corneal, según se describe a continuación (Fig. 2): 1.2.1. Epitelio corneal La capa más externa de la córnea está constituida por un epitelio estratificado sin estrato córneo, cuyo espesor oscila entre 50 y 56 μm. En su zona central tiene entre 5 y 7 capas de células, mientras que en periferia tiene entre 8 y 10 capas (Fig. 3). La parte periférica de la córnea se continúa con el epitelio conjuntival que cubre a la esclerótica. Las células que constituyen al Figura 2. Histología de la córnea humana. Imagen de microscopía óptica que muestra las capas corneales: epitelio, membrana de Bowman, estroma, membrana de Descemet y endotelio (Tomada de Ross, 2ª edición). 5 epitelio anterior tienen un tamaño aproximado de 10 μm de diámetro y 20 μm de longitud y representan el 10% del espesor corneal (Cardona, 2010). El epitelio corneal está constituido por 3 capas o estratos celulares, de la zona basal a la superficie como sigue: células basales, células alares y células superficiales o apicales (Fig. 4). La capa más superficial del epitelio está formada por las denominadas células superficiales, o apicales, que están en contacto directo con las lágrimas. Durante el proceso de descamación fisiológica de la córnea, estas células superficiales acaban desprendiéndose, siendo rápidamente sustituidas por células de estratos inferiores. La superficie externa de las células epiteliales apicales posee plegamientos de entre 0.5 y 1.2 μm cuya función es aumentar la superficie de Figura 3. Epitelio corneal. Pueden diferenciarse las distintas capas celulares del epitelio corneal: células superficiales, células alares y células basales. Tinción con hematoxilina-eosina. Escala: 100 μm. (Foto original del Lab. de Inmunoterapia e Ingeniería de Tejidos, Fac. Medicina, UNAM). 100 µm Figura 4. Dibujo del epitelio anterior de la córnea donde se señalan las diferentes capas celulares que lo componen (Tomada de Cardona, 2010). 6 contacto entre las células y el exterior (Pfister, 1973). Característicamente, los núcleos de las células de este estrato celular se aplanan y los organelos citoplasmáticos desaparecen gradualmente, lo cual indica una disminución progresiva de la actividad metabólica, lo que lleva a la muerte y desprendimiento celular. Es de notar, que estas células están cubiertas por mucopolisacaridos que forman una interfaz que permite que las lágrimas se adhieran mejor a la superficie apical de estas células. El estrato intermedio del epitelio corneal está constituido por 2 o 3 capas de células que poseen prolongaciones en forma de alas, por lo que se denominan células alares. Estas células tienden a aplanarse conforme se acercan a la superficie, siendo sus núcleos paralelos a ésta. El estrato basal está formado por células de aspecto cilíndrico, perpendiculares a la superficie, que presentan un núcleo prominente en su parte anterior. Las células basales proceden de las células amplificadoras transitorias que migran desde el limbo esclerocorneal, siendo éstas las únicas células epiteliales que poseen actividad mitótica y dan origen a las células del estrato intermedio (Lavker et al., 1991). Los núcleos de estas células contienen ferritina, proteína que se une a hierro, y que protege de esta manera a las células de las lesiones por radicales libres causadas por la exposición de luz ultravioleta. En la figura 5 se puede apreciar un esquema de estas células y sus relaciones. Entre las células epiteliales de la córnea existen numerosas interdigitaciones y uniones intercelulares de tres tipos: a) desmosomas: que son uniones intercelulares puntiformes que proporcionan una gran estabilidad mecánica al epitelio, formados por proteínas del tipo de las cadherinas que atraviesan la membrana celular, las cuales hacia el exterior celular se unen a cadherinas de otra célula adyacente y, por la parte interior (citosol), a filamentos de queratina; los desmosomas son más abundantes en las capas superficiales, aunque se encuentran por todas las capas del epitelio, b) uniones comunicantes (gap juntions): que forman canales de iones y moléculas hidrofílicas, para el paso de moléculas de una célula a otra, son más abundantes en las capas basales aunque se encuentran por todas las capas del epitelio y c) zónulas ocluyentes o uniones estrechas: que constituyen una fusión real de las bicapas lipídicas de las membranas celulares adyacentes (Mac Laughlin et al., 1985) y se encuentran sobre todo en las capas 7 superficiales. Las uniones estrechas constituyen un mecanismo muy importante para el mantenimiento de la homeostasis interna de la córnea, ya que impiden el paso de todo tipo de moléculas al espacio intercelular, formando así una barrera entre la córnea y el exterior. En particular se encargan de controlar el grado de permeabilidad al O2 y de regular la concentración de agua al interior del estroma corneal. Las células epiteliales expresan queratinas específicas de la córnea, en especial queratina 3 (codificada por el gen KRT3) y queratina 12 (codificada por el gen KRT12) (Moll et al., 1982), las cuales pueden utilizarse como marcadores de diferenciación epitelial corneal. Entre las células basales podemos encontrar linfocitos y células de Langerhans, particularmente en la periferia, ya que hacia el centro corneal son prácticamente inexistentes. La disminución de células presentadoras de antígenos en el centro corneal explica la buena tolerancia inmunológica de los injertos corneales (Fig. 6), (Forrester et al., 2002). Figura 5. Esquemas del epitelio corneal. Se puede apreciar la localización de la membrana de Bowman, la membrana basal, las células basales, las células aladas y las células superficiales con sus pliegues membranosos, lo cual les permite tener una mayor adherencia de las lágrimas para evitar la desecación (Tomada de Cardona, 2010). 8 Las células de la capa basal del epitelio se adhieren a la membrana basal mediante hemidesmosomas, que constituyen complejos de unión muy fuertes entre las células y la membrana basal. Por debajo de los hemidesmosomas existe un entramado de fibrillas de colágena tipo VII (fibrillas de anclaje) que unen a estas células con la membrana basal, a la membrana de Bowman y al estroma anterior, donde se fijan mediante placas de colágeno tipo IV, tipo VII y laminina (placas de anclaje) (Gipson et al., 1988). Es de notar que el empleo de lentes de contacto puede llegar a debilitar de manera discreta la adherencia celular afectando algunas porciones de la superficie, por lo que el epitelio anterior puede presentar una ligera separación del resto de las capas corneales, y también pueden existir laceraciones corneales a causa del exceso de fricción entre el lente de contacto y la superficie corneal. De hecho, se considera en cierto grado “normal” una ligera erosión corneal en los usuarios de lentes de contacto. De este hecho se han realizado estudios donde se ha podido observar que la reepitalización corneal desde la capa basal lleva un período menor a una semana. El epitelio corneal tiene un tiempo de recambio de alrededor de 7 días, aunque las verdaderas células madre de este epitelio se encuentran en el limbo esclerocorneal, que es el límite entre la córnea y la esclerótica. Figura 6. Lámina epitelial corneal procesada por inmunohistoquímica enzimática para moléculasclase II del complejo principal de histocompatibilidad. Se observan células de Langerhans (de aspecto dendrítico en mayor densidad en el epitelio del limbo esclerocorneal. 10X. (Foto original del Lab. de Inmunoterapia e Ingeniería de Tejidos, Fac. Medicina, UNAM). 