Germinal matrix haemorrhage: destroying the brain’ s building blocks

taitavimmat kivenhakkaajat eivät voi rakentaa katedraalia ilman runsasta määrää hienoja graniittilohkareita. Ihmisaivoja ei myöskään voida rakentaa kunnolla, jos neurogliaalisten progenitorien varastot (aivojen rakennuspalikat) hupenevat kantasolujen proliferaation ja migraation kriittisen vaiheen aikana, kuten tapahtuu sukutautimatriisin verenvuodossa keskosilla.

prof. Marc Del Bigio (2011), joka edustaa keskosten uraan ulottuvan ruumiinavauskohortin analyysia, jossa on ja ei ole sukusolujen vuotoa, hän käsittelee jatkuvaa kliinistä huolta, jota lasten asiantuntijat kohtaavat keskosten eloonjääneistä: mitkä ovat sukusolujen verenvuodon seuraukset aivojen normaalille kehitykselle mikroanatomisella tasolla, ja selittävätkö ne havaitut neurokehitys-ja neuroimaging-tulostiedot?

keskosten vakavana komplikaationa on lääketieteellisessä kirjallisuudessa viime vuosisadan vaihteesta lähtien (Corvelaire, 1903) todettu sukusolujen matriksin verenvuoto ja sen usein aiheuttama intraventrikulaarinen verenvuoto. Vuosina 1940-1970 väestötutkimuksissa tunnistettiin äidin, synnytysten ja vastasyntyneiden riskitekijät sukusolujen verenvuodon kehittymiselle, mukaan lukien emättimen synnytys, alhainen syntymäpaino, alhaiset Apgar-pisteet, hypoksia ja hyperkapnea (Bassan, 2009; Ballabh, 2010). Parannukset 1970-luvulta lähtien vastasyntyneiden tehohoidossa ovat vähentäneet kardiorespiratoristen komplikaatioiden esiintyvyyttä ja lisänneet elossaoloa ennenaikaisen synnytyksen jälkeen; kuitenkin intraventrikulaarisen verenvuodon yleinen esiintyvyys hyvin alhaisilla syntymäpainoisilla lapsilla on pysynyt staattisena viimeisten kahden vuosikymmenen aikana (Jain et al., 2009). Siten intraventrikulaarinen verenvuoto on edelleen merkittävä ongelma, joka vaikuttaa >12 000 lapseen vuodessa pelkästään Yhdysvalloissa (Guyer et al., 1999). Kallon ultraäänellä todettujen verenvuotojen ja kammiolaajentumien laajuus ennustaa edelleen sairastuvuutta ja kuolleisuutta, kun ultraäänitutkimuksessa laaditut luokat III (intraventrikulaarinen verenvuoto, johon liittyy kammiolaajentuma) ja IV (intraventrikulaarinen verenvuoto, jota vaikeuttaa periventrikulaarinen verenvuotoinfarkti) jäävät eloon 40% ja 67%; eloonjääneistä 50%: lle ja 75%: lle kehittyy lopulta varmat neurologiset jälkiseuraukset (Volpe, 2008). Nämä jälkiseuraukset liittyvät etenevään verenvuotojen jälkeiseen vesipäähän ja suntin sijoittamisen ja ylläpidon tarpeeseen sekä projektio-ja assosiaatiohaksonien tuhoutumiseen, jotka kulkevat periventrikulaarisen vyöhykkeen ipsilateraalin kautta periventrikulaariseen verenvuotoinfarktiin (Bassan, 2009). Lisäksi suora aivokuoren vamma, periventrikulaarinen leukomalasia ja toissijainen aivojen aivokuoren kehityksen heikkeneminen voivat olla merkittäviä tekijöitä tuhoisien ja kehitystä muuttavien vaikutusten monimutkaisessa konstellaatiossa sairaalla ennenaikaisella vastasyntyneellä (Volpe, 2009b). Subaraknoidisten verituotteiden epäillään myös aiheuttavan toissijaisia vammoja kehittyville pikkuaivoille (Bassan, 2009; Volpe, 2009a). Näiden vakavasti sairaiden lasten neurologiset vajeet voivat siis sisältää motorisia, aistillisia ja kognitiivisia toimintoja, jotka vaativat elinikäistä tukea.

