Die zerebralen Hirnhemisphären können groß, klein oder asymmetrisch sein; die Gyri können fehlen, über die Maßen groß, zahlreich oder klein sein.
Zusätzlich zu den grob sichtbaren Verformungen können mikroskopische Schnitte des normal erscheinenden Gehirns eine Desorganisation des normalen, laminaren, neuronalen Aufbaus zeigen. Lokalisierte Ablagerungen grauer Substanz in Gebieten, in denen gewöhnlicherweise nur weiße Substanz auftritt, können vorliegen (heterotope graue Substanz).
Fehlbildungen der Hirnhälften können genetische oder erworbene Ursachen haben. Zu den erworbenen Ursachen gehören Infektionen (z. B. Cytomegalovirus) und vaskuläre Ereignisse, die die Blutversorgung des sich entwickelnden Gehirns unterbrechen.
Mikrozephalie oder Makrozephalie, eine mäßige bis schwere motorische und geistige Retardierung und Epilepsie kommen bei diesen Fehlbildungen häufig vor, wobei die Ausprägungen sehr variabel sind.
Vor der Geburt erfolgt die Diagnose durch pränatale Ultraschalluntersuchung, MRT oder beides. Allerdings kann ein erheblicher Teil der subtilen Fehlbildungen durch pränatale Bildgebung übersehen werden. Nach der Geburt basiert die Diagnose auf dem Vorhandensein der oben beschriebenen assoziierten Symptome.
Die Behandlung ist unterstützend, einschließlich Antiepileptika, spezieller Aufklärung und, falls erforderlich, Therapie.
Holoprosenzephalie
Das Spektrum der Holoprosenzephalie tritt auf, wenn das embryonale Prosencephalon (aus dem sich das Vorderhirn entwickelt) keine vollständige Segmentierung und Spaltung erfährt.
Holoprosenzephalien können durch Mutationen in einer Reihe von Genen verursacht werden, von denen > 14 bekannt sind; dazu gehören die Sonic-Hedgehog-Signalweg-Gene und ihre Modifikatoren (1). Trisomie 13 und Trisomie 18 sowie andere chromosomale Deletionen und Duplikationen wurden mit Holoprosenzephalie in Verbindung gebracht.
Die 3 Haupttypen der Holoprosenzephalie sind in abnehmender Reihenfolge des Schweregrades:
alobär
semilobär
lobär
Alobare Holoprosenzephalie ist die schwerste und in der Regel tödlich. Sie ist gekennzeichnet durch ein vollständiges Versagen der Spaltung und eine einzige Ventrikelhöhle ohne jegliche Separation.
Die semilobäre Holoprosenzephalie ist charakterisiert durch eine partielle Spaltung in Hemisphären posterior, aber mit einer kommunizierenden einheitlichen Ventrikelhöhle anterior.
Die lobäre Holoprosenzephalie ist gekennzeichnet durch das Fehlen des Septum pellucidum (die Membran, die die Vorderseite der beiden Seitenventrikel trennt), die Agenesie des Corpus callosum, die Fusion der vorderen Hörner der Seitenventrikel und möglicherweise die Fusion der Gyri cinguli.
Ein vierter, seltener Typ, der als mittlere interhemisphärische Variante bezeichnet wird, ist durch eine Fusion der hinteren Frontal- und Parietallappen sowie möglicherweise des Thalamus gekennzeichnet, aber mit normaler hemisphärischer Differenzierung an anderer Stelle.
Die Rhombenzephalosynapse ist eine Fehlbildung, die der Holoprosenzephalie ähnelt, aber hauptsächlich das Hinterhirn betrifft (2). Bei der Rhombenzephalosynapsis kommt es zu einer Fusion der Kleinhirnhemisphären mit partiellem oder vollständigem Fehlen des Vermis cerebelli (des Mittelteils des Kleinhirns). Diese Fehlbildung kann zu einer Stenose des Aquädukts und zu einem Hydrozephalus führen. Weitere mögliche assoziierte Anomalien sind Holoprosenzephalie des Vorderhirns, Fehlen der Riechkolben, Dysgenesie des Corpus callosum oder des Septum pellucidum und VACTERL (vertebral anomalies, anal atresia, cardiac anomalies, tracheo-esophageal fistula, renal anomalies und limb anomalies).
