Hydranencefalia
Hydranencefalia on viruksen aiheuttaman aivojen epämuodostuman malli eläimillä. Määritelmän mukaan hydranencefalia on aivojen poikkeavuus, jossa neopallium on pienentynyt ohueksi, lähes läpinäkyväksi pial-gliakalvoksi, johon ei liity muuta parenkyymiä kuin laajentunutta sivukammiota reunustava ohut ependyymikerros. Jälkimmäinen edustaa kompensoivaa hydrokefalusta, koska aivoselkäydintilavuuden ja kammion koon lisääntyminen on toissijaista aivoparenkyymin puuttumisen vuoksi. Neopalliaalisen parenkyymin häviäminen edustaa sekä aplasiaa, joka johtuu itukerroksen solujen virusperäisestä tuhoutumisesta, että atrofiaa, joka johtuu jo erilaistuneiden neopalliaalisten hermosolujen virusperäisestä tuhoutumisesta. Osa tuhoavista vaurioista voi edustaa viruksen vaikutuksesta kehittyvään verisuonistoon ja neopalliumin riittävän verenkierron menetystä. Yleensä hajuaistin paleopallium, archipallium (hippokampus) ja tyvitumakkeet säästyvät. Myös aivorunko ja pikkuaivot säästyvät, mutta joissakin tapauksissa esiintyy pikkuaivovaurioita. Vaurion aste riippuu viruksen aiheuttajasta ja siitä, missä vaiheessa raskautta tartunta tapahtuu. Kallon luissa ei tapahdu muutoksia. Kalloontelo on kooltaan ja muodoltaan normaali.
Bluetongue-viruksen on raportoitu aiheuttavan tämän vaurion naudoilla ja lampailla sekä kliinisissä että kokeellisissa tutkimuksissa.18-21 Tämä virus aiheuttaa lampaille systeemisen sairauden, jolle on ominaista kuume, ontuminen sekä suun ja nenän limakalvojen eroosiot ja haavaumat. Elävän virusrokotteen, jota tuotettiin immuniteetin aikaansaamiseksi lampaissa, havaittiin aiheuttavan aivojen epämuodostumia karitsoille, jotka syntyivät tiineyden aikana immunisoiduista uuhista. Näitä karitsoja kutsuttiin ”tyhmiksi karitsoiksi”, koska niiden aistit olivat heikentyneet ja ne eivät reagoineet ympäristöönsä. Ne olivat myös sokeita. Kokeelliset tutkimukset tämän rokotteen suorasta rokottamisesta sikiöön osoittivat, että rokottaminen 50-58 tiineyspäivän välisenä aikana aiheutti johdonmukaisesti vakavan nekrotisoivan enkefaliitin, joka ilmeni tiineyden aikana hydranenkefaliittina. Rokottaminen 75-78 tiineyspäivän välisenä aikana aiheutti vähemmän vakavan multifokaalisen enkefaliitin, joka ilmeni tiineyden aikana porencefaliittina. Nämä ovat synnynnäisiä kystisiä onteloita aivoissa, jotka ovat yleensä yhteydessä sivukammioon. Inokulaatio 100 raskauspäivän jälkeen aiheutti lievän enkefaliitin, josta ei seurannut epämuodostumia. Vaurioiden luonne synnytyshetkellä riippui siis siitä, missä raskausajassa sikiö infektoitui.
Telencephalon itusolut ovat erityisen alttiita tälle infektiolle, ja niitä on eniten ensimmäisen raskauskolmanneksen lopussa karitsan sikiössä. Itusolujen nekroosi ensimmäisellä kolmanneksella estää niiden osallistumisen neopalliumin muodostumiseen ja johtaa yhdessä tuolloin muodostuvan alkuperäisen neopalliumin kortikaalilevyn nekroosin kanssa vaurioon, jota kutsutaan karitsoilla hydranenkefaliaksi. Syntymähetkellä tulehdus on hävinnyt, ja jäljelle on jäänyt neopalliaalikalvo, joka edustaa kohdussa tapahtuneen infektion aiheuttamaa ”arpea”. Tähän bluetongue-virusinfektioon liittyvä vaurio on yhdistelmä epänormaalia kehitystä (hypoplasia-aplasia) ja erilaistuneen kudoksen tuhoutumista (nekroosi), mikä johtaa atrofiaan. Samanlainen tilanne esiintyy pääasiassa pikkuaivoissa naudan virusripulivirusinfektion seurauksena naudoilla ja panleukopenia-virusinfektion seurauksena kissoilla.
