JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يمكن نمذجة استسقاء الرأس الخداجي بعد النزف (PHHP) في الفئران حديثي الولادة من خلال الجمع بين التهاب المشيمة والسلى والنزيف داخل البطين. يلخص الجمع بين هذه الأحداث قبل الولادة وبعدها بدقة السمات المميزة السريرية ل PHHP ، بما في ذلك ضخامة الرأس ، وتضخم البطين ، والضغط المرتفع داخل الجمجمة ، طوال العمر.

Abstract

استسقاء الرأس الخداجي التالي للنزف هو عاقلة خطيرة للنزف الوخيم داخل البطيني (IVH) عند الخدج جدا الذين تقل أعمارهم عن 32 أسبوعا من العمر الحملي (GA). يتم تعريف PHHP من خلال تراكم السائل النخاعي (CSF) المرتبط بالأعراض السريرية لارتفاع الضغط داخل الجمجمة (ICP). يعاني الرضع المصابون ب PHHP من الاعتماد على التحويلة مدى الحياة ، حيث يحتاج نصفهم إلى تكرار الجراحة في السنة الأولى من العمر ويحتاج العديد منهم إلى عمليات جراحية إضافية متعددة طوال العمر. يؤهب التهاب المشيمة السلى قبل الولادة الخدج للإصابة بالحقن الوريدي الوليدي الشديد والحاجة إلى العلاج الجراحي لاتجاهات PHHP مع الإنتان الوليدي. تشير هذه السمات السريرية إلى أن الالتهاب الجهازي هو جزء لا يتجزأ من الفيزيولوجيا المرضية PHHP.

هنا ، نحدد نموذجا حيوانيا يلخص جميع الجوانب السريرية والسمات الأساسية ل PHHP في الفئران. الهدف من هذا البروتوكول هو توضيح كيف يمكن الجمع بين التهاب المشيمة والسلى الرحمي بعد الولادة باستخدام خلايا الدم الحمراء المحللة لإنتاج PHHP. ينتج عن هذا النهج قبل السريري ضخامة الرأس التدريجية والجمجمة المقببة ، والضغط المرتفع داخل الجمجمة ، وتضخم البطين الذي يمكن اكتشافه عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) أو عن طريق الفحص المجهري. بالإضافة إلى الاضطراب المستمر في ديناميكيات السائل الدماغي النخاعي ، تعاني الفئران أيضا من تأخر معرفي وإعاقة وظيفية في مرحلة البلوغ. وفقا لذلك ، تسهل هذه المنصة قبل السريرية دراسات انتقالية فريدة لا مثيل لها ل PHHP والتي يمكن أن تتضمن مقاييس النتائج الجزيئية والخلوية والكيميائية الحيوية والنسيجية والتصوير والوظيفية. يمكن استخدامه أيضا لتحليل دقيق للضفيرة المشيمية والأهداب المتحركة البطانية العصانية والجهاز الغليمفاوي بالتوازي. أخيرا ، يمكن أن تكون أيضا أداة قبل السريرية التي لا تقدر بثمن للتحقيق في استراتيجيات التدخل الجراحي الجديدة والأساليب العلاجية غير الجراحية لعلاج استسقاء الرأس.

Introduction

لا يزال استسقاء الرأس الخداجي بعد النزف (PHHP) مصدر قلق كبير للصحة العمومية. يتم تعريف PHHP من خلال تراكم أعراض السائل الدماغي النخاعي (CSF) المصاحب لارتفاع الضغط داخل الجمجمة (ICP) الثانوي للنزيف داخل البطين (IVH) ، وهو مظهر حاد من مظاهر الاعتلال الدماغي الخداجي ومساهم كبير في العبء العالمي للخداج واستسقاء الرأس المكتسب1،2. على الصعيد العالمي ، يولد ما يقرب من 400,000 رضيع كل عام مع استسقاء الرأس3 أو يكتسبون عبء مدى الحياة ويموت العديد منهم بسبب نقص العلاج3. PHHP شائع في البلدان المتقدمة عند الخدج جدا (<32 أسبوعا من الحمل) المصابين بالحقن IVH الشديد ، وغالبا ما يصيب أكثر الرضع مرضا الذين يعانون بالفعل من أمراض أخرى مهددة للحياة4،5.

العلاج الوحيد المتاح للاستسقاء الدماغي هو الجراحة6. تؤدي الإجراءات الجراحية إلى طول عمر أفضل عندما يكون عمر الرضع أكبر من 6 أشهر في وقت التدخل الدائم الأول، سواء للتحويلة البطينية للعمالة الشوكية (VP) لتحويل السائل الدماغي النخاعي (CSF) أو فغر البطين الثالث بالمنظار (ETV) أو ETV مع تخثر الضفيرة المشيمية (ETV-CPC)7. غالبا ما يفشل الخيار الأكثر شيوعا ، تحويلات VP ، في غضون عام ويعرض الأطفال لمضاعفات مدى الحياة ، وتكرار العمليات الجراحية ، والاستشفاء بتكلفة باهظة للطفل والأسرة والمجتمع. 8 على وجه الخصوص ، فإن القلق من احتمال فشل التحويلة في أي وقت هو عبء على العائلات9. تعد رعاية الأطفال المصابين باستسقاء الرأس المصحوبة بأعراض ، بما في ذلك العمليات الجراحية المتكررة ، سببا رئيسيا لنفقات الرعاية الصحية للأطفال10،11،12،13،14. وبلغت التكلفة السنوية التقديرية للنفقات المتصلة بالتحويلة في الأطفال 2 بليون دولار في عام 200315. في حين أن الأطفال الذين يعانون من تحويلات يشكلون 0.6٪ فقط من حالات الدخول إلى المستشفى ، فإنهم يولدون 3.1٪ من رسوم مستشفى الأطفال15. وبالتالي ، فإن اكتشاف علاجات آمنة وغير جراحية لعلاج PHHP أمر بالغ الأهمية.

عند الرضع ، يتطور PHHP بعد IVH خلال مسار زمني سريري يستمر من أسابيع إلى أشهر بعد التحديد الأولي لنزيف الدماغ. أكدت دراسة أجرتها شبكة البحوث السريرية للاستسقاء الدماغي (HCRN) أن تحويلات VP تظل الخيار الجراحي الأفضل لحديثي الولادة المصابين ب PHHP16. حتى بالنسبة للأطفال المصابين بالصحة العامة في البلدان المرتفعة الدخل الذين يحصلون على الرعاية الجراحية العصبية الماهرة للأطفال ، فإن النتائج بعيدة كل البعد عن أن تكون مثالية ، حيث تتطلب >50٪ من التحويلات في الرضع المصابين بصحة الصحة والأوعية الدموية العليا مراجعة جراحية خلال أولعامين 8. على الرغم من الحاجة الواضحة لتحديد علاجات أكثر أمانا وفعالية لصحة الصحة العامة ، فقد واجهت الأبحاث عقبات. تم إعاقة التقدم جزئيا لأن الأدبيات قبل السريرية حول PHHP غالبا ما تفشل في التمييز بشكل مناسب بين تضخم البطين الناجم عن استسقاء الرأس ex vacuo17،18 من استسقاء الرأس المصحوب بأعراض مع ضخامةالرأس 19،20. في الواقع ، يجب أن تتضمن النماذج التنموية للاستسقاء الدماغي تضخم الرأس التدريجي و / أو قياسات ICPالمرتفع 1.