niillä eloonjääneillä, joilla ei ole kammiolaajentumaa eikä periventrikulaarista verenvuotoinfarktia, neurologiset vajeet ovat hienovaraisempia, mutta niihin voi sisältyä kognitiivisia ja tarkkaavaisuushäiriöitä (Bassan, 2009). Näiden vajeiden oletetaan olevan seurausta hermosolujen esiasteiden tuhoutumisesta germinaalivyöhykkeellä, ennen niiden erilaistumista ja/tai siirtymistä täyttämään roolinsa projektioneuroneina, interneuroneina tai glia: na. Mielenkiintoinen on kvantitatiivista neuroimagointia koskeva havainto aivokuoren paksuuden vähenemisestä komplisoitumattomassa itumatriisin haaemorragiassa (eli ilman kammiolaajentumaa tai periventrikulaarista verenvuotoinfarktia; Vasiliadis et al., 2004). Tutkimuksessa suljettiin pois imeväisikäiset, joilla oli valkoisen aineen tai harmaan aineen infarkti, jotta voitiin todeta suhteellisen ”eristetyn” sukusolujen ja matriksen verenvuodon seuraukset. On huomattava, että term equivalent, lapsilla, joilla oli komplisoitumaton intraventrikulaarinen verenvuoto, aivokuoren harmaan aineen määrä väheni tilastollisesti merkitsevästi 16% verrattuna niihin, joilla ei ollut intraventrikulaarista verenvuotoa, mikä johti spekulointiin verenvuodon aiheuttaman prekursorisolujen häviämisen mekanismeista (Vasilieadis et al., 2004).

germinaalimatriisin verenvuotoherkkyyden neuroanatomisten ja neurofysiologisten emästen arvellaan tällä hetkellä liittyvän seuraaviin tekijöihin: i) germinaalimatriisin verisuoniston luontainen hauraus; ii) aivoverenkierron häiriöt; ja iii) trombosyytti-ja hyytymishäiriöt, jotka edistävät laajenemista eikä spontaanin germinaalimatriisin verenvuodon alkamista (Ballabh, 2010). Myös maternofetaalisen infektion ja tulehduksellisen sytokiiniekspression on todettu vaikuttavan sukusolujen verenvuotoriskiin (Bassan, 2009). Lukuisat tutkimukset ihmisillä ja koe-eläinmalleissa ovat selvittäneet sukematriisivyöhykkeen verisuoniston ainutlaatuiset ominaisuudet: veri–aivoesteen epäjatkuvat gliasääriset päätyjalat (El-Khoury et al., 2006), perisyyttien suhteellinen puute (Braun et al., 2007), keskenkasvuiset laminakomponentit (Xu et al., 2008), halkaisijan ja seinämän paksuuden korkea morfometrinen suhde (Anstrom et al., 2005), angiogeeninen profiili, jolla on nopea endoteelin vaihtuvuus (Ballabh et al., 2007) ja verisuonten seinämämolekyylien, kuten alkalisen fosfataasin (Anstrom et al., 2002). Aivoverenkierron osalta useat keskeiset tutkimukset teho-osastolla ovat osoittaneet aivopaine-passiivisen verenkierron vaikutuksen verenvuotoriskiin ainakin keskosten osalla (Meek ym., 1999; Tsuji et al., 2000; O ’ Leary ym., 2009).

huolimatta monista eleganteista analyyseistä, jotka koskevat sukusolujen verisuonia, jotka selittävät niiden alttiuden kliinisesti havaitulle aivoverenkierron vähenemiselle, perus ”mekanismia”, jolla sukusolujen verenvuoto vaikuttaa myöhempään neurokehitykseen, on tutkittu vain vähän suoraan ihmisaivoissa. Tiedämme, että tietyillä veren komponenteilla, kuten plasmalla, seerumilla, trombiinilla ja plasmiinilla, on toksisia vaikutuksia perinataalisiin rotan subventrikulaarisiin soluihin, erityisesti proliferaatiossa, erilaistumisessa ja migraatiossa oligodendrosyyttien esiastesoluviljelmissä (Juliet et al., 2009). Lisäksi mikrogliaalinen vaste, mukaan lukien in vitro havaittu proinflammatorinen sytokiiniekspressio, voi olla tärkeä rooli tässä ilmiössä (Juliet et al., 2008). Kokonaisissa eläinmalleissa yksipuolinen autologinen veriruiske periventrikulaariselle alueelle( josta veri lopulta ulottuu kammioon)johti solujen proliferaation estymiseen kahdenkeskisesti germinaalisessa matriisissa 8 h-1 viikko injektion jälkeen (Balasubramaniam et al., 2006). Lisääntynyt solukuolema havaittiin ipsilateraalisessa striatumissa ja germinaalisessa matriisissa 2 päivän kuluessa, ja astrosyyttinen ja mikrogliaalinen reaktio oli huipussaan 2 päivän kuluttua ja jatkui 4 viikkoon asti. Nämä tutkimukset, joita johti professori Del Bigio, loivat perustan hänen nykyiselle työlleen, joka julkaistiin tässä Brain-lehden numerossa.

tällä artikkelilla on merkittävä merkitys ymmärryksessämme paikallisen verenvuodon vaikutuksesta solujen proliferaatioon (tukahdutettu), solusyklin pysäyttävän transkriptiotekijä p53: n ilmentymiseen (lisääntynyt) ja solulinjan markkeriekspressioon (vähentynyt) ihmisen kriittisen tiineysjakson aikana, kun solut proliferoituvat ja siirtyvät itumatriisivyöhykkeeltä. Vaikka merkittävästi lisääntynyttä solukuolemaa ja apoptoosia ei voitu dokumentoida nick-end-merkinnällä ja kaspaasi – 3-immunosäilytyksellä, tällaisia ilmiöitä ei voida sulkea pois.: eläinkokeiden, joissa näitä tekniikoita voidaan soveltaa 8-24 tunnin välein annetun vamman jälkeen, ja ihmisten kuoleman jälkeisten tutkimusten välillä on aina eroja, joita rajoittaa se, ettei näitä aikavälejä valvota (tai edes tunneta tarkasti). Kirjoittaja edistää myös arvokasta normatiivista tietoa, kuten alkion matriisin paksuus ja solujen proliferatiivinen indeksit toisen ja kolmannen raskauskolmanneksen, sekä rajaaminen, käyttäen solulinjan markkereita, ventraalinen ja dorsal segmentointi ganglionic todisteita (muistuttaa medial-lateral jako nähty koe-eläimillä, mutta ei täysin kuvattu ennen ihmisen). Ganglionisen eminenssin erittäin proliferatiivinen ventraalinen osa 15-34 raskausviikolla, joka on valmis siirtymään aikuisiin hermo-ja gliasoluihin, jotka on tarkoitettu aivokuorelle, tyvitumakkeisiin ja talamukseen, edustaa keskosena syntyneiden rakennusosien louhintaa.

tämänkaltainen työ suoraan ihmisaivoissa on välttämätöntä translaatiossa penkkien, joissa eläinmallit ja kudosviljelyjärjestelmät antavat mekanistisia oivalluksia, ja sängyn, jossa tarvitaan kipeästi strategioita sukusolujen verenvuodon ehkäisemiseksi ja hoitamiseksi.

,

,

,

,

.

,

,

, vol.

(pg.

–

)

,

.

,

,

, vol.

(SG.

–

)

,

,

,

, et al.

,

,

, vol.

(pg.

–

)

.

,

,

, vol.

(pg.

–

)

,

.

,

,

, vol.

(pg.

–

)

,

.

,

,

, vol.

(pg.

–

,

,

, et al.

,

,

, vol.

(pg.

–

,

,

R et al.

,

,

, vol.

(pg.

–

)

vk ,

,

,

, et al.

,

,

, vol.

(pg.

–

)

, et al.

,

,

, vol.

(pg.

–

)