Die Rolle von Liquor bei Chiari-II-Gehirnfehlbildungen
Chiari II-Gehirnfehlbildung: Die Rolle der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit bei neurologischen Entwicklungsdefekten im Zusammenhang mit Spina bifida
Spina bifida, insbesondere ihre schwerste Form, die als offene Spina bifida (Myelomeningozele) bekannt ist, ist eine bedeutende angeborene Erkrankung, die zu schwerwiegenden neurologischen Beeinträchtigungen, einschließlich Chiari-II-Fehlbildungen, führt. Diese Fehlbildung geht mit der Verschiebung des Kleinhirns und des Hirnstamms nach unten in den Wirbelkanal einher und führt häufig zu einem Hydrozephalus, einem Zustand, bei dem sich Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit (CSF) im Gehirn ansammelt1. Diese Erkrankungen können zu einer Reihe von Komplikationen führen, darunter kognitive und motorische Behinderungen, Lernschwierigkeiten und in schweren Fällen eine frühe Sterblichkeit1,2.
Während chirurgische Eingriffe, einschließlich pränataler und postnataler Operationen, zur Behandlung der körperlichen Manifestationen der Spina bifida und der Chiari-II-Fehlbildung entwickelt wurden, waren diese Verfahren bei der Behandlung der damit verbundenen Hirnanomalien nicht vollständig erfolgreich3. Diese Studie zielt darauf ab, die Hypothese zu untersuchen, dass die Zusammensetzung des Liquor eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung dieser Hirndefekte spielt. Insbesondere wird die Hypothese aufgestellt, dass die schnelle Wiederauffüllung des Liquor aufgrund seines Austritts aus der offenen Wirbelsäule der Spina bifida zu einer „weniger ausgereiften“ Flüssigkeitszusammensetzung führt, die sich negativ auf die Neurogenese und die neuronale Migration in kritischen Phasen der Gehirnentwicklung auswirkt.
Studienübersicht
Status
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Studienpopulation und Methodik
Diese prospektive Fall-Kontroll-Studie umfasst die Entnahme von Liquorproben aus mehreren Gruppen, darunter:
- Neugeborene mit offener Spina bifida, die sich einer postnatalen Operation unterziehen.
- Feten, die sich einer pränatalen Operation wegen Spina bifida unterziehen.
- Neugeborene mit Hydrozephalus, die sich einer Shunt-Operation unterziehen (Kontrollgruppe).
- Säuglinge, die sich einer Wirbelsäulenoperation wegen Erkrankungen unterziehen, die nichts mit Spina bifida zu tun haben (Kontrollgruppe).
- Als Kontrollen dienten altersentsprechende Feten, die von der Human Developmental Biology Resource (HDBR) bezogen wurden.
- Mausmodelle: Dazu gehören ein genetisches Mausmodell von Spina bifida (Cdx2Cre x Pax3flox) und normale (Wildtyp-)Mäuse als Kontrollen
Diese Proben werden mithilfe massenspektrometrischer Proteomik analysiert, um Unterschiede in der Proteinzusammensetzung und -konzentration zwischen den Gruppen zu identifizieren. Darüber hinaus werden Gehirnschnitte von menschlichen Embryonen und Mausmodellen in Gegenwart dieser CSF-Proben kultiviert, um die Auswirkungen auf die Neurogenese und die neuronale Migration zu bewerten.
Erwarteter Nutzen Die Ergebnisse dieser Studie sollen neue Einblicke in die Pathogenese der Chiari-II-Fehlbildung und anderer damit verbundener Hirnanomalien bei Kindern mit Spina bifida liefern. Durch das Verständnis, wie die CSF-Zusammensetzung die Gehirnentwicklung beeinflusst, könnte die Studie den Weg für neuartige Therapiestrategien ebnen, die darauf abzielen, die CSF-Zusammensetzung während der frühen Schwangerschaft zu verändern. Dies könnte möglicherweise die mit Spina bifida verbundenen neurologischen Beeinträchtigungen verhindern oder abmildern und letztendlich die Lebensqualität der betroffenen Personen verbessern.