أدى دمج الرؤى السريرية وما قبل السريرية إلى تحسين تصميم الدراسة ودفع فهمنا ل PHHP2. أظهرت الدراسات التي أجريت في مراكز متنوعة في جميع أنحاء العالم أن IVH هو الأكثر شيوعا عند الأطفال الخدج جدا الثانويين لالتهاب المشيمة السلى21،22،23،24،25،26،27،28. بالإضافة إلى عدوى المشيمة والالتهابات ، يعد الإنتان الوليدي عامل خطر مهم إضافي ويمكن أن يلعب دورا مركزيا في التقدم من IVH إلى تضخم البطين إلى PHHP المصحوبة بأعراض والتدخل الجراحياللاحق 29. تدعم البيانات قبل السريرية والسريرية أن الالتهاب المنقول بالدم يمكن أن يسبب استسقاءالرأس 20 ، ويزيد الالتهاب الجهازي من إفراز السائل الدماغي النخاعي بواسطة الضفيرة المشيمية30. علاوة على ذلك ، فإن البالغين الذين يعانون من نزيف تحت العنكبوتية و IVH الذين يعانون أيضا من تعفن الدم هم أكثر عرضة للحاجة إلى تحويلة31. أكدت الأدبيات الحديثة أن الالتهاب يقلل من دفع الأهداب المتحركة البطانية العصبية للنخاعي19،20،32 وإعادة امتصاص السائل الدماغي النخاعي بواسطة الجهاز الغليمفاوي33،34،35،36. بشكل عام ، يعد الالتهاب الجهازي محركا رئيسيا للفيزيولوجيا المرضية والسريرية في PHHP1.

بالنظر إلى هذه النتائج ، أنشأنا نموذجا قبل السريري مناسبا للعمر ل PHHP. يجمع هذا النموذج بين IVH في فترة ما بعد الولادة المباشرة والمبكرة مع التهاب المشيمة السلى ، وهو السبب الرئيسي للولادة المبكرة19. يبدأ هذا النهج التجريبي في الرحم ، مع قصور المشيمة والتهاب المشيمة والالتهاب داخل السلى الذي يعرف التهاب المشيمة السلى7،8،9 ،10،11،12،13،14،15،16،17،18،1920،21،22 ،
23،24،25،26،27،28،29،30،31،32،33،34،35،36،37،38،39،40 ، 41,42,
43،44،45. على وجه التحديد ، نلخص متلازمة الاستجابة الالتهابية للجنين ، وعدلات المشيمة ، والبيئة المكروية للجهاز العصبي المركزي المحفز للالتهابات في الفترة المبكرة عن طريق شق البطن في سدود الفئران الحامل في اليوم الجنيني 18 (E18) 37،38،39،40،41،42،43،44،45. تحدث الإصابة داخل الرحم عن طريق انسداد الشريان الرحمي الثنائي المؤقت الذي يؤدي إلى نقص الأكسجة ونقص التروية الجهازي العابر (TSHI) متبوعا بالحقن داخل السلى لعديدات السكاريد الدهنية (LPS) 37،38،39،40،41،42،43،44،45. بعد ذلك ، لاضطراب ديناميكيات السائل الدماغي النخاعي وتحفيز تطور استسقاء الرأس في الجراء المولودين على قيد الحياة ، يتم تحفيز IVH في اليوم الأول بعد الولادة. يتم تحقيق ذلك من خلال الحقن داخل البطين الثنائي (ICV) لخلايا الدم الحمراء المحللة (كرات الدم الحمراء) في البطينين الجانبيين19،37،44. ثم تتم دراسة الجراء مع تطور استسقاء الرأس وطوال حياتها.

Protocol

وافقت لجنة رعاية واستخدامه (ACUC) في جامعة جونز هوبكنز على جميع الإجراءات التجريبية الموضحة هنا. يستخدم هذا البروتوكول سدود الفئران الحوامل Sprague-Dawley والجراء من كلا الجنسين.

1. تحريض التهاب المشيمة السلى على E18

ملاحظة: تم نشر جزء الإهانة الرحمية من هذا البروتوكول مسبقا بالتفصيل ، وتم تلخيصاه أعلاه ، وهو موضوع بروتوكول JOVE وفيديومنفصلين 19،37،38،39،40،41،42،43،44،46. باختصار ، تخضع إناث الفئران الحامل Sprague-Dawley لبضع البطن في اليوم الجنيني 18 (E18) للحث على التهاب المشيمة والسلى ، والذي يشمل TSHI وإدارة LPS داخل السائل السلوي.

  1. تخدير
    1. تحفيز التخدير في سد الفئران الحامل E18 مع 2-4٪ إيزوفلوران.
    2. قم بإزالة سد الحامل من غرفة الحث وضع الجرذ في وضع ضعيف على بطانية مياه دائرية جراحية ملفوفة عند 37 درجة مئوية.
    3. ضع مرهم العين لمنع جفاف القرنية. اضغط برفق على مخلب لتأكيد عدم وجود منعكس قرصة إصبع القدم. راقب عمق التخدير كل 15-20 دقيقة وقم بزيادة الأيزوفلوران في حالة استجابة إيجابية لقرصة إصبع القدم.
    4. يتم تطبيق البوبرينورفين الممتد (0.1 ملغم/كغ SC) في مؤخرة الرقبة.
  2. التحضير الجراحي والفرك
    1. باستخدام تقنية معقمة قياسية ، احلق البطن.
    2. افرك البطن 3 مرات بالتناوب مع البيتادين و 70٪ الإيثانول.
    3. ثنى باستخدام ستائر جراحية معقمة.
  3. شق البطن البطني
    1. قم بعمل شق خط الوسط بطول 3 سم على جلد البطن المحضر بمشرط.
    2. استخدم الملقط والمقص الجراحي لتثبيت طبقة اللفافة البطنية وعمل شق في الخط اللاوعائي لطبقة العضلات للوصول إلى التجويف البريتوني.
    3. إخراج الرحم.
    4. عزل وتثبيت الشرايين الرحمية بمشابك تمدد الأوعية الدموية لمدة 60 دقيقة. حافظ على درجة الحرارة وحافظ على رطوبة محتويات البطن باستخدام محلول ملحي معقم.
    5. قم بإزالة المشابك وحقن 100 ميكرولتر من LPS (4 ميكروغرام / كيس من محلول LPS) في كل كيس يسوي لكل جنين. لا تزعج الجنين أو المشيمة.
    6. قم بري قرون الرحم وحقل بسخاء 3x بمحلول ملحي معقم.
  4. إغلاق شق البطن
    1. استبدال قرون الرحم في التجويف البريتوني.
    2. أعد تقريب حواف طبقة اللفافة العضلية وأغلقها باستخدام خياطة 3-0.
    3. أعد تقريب طبقة الجلد وأغلق الجلد باستخدام خياطة 3-0.
    4. استخدم إبرة 26 جم لحقن 0.125٪ بوبيفاكائين تحت الجلد حول حواف الجرح.
    5. بالنسبة للضوابط الزائفة ، قم بإجراء شق البطن لنفس المدة الزمنية للتحكم في مدة التخدير. يجب عدم شد الشرايين وعدم إعطاء أي حقن داخل السلى. في ختام الإجراء ، أغلق شق البطن في طبقتين (لفافة عضلات البطن والجلد) باستخدام خياطة 3-0. في جميع الحالات ، يولد الجراء في الفصل الدراسي (E21 / 22) ويتم رعايتهم من قبل السد.