Hydranencefaliaa esiintyy vasikoilla, jotka altistuvat kohdussa samalle bluetongue-virukselle (kuva 3-38).21 Nämä vasikat syntyvät karitsojen tapaan vaisuina, sokeina ja kykenemättöminä imemään normaalisti. Näiden vasikoiden emoilla ei ole kliinistä sairautta, mutta niiden seerumissa on vasta-aineita bluetongue-virusta vastaan, ja näiden samojen seerumin vasta-aineiden esiintyminen sairastuneilla vasikoilla ennen ternimaidon nauttimista osoittaa, että ne ovat altistuneet virukselle kohdussa. Hydranenkefalia ilmenee näillä vasikoilla, kun infektio tapahtuu noin 125 päivän kohdun sisäisen kehityksen aikana.
Naudan virusripuliviruksen on raportoitu aiheuttavan hydranenkefaliaa, mutta sitä ei ole havaittu nautaeläimillä Koillis-Yhdysvalloissa. Cache Valley -virus on toinen hydranencefaliaa märehtijöillä Yhdysvalloissa aiheuttava tekijä.
Australiassa, Japanissa ja Israelissa hydranencefaliaa on havaittu märehtijöillä yhdessä Akabane-viruksen kohdunsisäisen infektion kanssa ensimmäisellä raskauskolmanneksella (kuva 3-39).9,10 Samaan kohdunsisäiseen virusinfektioon on yhdistetty vasikoita, joilla on syntynyt arthrogryposis. Näillä vasikoilla on vaurioita selkäytimessä ja ventraalisen harmaan pylvään neuronien menetys. Lihasten denervaatioatrofia aiheuttaa artrogryposiksen. Naudoilla tehdyissä kokeellisissa tutkimuksissa altistuminen tälle virukselle 74-104 tiineyspäivän välisenä aikana johtaa vasikoihin, joilla on hydranenkefalia. Altistuttaessa 104-173 vuorokauden välisenä aikana vasikoilla syntyy arthrogryposis, ja altistuttaessa 173 vuorokauden välisenä aikana ja sen jälkeen vasikoilla on meningoenkefaliitti. Muita Yhdysvalloille vieraita viruksia, joiden on epäilty aiheuttavan hydranenkefaliaa vastasyntyneillä märehtijöillä, ovat Aino- ja Chuzan-virukset.
Hydranenkefalia havaittiin 3 kuukauden ikäisellä kotieläinten lyhytkarvaisella kissanpennulla, joka oli ollut sokea ja ataktinen syntymästään lähtien.8 Kissan panleukopenia-virus epäiltiin syylliseksi viruksen välittömän immunologisen läpivalaisun perusteella, joka oli havaittavissa viruksen mukana kudoksissa. Yleensä tämä virus vaikuttaa vakavammin pikkuaivoihin, ja aivoissa on vain vähän tai ei lainkaan vaurioita.
Olemme havainneet molemminpuolista hydranenkefaliaa sukua olevissa labradorinnoutajien pentueissa. Ruumiinavauksessa ne näyttivät johtuvan aivovaltimoiden verenkierron heikkenemisestä. Tietokonetomografia- ja magneettikuvaukset olivat diagnostisia.1
Kahdeksan kuukauden ikäisellä kääpiövillakoiralla todettiin yksipuolinen hydranenkefalia, jonka ainoa kliininen oire oli kontralateraalinen näköhäiriö ja satunnaiset kouristuskohtaukset (kuvat 3-40-343). Ensisijainen vaurio rajoittui oikeaan neopalliumiin, joka oli oikean keskimmäisen aivovaltimon jakelualueella. Jäljellä olevan ehjän aivokalvon läpinäkyvyyden ansiosta havaitsija pystyi näkemään hippokampuksen sivukammion pohjalla. Polymikrogyrian esiintyminen vasemmassa isoaivossa tuki kohdussa tapahtunutta häiriötä neopalliumin verenkierrossa, joka oli paljon pahempi oikealla puolella. Tämän verisuonivaurion syytä ei saatu selville, eikä koirilla ole havaittu kohdussa tapahtunutta virusinfektiota, joka aiheuttaisi synnynnäisiä aivovaurioita. Näiden vaurioiden varhaista kehittymistä tällä koiralla tukivat välikarsinan oikean puolen sekundaarinen hypoplasia ja oikeanpuoleisten aivoprojektioratojen – eli crus cerebrin, ponsin pitkittäisten kuitujen ja pyramidin – huomattavasti pienentynyt koko. Samanlaisia vaurioita on tuotettu kokeellisesti pentujen sisäisen kaulavaltimon sulkemisella ennen syntymää. Ihmisillä hydranenkefalian patogeneesiin kuuluvat infektiot, teratogeenit, geneettiset viat aivoverisuonistossa ja geneettiset viat hermosolujen migraatiossa.