absztrakt

A fő

A legújabb bizonyítékok arra utalnak, hogy a gyulladásos citokinek szerepet játszanak az NE patogenezisében. A cerebrospinalis folyadékban az IL-6 és IL-8 megemelkedett szintje időtartamú újszülöttekben súlyosabb encephalopathiával korrelál (1). A klinikai chorioamnionitisben szenvedő anyáktól született újszülötteknél az IL-6, IL-8 és RANTES legmagasabb szintjét NE és/vagy rohamokban szenvedő újszülötteknél mérték (2). Az újszülött gyulladásos reakciója befolyásolhatja a neurológiai fejlődés kimenetelét is, mivel az NE-ben szenvedő újszülöttek megnövekedett citokinjei korrelálnak a korai eredménnyel (1). Az újszülött szérum citokinek (IL-1, IL-8, IL-9, TNF-α és RANTES) szintén szignifikánsan magasabbak voltak azoknál a gyermekeknél, akiknél később agyi bénulás (CP) alakult ki (3, 4).

A citokinek és az újszülöttek agyi anyagcseréje, agysérülés, valamint hosszabb távú kognitív és motoros kimenetelű kapcsolat NE-nél nem bizonyított. Ennek a kohorszvizsgálatnak az volt a célja, hogy meghatározza, hogy az újszülött szérum citokinszintjei összefüggenek-e 1) agyi anyagcsere-sebességgel, amelyet az 1H-MRS értékel, 2) az MRI agykárosodásának megfelelő rendellenességeket, és 3) a fejlődési és neuromotoros módszerekkel értékelt neurológiai fejlődési eredményeket . értékelés 30 hónapig.

mód

Tárgyak.

Ez a kohorsz egy prospektív tanulmányból származik, amely meghatározza az MRI neurológiai fejlődésének előrejelzőit olyan újszülötteknél, akiknek hosszú és rövid távú a NE kockázata. Ezt követően az UCSF intenzív terápiás óvodájába és a hozzátartozó regionális kórházba felvett újszülötteket megvizsgálták 1993 októbere és 2000 januárja között, és felvettek 125 újszülöttet, akiknek legalább az alábbiak egyike volt: 1) köldökartér pH 10; 3) Apgar-pontszám ≤ 5 az élet 5 percében; vagy 4) látszólagos NO egy neonatológus értékelése alapján (1. ábra). Az újszülötteket kizárták, ha terhességi koruk volt

újszülöttkori

Folyamatábra, amely szemlélteti a kohorszképzést.

Teljes méretű kép

Citokinek.

Újszülött állapot.

A klinikai vizsgálat áttekintése a citokinszint elemzéséhez releváns információkat tartalmazott: placenta vagy újszülött fertőzés, újszülött vérátömlesztés, ECMO vagy anyai szteroid kezelés, valamint az újszülöttek akut fiziológiájának - perinatális megnagyobbodás (SNAP-PE) pontszáma a szisztémás betegség átfogó mérőszámaként súlyossága a felvétel első 24 órájában.

Mágneses rezonancia adatok.

A citokin vizsgálatban szereplő 62 újszülött közül 61-et agyi MRI-vel vizsgáltak; 1 újszülött klinikailag instabil volt a képalkotás szempontjából. E 61 újszülött közül 42 H-MRS-t is elvégeztek (1995-ben 1 H-MRS-t felvettek a vizsgálati protokollba) (1. ábra). Ugyanazt az MR szkennert és technikákat alkalmazták a teljes kohorsznál. Az újszülötteket átlagosan 6 napos (2-16 d) tartományban képelték le, miután klinikailag stabilak voltak az MR-szkennerhez történő biztonságos továbbításhoz, és rendelkezésre állt a képalkotás ideje.