Auswirkungen auf die klinische Praxis und Politik Sollte die Studie die Hypothese bestätigen, könnte sie zu Änderungen in der klinischen Praxis hinsichtlich der Behandlung von Spina bifida und Chiari-II-Fehlbildungen führen. Beispielsweise könnte es die Entwicklung neuer pränataler Behandlungen oder Interventionen beeinflussen, die darauf abzielen, die Liquorzusammensetzung zu normalisieren, bevor es zu erheblichen Hirnschäden kommt4-6. Dies würde einen erheblichen Fortschritt in der fetalen Chirurgie und der pädiatrischen Neurochirurgie darstellen und das Potenzial haben, Richtlinien und Richtlinien innerhalb des NHS und anderer Gesundheitssysteme weltweit zu beeinflussen.
Zusammenhang mit der akademischen Qualifikation Diese Studie wird im Rahmen des Lewis Spitz PhD-Programms am University College London (UCL) und am Great Ormond Street Institute of Child Health (GOSH ICH) durchgeführt. Die Forschung baut auf früheren Studien auf, die von UCL-ICH/GOSH gefördert wurden, insbesondere solchen, die die neurologischen Entwicklungsfolgen von Spina bifida und verwandten angeborenen Erkrankungen untersuchten.
Studientyp
Einschreibung (Geschätzt)
Kontakte und Standorte
Studienkontakt
- Name: Andrew Copp, PhD
- Telefonnummer: 02079052698
- E-Mail: a.copp@ucl.ac.uk
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Kind
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Probenahmeverfahren
Studienpopulation
- Neugeborene mit offener Spina bifida, die sich einer postnatalen Operation unterziehen.
- Feten, die sich einer pränatalen Operation wegen Spina bifida unterziehen.
- Neugeborene mit Hydrozephalus, die sich einer Shunt-Operation unterziehen (Kontrollgruppe).
- Säuglinge, die sich einer Wirbelsäulenoperation wegen Erkrankungen unterziehen, die nichts mit Spina bifida zu tun haben (Kontrollgruppe).
- Als Kontrollen dienten altersentsprechende Feten, die von der Human Developmental Biology Resource (HDBR) bezogen wurden.
- Mausmodelle: Dazu gehören ein genetisches Mausmodell von Spina bifida (Cdx2Cre x Pax3flox) und normale (Wildtyp-)Mäuse als Kontrollen
Beschreibung
Einschlusskriterien:
Neugeborene mit Spina bifida (postnataler Verschluss)
- Es wurde eine offene Spina bifida (Myelomeningozele) diagnostiziert.
- Geplant für den postnatalen chirurgischen Verschluss der Wirbelsäulenläsion im Great Ormond Street Hospital (GOSH).
- Alter: Zwischen 1 Tag und 1 Jahr.
Kontrollgruppe 1 (Neugeborene mit Hydrozephalus)
- Bei Neugeborenen ist eine Shunt-Operation wegen eines Hydrozephalus geplant, der nicht mit der Spina bifida in Zusammenhang steht.
- Alter und Geschlecht stimmten so gut wie möglich mit den Spina bifida-Neugeborenen überein.
- Alter: Zwischen 1 Tag und 1 Jahr.
Kontrollgruppe 2 (Säuglinge mit Wirbelsäulenerkrankungen, die nicht mit Spina Bifida zusammenhängen)
- Säuglinge, die sich einer Wirbelsäulenoperation wegen Erkrankungen wie Wirbelsäulelipom, Fatty Filum, Tethered Cord usw. unterziehen.
- Alter und Geschlecht stimmten so gut wie möglich mit den Spina bifida-Neugeborenen überein.
- Alter: Zwischen 1 Tag und 1 Jahr. Feten mit Spina bifida (pränataler Verschluss)
- Pränatale Diagnose von Spina bifida (Myelomeningozele) und geplante fetale Operation an der UCLH.
- Bewertet von Herrn Thompson in seiner Ambulanz am GOSH
- Gestationsalter: Zwischen 22 und 24 Wochen.
Kontrollieren Sie fetale Proben
- Abgetriebene Föten im Gestationsalter von 22 bis 24 Wochen.