9 Debajo del epitelio corneal anterior encontramos una membrana basal (Fig. 7) de aproximadamente 75 nm de espesor. Junto con los hemidesmosomas y las fibrillas de anclaje, la membrana basal juega un papel importante en la unión del epitelio corneal a la membrana de Bowman. Al microscopio electrónico, la membrana basal está formada por una zona clara anterior de 25 nm (lámina lúcida) y una zona oscura posterior de 50 nm (lámina densa). 1.2.1.2. Mantenimiento del epitelio corneal. El epitelio corneal se renueva cada 7 días (Hanna et al., 1961) a partir de las células madre que se encuentran en el limbo esclerocorneal (Tseng, 1989). La hipótesis más aceptada es la del movimiento celular X,Y,Z (Fig. 8) (Thoft y Friend, 1983), según la cual, las células madre limbares tienen un desplazamiento horizontal centrípeto (Y) y se diferencian a células amplificadoras transitorias. Posteriormente, estas células alcanzan la capa basal del epitelio, donde proliferan y se desplazan verticalmente (X), diferenciándose hacia células postmitóticas suprabasales o alares. Éstas últimas se diferencian hacia células superficiales que acaban descamándose a la lagrima (Z) (Lehrer et al., 1998). Células basales Membrana basal: Lámina lúcida Lámina densa Membrana de Bowman Figura 7. Representación esquemática de los mecanismos de adhesión del epitelio corneal a la membrana basal y a la membrana de Bowman (Tomado de Gipson et al., 1988). 10 1.2.2. Membrana de Bowman. Por debajo del epitelio corneal se encuentra una estructura denominada membrana de Bowman. En realidad la membrana de Bowman es una zona modificada del estroma corneal y de naturaleza muy elástica y resistente, de manera que impide el desprendimiento del estroma corneal del epitelio corneal anterior, situación que puede suceder en algunas patologías. Esta membrana termina drásticamente a la altura del limbo esclerocorneal. La membrana de Bowman mide entre 8 a 12 μm de espesor y es completamente acelular, por lo que cuando existe algún daño a este nivel no se regenera, formando una cicatriz opaca que puede alterar la visión (Fig. 9) (Cardona, 2010). Además, posee numerosas fenestraciones que son atravesadas por terminaciones nerviosas sensitivas, procedentes del plexo nervioso estromal (Geneser, 2000; Rozsa, 1982). Figura 9. Corte histológico de la parte anterior de la córnea en la zona del limbo esclerocorenal. Note que se observan células epiteliales de la córnea (CEp) y del epitelio conjuntival (CjEp. La Membrana de Bowman (B) sólo se localiza por debajo del epitelio corneal. HyE. (Tomada de Ross, 3 edición). Figura 8. Hipótesis del movimiento celular (X+Y=Z). Las células madre del epitelio corneal localizadas a nivel del limbo esclerocorneal migran hacia el ecuador corneal (y) para desplazarse verticalmente (x) y descamarse a la lágrima (z) (Tomada de Lehrer et al., 1998). 11 La membrana de Bowman está formada de fibrillas de colágena tipo I dispuestas de manera aleatoria. En la unión de la membrana de Bowman con el epitelio, existen láminas de anclaje constituidas por colágena tipo VII que se introducen hasta el estroma, se ramifican en forma intrincada entre las fibrillas y finalizan en una estructura llamada placa de anclaje constituida por laminina. La elasticidad y cohesión de la membrana de Bowman juega un papel muy importante dentro de la función corneal, pues esto permite mantener un alto nivel de regularidad del epitelio corneal permitiendo el mantenimiento de una superficie ópticamente estable, la cual se obtiene con ayuda de la capa superficial de lágrimas. Por otro lado, también contribuye a preservar la curvatura corneal e impide que, en casos donde existe abrasión epitelial, el daño se extienda a capas más profundas y pueda derivar en problemas de opacidad o daños irreversibles (Cardona, 2010). 1.2.3. Estroma corneal. Con un espesor de 0,5-0,54 mm en la zona central, y 0,7 mm en la periferia, el estroma constituye el 90% del espesor corneal total. Histológicamente, el estroma corneal está formado por una matriz extracelular (constituida principalmente por colágena tipo I y proteoglucanos) en la cual se localizan las células estromales denominadas queratocitos (Fig. 10). Su matriz extracelular está formada por colágena y glucosaminoglucanos. La composición química de la matriz del estroma corneal está constituida por agua (78%), colágena (15%), sales (1%), mucopolisacáridos (1%) y otras proteínas (1%), las células contenidas en el estroma ocupan entre el 2 y 3% del volumen total corneal (Jester et al., 2005). 1.2.3.1. Matriz extracelular del estroma corneal. a) Componente fibrilar. La matriz extracelular está formada por una red tridimensional de fibras de colágena cuya orientación es fundamental para permitir la correcta refracción de la luz hacia el interior del ojo, así como la resistencia mecánica de toda la estructura corneal. La colágena está constituida principalmente por microfibrillas de colágena tipo I (más del 98%), y en menor proporción por microfibrillas de colágena tipo III, V y VI (aproximadamente el 2%) (Fig. 11) (Marshall, 1991). La colágena forma alrededor de 250 láminas que están organizadas paralelamente a la superficie corneal, miden aproximadamente 23 nm de diámetro y hasta 1 cm de longitud. Dentro de cada lámina, todas las fibras tienen la misma dirección, aunque la orientación entre una y otra lámina es oblicua (Fig. 12). Esta disposición permite que el estroma 12 sea transparente, dispersando menos del 10% de la luz que incide sobre él (Freegard, 1997; Maurice, 1957). Estas láminas se organizan de tal manera que permiten la dispersión de las ondas de luz gracias a la distancia que existe entre ellas, dando la principal característica de transparencia a la córnea (Freegrad, 1997; Maurice, 1957). Las láminas de colágena están constituidas por haces de fibras con un espesor de alrededor de 2 μm y un ancho de 260 μm, estas bandas se extienden de limbo a limbo y se disponen oblicuas entre sí en la parte anterior del estroma y de manera ortogonal en la parte posterior del mismo. En el limbo esclerocorneal las fibras de colágena realizan un giro y se disponen circunferencialmente formando un anillo alrededor de la córnea de 1.5 a 2.0 mm de ancho que mantiene la curvatura de la córnea. Este anillo desempeña una función clave en las posibles alteraciones de la estructura estromal producidas tras la cirugía de refracción o de catarata y que puede dar lugar a errores de la refracción tras la intervención. Figura 10. Estroma corneal. Imagen microscópica de la córnea, en la que se aprecian queratocitos y fibras de colágeno. HyE. Escala: 100 μm. (Foto original del Lab. de Inmunoterapia e Ingeniería de Tejidos, Fac. Medicina, UNAM). Queratocitos Fibras de colágena 100 µm 13 Las láminas muestran ciertas tensiones en algunas zonas, las cuales pueden observarse mediante el uso de filtros polarizados como los del oftalmoscopio, en la cual puede apreciarse una cruz que muestra las zonas más tensas de las fibras, por lo regular esa cruz es llamada “cruz de Malta” y se observa en posición 12 a 6 y 3 a 9 e indican cierto grado de compresión, en casos extremos esto puede demostrar grados de falta de nutrientes entre las fibras. La nutrición del estroma se lleva a cabo mediante la difusión del humor acuoso y en las zonas circundantes puede tambiénnutrirse mediante los vasos perilímbicos. Figura 11. Corte semifino de córnea. En el estroma corneal se observan con claridad las fibras de colágena en una formación regular. Tinción: azul de toluidina. 40X. (Tomado de Atlas digital de Histología, BCyT, Fac. de Medicina, UNAM). Figura 12. Disposición de las capas de colágeno en el estroma corneal. Imagen de microscopía electrónica de transmisión en la que se muestra la disposición de las láminas y de las fibras de colágena. Se puede observar que son perpendiculares unas con respecto a las otras. Escala: 20 μm. (Foto original del Depto. de Biología Celular y Tisular). 