Agyi MRI minden újszülöttnél tartalmazott 4 mm (1 mm rés) szagittális és axiális spin visszhangokat [500/11/2 ismétlési idő (TR)/visszhang idő (TE)/gerjesztés] és 4 mm (2 mm rés) axiális spin visszhangokat ( 3000/60, 120/1) teljes agy. A T1- és T2-súlyozott szekvenciák MRI-rendellenességeit a fent leírt rendszer segítségével értékeltük, hogy meghatározzuk a neuromotoros eredményt (6) a DGN-ben az alábbiak szerint: 0 = normál DGN vagy a kortikális infarktus elszigetelt fókusza; 1 = kóros jel a thalamusban; 2 = rendellenes jel a lentiform talmájában és magjában; 3 = kóros jel a thalamusban, a lentiform magban és a perirolandus kéregben; és 4 = szélesebb kapcsolat. A WS-ben szereplő eredményeket a következőképpen értékeltük: 0 = normál WS; 1 = egyetlen fokális infarktus; 2 = rendellenes jel a fehér anyag elülső vagy hátsó részén; 3 = rendellenes jel az agykéreg elülső vagy hátsó részében és a fehér anyagban; 4 = rendellenes jel a vízgyűjtő első és hátsó zónájában; és 5 = kiterjedtebb kérgi károsodás. Az elemzéshez mindkét régióban a maximális pontszámokat használtuk mindkét régióban.

1 A H-MRS segítségével kimutatható a laktát (laktát/kolin) szint növekedése, jelezve a metabolikus anyagcsere károsodását az agy oxidációs folyamatában, és az NAA (NAA/kolin) szintjének csökkenését, jelezve a késleltetett sejtérést, a sejtkárosodást, diszfunkció vagy halál (7). A proton spektrumokat a DGN-től és a medence frontális zónájából (5 cm 3 voxel) kaptuk (2. ábra), mivel ezek a régiók különösen hajlamosak az újszülött sérülésére (8). 1 H-MRS-t foltfelbontású spektroszkópia (PRESS) technikával hajtottunk végre, hogy hosszú időtartamú spektrumokat kapjunk PROBE visszhanggal (PROton Brain Exam; General Electric Medical Systems, Milwaukee, WI) 5 perc alatt, TR = 2 s, TE = 288 ms és összesen 128 akvizíció a fentiek szerint (9). A megszerzést követően az 1H-MRS adatokat offline módban továbbították, és SPARC munkaállomáson elemezték (Sun Microsystems, Mountain View, CA). Az 1 H-MRS adatok Fourier-transzformációval és kiindulási értékkel bírtak. A csúcsfelületeket integráltuk a kolin, a kreatin, az NAA és a laktát rezonanciáihoz.

(A) Az 1H-MRS voxelek helye átfedi az újszülött (doboz) kifejezés axiális T2 agy MR képeit. A Voxel DGN tartalmazza a lentiform magokat, a ventrolaterális talamuszt és a belső kapszula hátsó végtagját. A Voxel WS elsősorban az agy elülső agyi artériája és a középső agyi artéria eloszlása ​​közötti területen egy szubkortikális fehér anyagot tartalmaz. (B) Normál neurológiai fejlődésű újszülött reprezentatív proton spektrumai (voxelek, amint látható, PRESS technikák TR 2 s, TE 288 ms és 128 akvizíció). Vegye figyelembe a laktátcsúcs hiányát, és azt is, hogy az NAA-csúcs amplitúdója a kolin (Cho) és a kreatin (Cre) csúcsai között van. (C) Kóros neurológiai fejlődésű újszülött reprezentatív proton spektrumai (voxelek, amint látható, PRESS technikák TR 2 s, TE 288 ms és 128 akvizíciók). Vegye figyelembe a laktát-dublett jelenlétét és az NAA-csúcs relatív csökkenését a B-spektrumhoz képest.

Teljes méretű kép

Fejlődési vizsgálatok.