- Proben, die über die Human Developmental Biology Resource (HDBR) gewonnen wurden.
Mausmodelle
- Genetisches Mausmodell von Spina bifida (Cdx2Cre x Pax3flox).
- Am Embryonaltag (E)13,5 (Ende der Embryonalperiode) und E18,5 (kurz vor der Geburt)
Steuern Sie Mausmodelle
- Als Kontrollen dienen normale (Wildtyp-)Mäuse.
- Normale Gehirnentwicklung
- Am Embryonaltag (E)13,5 (Ende der Embryonalperiode) und E18,5 (kurz vor der Geburt)
Ausschlusskriterien:
Neugeborene mit Spina bifida (postnataler Verschluss)
- Neugeborene, die sich bereits einem chirurgischen Eingriff unterzogen haben.
- Vorhandensein zusätzlicher, nicht zusammenhängender angeborener Anomalien, die die Zusammensetzung der Zerebrospinalflüssigkeit (CSF) beeinflussen könnten, wie Meningitis oder intraventrikuläre Blutungen
- Älter als 1 Jahr und 1 Monat alt.
- Die Eltern verweigerten die Teilnahme
- Andere Muttersprache als Englisch, es sind keine Übersetzungsdienste verfügbar
Kontrollgruppe 1 (Neugeborene mit Hydrozephalus)
- Neugeborene mit Hydrozephalus, verursacht durch Spina bifida.
- Vorliegen einer intraventrikulären Infektion oder Blutung.
- Älter als 1 Jahr und 1 Monat alt.
- Die Eltern verweigerten die Teilnahme
- Andere Muttersprache als Englisch, es sind keine Übersetzungsdienste verfügbar
Kontrollgruppe 2 (Säuglinge mit Wirbelsäulenerkrankungen, die nicht mit Spina Bifida zusammenhängen)
- Säuglinge, die mit Spina bifida geboren wurden
- Säuglinge mit Begleiterkrankungen, die die Zusammensetzung des Liquor cerebrospinalis beeinflussen könnten, wie etwa intraspinale Tumoren, Empyeme oder Blutungen.
- Älter als 1 Jahr und 1 Monat alt.
- Die Eltern verweigerten die Teilnahme
- Andere Muttersprache als Englisch, es sind keine Übersetzungsdienste verfügbar
Feten mit Spina bifida (pränataler Verschluss)
- Feten mit weiteren schwerwiegenden Anomalien, die nichts mit Spina bifida zu tun haben, wie z. B. Zwerchfellhernie.
- Gestationsalter außerhalb des Bereichs von 22–24 Wochen.
- Von einem anderen neurochirurgischen Team durchgeführte Operation (nicht GOSH)
- Die Eltern verweigerten die Teilnahme
- Andere Muttersprache als Englisch, es sind keine Übersetzungsdienste verfügbar
Kontrollieren Sie fetale Proben
- Schlecht konservierte abgetriebene Föten sind für die Liquorsammlung nicht geeignet.
- Gestationsalter außerhalb des Bereichs von 22–24 Wochen.
Mausmodelle
- Mäuse mit anderen genetischen Veränderungen als den für das Spina bifida-Modell angegebenen.
- Mäuse mit anderen angeborenen oder erworbenen Anomalien, die das Zentralnervensystem betreffen.
Steuern Sie Mausmodelle
● Mäuse mit genetischen Veränderungen oder gesundheitlichen Problemen, die die Ergebnisse der Studie beeinflussen könnten.
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
Kohorten und Interventionen
Gruppe / Kohorte |
Intervention / Behandlung |
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Fallgruppe 1: Kinder mit offener Spina bifida und Chiari-II-Fehlbildung
CSF wird während der postnatalen chirurgischen Reparatur im Great Ormond Street Hospital (GOSH) gesammelt.
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CSF wird im Rahmen der Routineversorgung in allen in der Kontroll- oder Fallgruppe aufgeführten Praxen gesammelt.
Wir werden einen Teil dieses Liquor zur Proteomanalyse verwenden
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Kontrollgruppe 1: Neugeborene mit Hydrozephalus, die sich einer Shunt-Operation unterziehen, die nichts mit Spina bifida zu tun hat
CSF wird während der Operation am GOSH gesammelt
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CSF wird im Rahmen der Routineversorgung in allen in der Kontroll- oder Fallgruppe aufgeführten Praxen gesammelt.