2. تحضير خلايا الدم الحمراء المحللة على P1

  1. جمع الدم
    1. خذ ذكرا وأنثى جرو فأر Sprague-Dawley في اليوم الأول بعد الولادة (P1) من القمامة التي أصيبت بالتهاب المشيمة والسلى على E18. اقطع رأس كل جرو متبرع بسرعة بمقص جراحي مخصص.
      ملاحظة: نستخدم 1 ذكر و 1 أنثى لجمع الدم للقضاء على التحيز الجنسي المحتمل من خلال تمثيل كل منها في مجموعات المتبرعين. بالإضافة إلى ذلك ، نستخدم زوجا متطابقا مع الجنس لضمان حجم وعائد كافيين من كرات الدم الحمراء المحللة لحقن زملائهم في القمامة. عادة ما ينتج عن كل جرو متبرع ما يكفي من كرات الدم الحمراء المحللة لإجراء حقن القيمة المحلية المضافة على 4-5 زملائه كحد أقصى.
    2. اجمع الدم على الفور في أنبوب طرد مركزي دقيق سعة 2 مل يحتوي على 0.2 مل من محلول ملحي معقم ، مع الحرص على جمع الدم المتدفق بحرية فقط بعد قطع الرأس وعدم الكشط أو الضغط لإنتاج المزيد من الدم لأن هذا يؤدي إلى انحلال الدم المبكر. دوامة جيدا.
      ملاحظة: تختلف كمية الدم الدقيقة بناء على المتبرع الفردي والوزن ولكن يجب أن تكون الحد الأقصى مع الحفاظ على الاحتياطات المذكورة أعلاه.
    3. تقطيع / فرم جلطات الدم بمقص جراحي صغير.
    4. الطرد المركزي معلق الدم عند 500 × جم لمدة 10 دقائق عند 4 درجاتمئوية ، وقم بإزالة المادة الطافية ، وأعد تعليق الحبيبات في 0.2 مل من محلول ملحي معقم. دوامة جيدا.
    5. تقطيع / فرم جلطات الدم المتبقية بعد الدوامة بمقص جراحي صغير.
    6. كرر الخطوات 2.1.4-2.1.5 مرتين أخريين ليصبح المجموع 3 أضعاف ، وتنظيف المقص الجراحي برذاذ الإيثانول بنسبة 70٪ بين كل جولة من التحلل.
  2. تحلل خلايا الدم الحمراء
    1. بعد الطرد المركزي النهائي ، أضف 0.25 مل من المحلول الملحي المعقم إلى الحبيبات ؛ دوامة جيدا.
    2. ضع المعلق على الثلج الجاف لمدة 5 دقائق.
    3. قم بإزالة المعلق من الثلج الجاف ، وضعه في حاضنة على درجة حرارة 37.5 درجة مئويةلمدة 5 دقائق حتى يذوب تماما ، ودوامة جيدا.
    4. كرر دورات التجميد والذوبان ليصبح المجموع 3 مرات (ثلاث مرات تجميد وثلاث إذابة).
    5. في ختام الذوبان الأخير ، دوامة وأداء دوران سريع. أصبحت كرات الدم الحمراء الآن جاهزة للاستخدام.
      ملحوظة: يجب أن يكون الخليط بلون معتم يشبه عصير الطماطم ويمكن سحبه بسهولة إلى المحاقن.

3. الحقن داخل البطين الدماغي لخلايا الدم الحمراء المحللة على P1

  1. التخدير باستخدام انخفاض حرارة الجسم
    1. ضع منصة صغيرة على الثلج الرطب لتبرد.
    2. ضع منديلا جافا في المختبر في الأعلى لحماية جلد الجرو.
      ملاحظة: يستخدم هذا السطح البارد المسطح لتخدير الجراء وحقنها.
    3. انقله على الجرو (P1 العمر) من وسادة التدفئة إلى مهمة ، وامسحها فوق المنصة الباردة للحث على التخدير عن طريق انخفاض حرارة الجسم.
    4. تأكد من عمق التخدير عن طريق الضغط على مخلب والتأكد من عدم وجود منعكس قرصة إصبع القدم.
    5. اضبط المصباح الجراحي الخارجي على سطوع إعداداته.
    6. باستخدام مساعد للسبابة والإصبع الأوسط للحفاظ على خط الوسط لرأس برفق ، قم بنقل الجمجمة لتصور البطينين الجانبيين من خلال الجمجمة. التعرف على البريجما من خلال تصور الجيوب الأنفية السهمية العلوية (خط الوسط) من خلال الجلد وجس الخيط الإكليلي بالملقط الناعم كمعالم متقاطعة.
  2. حقن القيمة المحلية المضافة
    1. امسح رأس الجرو المخدر بقطعة قطن مبللة بنسبة 70٪ من الإيثانول.
    2. حدد موقع الحقن ووضع علامة عليه على أنه 1 مم جانبي من الخيط السهمي ، في منتصف الطريق بين لامدا وبريجما.
    3. بعد التخيل ، استخدم حقنة أنسولين 0.3 مل ، بطول 8 مم ، 31 جم مع إبرة متناهية الصغر عن طريق الجلد لحقن 20 ميكرولتر من كرات الدم الحمراء المحللة في البطين الجانبي الأيمن. أدخل الإبرة مباشرة لأسفل باستخدام تقنية اليد الحرة على عمق نصف طول الإبرة تقريبا وقم بحقن الإبرة وإزالتها ببطء (عملية الحقن والإزالة على مدى 10-15 ثانية تقريبا).
    4. اترك الإبرة في مكانها لعدة ثوان بعد الحقن لمنع خروج كرات الدم الحمراء المحقونة.
    5. كرر مع البطين الجانبي الأيسر وحقن 20 ميكرولتر من كرات الدم الحمراء المحللة.
    6. ضع الجرو على وسادة تسخين مثبتة على 37.5 درجة مئويةللتعافي من التخدير.
    7. سجل جنس الجرو وقم بتعيين معرف فريد.
    8. أعد الجرو إلى قفص المنزل فقط بعد الشفاء التام على وسادة الاحترار واستعادة الوعي بحيث يمكن للحيوان الحفاظ على الاستلقاء القصي بأمان.
    9. راقب جميع صغار الفئران يوميا من أجل الصحة والعافية.

4. تأكيد النزيف الثنائي الناجح داخل البطين على P2

  1. الموجات فوق الصوتية للرأس
    1. للتحضير للموجات فوق الصوتية للرأس ، قم بإزالة الجراء P2 من قفص منزلهم.
    2. ضع جل الموجات فوق الصوتية على مسبار الموجات فوق الصوتية وضع المسبار فوق الجزء العلوي من الجمجمة.
    3. مع الضغط الخفيف للغاية ، حرك المسبار لتصور البطينين. تأكيد فرط الصدى الثنائي في البطينين الجانبيين الذين يمثلون IVH.