Az NMS által a standardizált vizsgálatok során hozzárendelt újszülöttek által elvakult gyermekneurológusok: 0 = normális; 1 = rendellenes tónus, reflexek vagy primitív reflexek; 2 = rendellenes tónus és reflexek; 3 = csökkent teljesítmény- és hangteljesítmény-rendellenesség; 4 = koponyaideg érintettsége és bármilyen motoros rendellenesség; 5 = koponyaideg érintettsége és spasztikus quadriparesis; és 6 = halál (10). A kognitív fejlődést minden gyermek esetében kielégítően rögzítették az MDI Bayley Scale for Childhood Developmental II (11) segítségével. A tizenkét hónapos (n = 60) és a 30 hónapos (n = 54) neurodevelopmentális eredményeket a priori funkcionálisan normálisnak minősítették, ha az MDI> 70 és a neuromotoros pontszám 0,5 (5). Habár a citokinvizsgálatba bevont 10 újszülöttnél nem lehetett vérmintát elhelyezni, ezeknek az újszülötteknek hasonló volt a sérüléseloszlása ​​az MRI-n, mint a 62 újszülöttnél, akiknek a vérpontját elemezték (mindegyik p> 0,2).

A csecsemők és az anyák jellemzői.

Citokinek.

Vért gyűjtöttünk citokin-analízishez az élet középső 2d-jén (1-8 d tartományban). Csak egy újszülöttnél vettek vért 8 nap után (d 17); ennek az újszülöttnek a eltávolítása nem változtatta meg a későbbi elemzések eredményeit. A citokinkoncentrációk nem korreláltak a vérvétel napjával (p> 0, 1). A citokinszint 12 újszülöttnél, akiknél a sarokminták megszerzése előtt vértranszfúziót kaptak, nem különböztek szignifikánsan a kohorsz többi részében mért szintektől (p> 0,6). Az IL-13 mellett a citokinek szignifikánsan korreláltak egymással (1. táblázat).

Asztal teljes méretben

MR adatok.

A laktát/kolin szintje jelentősen megnőtt IL-1β, IL-6, IL-8 és TNF-α-val a DGN-ben, de nem a WS zónában, beállítva a vérvétel napját és elvégezve az MR-t (2. táblázat). ). Az asszociáció módosítás nélkül szignifikáns maradt (3. ábra). Az IL-9, az IL-12 és az IL-13 egyetlen régióban sem volt összefüggésben a laktát/kolinnal. A mért citokinek nem voltak összefüggésben az NAA/kolinnal (2. táblázat). Hasonlóképpen, a citokinszintek nem voltak társítva a strukturális MRI-pontszámokkal (mindegyik p> 0,05). A strukturális MRI pontszámok azonban szignifikánsan korreláltak a laktát/kolin és az NAA/kolin értékkel az egyes területeken (p

Kapcsolat az újszülött szérum citokinek és az agyi laktát/kolin között a DGN-ben. Egyfarkú elemzésben a laktát/kolin növekedett IL-1β (p = 0,05), IL-6 (p = 0,007), IL-8 (p = 0,01) és TNF-a (p = 0, 01) értékkel. A kikelt területek 95% -os konfidencia intervallumot képviselnek.

Teljes méretű kép

Neurodevelopment.

A 30 hónapos neurológiai fejlettségű 54 gyermek közül 20 kóros kimenetelű volt (3. táblázat): 3 NE NE szövődményei miatt halt meg, még mielőtt elérte volna a 6 hónapos kort, 4-en izolált kognitív károsodást szenvedtek (összesen MDI 80; NMS = 5 két gyermeknél) és 8 vegyes kognitív és motoros rendellenességet mutatott (teljes MDI ≤ 50; NMS = 3 egyben, NMS = 5 hétben). A 30 éves korban a nyomon követés során elvesztett 8 gyermek közül 5 normális és 1 rendellenes neurológiai fejlődést mutatott a 12 hónapos vizsgálatban, 2-t pedig nem értékeltek. Összességében az átlagos MDI-értékek 12-ről 30 hónapra csökkentek, de az átlagos neuromotoros pontszámoktól nem (4. táblázat). Konkrétan hét, normál eredménnyel rendelkező gyermek 12 hónapos korában csökkent az állapotban: háromnak motorja volt elszigetelt, négynek pedig 30 hónap után izolált kognitív rendellenességei voltak. Két, 12 hónap elteltével izolált motoros sérüléssel rendelkező gyermek 30 hónap után nem mutatott károsodást. A 12 gyermeknél vegyes rendellenességekkel rendelkező 10 gyermek közül 1-nek izolált kognitív funkciója volt, 1-nek elszigetelt motoros károsodása volt, 8-nak pedig 30 hónapos korában még mindig vegyes rendellenességei voltak. A 12 hónapos korban vegyes rendellenességekkel rendelkező gyermekek egyikét sem állapították meg később normálisnak.