Wir werden einen Teil dieses Liquor zur Proteomanalyse verwenden
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Kontrollgruppe 1bis: Säuglinge, die sich einer Wirbelsäulenoperation wegen anderer Erkrankungen als SB unterziehen
CSF wird während der Operation bei GOSH gesammelt.
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CSF wird im Rahmen der Routineversorgung in allen in der Kontroll- oder Fallgruppe aufgeführten Praxen gesammelt.
Wir werden einen Teil dieses Liquor zur Proteomanalyse verwenden
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Fallgruppe 2: Feten, die sich einer pränatalen Operation wegen Spina bifida unterziehen
CSF wird während pränataler Operationen in den University College London Hospitals (UCLH) gesammelt.
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CSF wird im Rahmen der Routineversorgung in allen in der Kontroll- oder Fallgruppe aufgeführten Praxen gesammelt.
Wir werden einen Teil dieses Liquor zur Proteomanalyse verwenden
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Kontrollgruppe 2: Abgetriebene Feten im Gestationsalter von 22–24 Wochen,
CSF wird von Föten gesammelt, die von der Human Developmental Biology Resource (HDBR) bereitgestellt werden.
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CSF wird im Rahmen der Routineversorgung in allen in der Kontroll- oder Fallgruppe aufgeführten Praxen gesammelt.
Wir werden einen Teil dieses Liquor zur Proteomanalyse verwenden
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Fallgruppe 3: Mausmodell von Spina bifida (Cdx2Cre x Pax3flox)
CSF wird gesammelt
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CSF wird im Rahmen der Routineversorgung in allen in der Kontroll- oder Fallgruppe aufgeführten Praxen gesammelt.
Wir werden einen Teil dieses Liquor zur Proteomanalyse verwenden
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Kontrollgruppe 3: normale (Wildtyp-)Mäuse
CSF wird gesammelt
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CSF wird im Rahmen der Routineversorgung in allen in der Kontroll- oder Fallgruppe aufgeführten Praxen gesammelt.
Wir werden einen Teil dieses Liquor zur Proteomanalyse verwenden
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Identifizierung von Proteinen in der Zerebrospinalflüssigkeit (CSF)
Zeitfenster: 1 Jahr
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Das Vorhandensein spezifischer Proteine in der Liquor cerebrospinalis (CSF) wird durch Proteomanalyse identifiziert.
Dieses Ergebnis wird sich auf die Kategorisierung konzentrieren, welche Proteine in den Liquorproben von Patienten mit Spina bifida und Kontrollteilnehmern vorhanden sind.
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1 Jahr
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Quantifizierung von Proteinkonzentrationen in der Zerebrospinalflüssigkeit (CSF)
Zeitfenster: 1 Jahr
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Die Konzentration jedes identifizierten Proteins in der Liquor cerebrospinalis (CSF) wird mithilfe einer Proteomanalyse gemessen.
Dieses Ergebnis gibt die Menge jedes im Liquor vorhandenen Proteins an, ausgedrückt in Mikrogramm pro Milliliter (µg/ml) oder Nanogramm pro Milliliter (ng/ml), was einen Vergleich zwischen Patienten mit Spina bifida und Kontrollpersonen ermöglicht.
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1 Jahr
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Messung der Neurogenese in Kulturen der mittleren ganglionären Eminenz (MGE).
Zeitfenster: 1 Jahr
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Die Neurogeneserate in der mittleren ganglionären Eminenz (MGE) embryonaler Hirnschnittkulturen wird nach Exposition gegenüber Liquor cerebrospinalis (CSF) von Patienten mit Chiari-II-Fehlbildung und Kontrollpersonen gemessen.
Das Ergebnis wird sich auf die Anzahl der proliferierenden Neuronen pro Flächeneinheit konzentrieren, gemessen in Zellen pro Quadratmillimeter (Zellen/mm²).
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1 Jahr
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Messung der neuronalen Migration in Kulturen der mittleren ganglionären Eminenz (MGE).