20 μm 14 Las fibras muestran un índice de refracción de 1.411, mientras que el índice de refracción de la matriz extrafibral es de 1.365, a pesar de esta diferencia la dispersión de la luz es mínima por la gran uniformidad en el tamaño y la separación de las fibras de colágena. Entre las láminas de colágena se encuentran los queratocitos, que son fibroblastos especializados de los cuales se hablará más adelante. b) Proteoglucanos. El estroma corneal es muy rico en este tipo de componentes, especialmente condroitínsulfato y queratánsulfato. Los proteoglucanos corneales tienen una gran capacidad para atraer agua y cationes, lo cual hace que el estroma corneal tienda a edematizarse absorbiendo agua desde la cámara anterior. La bomba metabólica del endotelio y en menor medida la del epitelio, evitan la edematización del estroma. La distribución de proteínas en la córnea no es uniforme, por lo que la cantidad de agua es menor en la región anterior que en la posterior (Castoro et al., 1998). 1.2.3.2. Queratocitos Los queratocitos son fibroblastos especializados que se encuentran entre las láminas del estroma corneal y juegan un papel importante en la síntesis de proteoglucanos y colágena de la matriz extracelular corneal. Los queratocitos son células grandes y planas, con prolongaciones que le confieren una forma estrellada. Ante una lesión los queratocitos migran a la zona dañada y tratan de repararla (Robb et al., 1962). Los queratocitos ocupan aproximadamente el 10% de la masa total del estroma corneal, donde hay aproximadamente 2.4 millones de células en total. Los queratocitos pueden llegar a medir hasta 2,000 μm² con largas prolongaciones que miden alrededor de 80 y 160 nm semejando la morfología de células dendríticas (Fig. 13). Estas prolongaciones están involucradas en la comunicación celular (Jester, 1999), ya que se ha observado que existen desmosomas y uniones comunicantes y uniones estrechas, sugiriendo que los queratocitos están involucrados en un sistema sincronizado permitiendo una comunicación lateral, anterior y posterior (Müller, 1995). El núcleo de los queratocitos es la principal estructura que refleja la luz. Tiene un diámetro aproximado de 0.6 μm, ocupando la mayor parte de la célula. El núcleo está rodeado por una pequeña banda de citoplasma que contiene una gran cantidad de retículo endoplásmico y de 15 cisternas del aparato de Golgi lo que sugiere que los queratocitos tienen una alta tasa de síntesis de proteínas que son empleadas para el mantenimiento de la matriz extracelular (Müller, 1995). Se ha observado que los queratocitos adyacentes están unidos mediante desmosomas, y uniones ocluyentes, proporcionándoles un soporte y mayor cohesión en el estroma corneal. Además, entre las prolongaciones de los queratocitos hay uniones comunicantes lo que permite que las células mantengan sincronizado su metabolismo, lo que contribuye a la homeostasis del estroma corneal (Poole, 1993). La principal función de los queratocitos es la producción y mantenimiento de la matriz extracelular (ME) (Poole, 1993; Fini, 1999). Los queratocitos sintetizan y secretan colágena tipo I, II, V y VI (Birk, 1981; Birk, 1990; Cintron, 1988), glucoproteínas como fibronectina, laminina y nidogen (Kohno, 1987, Schittny, 1988), glucosaminoglucanos como queratán sulfato, dermatan sulfato, condroitín 4-sulfato, condroitín 6-sulfato, condroitín no sulfatado y heparán sulfato (Birk, 1981; Poole, 1993), proteoglucanos (PGs) (Müller, 1995), enzimas como la lactato deshidrogenasa (LDH) (Jester et al.,1999), la aldehído deshidrogenasa (ALDH), la transquetolasa (TKT) y la alcohol deshidrogenasa (ADH) (Jester et al., 2005), que contribuyen al mantenimiento de la integridad de la estructura y la calidad óptica del estroma. Cuando el estroma corneal se lesiona, los queratocitos se diferencian y cambian su morfología hacia miofibroblastos, que son células grandemente productoras de colágena I y altamente contráctiles, por lo que la matriz extracelular se desorganiza con el A B Figura 13. Queratocitos. A) Queratocitos humanos en cultivo. Contraste interferencial diferencial. B) Imagen de microscopía electrónica de transmisión en la que se muestra una célula corneal estromal humana, situada entre dos láminas de colágena del estroma corneal. Escala: 20 μm. (Fotos originales del Lab de Inmunoterapia e Ingeniería de Tejidos). 16 resultado de que se produce una cicatriz y opacidad corneal (Fini, 1999). 1.2.3.3. Alcohol deshidrogenasa en la córnea y queratocitos La enzima alcohol deshidrogenasa (ADH) cataliza la oxidación reversible de alcoholes primarios, secundarios y cíclicos de origen endógeno o xenobiótico, a sus correspondientes aldehídos y cetonas. Es un sistema enzimático que se encuentra principalmente en el citoplasma de queratocitos de diferentes especies (Jörnall et al, 2000). La familia de las ADH son metaloenzimas ligadas a zinc, con dímeros compuestos por subunidades de 374 residuos aminoacídicos y con un peso molecular de 40 KDa. Cada subunidad consta de 2 dominios, un dominio catalítico y un dominio de unión a la coenzima, separados ambos por una hendidura hidrofóbica que forma el bolsillo de unión al sustrato (Edenberg et al, 1997) (Fig. 14). Existen 8 clases diferentes de ADH, ADH1-ADH8, que se diferencian en su especificidad de sustrato y propiedades cinéticas. En el humano sólo se han detectado las clases I, II, III, IV y V (Duester et al, 2000). La expresión de ADH4 en el epitelio pigmentario de la retina sugiere la participación de esta enzima en el ciclo visual. El ciclo visual es básicamente un proceso cíclico en el que se produce la conversión del 11-cis-retinal a todo-trans-retinol, por acción de la luz, y la posterior regeneración de 11-cis-retinal en la oscuridad. Los eventos moleculares que constituyen el ciclo visual tienen Figura 14. Modelo de la estructura molecular de la alcohol deshidrogenasa 1 humana (Tomada de Duester, 2000). 17 lugar principalmente en dos tipos celulares de la retina: las células del epitelio pigmentado y los segmentos externos de los fotorreceptores (conos y batones) (Saari, 1999). La localización de ADH4, junto con otras enzimas, receptores y proteínas relacionadas con el metabolismo y acción de los retinoides, en los tejidos oculares sugieren varias implicaciones fisiológicas de la enzima a través de su actividad todo-trans-retinol deshidrogenasa en la síntesis de ácido retinoico. En particular, en la córnea, la enzima ADH favorece el mantenimiento del epitelio anterior de la córnea. En la córnea, también se ha detectado ADH4 en el epitelio corneal anterior y en la monocapa de células endoteliales, localización que sugiere una función como retinol deshidrogenasa en la síntesis del ácido retinoico, imprescindible para el mantenimiento de estos tejidos. La localización de ADH4 en el epitelio escamoso estratificado y en la monocapa de células endoteliales de la córnea, sugiere una función protectora frente al estrés oxidativo generado en la capa más cercana al medio externo, implicada en la desintoxicación de productos de la peroxidaciónlipídica. De la misma forma, ADH4 en la retina, coroides y nervio óptico, podría estar también implicada en esa función. Estudios en modelos animales de intoxicación alcohólica crónica, han mostrado que el alcohol induce la formación de radicales libres en el globo ocular y que las estructuras más afectadas en este sentido son, nuevamente, el nervio óptico, la retina –coroides y la córnea (Pinazo, 1999). Así, la expresión de ADH4 en estas capas podría estar relacionada con la desintoxicación de los productos de peroxidación tanto en condiciones normales como durante la intoxicación etílica. La distribución de ADH4 en estas zonas, especialmente susceptibles a la generación de radicales libres, sugiere una importante función protectora frente a los aldehídos generados en el proceso de estrés oxidativo. Los tejidos oculares, poseen una elevada expresión de ADH4, que se ha detectado en algunas capas de la córnea, la coroides, el cuerpo ciliar, la retina y en el nervio óptico. La elevada eficiencia de ADH4 con diferentes isómeros de retinoides, sugiere su participación en el mantenimiento de los tejidos oculares a través de su actividad todo-trans- retinol deshidrogenasa para la generación 18 de ácido retinoico. Por otra parte, podría también participar en el ciclo visual, en la generación del fotopigmento en la retina, a través de su actividad 11-cis-retinol deshidrogenasa (Wang et al., 1999). En un estudio realizado por Mootha, en 2009, demostró la presencia de ADH en queratocitos (Fig. 15) en el interior de estromas corneales sanos, correlacionándolo con un adecuado estado funcional, mientras que en pacientes con queratoconos, los queratocitos no mostraron actividad de ADH. 1.2.4. Membrana de Descemet. Esta estructura intensamente PAS positiva separa el estroma del endotelio corneal (Fig. 16). En realidad es una membrana basal verdadera producida fundamentalmente por el endotelio o epitelio posterior de la córnea. Al momento del nacimiento la membrana tiene un grosor aproximado de 3 μm, sin embargo se va engrosando hasta alcanzar un tamaño de 10 μm en el adulto. La membrana de Descemet se mantiene unida de forma muy tenue al endotelio corneal, y se extiende periféricamente por debajo de la esclera en forma de una malla denominada ligamento pectíneo o pectinado, el cual se inserta en el músculo ciliar ayudando a mantener la curvatura natural de la córnea. En el ángulo esclerocorneal la membrana de Descemet se inserta en la llamada línea de Schwalbe. Al microscopio electrónico, la membrana de Descemet aparece como un enrejado de fibrillas de Figura 15. Expresión de ADH en queratocitos humanos. A. Queratocitos que muestran actividad de ADH en un estroma corneal sano; B. Queratocitos sin actividad de ADH en un estroma corneal humano con queratocono (Tomada de Mootha, 2009). A. B. 19 colágena tipo IV, VII y VIII, laminina y fibronectina (Tamura, 1991). Estas colágenas toman un patrón hexagonal que es lo que brinda elasticidad a la membrana (Marshall, 1991). La membrana de Descemet posee una zona estriada anterior (que se desarrolla durante la vida intrauterina), y una zona no estriada posterior (que se establece a lo largo de la vida). En su conjunto, la membrana de Descemet es una estructura muy elástica, capaz de regenerarse con rapidez y muy resistente a la acción de enzimas proteolíticas. Por este motivo, en úlceras corneales graves, la membrana de Descemet resiste formando un descematocele. 1.2.5. Endotelio corneal El endotelio corneal constituye la capa más interna de la córnea, en contacto directo con la cámara anterior del ojo y, por lo tanto, con el humor acuoso. Es en realidad una capa de mesotelio, aunque tradicionalmente se le ha llamado endotelio por estar en contacto con un líquido (el humor acuoso) por similitud al endotelio vascular en contacto con otro líquido (la sangre). Histológicamente, el endotelio corneal está constituido por una monocapa de células planas hexagonales que se imbrican unas con otras para formar un mosaico. Las uniones de las células endoteliales a la membrana de Descemet son muy tenues lo cual les permite desplegarse para cubrir toda la superficie posterior de la córnea (Waring et al., 1974). Entre las células, existen numerosas uniones ocluyentes del tipo mácula ocludens (menos fuertes que las zónulas ocluyentes del epitelio, por lo que la barrera endotelial no es tan eficaz como la epitelial) (Mac Laughlin et al., 1985) así como uniones comunicantes. Cada célula del endotelio corneal tiene un grosor de 4 a 5 μm y de 20 μm de longitud. El endotelio corneal representa el 1% del espesor total de la córnea (Fig. 16) y es el responsable de un importante proceso de transporte de agua e iones del estroma hacia la cámara anterior del ojo. El Figura 16. Corte histológico de la porción posterior de la córnea. Se observa el estroma corneal (S), la membrana de Descemet (D) y la capa de células endoteliales (CEn). HyE. (Tomada de Ross, 3ª edición). 20 espacio que existe entre las células endoteliales es de aproximadamente 200 A° y en la porción apical de las células se localizan las máculas ocluyentes. Las células endoteliales mantienen el equilibrio de agua del estroma, de manera que son responsables del contenido acuoso que tiene la córnea. Cuando el endotelio sufre una lesión la córnea se inflama a una velocidad de 127 μm/hr, lo que demuestra claramente la importancia de esta capa celular en su función de barrera. Cuando se inhibe la bomba de Na+/K+ presente en las membranas de las células endoteliales, la velocidad de tumefacción corneal es de unos 33 μm/hr. Esta tumefacción representa el movimiento de líquidos y solutos del humor acuoso hacia el estroma a través de la barrera incompleta de la capa celular. El exceso de agua en el estroma provoca la pérdida de transparencia. La tumefacción depende en gran parte de la temperatura corneal ya que cuando se enfría se inflama, a este fenómeno se le denomina inversión térmica. En los bancos de ojos, es frecuente observar que las corneas tienen un cierto grado de inflamación debido al proceso de enfriamiento al cual son sometidas. Esta tumefacción disminuye después de que las corneas son trasplantadas. El endotelio permite el paso de líquido del humor acuoso hacia el estroma corneal a una velocidad de 6 a 8 ml/hr. Una bomba de Na+/K+ se localiza en la membrana basolateral de las células endoteliales, en el humano existe una concentración aproximada de 6x106 ATPasas por célula, mientras que en el conejo es de 3x106. En un afán de comparación, existe una concentración de ATPasas por célula en los túbulos contorneados renales y en el músculo cardiaco ventricular de aproximadamente 4 a 5x106. La actividad de la ATPasa es fundamental para mantenimiento de la hidratación corneal normal, la inhibición de la bomba mediante algún inhibidor específico, por ejemplo, ouabaína interrumpe el transporte de K+ causando la tumefacción endotelial. Por el contrario, una córnea inflamada y edematosa tiene una disminución en las ATPasas en las células endoteliales. Esto es ha evaluado por la vía de la ciclooxigenasa de la cascada del ácido araquidónico. Por otro lado, el bicarbonato también es esencial para mantener el grosor corneal. Así, se ha observado que la eliminación de bicarbonato de la solución de irrigación del endotelio de la córnea aislada hace que la córnea se hinche y se ha demostrado un flujo neto de bicarbonato desde el estroma hacia el humor acuoso. El bicarbonato transportado por el endotelio se produce en el interior de la célula por acción de la anhidrasa carbónica. El dióxido de carbono se difunde hacia el interior de la célula desde el espacio extracelular y se combina con el agua en una reacción catalizada por la anhidrasa carbónica formandoácido carbónico, que a su vez se convierte fácilmente en iones de hidrógeno y bicarbonato. La inhibición de esta reacción por los inhibidores 21 de la anhidrasa carbónica puede dar lugar a tumefacción corneal in vitro. Este efecto no es tan intenso como el que se observa cuando