Asztal teljes méretben

Asztal teljes méretben

A kóros, 30-szoros kimenetelű gyermekeknél az NE súlyosbodott, és nagyobb valószínűséggel voltak újszülöttkori rohamaik és császármetszésük, mint a normális kimenetelű gyermekeknél (3. táblázat).

Egy újszülött bizonyítottan újszülött szepszisében abnormális eredménye volt. Citokinszintje a kóros eredmények csoportjának alsó tartományában volt, és az elemzésből való eltávolítása nem változtatta meg az eredményeket.

Az IL-1β, az IL-6 és az IL-8 újszülöttkori szintje szignifikánsan magasabb volt a gyermekeknél, kóros eredménnyel 30 hónapos korban, mint a normál neurológiai fejlődésű betegeknél (5. táblázat). Ezzel szemben az IL-12 szint alacsonyabb volt a később rendellenes kimenetelű újszülötteknél.

Asztal teljes méretben

VITA

NE esetében az újszülött szérumában a gyulladásos citokinek növekedése összefüggésben áll az újszülött agyának oxidatív metabolizmusának károsodásával és rendellenes neurológiai eredménnyel 30 hónapos korban. Ez összhangban áll a korábbi megfigyelésünkkel ebben a kohorszban, miszerint az újszülöttek citokinszintje megemelkedett kóros neuromotoros kimenetelű gyermekeknél 12 hónapos korban (3).

Hasonlóképpen mások azt tapasztalták, hogy az újszülöttek cerebrospinális folyadékában (CSF) az IL-6 és az IL-8 szintje korrelál az encephalopathia mértékével, és az IL-6 szint korrelál az eredményekkel (1). Eredményeink alátámasztják az NE-vel rendelkező újszülöttek legújabb tanulmányait, amelyek a kontrollokhoz képest magas IL-6 plazmaszintet, valamint magas IL-6 és TNF-α szintet mutattak. Ezeknek a citokineknek a magas CSF/plazma arány azt sugallja, hogy a vér-agy gáton való transzportjuk mellett a központi idegrendszerben is termelődnek (12). A klinikai chorioamnionitisben szenvedő anyáktól született csecsemők kifejezés az NE-6 és IL-8 és RANTES legnagyobb plazmakoncentrációját érte el, amikor NE-t és/vagy görcsrohamot mutattak (2).

Tudomásunk szerint ez az első olyan vizsgálat, amely a szisztémás gyulladásos markerek és az anaerob agyi anyagcsere összefüggését vizsgálta humán újszülöttekben hipoxia-ischaemia után. A bakteriális agyhártyagyulladás állatmodelljeiben, ahol az anaerob anyagcsere a központi idegrendszerben is előfordul, a TNF-α és az IL-1β korrelál a CSF-laktát szintjével (26), és a TNF-α az agyi oxigénbevitel és az agyi vér csökkentésével növeli a cerebrospinális folyadék tejsavas acidózisát. áramlás (27). A citokinek és az oxidatív stressz kapcsolatát tovább alátámasztja az a megfigyelésünk, hogy a gyulladásgátló citokinek a laktát emelkedésével járnak együtt a DGN-ben, a WS zónában azonban nem. NE-vel rendelkező újszülötteknél végzett mágneses rezonancia-vizsgálatok azt mutatják, hogy a DGN a legkiszolgáltatottabb régió (8, 28, 29), ami megfelel az 1H-MRS-rel mért laktát térbeli eloszlásának (9, 30). A mért citokinek nem voltak összefüggésben az MRI által kimutatott strukturális rendellenességekkel. Lehetséges, hogy a korai újszülött MR-vizsgálatok nem elég érzékenyek az enyhe szerkezeti károsodások kimutatására.