Zeitfenster: 1 Jahr
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Die Distanz der neuronalen Migration in der mittleren ganglionären Eminenz (MGE) von embryonalen Hirnschnittkulturen wird nach Exposition gegenüber Liquor cerebrospinalis (CSF) von Patienten mit Chiari-II-Fehlbildung und Kontrollpersonen gemessen.
Das Ergebnis wird die Migrationsentfernung von Neuronen angeben, gemessen in Mikrometern (µm).
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1 Jahr
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Mitarbeiter und Ermittler
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
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- Schneider J, Mohr N, Aliatakis N, Seidel U, John R, Promnitz G, Spors B, Kaindl AM. Brain malformations and cognitive performance in spina bifida. Dev Med Child Neurol. 2021 Mar;63(3):295-302. doi: 10.1111/dmcn.14717. Epub 2020 Nov 2.
- Paslaru FG, Panaitescu AM, Iancu G, Veduta A, Gica N, Paslaru AC, Gheorghiu A, Peltecu G, Gorgan RM. Myelomeningocele Surgery over the 10 Years Following the MOMS Trial: A Systematic Review of Outcomes in Prenatal versus Postnatal Surgical Repair. Medicina (Kaunas). 2021 Jul 12;57(7):707. doi: 10.3390/medicina57070707.
- Treble-Barna A, Juranek J, Stuebing KK, Cirino PT, Dennis M, Fletcher JM. Prospective and episodic memory in relation to hippocampal volume in adults with spina bifida myelomeningocele. Neuropsychology. 2015 Jan;29(1):92-101. doi: 10.1037/neu0000111. Epub 2014 Jul 28.
- Treble A, Juranek J, Stuebing KK, Dennis M, Fletcher JM. Functional significance of atypical cortical organization in spina bifida myelomeningocele: relations of cortical thickness and gyrification with IQ and fine motor dexterity. Cereb Cortex. 2013 Oct;23(10):2357-69. doi: 10.1093/cercor/bhs226. Epub 2012 Aug 8.
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- David AL. Improving motor function in fetal surgery for open spina bifida. BJOG. 2024 May;131(6):768. doi: 10.1111/1471-0528.17730. Epub 2023 Nov 30. No abstract available.
- Vergote S, Van der Stock J, Kunpalin Y, Bredaki E, Maes H, Banh S, De Catte L, Devlieger R, Lewi L, Devroe S, Spencer R, David A, De Vloo P, Van Calenbergh F, Deprest JA. Patient empowerment improves follow-up data collection after fetal surgery for spina bifida: institutional audit. Ultrasound Obstet Gynecol. 2023 Oct;62(4):565-572. doi: 10.1002/uog.26230. Epub 2023 Aug 27.
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- Pal K, Sharma U, Gupta DK, Pratap A, Jagannathan NR. Metabolite profile of cerebrospinal fluid in patients with spina bifida: a proton magnetic resonance spectroscopy study. Spine (Phila Pa 1976). 2005 Feb 1;30(3):E68-72. doi: 10.1097/01.brs.0000152161.08313.04.
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- Alonso MI, Lamus F, Carnicero E, Moro JA, de la Mano A, Fernandez JMF, Desmond ME, Gato A. Embryonic Cerebrospinal Fluid Increases Neurogenic Activity in the Brain Ventricular-Subventricular Zone of Adult Mice. Front Neuroanat. 2017 Dec 19;11:124. doi: 10.3389/fnana.2017.00124. eCollection 2017.
- Eid L, Lachance M, Hickson G, Rossignol E. Ex Utero Electroporation and Organotypic Slice Cultures of Embryonic Mouse Brains for Live-Imaging of Migrating GABAergic Interneurons. J Vis Exp. 2018 Apr 20;(134):57526. doi: 10.3791/57526.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Geschätzt)
Primärer Abschluss (Geschätzt)
Studienabschluss (Geschätzt)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- 23DD12
- 344434 (Andere Kennung: IRAS Number)
- Z6364106/2024/08/97 (Andere Kennung: UCL Data Protection registration number)
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Beschreibung des IPD-Plans
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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