Neuroinflammation bei unreifen Schaffeten

Fragestellung: Intrauterine Infektionen sind mit einer hohen perinatalen Morbidität und Mortalität assoziiert. Klinische und experimentelle Untersuchungen weisen auf eine inflammatorische Schädigung der weißen Hirnsubstanz hin. Biochemische Indikatoren für die Entwicklung einer Hirnschädigung bzw. einer neurologischen Auffälligkeit liegen nicht vor. In der vorliegenden Untersuchung wurde geprüft, ob fetale S100B Serumkonzentrationen eine Inflammation des unreifen Gehirns nach Endotoxin-Exposition anzeigen.

Methodik: Unreife Schaffeten (0,7 der Tragzeit) wurden chronisch instrumentiert (n=21). Am dritten postoperativen Tag erhielten die Feten der Studiengruppe einmalig 100 (n=9), 500 (n=5) oder 2500 ng (n=1) Endotoxin (LPS; E. coli) i.v. zur systemischen Inflammationsinduktion. Die Kontrolltiere erhielten 2ml 0,9% NaCl. S100B wurde im Serum vor, während und nach der LPS- oder Placeboapplikation (Co, +1h, +3h, +6h, +12h, +24h, +48h, +72h) bestimmt. Die Hirnschädigung wurde histologisch und immunhistochemisch evaluiert.

Ergebnisse: Histopathologisch waren inflammatorische Infiltrate in der periventrikulären weißen Hirnsubstanz, subkortikal und in den Basalganglien bei allen LPS-behandelten Tieren nachweisbar. Kortikale Läsionen waren nicht darstellbar. S100B-Serumspiegel waren 1h und 3h nach Endotoxin-Exposition signifikant erhöht (p<0,01) und korrelierten mit dem Ausmaß der neuronalen Inflammationsreaktion.

Schlussfolgerung: Die systemische Endotoxin-Exposition induzierte eine Inflammationsreaktion des fetalen Gehirns mit fokaler Schädigung der periventrikulären weißen Hirnsubstanz und der Basalganglien. Die Serumkonzentrationen von S100B zeigten frühzeitig eine sich entwickelnde Neuroinflammation an und korrelierten mit dem Ausmaß der neuronalen Schädigung. Postpartale Bestimmungen der S100B Serumspiegel könnten in selektionierten Kollektiven frühzeitig Kinder mit einem erhöhten Risiko für inflammations-assoziierte Hirnschädigungen detektieren.