מודל מורין של חשיפה עוברית לדלקת אימהית כדי ללמוד את ההשפעות של Chorioamnionitis חריפה על התפתחות מעיים שזה עתה נולד

Summary

פיתחנו מודל של chorioamnionitis כדי לדמות חשיפה עוברית לדלקת אימהית (FEMI) ללא סיבוכים של אורגניזמים חיים כדי לבחון את ההשפעות של FEMI על התפתחות מערכת העיכול של הצאצאים. זה מאפשר מחקר של סיבות מכניות להתפתחות של פגיעה במעיים בעקבות chorioamnionitis.

Abstract

Chorioamnionitis הוא משקע נפוץ של לידה מוקדמת והוא קשור עם רבים של תחלואה של פגות, כולל אנטריוקוליטיס נמק (NEC). עם זאת, קשר מכני בין שני תנאים אלה עדיין לא התגלה. אימצנו מודל מורין של chorioamnionitis מעורבים lipopolysaccharide (LPS)-induced חשיפה עוברית לדלקת אימהית (FEMI). מודל זה של FEMI גורם למפל דלקתי סטרילי אימהי, שליה ועובר, אשר קיים גם במקרים רבים של chorioamnionitis קלינית. למרות שקיימים מודלים המשתמשים בחיידקים חיים ומחקים בצורה מדויקת יותר את הפתופיזיולוגיה של זיהום עולה וכתוצאה מכך chorioamnionitis, שיטות אלה עלולות לגרום להשפעות עקיפות על התפתחות מערכת העיכול הלא בוגרת ועל המיקרוביום המתפתח המשויך. באמצעות פרוטוקול זה, הוכחנו כי תוצאות FEMI הנגרמת על ידי LPS לעלייה תלוית מינון אובדן הריון ולידה מוקדמת, כמו גם שיבוש של התפתחות מעיים נורמלית בצאצאים. יתר על כן, הוכחנו כי FEMI מגביר באופן משמעותי פגיעה במעיים ציטוקינים בסרום בצאצאים, ובו זמנית הפחתת גביע ותאי Paneth, שניהם מספקים שורה ראשונה של חסינות מולדת נגד דלקת מעיים. למרות מודל דומה של FEMI הנגרמת על ידי LPS שימש כדי מודל הקשר בין chorioamnionitis ואת החריגות הבאות של מערכת העצבים המרכזית, למיטב ידיעתנו, פרוטוקול זה הוא הראשון לנסות להבהיר קשר מכני בין chorioamnionitis והפרעות מאוחר יותר בהתפתחות המעי כקשר פוטנציאלי בין chorioamnionitis ו NEC.

Introduction

הקרומים הכוריוניים ממלאים תפקיד אינטגרלי בהריון יונקים. הם כוללים את chorion ו amnion, אשר משרתים פונקציות מרובות. הם מקיפים ומגנים על העובר, מקלים על איתות פרוקרין בין התאים האימהיים והעובריים¹, ויוצרים לולאות משוב מקומיות בתוך הקרומים הכוריוניים, אשר עשויים להיות מעורבים בייזום parturition¹. ההבנה הנוכחית של הממברנות מצביעה על כך שהאמוניון מספק תפקוד מחסום מבני, והכוריון מספק חיץ חיסוני בעיקר כדי להגן על העובר המתפתח ממערכת החיסון האימהית². דלקת של ממברנות אלה ידועה בשם chorioamnionitis. מבחינה היסטורית, האבחנה של chorioamnionitis קליני נעשה בעקבות נוכחות של קדחת אימהית בתוספת אחד או יותר ממצאים קליניים עובריים או אימהיים^3,4. עם זאת, בעוד הגדרה זו שימושית קלינית, חוסר הדיוק שלה עשה מחקר chorioamnionitis מאתגר. בשנת 2015, בניסיון להבהיר את האבחנה, סדנת פאנל מומחים של המכון הלאומי לבריאות הילד והתפתחות האדם של יוניס קנדי שרייבר הגדירה את chorioamnionitis כדלקת תוך רחמית, או זיהום, או שניהם (משולש I)³. הבהרה זו חשובה כי בעוד זיהום המושרה מיקרוביאלית היא גורם חשוב של דלקת הרחם / מי השפיר, זה קורה פחות נפוץ מאשר דלקת הרחם / מי השפיר^{סטרילית 5,6,7}. בסך הכל, chorioamnionitis נשאר בעיה משמעותית בריאות הציבור, כפי שהוא נראה 2\u20124% של משלוחים לטווח ו 25 \u201230% של משלוחים פגים^8,9.