se inhibe la ATPasa de Na+/K+ y también es interesante el hecho de que la administración sistémica de acetazolamida, un diurético, no induce ningún efecto sobre el grado de hidratación corneal. Una característica del endotelio corneal es la disposición tan simétrica que tienen sus células (Fig. 17), las cuales conservan siempre en su estado normal una forma hexagonal, además de mantener siempre su mismo tamaño. Cualquier cambio, tanto en el tamaño como en la forma, indica un grado de alteración corneal. De manera tradicional, se consideraba que las células endoteliales corneales no tenían capacidad de regeneración en el ser humano, no existiendo mitosis tras el nacimiento. De este modo, habría una disminución progresiva del número de células endoteliales con la edad, por lo que las células remanentes aumentarían su tamaño para cubrir todo el espacio corneal. Distintos investigadores han demostrado que el endotelio corneal humano, como el resto de los tejidos del organismo, posee cierto número de células madre indiferenciadas y, por lo tanto, es capaz de proliferar y regenerarse en el adulto, aunque en un grado muy bajo (Joyce, 2003). La densidad celular en el adulto joven es de unas 3,000 a 3,500 células por mm2 de superficie corneal. La existencia de un número de células inferior a 500 – 700 células por mm2 puede asociarse a una pérdida de función endotelial. Figura 17. Endotelio corneal. Imagen de microscopía electrónica de barrido de la córnea humana en la que se aprecian las células endoteliales recubriendo toda la superficie interna de la córnea en una disposición muy ordenada. Escala: 50 μm. (Foto original del Depto. de Biología Celular y Tisular). 50 μm 22 1.3. Respuesta ante las heridas corneales: � Lesión epitelial: como respuesta a una erosión del epitelio corneal, se produce una liberación reactiva de citoquinas que provoca una reacción en 3 fases: a) la fase latente, con una duración de 4-6 horas, en la que se eliminan los restos celulares, se interrumpen las mitosis y se reducen los hemidesmosomas de unión a la membrana basal en la zona afectada (Dua et al., 1994); b) fase de migración celular, que dura de 24 a 36, en la que las células epiteliales aumentan de tamaño y mediante movimientos ameboides tienden a cubrir el defecto tisular (Cintron et al., 1982), de este modo, se consigue restablecer el efecto barrera gracias al aumento de la superficie celular y a la formación de fibrillas y filamentos, incluyendo la fibronectina; c) fase de proliferación celular: tras el cierre de la herida, se reactivan las mitosis, se activan las células madre limbares, se desarrollan las uniones con la membrana basal y se restablecen las terminaciones nerviosas (Crosson et al., 1986). Para la correcta recuperación del epitelio, es necesaria la presencia de células madre limbares así como de una membrana basal íntegra. � Lesión de la membrana de Bowman: la membrana de Bowman carece de capacidad regeneradora, por ello, durante la curación de una herida corneal que la involucra, se suele formar una delgada capa secundaria con una estructura similar a la membrana de Bowman, sin embargo, nunca recuperará el grosor inicial. El resultado de este proceso cicatricial anómalo suele ser la aparición de zonas corneales no transparentes denominadas leucomas. � Lesión estromal: cuando una herida corneal profunda afecta al estroma de la córnea, se produce localmente una liberación de citoquinas, la cual provoca en pocas horas un desplazamiento de polimorfonucleares de la sangre hacia la zona lesionada. A continuación se produce un acúmulo de fibroblastos y miofibroblastos en la zona, y los queratocitos migran hacia los márgenes de la herida para formar un sincicio. Finalmente, estas células experimentan un proceso de hipertrofia y proliferación que trata de incrementar la producción de colágena y mucopolisacaridos para compensar la pérdida de sustancia (Davidson y Galbavy, 1986). Sin embargo, esta pérdida de especialización de los queratocitos les lleva a liberar sustancias similares a las que se secretan en cualquier herida, generándose un aumento del tamaño de las fibras de colágena, junto con una 23 disposición irregular de las mismas fibras, disminuyendo así la resistencia y la transparencia de la córnea. Posteriormente, la herida sufre una remodelación gradual para favorecer el restablecimiento de la resistencia a la tensión, la cual aumenta gradualmente hasta el cuarto año tras la agresión corneal (Gosset y Dohlman, 1968). � Lesión endotelial: en ocasiones, un traumatismo quirúrgico, una enfermedad o simplemente la edad, pueden provocar una pérdida de células endoteliales. En estos casos, el endotelio responde con una fase de expansión y migración de las células adyacentes para cubrir el defecto tisular (Matsuda et al., 1985), produciéndose dos fenómenos: polimegatismo (aumento del tamaño de algunas células, provocando un aumento del coeficiente de variación del tamaño celular) y pleomorfismo (variación en la forma celular, con aumento del número de células que pierden su forma hexagonal). Al recuperar la monocapa confluente, se restablecen las funciones de barrera y bomba metabólica del endotelio corneal. 1.4. Inervación de la córnea. La inervación de la córnea proviene de la rama oftálmica del ganglio trigémino, que alcanza la córnea a través de los nervios nasociliares largos. Estos nervios penetran en el estroma corneal a nivel del limbo esclerocorneal, mediante 10 ó 12 troncos nerviosos que forman el plexo nervioso subepitelial. Este plexo está formado por ramificaciones horizontales muy numerosas, existiendo una terminación nerviosa por cada 1.5 células epiteliales basales (Rozsa y Beuerman, 1982), así como ramificaciones verticales hacia la superficie epitelial. Todo ello hace que exista una red densa de receptores sensitivos especializados que alcanza las capas superficiales del epitelio corneal (Assouline, 1993), por lo que se considera que la córnea es el tejido con más inervación de todo el organismo. Estas fibras nerviosas son de tipo sensitivo-nociceptivo, de velocidad de conducción lenta (Beuerman et al., 1980), aunque también se encuentran fibras simpáticas procedentes del ganglio cervical superior. Estas últimas fibras suelen alcanzar el limbo esclerocorneal asociadas a vasos sanguíneos, llegando algunos axones a nivel epitelial y subepitelial corneal (Assouline, 1993). 24 1.5 Limbo esclerocorneal. El limbo esclerocorneal es la zona de transición entre la córnea y la esclera (Fig. 18). En este límite, la membrana de Bowman termina de manera súbita y el epitelio suprayacente aumenta de espesor pasando de las 5 capas características del epitelio anterior corneal hasta las 10 ó 12 capas del epitelio conjuntival. El limbo esclerocorneal mide aproximadamente 1 mm de longitud y a partir de él y sobre él se extiende la conjuntiva bulbar. Por otro lado, es de notar que en esta zona, a diferencia del estroma corneal, se encuentran gran cantidad de vasos sanguíneos y vasos linfáticos. Algunas funciones fisiológicas de la córnea son provistas en gran medida por la actividad límbica, ya que este proporciona de nutrientes y oxígeno a la córnea. El epitelio del limbo esclerocorneal está formado por pequeñas células basales y varias capas sucesivas de células superficiales aplanadas poligonales. En la capa basal se localizan células madre, así, están localizadas en la transición de la córnea y la conjuntiva (Fig. 19) en donde proliferan y migran haciael al centro de la córnea (Oie, 2013). Figura 18. Corte histológico de la región del limbo esclerocorneal. Se puede observar el ángulo iridocorneal en el cual se encuentra el conducto de Schlemm (CS) y además la cámara anterior y posterior del ojo. Por debajo del iris (I) se observa el cuerpo ciliar (CC) con los procesos ciliares (PC) y los restos del ligamento suspensorio del cristalino (LSC) de la cámara anterior del ojo. La flecha señala la transición al epitelio de la conjuntiva bulbar. Tinción HyE. 4X. (Tomada del Atlas Digital del Depto. de Biología Celular y Tisular, Fac. de Medicina, UNAM). I PC CC CS LS 25 Además de las células madre epiteliales del limbo, en esta zona también se localizan por lo menos 2 tipos de células madre estromales que pueden diferenciarse a queratocitos del estroma corneal. Estas células después de diferenciarse migran hacia el estroma corneal y se colocan entre las láminillas del estroma corneal. Esta migración célular produce un recambio de los queratocitos que mueren en el interior del estroma, con lo cual el mantenimiento de las fibras de colágena del estroma se ve favorecido. 