Bei den Holoprosenzephalien sind kraniofaziale Anomalien vorhanden, und ihr Schweregrad spiegelt gewöhnlich die zugrunde liegende Hirnanomalie wider. Zum Spektrum gehören Anophthalmus oder Zyklopie, missgebildete oder fehlende Nasenlöcher oder Nasenhöhle, Hypotelorismus, Lippenspalte und Gaumenspalte sowie ein zentraler Schneidezahn.
Die schwer betroffenen Feten können vor der Geburt versterben. Nach der Geburt treten Anfallsleiden, geistige Behinderung, geringer Muskeltonus und motorische Verzögerungen auf, die alle Funktionsbereiche betreffen.
Die Behandlung der Holoprosenzephalie ist unterstützend.
Literatur zur Holoprosenzephalie
1. Hong M, Srivastava K, Kim S, et al: BOC is a modifier gene in holoprosencephaly. Hum Mutat 38(11):1464–1470, 2017. doi: 10.1002/humu.23286
2. Ishak G, Dempsey J, Shaw D, et al: Rhombencephalosynapsis: A hindbrain malformation associated with incomplete separation of midbrain and forebrain, hydrocephalus and a broad spectrum of severity. Brain 135(5):1370–1386, 2012. doi: 10.1093/brain/aws065
Lissenzephalie
Die Lissenzephalie besteht aus einem sehr dicken Kortex, verringerten oder fehlenden Gyrusmustern auf der Oberfläche des Gehirns, reduzierter oder anomaler Lamination des zerebralen Kortex und oft diffusen neuronalen Heterotopien.
Diese Fehlbildung wird durch eine pathologische neurale Migration verursacht, ein Prozess, bei dem die unreifen Neurone an ihre glialen Fortsätze gebunden werden und von ihrer Ursprungsposition nahe dem Ventrikel auf die Oberfläche des Gehirns wandern. Mehrere einzelne Gendefekte können diese Fehlbildung verursachen (z. B. LIS1). Ein X-chromosomales Gen, DCX, verursacht eine familiäre X-chromosomale Lissenzephalie bei Männern und eine andere, im Allgemeinen mildere Migrationsanomalie bei Frauen, die als subkortikale Bandheterotopie bezeichnet wird. Bei der subkortikalen Bandheterotopie ähnelt ein breiter Streifen ektopischer grauer Substanz in der subkortikalen weißen Substanz einem "Doppelkortex" im MRT.
Betroffene Kleinkinder zeigen fast immer eine erhebliche geistige Behinderung und Krampfanfälle (oft infantile Spasmen).
Die Behandlung der Lissenzephalie ist supportiv.
Das Überleben hängt von der Schwere der Anfälle und dem Vorhandensein anderer Komplikationen ab, wie z. B. Schluckstörungen, Apnoe und Schwierigkeiten, oropharyngeale Sekrete zu entfernen.
Polymikrogyrie
Die Polymikrogyrie, bei der die Gyri klein und reichlich vorhanden sind, umfasst auch eine anomale neuronale Migration. Andere häufige Befunde umfassen eine vereinfachte oder fehlende kortikale Laminierung in betroffenen Regionen, heterotope graue Substanz, ein hypoplastisches oder fehlendes Corpus callosum und Septum pellucidum und Fehlbildungen des Hirnstamms und/oder des Kleinhirns.
Die strukturellen Anomalien können diffus oder fokal sein. Der häufigste Bereich fokaler Beteiligung ist die perisylvische Fissur (bilateral oder unilateral). Der Begriff Perisylvian-Syndrom wird manchmal verwendet, wenn Kinder Merkmale von Epilepsie, Schwäche der Gesichts- und Mundmotorik, ausgeprägte Sprach- und Sprechverzögerungen und in der Regel beidseitige Polymikrogyrien im Bereich der Sylviaspalte aufweisen.
Polymikrogyrie ist stark mit Schizenzephalie assoziiert, bei der anomale Schlitze oder Spalten in den zerebralen Hemisphären vorliegen.
Zahlreiche Ursachen der Polymikrogyrie sind identifiziert worden, einschließlich einer Reihe von Einzelgen-Mutationen (z. B. von SRPX2) und primärer mütterlicher Infektion mit Zytomegalievirus (d. h. bei der die Mutter keine vorherige Immunität hat—siehe Kongenitale und perinatale Zytomegalievirusinfektion).
Die häufigsten klinischen Erscheinungsformen sind Krampfanfälle, geistige Behinderung und spastische Hemiplegie oder Diplegie (siehe auch Schizencephalie).
Abbildung mit freundlicher Genehmigung von Stephen J. Falchek, MD.
Die Behandlung der Polymikrogyrie ist supportiv.