Chorioamnionitis יכול להיות השפעות משמעותיות על העובר ניאונט. זה תועד היטב בספרות כי chorioamnionitis קשורה לסיכון מוגבר של רבים של תחלואה של פגות, כולל דיספלסיה ברונכופולמונארית¹⁰, פגיעה חומר לבן מוחי¹¹, דימום תוך חדרי¹², רטינופתיה של קדם בגרות¹³, ושניהם חשד ואישרו אלח דם יילודים תחילת מוקדם^14,15. כפי שאנו מעוניינים במנגנוני פציעה ותיקון של מערכת העיכול בשלה, חשוב לציין כי chorioamnionitis קשורה גם עם התפתחות מאוחרת יותר של enterocolitis נמק (NEC)^15,16. NEC היא מחלה הרסנית במערכת העיכול של פגים שתוצאתה תגובת מארח dysregulated לדלקת נמק מעיים הבאים¹⁷. בכל שנה, NEC משפיע על מעל 4000 תינוקות בארצות הברית, ועד שליש מהתינוקות האלה מתים מהמחלה¹⁸. הפתוגנזה של NEC ככל הנראה כרוכה בשילוב של חוסר בגרות במעיים, dysregulation של המערכת החיסונית בשלה, דלקת מעיים, טרנסלוקציה חיידקית¹⁹, שהגיע לשיאו במסלול משותף סופי של נמק מעיים. חשוב לציין, הופעת NEC מתרחשת לעתים קרובות שבועות לאחר הלידה וחשיפה פוטנציאלית chorioamnionitis, מה שהופך את הקשר המכניסטי בין chorioamnionitis ופיתוח לאחר מכן של NEC לא ברור²⁰. מנגנון פוטנציאלי אחד שבאמצעותו chorioamnionitis עשוי לתרום הפתופיזיולוגיה של NEC היא באמצעות upregulation של המערכת החיסונית האימהית, לאחר מכן לייצר תגובה דלקתית עוברית חזקה אשר עלול לשבש דפוסים התפתחותיים עובריים^{נורמליים 21,22,23}.

דגמי יונקים מרובים של chorioamnionitis קיימים מכרסמים וכבשים^24,25,26^{,27,28,29,30,31,32}. עם זאת, נתונים מעטים קיימים לגבי התפתחות מערכת העיכול מעבר לתקופת היילוד הראשונית לאחר חשיפה עוברית הנגרמת על ידי chorioamnionitis לדלקת אימהית (FEMI). על מנת לחקור את הקשר בין FEMI לבין ההתפתחות הבאה של פגיעה במערכת העיכול הלא בוגרת, התאמנו את מודל ה- FEMI המושרה על ידי Lipopolysaccharide (LPS). Lipopolysaccharides הם מרכיב מרכזי של פני השטח החוץ תאיים על חיידקים שליליים גרם והם ממריץ חזק של המערכת החיסונית המולדת של מינים אוקריוטיים מרובים, כולל בני אדם³³. תוצאות הזרקת LPS אימהית מפל דלקתי סטרילי ללא ההשפעות המבלבלות של חיידקים חיים, וזה מודל מבוסס היטב עבור אינדוקציה של לידה מוקדמת³⁴, כמו גם מודל של chorioamnionitis חריפה ותסמונת התגובה הדלקתית העוברית (FIRS), שהיא הצורה החמורה ביותר של chorioamnionitis^24,35. זה גם הוכח לגרום הן פגיעה חומר לבן ואפור מוחי בדגם כבשים³⁶ ומודל מורין^37,38,39,40. עם זאת, למיטב ידיעתנו, אנו הראשונים להשתמש במודל זה של chorioamnionitis ו FEMI כדי לחקור את השפעותיו על התפתחות מערכת העיכול בעבר הלידה, כמו גם לחקור קשר מכני אפשרי בין chorioamnionitis ופיתוח מאוחר יותר של NEC^41,42.

Protocol

כל ההליכים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים מוסדיים של אוניברסיטת איווה (פרוטוקול #8041401). כל בעלי החיים שוכנו באגודה להערכה והסמכה של מעבדה לטיפול בבעלי חיים (AALAC) אישר vivarium באוניברסיטת איווה. כל העכברים היו סוג פראי זן C57Bl/6J. 1. הקמת FEMI בעכברים בהריון <…

Representative Results

חשיפה ל-FEMI ביום העוברי 15 מובילה לאובדן הריון תלוי מינון ולשיעור תלוי מינון של לידה מוקדמת (איור 1)42. עבור הניסויים, בחרנו להשתמש במינון LPS של 100 מיקרוגרם / קילוגרם כדי למזער את אובדן ההריון ואת פגות (50% אובדן בין פגות ומוות עוברי תוך רחמי) תוך חשיפת העוברים עלבון דל…

Discussion

Chorioamnionitis משפיע 2\u20124% של המונח ו 25\u201230% של משלוחי פגים^8,9. עם זאת, ההשפעה של chorioamnionitis יכול להאריך זמן רב לידת העבר כפי שהוכח יש השפעות משמעותיות על העובר ניאונט^{10,11,12,13,14,…}

Materials

10% neutral buffered formalin	Sigma	HT501128
Alcian blue stain	Newcomer supply	1003A
C57Bl6/J mice	Jackson Laboratories	664
Ethanol	Decon labs	2701
HCl	Sigma	H1758
Hematoxylin stain	Leica	381562
LPS	Sigma	L2880
NaHCO3	Sigma	S6014
Nikon Eclipse Ni-U Microscope	Nikon	2CE-MQVJ-1
Periodic Acid	ACROS	H5106	CAS# 10450-59-9
RNAlater	Thermofisher	Am7021
Schiff's reagent	Sigma	S5133
Secor Imager 2400	Meso Scale Discovery (MSD)
V-Plex Assay	Meso Scale Discovery (MSD)
Xylene	Sigma	534056