2. DIFERENCIAS HISTOLÓGICAS ENTRE CORNEA HUMANA CON CORNEAS DE CERDO Y CONEJO. Existen algunas similitudes entre las corneas de humano con las de otros mamíferos como conejo y cerdo. Estas similitudes están resumidas en la tabla 1. Figura 19. Esquema del limbo esclerocorneal donde se observa a la conjuntiva bulbar, el limbo y la córnea. Las célula madre epiteliales corneales, después de proliferar y diferenciarse, migran hacia el centro del epitelio corneal (Tomada de Oie, 2013). 26 Morfológicamente, la córnea humana es ligeramente ovalada, con un diámetro horizontal de 11.7 mm y un diámetro vertical de 10.6 mm (Doughty M, et al. 2000). El grosor de la córnea humana es menor en la parte central (536μm) con respecto a la periférica (672μm). Por otro lado, la córnea de cerdo es asimétricamente ovalada (Fig. 20) con un diámetro horizontal de 14.9 mm y un diámetro vertical es de 12.4 mm. El grosor de la córnea en la parte central es de aproximadamente 666 µm (Fabet C, et al. 2008), mientras que en la periferia el grosor aumenta ligeramente a 688 μm (Van der Woerdt et al. 1995. Andrew S, et al. 2001). Con respecto a la córnea del conejo de laboratorio (Oryctolagus cuniculus) es más delgada que la humana y que la del cerdo: el espesor aproximado es de 300 µm en el centro y de 400 µm en periferia. En humanos, aparentemente el género y la edad no influyen en el grosor de la córnea (Doughty M, et al. 2000), sin embargo, aún no hay información referente a que estos dos factores estén relacionados con el grosor de la córnea en cerdos y conejos (Fabet C, et al. 2008). Estudios en humanos indican que hay diferencias mínimas en el grosor de la córnea con respecto al grupo étnico, siendo en los caucásicos ligeramente más gruesa la córnea en comparación con los asiáticos, americanos y negros (Doughty M, et al. 2000). Lo mismo pasa con las diferentes razas de cerdos existentes, pero no así en conejos (Montiani-Ferreira, et al. 2003). Tabla 1. Comparación entre córneas de humano, cerdo y conejo Humano Cerdo Conejo Diámetro horizontal 11.7 mm 14.9 mm 17 mm- Diámetro vertical 10.6 mm 12.4 mm ND Grosor Central 536 µm 666µm 300 µm Grosor periférico 593 µm 688 µm 400 µm Poder refractivo (Dioptrías) 43.0µm 40.4µm 39,94 µm Tensión (%) 32µm 59.2 µm ND Tabla 1. Comparación entre corneas de humano, cerdo y conejo. Los datos fueron tomados de diferentes autores que se encuentran en el texto. ND: no disponible. 27 Es de notar que la córnea del conejo presenta 2 diferencias importantes respecto a la córnea humana: en primer lugar, carece de membrana de Bowman, lo cual contribuye a su menor espesor; en segundo lugar, el endotelio corneal de conejo muestra una gran tendencia a la mitosis (Muñoz et al., 1990) (Thomas, 1964), por lo que estas células, a diferencia de las humanas, tienden a proliferar activamente tanto in vivo como in vitro. En el humano, en el limbo esclerocorneal existe una zona gris que separa la córnea (que es transparente) de la esclera (que es blanca), mientras que en el conejo no existe esta zona pasando bruscamente de córnea a esclera, por lo que el limbo esclerocorneal es más delgado. La córnea del cerdo es más parecida a la del humano porque poseen las mismas 5 capas básicas (epitelio anterior, membrana de Bowman, estroma corneal, membrana de Descemet y endotelio), aunque hay que notar las corneas de cerdo son ligeramente más gruesas debido a que el epitelio corneal anterior tiene alrededor de 7 a 9 capas de células (Fig. 21) (Endo K et al. 2004), en comparación con las del humano que tiene sólo 5 capas celulares. La membrana de Bowman en el cerdo es similar a la del humano (Lee H et al. 2006). Figura 20. Dibujo de córnea derecha de cerdo en el que se señalan sus medidas en relación con su grosor y sus diámetros. Nótese la forma ovalada de la córnea de cerdo (Tomada de Fabet C, et al. 2008). 28 Por otro lado, cuando los estromas corneales de cerdo y humano se someten a procedimientos de congelación y descongelación, se observa que los estromas conservan una estructura similar (Oh et al, 2009). Además, las tensiones de estiramiento y relajación de las fibras de las córneas de cerdos y humanos son muy similares, difiriendo sólo en la tensión de relajación. Las tensiones de estiramiento de la córnea son de 3.81 MPa y 3.70 MPa para humano y cerdo, respectivamente (Zeng et al, 2001). Con relación a las tensiones de relajación, en humano es del 32% en comparación con el 59.2% para el cerdo (Zeng et al, 2001), lo que indica que las córneas de cerdo, a pesar de su mayor grosor, son un poco más débiles que las de humano (Ahearne et al, 2007), sin embargo, esta diferencia puede deberse a la edad y/o al método de conservación en cual se guardaron las córneas para su transportación y posterior estudio (Hara H, Cooper D. 2011). Por otra parte, Elsheikh y cols (2008), observaron que las córneas porcinas y humanas tienen casi la misma respuesta a tensiones por periodos cortos y largos, siendo las de humano, por su mayor rigidez, las que poseen un estado de estrés durante mayor tiempo. Es de notar que aún no hay Figura 21. Comparación histológica entre córnea de humano y de cerdo. Se puede observar el ligero mayor grosor del epitelio corneal anterior y en general de la córnea del cerdo con respecto a la de humano. Por otro lado, en ambas corneas se observan las 5 capas características. Tinción de HyE. 10X (Tomada de Hara H y Cooper D, 2011). 29 estudios suficientes que apoyen la idea de que la rigidez de la córnea sea esencial para la función óptica, ya que la rigidez y la flexibilidad de la córnea, el limbo y la esclera son diferentes entre sí, sugiriendo que estas dos propiedades no son esenciales en el mantenimiento de la integridad del globo ocular (Hara H, Cooper D. 2011). Las comparaciones de diámetro, grosor y tensión demuestran que la córnea del cerdo es ligeramente más grande, gruesa y con un mayor porcentaje de relajación que la del humano, sin embargo, estas diferencias no son significativas, Además, es necesario puntualizar que el injerto que se trasplanta es sólo de la parte central de la córnea, que tiene un diámetro de entre 6 y 8 mm aproximadamente (Hara H, Cooper D. 2011). Por lo anterior, las córneas de cerdo pueden ser utilizadas como xenotransplantes para humanos. 