5. تأكيد نجاح استسقاء الرأس الوضعي

  1. قياس المسافة داخل الأذن (IAD) ، بديل لمحيط الرأس ، لتأكيد ضخامة الرأس
    1. للتحضير للقياس ، احصل على شريط قياس صغير مناسب لقياس محيط الرأس ، من الناحية المثالية مع تسميات المليمتر المرئية بوضوح.
    2. اطلب من مراقب مقنع إزالة الجرو من قفص منزله.
    3. أثناء إمساك الجرو برفق ، قم بقياس المسافة من الأذن إلى الأذن (المسافة داخل الأذن ، IAD) وسجل القيمة بالمليمترات.
    4. كرر IAD يوميا من P1 إلى P15 وقم برسم القيم بيانيا. تتبع IAD بشكل متسلسل وقم بالقياس مرة أخرى عند P21 عند نقل الجراء إلى أقفاص جديدة منفصلة فعليا عن السد (وهي النقطة الزمنية القياسية لفطام الجرو). كرر IAD لاحقا كل 5 أيام بدءا من P25 حتى P60.
  2. قياس ضغط الفتح لتأكيد ارتفاع الضغط داخل الجمجمة
    1. اطلب من مراقب مقنع إزالة الجرو من قفص منزله.
    2. تخدير ب 75-100 مجم / كجم كيتامين داخل الصفاق (IP) و 5-10 مجم / كجم زيلازين IP استعدادا للقتل الرحيم.
    3. تحقق من عمق التخدير عن طريق الضغط على مخلب والتأكد من عدم وجود انعكاس قرص / دواسة إصبع القدم.
    4. أدخل إبرة صغيرة (31 جم) متصلة بمقياس ضغط في مساحة السائل الدماغي النخاعي للتقاطع العنقي.
    5. سجل ضغط الفتح على مقياس الضغط.
    6. قم بإزالة الإبرة وقطع رأس الفئران بمقص حاد واستمر في جمع الأنسجة.
  3. التصوير بالرنين المغناطيسي خارج الجسم الحي (MRI) لتقييم تضخم البطين
    1. تخدير بكيتامين داخل الصفاق 75-100 مجم / كجم و 5-10 مجم / كجم زيلازين IP استعدادا للقتل الرحيم.
    2. تحقق من عمق التخدير عن طريق الضغط على مخلب والتأكد من عدم وجود انعكاس قرص / دواسة إصبع القدم.
    3. قم بتنقية الفئران بمحلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) ، متبوعا بنسبة 4٪ بارافورمالدهايد (PFA) حتى يتم تثبيتها جيدا.
    4. قم بإزالة الدماغ وإسقاط الدماغ في 4٪ PFA
    5. قم بتضمين الدماغ في 2٪ agarose في أنبوب مخروطي سعة 50 مل. دعها تقف في درجة حرارة الغرفة.
    6. نقل الدماغ إلى ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي للتصوير بالرنين المغناطيسي خارج الجسم الحي .
    7. قم بتشغيل التصوير بالرنين المغناطيسي 11.7T على النحو التالي: T2 Turbo RARE ؛ TE / TR = 30.0 / 3000 مللي ثانية ؛ متوسط = 2 ؛ تباعد الصدى = 10.000 مللي ثانية ؛ عامل الندرة = 8 ؛ عدد الشرائح = 30 ؛ سمك الشريحة = 1 مم ؛ حجم الصورة = 128 × 128 ؛ مجال الرؤية = 28 مم × 28 مم ؛ دقة الشريحة = 0.219 × 0.219 مم2 ؛ FA = 90.0 درجة.
      ملاحظة: بينما يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي دليلا على نمذجة PHHP الناجحة ، إلا أنه ليس مطلوبا فحص جميع الأدمغة في مجموعة معينة للتحقق من PHHP. قياس IAM و ICP كاف للتحقق كما هو موضح أعلاه. في النهاية ، ستعتمد قدرة المحقق على إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي في الجسم الحي أو خارج الجسم الحي على مجموعة متنوعة من العوامل مثل الوصول إلى ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي والأموال والقدرة الفنية. هذه الخطوة مفيدة بشكل خاص للتحقق من الصحة عند دمج نموذج PHHP حديثا. من المهم ملاحظة أنه في حالة عدم وجود علامات موثقة لزيادة الضغط داخل الجمجمة ، مثل ارتفاع ضغط الفتح ، فإن النتائج المعزولة لتضخم البطين في التصوير بالرنين المغناطيسي لا تمثل استسقاء الرأس.

النتائج

باستخدام هذا النموذج ، يتطور استسقاء الرأس في الأيام والأسابيع التالية لحقن خلايا الدم الحمراء المحللة. يتم توفير تمثيل للتصميم التجريبي النموذجي وتطور استسقاء الرأس في الشكل 1. قمنا بتقييم 5-6 وهمية و 6-8 PHHP لكل مجموعة. كأحداث ، أظهرت الفئران المصابة ب PHHP عجرة الرأس (الشكل 2) ، وارتفاع الضغط داخل الجمجمة (الشكل 3) ، وتضخم البطين (الشكل 4). تمثل كوكبة هذه النتائج ومجموعتها استسقاء الرأس. تعاني هذه الفئران أيضا من تأخر في النمو19 ، وعندما تكون بالغة ، تعيش مع صعوبات معرفية مستمرة وارتفاع برنامج المقارنات الدولية. أداء الذكور أسوأ من الإناث في هذا النموذج19 ، والذي يكرر السيناريو السريري حيث يكون الذكور أكثر عرضة للإصابة بالاستسقاءالدماغي 3،19. سيتمكن الباحثون الذين يستخدمون هذه المنصة التجريبية لدراسة استسقاء الرأس من تأكيد الإكمال الناجح للإجراء من خلال تصور ضخامة الرأس التدريجية والجمجمة المقببة التي تتطور على مدار 5 أيام بعد تحريض IVH ويتم الحفاظ عليها طوال العمر (الشكل 2). تعد ضخامة الرأس المستمرة علامة أساسية ومهمة سريريا ويمكن التعرف عليها بسهولة لنجاح الإجراء. بحلول اليوم 21 بعد الولادة (P21) ، يمكن قياس الزيادات ذات الدلالة الإحصائية في IADs (بديل محيط الرأس المستخدم سريريا) وضغط الفتح (الشكل 3). وبالمثل ، يمكن ملاحظة تضخم البطين ، والزيادات في حجم البطين ، في التصوير بالرنين المغناطيسي والأنسجة مقارنة بالضوابط الزائفة (الشكل 4) 1،2،19. يعد القياس الكمي لحجم البطين إما عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي أو من خلال الإجراءات النسيجية القياسية مثل الكريسيل البنفسجي أو الهيماتوكسيلين وتلوين اليوزين مكملا ممتازا للانتشار الأكثر تعقيدا والتصوير الوظيفي. تتوافق هذه البيانات مع السمات السريرية ل PHHP ، بما في ذلك عملقة الرأس ، وديناميكيات السائل الدماغي النخاعي المعطلة التي تؤدي إلى تمدد البطين ، وارتفاع برنامج المقارنات الدولية.

