Przy ponad 12% noworodków urodzonych w Stanach Zjednoczonych przed 37 tygodniem szacowanego wieku ciążowego1, okołoporodowe uszkodzenie mózgu (PBI) spowodowane wcześniactwem jest istotną przyczyną trwałego niepełnosprawności. PBI od wcześniaków, nazywana również encefalopatią wcześniaków (EoP), wpływa na cały ośrodkowy układ nerwowy (OUN). Uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego często rozpoczyna się w macicy i jest nasilane przez procesy przedporodowe, w tym zapalenie błony śluzowej i powikłania poporodowe, takie jak niedotlenienie i posocznica. PBI od urazów ogólnoustrojowych zmienia rozwój neurologiczny i prowadzi do porażenia mózgowego, epilepsji, opóźnienia poznawczego i licznych zaburzeń neuropsychiatrycznych wpływających na regulację emocjonalną, pamięć i funkcje wykonawcze1,2. Chociaż poczyniono znaczne postępy, nadal istnieje ograniczona wiedza na temat tego, w jaki sposób komórkowe i molekularne konsekwencje uszkodzenia OUN spowodowanego przedwczesnym porodem przekładają się na mnogość następstw neurologicznych u dzieci urodzonych przedwcześnie. Ten brak wiedzy utrudnia diagnozowanie w czasie rzeczywistym ciężkości uszkodzenia OUN i świadome dawkowanie pojawiających się interwencji. Ponadto strategie terapeutyczne odpowiednie do wieku dla tej wrażliwej populacji pacjentów pozostają nieuchwytne.
Wewnątrzmaciczne zapalenie jest bardzo powszechne u skrajnych wcześniaków i obejmuje złożoną kaskadę zapalną płodu, matki i łożyska3. Zakażenie wewnątrzmaciczne ma często charakter subkliniczny. Specyficzne zmiany łożyska zgodne z ostrym stanem zapalnym lub histologicznym zapaleniem błony płodowej są głównymi determinantami reakcji zapalnej płodu i zbiegają się z uszkodzeniem mózgu związanym z przedwczesnym porodem3-5. Rzeczywiście, reakcja zapalna płodu ma wyraźne implikacje kliniczne dla długoterminowych wyników przedwczesnego porodu. Niemowlęta, które są małe w stosunku do wieku ciążowego (SGA) lub u których występuje infekcja, są wyjątkowo podatne na deficyty neurologiczne3,4. Zapalenie błony płodowej jest typowym rozpoznaniem patologicznym po porodzie przedwczesnym6,7, a badanie histologiczne ujawnia objawy zapalenia w 70% łożysk u niemowląt urodzonych bardzo przedwcześnie4. Co więcej, zapalenie błony płodowej wiąże się z upośledzeniem funkcji poznawczych w wieku dwóch lat8. Dowody na niedokrwienie naczyń krwionośnych matki w łożysku niemowląt urodzonych skrajnie przedwcześnie są również związane z porażeniem mózgowym w dzieciństwie9. Synergiczny wpływ zapalenia błony płodowej i wad perfuzji łożyska jest dobrze zilustrowany przez niezwykle wysokie ryzyko wystąpienia nieprawidłowych wyników neurologicznych w tej populacji pacjentów w wieku dwóch latw wieku 10 lat.
Aby naśladować ludzkie ogólnoustrojowe wady perfuzji łożyska i zapalenie błony płodowej związane z zapaleniem wywołanym przez patogeny, opracowaliśmy model prenatalnej przejściowej ogólnoustrojowej niedotlenienia i niedokrwienia (TSHI) w połączeniu z lipopolisacharydem wewnątrzowodniowym (LPS) u szczurów. Naszym celem było dostosowanie naszego modelu samego TSHI u szczurów wwieku 12-16 lat tak, aby uwzględnić wewnątrzmaciczne zapalenie macicy, aby ułatwić przedkliniczne modelowanie uszkodzenia OUN związanego z przedwczesnym porodem. Samo TSHI wykazało trwałą utratę komórek linii oligodendroglialnej, neuronów korowych, zwiększoną śmierć komórek i podwyższony poziom cytokin prozapalnych, z postępującymi interwałami niedokrwiennymi prowadzącymi do stopniowanego wzorca uszkodzenia zgodnego z prenatalnym uszkodzeniem mózgu16. Modyfikacje składników niedokrwiennych tego modelu wykazały również deficyty w kodowaniu pamięci, pamięci krótko- i długotrwałej oraz łagodne zmiany mięśniowo-szkieletowe u szczurów w wieku17-19 lat. Rzeczywiście, wcześniej wykazaliśmy, że połączenie TSHI + LPS podsumowuje patofizjologiczne cechy EoP, w tym utratę oligodendrocytów i neuronów, uszkodzenie aksonów, zapalenie komórek i nieprawidłowości funkcjonalne20.