3. PATOLOGÍAS COMUNES DE LA CÓRNEA Las patologías corneales son padecimientos o alteraciones en la transparencia, en la curvatura y espesor de la córnea y son el resultado de la falta de nutrientes, hormonas, riego sanguíneo o inervación. Normalmente las lesionesson bilaterales, tienden a ser progresivas y tener patrones hereditarios. Algunas de estas distrofias se pueden manifestar en el nacimiento, aunque la mayoría se inician a edades más avanzadas (Willams, 2003). Por otro lado, las células madre del epitelio anterior de la córnea pueden disminuir o agotarse por completo a causa de enfermedades o lesiones extensas, lo cual produce alteraciones de la superficie corneal que conducen a la conjuntivalización de la córnea, fenómeno que se caracteriza por vascularización, aparición de células caliciformes y un epitelio irregular e inestable. Estas alteraciones producen molestias oculares y disminución de la visión. Las lesiones menores de la superficie corneal curan con rapidez por inducción de la proliferación de las células madre y su migración desde el limbo esclerocorneal para reparar el daño (Willams, 2003). La tumefacción corneal luego de una lesión del epitelio anterior o del epitelio posterior altera la distribución ortogonal normal de las fibras de colágena del estroma corneal y conduce a la disminución de la transparencia o a la opacidad de la córnea. Durante el proceso de curación que sigue a una lesión de la córnea se ha demostrado un aumento en la expresión del lumicano, que es un poteoglucano rico en leucina (Pozos, 2012). 30 La transparencia de la córnea necesita una regulación precisa del contenido de agua del estroma. El daño físico o metabólico de este epitelio conduce a la tumefacción rápida del estroma corneal y, si la lesión es grave, a la opacidad de la córnea. A la restauración de la integridad epitelial suele seguirle la disminución de la tumefacción, aunque las córneas pueden edematizarse más allá de su capacidad de autorreparación. Estos edemas pueden producir opacidades focales permanentes causadas por la aglomeración de fibras de colágena en la córnea edematizada. Los glucosaminoglucanos sulfatados esenciales que normalmente están localizados entre las fibras de colágena corneales desaparecen de la córnea cuando esta está afectada (Gulias et al., 2006). El Comité Internacional de Clasificación de las Distrofias Corneales, clasifica estas distrofias por la capa corneal afectada de la siguiente manera: - Distrofias epiteliales y subepiteliales: 1. Distrofias de la membrana basal del epitelio 2. Distrofia con erosión epitelial recurrente (ERED). 3. Distrofia corneal subepitelial mucinosa (SMCD). 4. Distrofia corneal de Meesmann (MECD). 5. Distrofia corneal epitelial de Lisch (LECD). 6. Distrofia corneal gelatinosa en gotas (GDLD). - Distrofias de La Capa de Bowman 1. Distrofia corneal de Reis–Bücklers (RBCD) Distrofia corneal granular tipo III. 2. Distrofia corneal de Thiel–Behnke (TBCD). 3. Distrofia corneal de Grayson –Wilbrandt (GWCD). - Distrofias Estromales 1. Distrofias corneales TGFBI. 2. Distrofia corneal macular (MCD). 3. Distrofia corneal de Schnyder (SCD). 4. Distrofia corneal estromal congénita (CSCD). 5. Distrofia corneal moteada (FCD). 6. Distrofia corneal posterior amorfa (PACD). 31 7. Distrofia corneal central nubosa de Francxois(CCDF). 8. Distrofia corneal pre-Descemet (PDCD). -Distrofias de La Membrana de Descemet y Endotelio 1. Distrofia corneal endotelial de Fuchs (FECD). 2. Distrofia corneal posterior polimorfa (PPCD). 3. Distrofia corneal endotelial congénita hereditaria 1 (CHED1). 4. Distrofia corneal endotelial congénita hereditaria 2 (CHED2). 5. Distrofia corneal endotelial ligada a X (XECD) C2. Las incidencias de estas distrofias son en general altas y variables, perjudicando la calidad de vida del paciente. El enfoque terapéutico para modificar la estructura corneal de estas distrofias está dirigida principalmente a la restauración de la transparencia corneal con el propósito de mejorar la agudeza visual del paciente y eliminar las células responsables de la opacidad de las corneas. El tratamiento principal para las lesiones corneales es el trasplante de córnea o queratoplastía. 4. QUERATOPLASTIA La queratoplastía o trasplante de córnea, es una técnica quirúrgica mediante la cual se sustituye el tejido corneal dañado u opaco de un paciente por tejido sano y transparente procedente de un donador (Hawa, 2005). La queratoplastía puede ser total o parcial dependiendo de la enfermedad visual y de las capas de la córnea que se encuentren dañadas. Este tipo de intervenciones quirúrgicas pueden emplearse para mejorar la visión después de lesiones, cicatrización u opacidad de la córnea, preservando la anatomía y la integridad física del estroma. Dependiendo de la lesión que tenga el paciente, se pueden distinguir 4 tipos de queratoplastías (Buigues, 2001): 32 � Queratoplastia lamelar: trasplante parcial de las capas anteriores de la córnea afectada. En este procedimiento no se remueven las capas más profundas de la córnea, como son la membrana de Descemet y las células endoteliales. Reduciendo así el riesgo de rechazo. � Queratoplastia endotelial: consiste sólo en el reemplazo del endotelio, preservando las capas más externas de la córnea. � Queratoplastia penetrante: es un trasplante total de la córnea afectada; se realiza sólo cuando resultan afectadas todas las capas de la córnea. � Queratoprótesis: cuando no es posible realizar una queratoplastia, puede recurrirse a la colocación de una córnea artificial. El trasplante de córnea es el procedimiento con mayor éxito que se realiza en los seres humanos, siendo el rechazo inmunológico la primera causa de fracaso. Más de un 30% de los trasplantes de córnea tienen al menos un episodio de rechazo y un 5 o 7% de todos ellos fracasan por esta causa. El mejoramiento de las técnicas quirúrgicas y del procesamiento del tejido donante, así como el rápido reconocimiento y manejo terapéutico del rechazo corneal, han llevado a obtener índices de hasta 95% de sobrevida. Los injertos de donadores de 30 años o menos ofrecen una sobrevida superior al 93%, mientras que los de mayores de 80 años la sobrevida se ve reducida a 85%. El rechazo puede ser asintomático o con irritación mínima, sin alteraciones visuales y el autolimitado. 4.1 Mecanismos de rechazo al trasplante corneal. La córnea ha sido considerada durante muchos años como un órgano inmunoprivilegiado. Esto se debe al mantenimiento de distintos mecanismos como la integridad de la barrera hemato-ocular, la ausencia de vasos linfáticos y el microambiente intraocular inmunosupresor (Streilein, 1995; Janger, 1995). 33 El estímulo antigénico principal para el rechazo del injerto y la producción de anticuerpos es el complejo principal de histocompatibilidad (CPH), el cual es una familia de genes cuyos productos están involucrados en la presentación de antígenos a los linfocitos T. El rechazo corneal es un proceso inmune que se inicia con el reconocimiento y la respuesta primaria a los antígenos del CPH de las células del trasplante. De acuerdo con su distribución celular, la estructura bioquímica y su función inmune, los antígenos del CPH se dividen en (Taylor, 1995): � Antígenos leucocitarios humanos I (HLA I): se localizan en todas las células nucleadas del cuerpo. En la córnea son expresados por las células epiteliales, estromales y endoteliales (Delbos, 1990). � Antígenos leucocitarios humanos II (HLA II): expresados únicamente en las células con función inmunológica (Delbos, 1990). En la córnea, están restringidos a las células de Langerhans (CL), que se localizan entre las células de la capa basal del epitelio y en las capas estromales y limbares. La expresión de estos antígenos puede ser inducido en otros tipos celulares durante procesos inflamatorios (Niederkorn, 1995; Delbos, 1990; Ross, 1995). Las células de Langerhans (CL) son células presentadoras de antígenos localizadas en todos los epiteliosdel organismo (Rocke, 1995), incluyendo conjuntiva y córnea periférica, sin embargo es de notar que prácticamente