figure-results-2211
الشكل 1: التصميم التجريبي. يبدأ بروتوكول تحفيز PHHP بتحريض التهاب المشيمة السلى في الفئران في اليوم الجنيني 18 (E18) والنزيف داخل البطين في اليوم 1 بعد الولادة (P1). يتطور استسقاء الرأس ويتطور طوال العمر ويمكن تقييمه بمقاييس متعددة ، بما في ذلك المقايسات الوظيفية ، حتى مرحلة البلوغ. الاختصارات: PHHP = استسقاء الرأس الوجودي الخداجي. IVH = نزيف داخل البطين. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2913
الشكل 2: تمثال الرأس الكبير الذي يجسد PHHP. الفئران المصابة ب PHHP لديها تضخم ، والجمجمة المقببة ، وكبيرة الرأس مقارنة بالضوابط الزائفة. اختصار: PHHP = استسقاء الرأس الوجودي الخداجي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3440
الشكل 3: التقدير الكمي لضخامة الرأس وارتفاع الضغط داخل الجمجمة. زادت الفئران المصابة ب PHHP (ن = 8) من المسافة داخل الأذن (بديل لمحيط الرأس) وزادت ضغط الفتح (الضغط داخل الجمجمة ، ن = 6) في اليوم 21 بعد الولادة (P21) مقارنة بالضوابط الوهمية (ن = 5-6). (t-test ** p < 0.01 ، تمثل أشرطة الخطأ الخطأ المعياري للمتوسط). اختصار: PHHP = استسقاء الرأس الوجودي الخداجي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4154
الشكل 4: الفئران المصابة ب PHHP لديها تضخم بطيني معتدل إلى شديد. الفئران المصابة ب PHHP لديها تضخم البطينين وزيادة حجم البطين مقارنة بأدوات التحكم الزائفة التي يمكن تحديدها بوضوح في التصوير بالرنين المغناطيسي. (أ) يظهر التصوير الهيكلي T2 تمدد البطين في المستوى الإكليلي من الأمام إلى الخلفي عند P21. (ب) تظهر أيضا زيادات الحجم البطيني في فئران PHHP مقارنة بالحيوانات الزائفة في المستويات المحورية والإكليلية والسهمية في الفئران البالغة عند P60. يمكن قياس أحجام البطين باستخدام (ج) التصوير بالرنين المغناطيسي (ن = 5-7 / مجموعة) وإقرانها ب (د) إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للجهاز البطيني في أي عمر. (t-test ** p < 0.01 ، تمثل أشرطة الخطأ خطأ معياريا للمتوسط). اختصار: PHHP = استسقاء الرأس الوجودي الخداجي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Discussion

يسمح هذا البروتوكول الخاص بتحريض PHHP بمقاييس نتائج صارمة وقابلة للقياس الكمي وقابلة للترجمة سريريا لبنية الدماغ ووظيفته بالتزامن مع السمات المميزة المظهرية للاستسقاء الدماغي ، بما في ذلك الارتفاع المزمن لبرنامج المقارنات الدولية ، وتضخم البطين ، وعملقة الرأس ، من الولادة إلى مرحلة البلوغ4. يمكن استخدام المقايسات الكيميائية الحيوية والنسيجية والوظيفية لتقييم صحة الضفيرة المشيمية ، والوردة البطانية العصبية ، والجهاز الغليمفاوي ، بالإضافة إلى المادة الرمادية والبيضاء19. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يدعم هذا النموذج تكامل السائل الدماغي النخاعي الوظيفي وتصوير أهداب الخلايا الحية مع التصوير العصبي متعدد الوسائط والنتائج السلوكية الحيوية. يمكن استخدامه أيضا للجمع بين الدراسات الميكانيكية باستخدام قياس التدفق الخلوي متعدد المعلمات ومقايسات الخلايا العصبية الديناميكية مع علم الأنسجة والكيمياء المناعية لتقييم البيئة المكروية البطينية بدقة. جنبا إلى جنب مع تقييمات المشي الرقمية واختبار الشاشة التي تعمل باللمس للإدراك والوظيفة التنفيذية2،19 ، قد يسمح هذا النهج بتقييم المؤشرات الحيوية الخلوية والسائلة والسلوكية العصبية التي لم يتم استخدامها سابقا في الدراسات الانتقالية ل PHHP.

بالنسبة لعائلات الأطفال المصابين ب PHHP ، فإن الأولوية القصوى بعد وظيفة التحويلة الدائمة هي تحسين النتائج المعرفية والوعد باستراتيجيات العلاج غير الجراحي47،48،49. يعد تطوير العلاجات الدوائية لتلبية هذه الاحتياجات الخطوة الأولى لتحويل رعاية الأطفال المصابين ب PHHP2،47،48،49. هذا النموذج قبل السريري قابل لاختبار أنظمة الأدوية والمستحضرات الصيدلانية الناشئة. إنه مناسب لتقييم التدخلات غير الجراحية والعلاجات الدوائية المصممة لتعديل ديناميكيات السائل الدماغي النخاعي. يمكن إعطاء هذه الأدوية من خلال طرق متعددة للإعطاء في الفئران (أي المضخة الصغيرة داخل الصفاق ، في الوريد ، تحت الجلد ، التناضحية) ويمكن تتبع استسقاء الرأس وتضخم البطين ومراقبتها وقياسها كميا طوال العمر باستخدام التصوير والعلامات السريرية. يمكن أيضا فحص جوانب متعددة من صحة الدماغ بما في ذلك حجم البطين وفقدان المادة البيضاء والاتصال الوظيفي. يمكن إجراء علم الأنسجة والكيمياء المناعية و qPCR والتجارب المرتبطة بها على جمع الأنسجة من مناطق محددة ونقاط نهاية متميزة من الناحية التنموية. يمكن أن تسهل هذه المنصة للدراسة على الفئران أيضا دراسة الحالات المرضية المشتركة المرتبطة باستسقاء الرأس ، بما في ذلك الشلل الدماغي والصرع والألم المزمن4.

معدل الوفيات في هذا النموذج هو 3-7٪ ويحدث بشكل متكرر في أول 48 ساعة بعد IVH19،44. في بعض الأحيان ، تفشل صغار الفئران في زيادة الوزن والتغذية بشكل فعال. يمكن أن يكون هذا الفشل في النمو نتيجة مباشرة لضخامة الرأس التدريجية المرتبطة بإجراء ناجح ، أو نزيف قشري / تحت قشري ناتج عن سوء تقنية حقن القيمة المضافة للفيروض. في حالة عدم وجود الدقة اللازمة ، يمكن ملاحظة احتشاء نزفي قشري أو صدمة قاعدة الجمجمة. يمكن أن تتعطل رعاية ما بعد الولادة إما من خلال تدخلات ما قبل الولادة أو بعدها الموصوفة بأن الجراء تختلف اختلافا ملحوظا عن الضوابط الزائفة فيما يتعلق بشكل الرأس وحجم الجسم والسلوك. تعد التقنية الجراحية والحقن المناسبة ، جنبا إلى جنب مع الكفاءة التشريحية العصبية المتقدمة ، أمرا بالغ الأهمية لضمان تحقيق النتائج التمثيلية المذكورة أعلاه بالكامل.