Az újszülöttkori rohamok jelenléte a terminális encephalopathiás újszülöttekben megbízható indikátor a rossz neurológiai kimenetelre (31, 32). Mint fentebb bemutattuk, az újszülöttkori rohamok súlyosságának növelése függetlenül társult a strukturális károsodásokkal és a megnövekedett laktát/kolin szinttel a mély szürkeállomány és a medence zónáiban (33). A citokinszint nem volt összefüggésben az újszülöttkori rohamok súlyosságával, ezért a citokinek és az agyi anyagcsere károsodása közötti kapcsolat valószínűleg nem keverhető össze a rohamok jelenlétével.

Megállapításunk, hogy az újszülöttkori citokinek emelkedése neurológiai fejlődéssel jár, összhangban áll Nelson és mtsai. (4) magasabb IL-1β, IL-8, IL-9, TNF-α és RANTES szintek a legtöbb olyan újszülöttnél, akiknél később agyi bénulás (CP) alakult ki. Nagyon koraszülötteknél azonban az újszülöttek citokinszintje nem tett különbséget a CP és a csecsemő gyermekek között (34). A később kifejlesztett, 78 időtartam alatt mért biomarkerek és koraszülöttek nemrégiben végzett vizsgálata azt mutatta, hogy a gyulladásos markerek mintázata a két populációban különbözött (35), ami arra utal, hogy az agykárosodás érettséggel történő megváltoztatásáért felelős utak jelennek meg. Korábbi tanulmányunk a jelenlegi 12 hónapos kohorszról azt mutatta, hogy a kóros neuromotoros kimenetelű gyermekeknél az újszülöttek szintje megemelte az IL-6, IL-8 és IL-9 szintjét a normális motoros gyermekekhez képest (3). Jelenlegi, 30 éves életkorú vizsgálatunk összefüggést talált az újszülöttkori gyulladásos markerek és az idegfejlődés összefüggésében, amelyek a kognitív eredmények mellett a kognitív eredményeket is tartalmazzák, mivel az NE ezen területek mindegyikében károsodáshoz vezethet.

Bár az archív újszülött vérmintákban található anyagok spektrumának mérésének pontosságát és megbízhatóságát korábban meghatározták (3, 4), ennek a módszernek az a hátránya, hogy csak képet nyújt a gyulladásos kaszkádról a vérvétel idején. A vérvétel (1 - 8 d) és az MR - vizsgálat (2 - 16 d) széles időtartama korlátozza a jelenlegi vizsgálatot, bár ez a mérés befolyásolta eredményeinket a nullhipotézis felé. Ennek a mérési eltérésnek köszönhetően alábecsülhetjük vagy figyelmen kívül hagyhatjuk a szérum citokinek és az agyi anyagcsere vagy a neurológiai fejlődés közötti összefüggést. Figyelembe véve a mért citokinek számát, fontos megjegyezni a citokinszintek és a laktát/kolin közötti összefüggés konzisztenciáját a DGN-ben és nem a WS régióban. A citokinszint normális és kóros kimeneti csoportok közötti megoszlásának nagy átfedése miatt ezek a gyulladásos markerek önmagukban nem erős prognosztikai előrejelzői a neurológiai fejlődés kimenetelének. További tesztelésre van szükség soros biomarkerekkel és MRI-intézkedésekkel, hogy felmérjük a pro- és gyulladáscsökkentő markerek kapcsolatát a sérülés időzítésével, valamint azt, hogy ezek a markerek hogyan kapcsolódnak egymáshoz és változnak az idő múlásával.

Egy kohorszos vizsgálatban nem tudjuk igazolni az okozati összefüggést a gyulladásos környezet, NE és az idegrendszer későbbi károsodása között. E tényezők közötti kapcsolat eltérhet a szisztémás újszülöttkori fertőzéstől vagy a chorioamnionitistől. További vizsgálatokra van szükség annak megvizsgálására, hogy ennek az útnak az emberi újszülött kifejezésben történő modulálása javítja-e a kognitív és motoros eredményeket.

rövidítések

mély szürke magok

extrakorporális membrán oxidációja

proton mágneses rezonancia spektroszkópia