están ausentes en la región central de la córnea, que es la zona que se toma para realzar un trasplante (Niederkorn, 1990) (Fig. 22). Por otro lado, cabe mencionar que los linfocitos T citotóxicos (LTc) sólo reconocen antígenos en asociación a moléculas de clase I, mientras que los linfocitos T ayudadores (LTh) sólo reconocen a los antígenos asociados a moléculas de clase II (Silverstein, 1995). Así, las CL pueden presentar antígenos a ambos tipos de linfocitos mediante sus moléculas clase I y II del CPH. 34 Cuando las CL de la córnea presentan un antígeno a través de moléculas clase I del CPH a LTh, estos liberan citocinas proinflamatorias (linfocinas) que atraen a macrófagos e incrementan el número de LTc (Wackenhein, 1995), desarrollando las lesiones celulares que provoca el rechazo de la córnea (Holland, 1994). Las células presentadoras de antígenos pueden inducir el rechazo de injertos mediante 2 mecanismos (Hutchinson, 1995): 1. Mecanismo directo: La presentación de antígenos proporcionada por las células dendríticas del injerto las cuales son las encargadas de activar directamente a los LTh del receptor provocando un rechazo agudo (Friend, 1995). 2. Mecanismo indirecto: Los antígenos del CPH del injerto son procesados y presentados por las células dendríticas del receptor, provocando así un rechazo crónico (Katami, 1995). El rechazo más frecuente es el que se induce en el endotelio corneal (Hill, 1995; Musch, 1991) que se manifiesta como un edema difuso localizado en la unión donante-receptor junto con depósitos retrocorneales (Fig. 23), que son depósitos pigmentados provenientes de las células del epitelio pigmentado del iris (Fernández L, 2009). Las células del epitelio pigmentado del iris se lesionan por células inflamatorias que acceden por la cámara anterior del ojo. En estadios más avanzados se puede presentar la línea de Khodadoust que indica la lesión de las células endoteliales por células inflamatorias que provienen de los vasos sanguíneos limbares. Figura 22. Células de Langerhans en lámina epitelial anterior de córnea de cobayo. Se observa una mayor cantidad de células en la periferia (lmbo esclerocorneal) y una disminución de estas hacia el centro corneal. Histoquímica enzimática para ATPasa. 20X. (Foto original cedida por el Lab. de Inmunoterapia Experimental e Ingeniería de Tejidos de la Fac. de Medicina de la UNAM). Limbo esclerocorneal Centro corneal 35 El rechazo a nivel epitelial (Larkin, 1994) se manifiesta como un infiltrado subepitelial linfocitario que no presenta muchas sintomatologías. La frecuencia y la rapidez de rechazo de un injerto corneal dependen de diversos factores. A continuación e enlistan algunos de ellos: � Edad Diferentes estudios (Boisjoly, 1989; Vail, 1994) han demostrado que la edad del receptor al igual que la edad del donante no es un factor de gran influencia en la supervivencia y rechazo del injerto, aunque se ha visto que en donadores menores de 30 años ofrecen un prendimiento superior al 93%, mientras que donadores mayores a 80 años el prendimiento se ve reducido al 85%, algunos estudios comparativos no han encontrado diferencias significativas (Williams, 1992). Lo que si se han encontrado son anomalías y disfunciones endoteliales que inducirían al fallo del injerto. También, se ha sugerido que las córneas de donantes jóvenes pudieran disponer de mayor carga inmunológica y, por lo tanto, mayor riesgo de rechazo (Buigues, 2010). � Conservación La manipulación de las córneas en los medios de conservación disminuye la viabilidad de las células (Armitage, 1995). Se ha demostrado que el epitelio corneal se deteriora de forma evidente tras seis días de conservación en Optisol-GS (Means, 1995). Aunado a lo anterior, se ha demostrado que la mala técnica de procuración de las córneas en los hospitales contribuye a la inadecuada preservación de las mismas. Figura 23. Porción anterior del globo ocular con depósitos pigmentados retrocorneales, que indican rechazo corneal (Tomado de Fernandez, 2009). 36 � Anexos oculares La regularidad de los bordes palpebrales, el adecuado parpadeo, la función lagrimal y la funcionalidad de los pares craneales V y VII también son factores a considerar en la protección de la superficie ocular. Una inflamación crónica provocada por la disfunción de estos elementos puede crear un clima propicio para el rechazo. � Presión intraocular Las células endoteliales son fundamentales para mantener la transparencia del injerto. Las modificaciones en la presión intraocular ocasionan daños a este nivel (Nichols, 1995). Cuando los cambios de presión son crónicos, el daño endotelial resulta en el rechazo del injerto, aún no se sabe si existe un posible mecanismo inmunológico. � Tamaño del injerto Los injertos con mayor éxito quirúrgico son los de un diámetro menor de 8.5 mm y mayor de 6.5 mm. Los injertos mayores de 8.5 mm tienen mayor probabilidad de rechazo por el aumento de la carga antigénica corneal (Katami, 1995; Williams, 1992; Boisjoly, 1993). Los injertos menores a 6.5 mm tienen resultados menos satisfactorios debido a la mayor frecuencia de descentramiento y un mayor astigmatismo. � Localización La localización de donde se toma el injerto debe ser central, tanto del donante como en el receptor. Los injertos del donante obtenidos de la periferia de la región corneal, provocan un mayor número de rechazos agudos por mecanismo directo, debido al mayor número de CL que tiene el injerto donante. Los injertos de córnea implantados cerca del limbo esclerocorneal del receptor dan lugar a un mayor número de rechazos crónicos por la existencia de un elevado número de células presentadoras de antígeno en la córnea receptora. Esto significa que junto con el tamaño, es fundamental para la supervivencia del injerto el uso de regiones centrales, tanto de la córnea donante como de la del receptor, para disminuir así la carga antigénica (Boisjoly, 1989). 37 Existen algunas técnicas alternativas para disminuir la incidencia de un rechazo, sin embargo en algunos casos son completamente ineficaces debido a la enfermedad del paciente y a la dificultad de la técnica (Vail, 1994). La técnica lamelar se caracteriza por la sustitución de una fracción laminar del espesor de la córnea colocando el injerto sobre la membrana de Descemet y el endotelio del huésped. De esta forma se mantiene el endotelio propio. Las técnicas rotacionales consisten en hacer una queratoplastia penetrante que pretende, mediante la rotación de la propia córnea, desplazar la zona lesionada fuera del eje visual. Al tratarse de un autoinjerto, no se desencadena rechazo inmunológico. Otro método propuesto para disminuir la carga antigénica corneal, es retirar el epitelio corneal del injerto para eliminar las células de Langerhans (Boisjoly, 1990). Este mecanismo ha demostrado disminuir la incidencia del rechazo en relación a los trasplantes realizados con epitelio corneal sano. El mantenimiento de la superficie ocular es fundamental para la supervivencia del injerto. La regeneración del epitelio corneal deriva de células pluripotenciales localizadas en la capa basal epitelial del limbo esclerocorneal. Un daño a este nivel provoca defectos epiteliales recurrentes en el injerto e incrementa el riesgo de rechazo inmunológico en el huésped, por ser una zona rica de CL. Los tratamientos postoperatorios habitualmente son esteroides tópicos (Rinnie, 1992), esteroides sistémicos y cuando es de alto riesgo se utilizan inmunosupresores como ciclosporina A, que es un fármaco encargado de suprimir las reacciones mediadas por las células T y prevenir la sensibilidad
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