تتطلب هذه المنصة قبل السريرية إجراء شق البطن المفتوح في الفئران الحامل. هذا يتطلب مهارة جراحية متقدمة. في فترة ما بعد الولادة ، لن يؤدي الفشل في حقن كرات الدم الحمراء المحللة بدقة في البطينين الجانبيين إلى IVH أو PHHP ولن تنمو هذه الفئران لإظهار ضخامة الرأس التدريجية أو ضغط الفتح المرتفع أو تضخم البطين. الراحة مع الحقن اليدوي والتشريح البطيني للقوارض حديثي الولادة أمر ضروري. والجدير بالذكر أن اليافوخ المفتوحة والجماجم الرقيقة نسبيا تجعل الإضاءة ممكنة وتسهل تحديد المعالم التشريحية العصبية مثل البريجما والجوانب الظهرية للبطينين الجانبيين اللازمة لوضع الإبرة بنجاح. يمكن IVH من جانب واحد إذا لم يتم الوصول إلى كلا البطينين الجانبيين ، وقد يؤدي ذلك إلى ضخامة الرأس العابرة ولكن غير المستمرة. يعد خروج السائل الدماغي النخاعي بعد الوصول البطيني مؤشرا مناسبا على نجاح الحقن. وبالمثل ، فإن شفط السائل الدماغي النخاعي في محور الإبرة قبل حقن كرات الدم الحمراء المحللة يضمن أن الحاقن في المساحة البطينية المناسبة للمضي قدما في الحقن. في حين أن تضخم البطين في التصوير بالرنين المغناطيسي يمكن أن يكون موجودا في حالة عدم وجود استسقاء الرأس (لين الدماغ) ، فإن الجمع بين هذه النتيجة ، جنبا إلى جنب مع ضغط الفتح المرتفع والعجز العصبي المعرفي ، يمثل التنفيذ الناجح لتقنية PHHP.

يمكن التأكد من تحليل النجاح الإجرائي من خلال مقارنة المقاييس التمثيلية المذكورة أعلاه بين الجراء الذين خضعوا لحقن القيمة المحلية لكرات الدم الحمراء المحللة والجراء الزائفة أو في الجراء الذين خضعوا لحقن القيمة المحلية مقابل الجراء الضابطين الذين عانوا من التهاب المشيمة والسلى ولكن ليس حقن القيمة المحلية لكرات الدم الحمراء المحللة. على عكس نموذج PHHP ، يتم بعد ذلك إعادة الأكياس السلوية والرحم إلى تجويف البطن ويتم إكمال شق البطن دون انسداد الشريان الرحمي أو حقن LPS. عادة لا تتلقى الجراء التي تولد من هذه السدود الزائفة حقنا من كرات الدم الحمراء المحللة لأنها مزيج محدد من TSHI + LPS في الرحم (وهو ما لا تعاني منه الأجنة الزائفة) متبوعا ب IVH الذي يؤدي إلى PHHP. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال وجود عناصر تحكم متطابقة مع العمر والجنس والتي لا تتعرض ل TSHI + LPS أو IVH ، نحن قادرون على التحقق من صحة النجاح التقني للنموذج ومقارنة نتائج مجموعات PHHP التي تلقت تدخلا بشكل مباشر مع نتائج نظرائهم الزائفين. تسمح هذه المقارنة بإجراء اختبار فعال قوي لكل من النموذج وأي تدخلات علاجية فيه.

على الرغم من الكفاءة الفنية المطلوبة ، فإن هذا النموذج مفيد مقارنة بالنماذج الأخرى من IVH المبكر واستسقاء الرأس لأنه مناسب للعمر ، ويتضمن التهابا جهازيا ، وله عواقب PHHP متطورة خلال مرحلة البلوغ ، ويوفر الفرصة لتقييم مقاييس النتائج الانتقالية مثل الاختبار الوظيفي المتطور والتصوير العصبي30،50،51،52. كما أنه ينتج عنه تضخم البطين المستمر وارتفاع برنامج المقارنات الدولية. يزيد استخدام كرات الدم الحمراء المحللة من الأهمية الانتقالية لهذا النموذج. الأطفال الخدج الذين يعانون من IVH لديهم دم كامل في البطينين. يبقى هذا الدم في نظام السائل الدماغي النخاعي البطيني ويتحلل على مدى أسابيع (تحلل كرات الدم الحمراء) مما يؤدي إلى استجابة التهابية مستمرة في البطينين ، والتي ينظر إليها عادة في الموجات فوق الصوتية الروتينية للرأس على أنها فرط الصدى البطانيالعصبي 53،54. يؤكد استخدام كرات الدم الحمراء المحللة ويثبت العمل السابق لتقييم فعالية منتجات / مكونات الدم الفردية في تكوين استسقاء الرأس وتضخم البطين المستمر55. على عكس كرات الدم الحمراء المعبأة ، يؤدي الحقن داخل البطين لكرات الدم الحمراء المحللة إلى تضخم البطينين بشكل كبير في التصوير بالرنين المغناطيسي بعد 24 ساعة من الحقن وبعد19،55. تم العثور على حقن كرات الدم الحمراء المحلل لتنظيم مستويات هيموكسيجيناز -1 في الدماغ والفيريتين في الفضاء المحيط بالبطين عند مقارنته بكرات الدم الحمراء المعبأة أو حقن المحلولالملحي 55. هذا مهم لأن الفيزيولوجيا المرضية ل IVH البشري ترجع إلى حد كبير إلى انهيار الدم الأولي والإفراج التدريجي عن منتجات تحلل الحديد ومكونات الدم الأخرى المصاحبة لتلف الأنسجة الناتجة.

الهيم الأكسجيناز 1 هو إنزيم رئيسي في تحلل الهيم ، والفيريتين هو بروتين تخزين الحديد. وبالتالي ، فإن زيادة تركيزها حول البطينين بعد حقن كرات الدم الحمراء المحللة يتماشى بشكل وثيق مع مسببات IVH البشرية. أخيرا ، يؤدي حقن الحديد فقط في الفراغات البطينية إلى إهمال المكونات الأخرى لكرات الدم الحمراء مثل أنهيداز الكربونيك 29. بالإضافة إلى ذلك ، لا يزيد حقن الحديد من الشدة المحتملة ل IVH المستحث ، والذي يرتبط ارتباطا مباشرا باحتمالية استسقاء الرأس اللاحق. مثل اختيار استخدام كرات الدم الحمراء المحللة ، فإن الأساس المنطقي وراء حقن كلا البطينين هو زيادة الترجمة. تظهر الأدبيات السريرية ارتباطا متزايدا واضحا بين IVH الأكثر شدة و PHHP اللاحق. يؤدي إدخال النزيف بشكل ثنائي في حد ذاته إلى زيادة شدة IVH بالإضافة إلى احتمالية الامتداد من المصفوفة الجرثومية إلى الفراغات البطينية وتمدد البطين الناتج - سمة أخرى من سمات IVH الأكثر شدة. بالإضافة إلى ذلك ، كما هو موضح أعلاه ، يسمح الحقن الثنائي أيضا بوضع لتقييم اتصال السائل الدماغي النخاعي. عشرون ميكرولترا هو أقل حجم للوصول إلى استسقاء الرأس المستمر بشكل موثوق وبدون تدخل متني كبير بحيث يصبح معدل وفيات جرو الفئران متغيرا معقدا.

في الختام ، فإن استخدام نموذج حيواني يلخص الجوانب السريرية ل PHHP ، بما في ذلك ضخامة الرأس التدريجية ، والضغط المرتفع داخل الجمجمة ، وتضخم البطين ، والتأخير المعرفي في مرحلة البلوغ يضيف صرامة إلى المجال ويسهل الدراسات الفريدة التي لا مثيل لها اللازمة للأساليب العلاجية الجديدة وتحسين الفهم الميكانيكي للفيزيولوجيا المرضية المعقدة لهذا الشكل الشائع من إصابات الدماغ في الفترة المحيطة بالولادة.

Disclosures

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.

Acknowledgements

يعرب المؤلفون عن امتنانهم للتمويل المقدم من المعاهد الوطنية للصحة (R01HL139492) ، وبرنامج البحوث الطبية الموجه من قبل الكونجرس (W81XWH1810166 و W81XWH1810167 و W81XWH2210461 و W81XWH2210462) ، وجمعية استسقاء الرأس ، ومعهد رودي شولت للأبحاث.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
70% ethanol Pharmco 111000200Diluted to 70% 
Betadine surgical scrubCardinal HealthNDC-67618-151-17
Blunt ForcepsRobozRS-8100
Bravmini Plus Cordless Rechargeable Trimmer Wahl 41590-0438
Carbon Steel Surgical blades Bard-Parker371151-11
centrifuge Eppendorf5424R
Cotton Gauze SpongeFisherbrand22-362-178Small, 6 inch sterile
Cotton-tipped ApplicatorsFisherbrand23-400-11430 G 1
Eye LubricantRefresh Lacri Lube75929
Far infrared warming padKent scientificRT-0501 
Incubator -  Genie Temp-Shaker 100 Scientific IndustriesSI-G100
Insulin SyringesBD3284380.3 cc 3 mm 31 G, ultrafine 
IsofluraneCovetrus 11695067772 
Ketamine hydrochloride injectionDechra 17033-101-10
KimwipesKimtech ScienceBXTNI141300
LPS 011B4SigmaL2630
microcentrifuge tubesThermo Fisher Scientific34532.0 mL
NeedleBD3051221 mL
NeedleBD30512825 G 5/8
Needle HoldersKent Scientific Corp.INS1410912.5 CM STR
OR TowelsCardinal Health287000-008
Paper measuring tapeCardinal HealthSKU  
Saline Solution, 0.9%SigmaS8776
ScissorsRobozRS-6808
SomnoSuiteKent ScientificSS6823B 
Sterile Alcohol Prep PadsFisherbrand06-669-62Sterile
Surgical glovesBiogel40870
Surgical ScissorsRobozRS-5880
Surgical ScissorsEST14002-16
SyringeBD309628
T/Pump (Heat Therapy Pump)Stryker Medical TP700
Vessel ClipsKent Scientific Corp.INS1412030 G Pressure
Xylazine injection vet one NDC 13985-704-10

References

  1. Sevensky, R., Newville, J. C., Tang, H. L., Robinson, S., Jantzie, L. L. Cumulative damage: Cell death in posthemorrhagic hydrocephalus of prematurity. Cells. 10 (8), 1911 (2021).
  2. Robinson, S., Jantzie, L. L. Pathogenesis of posthemorrhagic hydrocephalus of prematurity: New horizons. Semin Perinatol. 46 (5), 151596 (2022).
  3. Dewan, M. C., et al. Global hydrocephalus epidemiology and incidence: systematic review and meta-analysis. J Neurosurg. 130 (4), 1065-1079 (2018).
  4. Robinson, S. Neonatal posthemorrhagic hydrocephalus from prematurity: pathophysiology and current treatment concepts. J Neurosurg Pediatr. 9 (3), 242-258 (2012).
  5. Gigi, M., Roth, J., Eshel, R., Constantini, S., Bassan, H. Health-related quality of life after post-haemorrhagic hydrocephalus in children born preterm. Dev Med Child Neurol. 61 (3), 343-349 (2019).
  6. Muir, R. T., Wang, S., Warf, B. C. Global surgery for pediatric hydrocephalus in the developing world: a review of the history, challenges, and future directions. Neurosurg Focus. 41 (5), E11 (2016).
  7. Kulkarni, A. V., et al. Endoscopic third ventriculostomy and choroid plexus cauterization in infant hydrocephalus: a prospective study by the Hydrocephalus Clinical Research Network. J Neurosurg Pediatr. 21 (3), 214-223 (2018).
  8. Riva-Cambrin, J., et al. Risk factors for shunt malfunction in pediatric hydrocephalus: a multicenter prospective cohort study. J Neurosurg Pediatr. 17 (4), 382-390 (2016).
  9. Agajany, N., et al. The impact of neonatal posthemorrhagic hydrocephalus of prematurity on family function at preschool age. Early Hum Dev. 137, 104827 (2019).
  10. Berry, J. G., et al. Characteristics of hospitalizations for patients who use a structured clinical care program for children with medical complexity. J Pediatr. 159 (2), 284-290 (2011).
  11. Berry, J. G., et al. Hospital utilization and characteristics of patients experiencing recurrent readmissions within children's hospitals. JAMA. 305 (7), 682-690 (2011).
  12. Berry, J. G., et al. Trends in resource utilization by children with neurological impairment in the United States inpatient health care system: a repeat cross-sectional study. PLoS Med. 9 (1), e1001158 (2012).
  13. Drake, J. M., et al. Randomized trial of cerebrospinal fluid shunt valve design in pediatric hydrocephalus. Neurosurgery. 43 (2), 294-303 (1998).
  14. Simon, T. D., et al. Cerebrospinal fluid shunt infection: Emerging paradigms in pathogenesis that affect `prevention and treatment. J Pediatr. 206, 13-19 (2019).
  15. Simon, T. D., et al. Hospital care for children with hydrocephalus in the United States: utilization, charges, comorbidities, and deaths. J Neurosurg Pediatr. 1 (2), 131-137 (2008).
  16. Riva-Cambrin, J., et al. Predictors of success for combined endoscopic third ventriculostomy and choroid plexus cauterization in a North American setting: a Hydrocephalus Clinical Research Network study. J Neurosurg Pediatr. 24 (2), 128-138 (2019).
  17. Emmert, A. S., et al. Characterization of a novel rat model of X-linked hydrocephalus by CRISPR-mediated mutation in L1cam. J Neurosurg. 132 (3), 945-958 (2019).
  18. Strahle, J. M., et al. Role of hemoglobin and iron in hydrocephalus after neonatal intraventricular hemorrhage. Neurosurgery. 75 (6), 696-705 (2014).
  19. Robinson, S., et al. Extended combined neonatal treatment with erythropoietin plus melatonin prevents posthemorrhagic hydrocephalus of prematurity in rats. Front Cell Neurosci. 12, 322 (2018).
  20. Yung, Y. C., et al. Lysophosphatidic acid signaling may initiate fetal hydrocephalus. Sci Transl Med. 3 (99), 99ra87 (2011).
  21. Moscuzza, F., et al. Correlation between placental histopathology and fetal/neonatal outcome: chorioamnionitis and funisitis are associated to intraventricular haemorrage and retinopathy of prematurity in preterm newborns. Gynecol Endocrinol. 27 (5), 319-323 (2011).
  22. Salas, A. A., et al. Histological characteristics of the fetal inflammatory response associated with neurodevelopmental impairment and death in extremely preterm infants. J Pediatr. 163 (3), 652-657 (2013).
  23. Arayici, S., et al. The effect of histological chorioamnionitis on the short-term outcome of preterm infants ≤32 weeks: a single-center study. J Matern Fetal Neonatal Med. 27 (11), 1129-1133 (2014).
  24. Shankaran, S., et al. Maternal race, demography, and health care disparities impact risk for intraventricular hemorrhage in preterm neonates. J Pediatr. 164 (5), 1005-1011.e3 (2014).
  25. Lu, H., Wang, Q., Lu, J., Zhang, Q., Kumar, P. Risk factors for intraventricular hemorrhage in preterm infants born at 34 weeks of gestation or less following preterm premature rupture of membranes. J Stroke Cerebrovasc Dis. 25 (4), 807-812 (2016).
  26. Stark, M. J., Hodyl, N. A., Belegar, V. K., Andersen, C. C. Intrauterine inflammation, cerebral oxygen consumption and susceptibility to early brain injury in very preterm newborns. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 101 (2), F137-F142 (2016).
  27. Lee, J., et al. A new anti-microbial combination prolongs the latency period, reduces acute histologic chorioamnionitis as well as funisitis, and improves neonatal outcomes in preterm PROM. J Matern Fetal Neonatal Med. 29 (5), 707-720 (2016).
  28. Edwards, J. M., Edwards, L. E., Swamy, G. K., Grotegut, C. A. Magnesium sulfate for neuroprotection in the setting of chorioamnionitis. J Matern Fetal Neonatal Med. 31 (9), 1156-1160 (2018).
  29. Alan, N., et al. Reduced ventricular shunt rate in very preterm infants with severe intraventricular hemorrhage: an institutional experience. J Neurosurg Pediatr. 10 (5), 357-364 (2012).
  30. Karimy, J. K., et al. Inflammation-dependent cerebrospinal fluid hypersecretion by the choroid plexus epithelium in posthemorrhagic hydrocephalus. Nat Med. 23 (8), 997-1003 (2017).
  31. Wessell, A. P., et al. A sustained systemic inflammatory response syndrome is associated with shunt-dependent hydrocephalus after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg. 130 (6), 1984-1991 (2018).
  32. Abdi, K., et al. Uncovering inherent cellular plasticity of multiciliated ependyma leading to ventricular wall transformation and hydrocephalus. Nat Commun. 9 (1), 1655 (2018).
  33. Goulding, D. S., et al. Neonatal hydrocephalus leads to white matter neuroinflammation and injury in the corpus callosum of Ccdc39 hydrocephalic mice. J Neurosurg Pediatr. 25 (5), 476-483 (2020).
  34. Hussain, R., et al. Potentiating glymphatic drainage minimizes post-traumatic cerebral oedema. Nature. 623 (7989), 992-1000 (2023).
  35. Cai, Y., et al. The relationship between inflammation, impaired glymphatic system, and neurodegenerative disorders: A vicious cycle. Neurobiol Dis. 192, 106426 (2024).
  36. Mogensen, F. L., Delle, C., Nedergaard, M. The glymphatic system (en)during inflammation. Int J Mol Sci. 22 (14), 7491 (2021).
  37. Jantzie, L. L., Winer, J. L., Maxwell, J. R., Chan, L. A., Robinson, S. Modeling encephalopathy of prematurity using prenatal hypoxia-ischemia with intra-amniotic lipopolysaccharide in rats. J Vis Exp. (105), e53196 (2015).
  38. Kitase, Y., et al. Chorioamnionitis disrupts erythropoietin and melatonin homeostasis through the placental-fetal-brain axis during critical developmental periods. Front Physiol. 14, 1201699 (2023).
  39. Maxwell, J. R., Denson, J. L., Joste, N. E., Robinson, S., Jantzie, L. L. Combined in utero hypoxia-ischemia and lipopolysaccharide administration in rats induces chorioamnionitis and a fetal inflammatory response syndrome. Placenta. 36 (12), 1378-1384 (2015).
  40. Ozen, M., et al. Chorioamnionitis precipitates perinatal alterations of heme-oxygenase-1 (HO-1) homeostasis in the developing rat brain. Int J Mol Sci. 22 (11), 5773 (2021).
  41. Yellowhair, T. R., et al. CXCR2 blockade mitigates neural cell injury following preclinical chorioamnionitis. Front Physiol. 10, 324 (2019).
  42. Yellowhair, T. R., et al. Chorioamnionitis in rats precipitates extended postnatal inflammatory lymphocyte hyperreactivity. Dev Neurosci. , 1-11 (2019).
  43. Yellowhair, T. R., et al. Preclinical chorioamnionitis dysregulates CXCL1/CXCR2 signaling throughout the placental-fetal-brain axis. Exp Neurol. 301 (Pt B), 110-119 (2018).
  44. Jantzie, L. L., et al. Complex pattern of interaction between in utero hypoxia-ischemia and intra-amniotic inflammation disrupts brain development and motor function. J Neuroinflammation. 11, 131 (2014).
  45. Jantzie, L. L., et al. Repetitive neonatal erythropoietin and melatonin combinatorial treatment provides sustained repair of functional deficits in a rat model of cerebral palsy. Front Neurol. , 233 (2018).
  46. Maxwell, J. R., et al. Prenatal alcohol exposure and chorioamnionitis results in microstructural brain injury in a preclinical investigation. Ann Pediatr Res. 4 (1), 1031 (2020).
  47. Karimy, J. K., et al. Outcomes of the 2019 hydrocephalus association workshop, "Driving common pathways: extending insights from posthemorrhagic hydrocephalus". Fluids Barriers CNS. 20 (1), 4 (2023).
  48. Jakopin, N. E., et al. Establishing ranked priorities for future hydrocephalus research. J Neurosurg. 139 (2), 492-501 (2022).
  49. Koschnitzky, J. E., et al. Opportunities in posthemorrhagic hydrocephalus research: outcomes of the Hydrocephalus Association Posthemorrhagic Hydrocephalus Workshop. Fluids Barriers CNS. 15 (1), 11 (2018).
  50. Strahle, J., et al. Mechanisms of hydrocephalus after neonatal and adult intraventricular hemorrhage. Transl Stroke Res. 3 (Suppl 1), 25-38 (2012).
  51. Segado-Arenas, A., et al. Cognitive impairment and brain and peripheral alterations in a murine model of intraventricular hemorrhage in the preterm newborn. Mol Neurobiol. 55 (6), 4896-4910 (2018).
  52. Li, Q., et al. Targeting germinal matrix hemorrhage-induced overexpression of sodium-coupled bicarbonate exchanger reduces posthemorrhagic hydrocephalus formation in neonatal rats. J Am Heart Assoc. 7 (3), e007192 (2018).
  53. Gaisie, G., Roberts, M. S., Bouldin, T. W., Scatliff, J. H. The echogenic ependymal wall in intraventricular hemorrhage: sonographic-pathologic correlation. Pediatr Radiol. 20 (5), 297-300 (1990).
  54. Mohammad, K., et al. Consensus approach for standardizing the screening and classification of preterm brain injury diagnosed with cranial ultrasound: A Canadian perspective. Front Pediatr. 618236, (2021).
  55. Gao, C., et al. Role of red blood cell lysis and iron in hydrocephalus after intraventricular hemorrhage. J Cereb Blood Flow Metab. 34 (6), 1070-1075 (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

217

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved