Prosencephalon (Deutsch)

Holoprosencephaly

Das Prosencephalon entwickelt sich am rostralen Ende des geschlossenen Neuralrohrs, beginnend Anfang des zweiten Schwangerschaftsmonats. Durch eine Reihe von Spaltungen entwickelt das Telencephalon den optischen und olfaktorischen Apparat und teilt sich quer in das Telencephalon (das sich dann in der Sagittalebene teilt, um die Gehirnhälften zu bilden) und das Diencephalon (das den Thalamus, den Caudatkern und Putamen und den Hypothalamus bildet) (Du Plessis und Volpe, 2018b)., Holoprosenzephalie (HPE) ist eine strukturelle Anomalie des Gehirns, die aus einem primären Defekt der ventralen Induktion und Musterbildung resultiert, der zu einem vollständigen oder teilweisen Versagen der Trennung des Prosencephalons in zwei Hemisphären, tiefe Gehirnstrukturen und die olfaktorischen und optischen Zwiebeln und Bahnen (Solomon et al., 1993-2019; Winter et al., 2015). Extrazelluläre Signalnetze, die an der Entwicklung von Gehirn und Gesicht beteiligt sind, umfassen Sonic Hedgehog (SHH), knochenmorphogenetisches Protein, Fibroblastenwachstumsfaktor (FGF), Knoten-und Retinoidsignalisierung., Alle diese Signalwege werden nicht nur während der Entwicklung des Gehirns und des Gesichts, sondern auch während der gesamten Embryonalentwicklung wiederholt verwendet (Petryk et al., 2015). HPE ist der häufigste Vorderhirndefekt beim Menschen mit einer Prävalenz von 1: 250 in Embryonen (Edison und Muenke, 2003) und ungefähr 1:10.000 bei lebendgeborenen Säuglingen (Leoncini et al., 2008; Orioli und Castilla, 2010).

Das schwerste Ende des HPE-Spektrums beginnt bei der Aprosenzephalie, dem Kontinuum zwischen Anenzephalie und klassischerem HPE (Marcorelles und Laquerriere, 2010)., Aprosenzephalie stellt einen vollständigen Mangel an Vorderhirnderivaten dar. Atelenzephalie ist eine Untergruppe der Aprosenzephalie, bei der ein rudimentäres Diencephalon vorhanden ist, während das Telencephalon fehlt. Klassische HPE umfasst ein Kontinuum von Fehlbildungen des Gehirns, die von Alobar über Semilobar bis Lobar HPE reichen. In Alobar HPE gibt es einen vergrößerten Monoventrikel der Mittellinie und keine Trennung der Großhirnhemisphären. In semilobar HPE sind die linken und rechten Frontal-und Parietallappen verschmolzen, und die interhemisphärische Fissur ist nur posterior vorhanden., Bei Lobar HPE sind die Frontallappen besonders ventral verschmolzen. In der mittleren interhemisphärischen Fusionsvariante oder Syntelenzephalie trennen sich die hinteren Frontal-und Parietallappen nicht, mit unterschiedlichem Mangel an Spaltung der Basalganglien und Thalami und Fehlen des Körpers des Corpus callosum, aber Vorhandensein von Genu und Splenium des Corpus callosum. In jüngerer Zeit wurde ein milder Holoprosenzephalie-Subtyp beschrieben, bei dem die Nichttrennung auf die septalen (subkallosalen) und/oder präoptischen Regionen beschränkt ist., Diese septopreoptische Form ist mit leichten kraniofazialen Anomalien der Mittellinie (einzelner Oberkieferschnitt der Mittellinie, nasale piriforme Blendenstenose) und potenziell schweren endokrinen Störungen verbunden. Die interhypothalamische Adhäsionsläsion (IHA) wurde als eine noch mildere Form der Holoprosenzephalie vorgeschlagen, da sie häufig von anderen Mittelliniendefekten begleitet wird, einschließlich der Agenese des Corpus callosum. Die IHA-Variante ist häufig mit Hippocampusdysgenese und Läsionen der weißen Substanz assoziiert., Im Gegensatz zu den klassischen Formen der Holoprosenzephalie kann das Septum pellucidum sowohl in der septopreoptischen als auch in der IHA-Variante intakt sein (Whitehead und Vezina, 2014). Personen mit leichten kraniofazialen Anomalien ohne nennenswerte Hirnanomalien bei konventioneller Neuroimaging werden als Mikroform HPE beschrieben (Hahn und Barnes, 2010; Winter et al., 2015).

Obwohl HPE eine Störung der prosenzephalen Spaltung ist, wurden auch Anomalien des Mittelhirns, des Kleinhirns und des Hirnstamms beschrieben. HPE kann auch mit Makrozephalie aufgrund von Hydrozephalus oder mit abnormaler neuronaler Migration assoziiert sein.,

HPE wird häufig zuerst bei pränatalen US aufgrund einer abnormalen Gesichtsmorphologie und des Fehlens des „Schmetterlings“ – Zeichens identifiziert. Das Schmetterlingszeichen kann zuverlässig in einem Querschnitt des normalen Gehirns des ersten Trimesters gesehen werden. Der Plexus aderhaut ist in der Mitte schmal, aber an beiden Enden dicker, und wenn sie nebeneinander gesehen werden, erzeugen die Aderhaut ein Schmetterlingsbild. Die Unfähigkeit, dieses Zeichen in einem normalen Schädelgewölbe zu zeigen, deutet stark auf HPE hin (Sepulveda et al., 2014).,

Ein Kennzeichen aller Formen von HPE ist das Fehlen des Cavum septum pellucidum, und die Aufmerksamkeit auf diese Struktur ist wichtig, um den Nachweis der milderen Formen sicherzustellen. Wenn das Gesicht normal ist, kann die Unfähigkeit, ein normales Cavum septum pellucidum zu zeigen, der einzige Hinweis darauf sein, dass eine schwere Fehlbildung des Gehirns vorliegt. Die MRT ist ein nützliches Instrument, um die Neuroanatomie besser zu definieren, wenn das Cavum septum pellucidum fehlt, und erhöht die Wahrscheinlichkeit, assoziierte ZNS-Anomalien zu erkennen., Darüber hinaus können viele nichtkraniofaziale Anomalien mit HPE beobachtet werden, wobei die häufigsten Genitaldefekte (24%), postaxiale Polydaktylie (8%), Wirbeldefekte (5%), Gliedmaßenreduktionsdefekte (4%) und Transposition der großen Arterien (4%) sind (Orioli und Castilla, 2010). Zusätzliche Anomalien weisen nicht unbedingt auf eine Aneuploidie hin, da sie in etwa einem Drittel der euploiden HPE-Fälle auftreten (Winter et al., 2015)., Säuglinge mit normalen Gesichtszügen oder nur leicht abnormalen Gesichtszügen und entweder leichten oder mittleren Hirnanomalien können erst im ersten Lebensjahr nach der Bewertung auf Entwicklungsverzögerung und/oder Entwicklungsversagen diagnostiziert werden.

Die ätiologie von HPE ist multifaktoriell. Ungefähr 25%-50% der Individuen mit HPE haben eine numerische (Trisomie 13, Trisomie 18, Triploidie) oder strukturelle Chromosomenanomalie, 18% -25% der Individuen mit monogenem HPE haben ein erkennbares Syndrom und der Rest hat nichtsyndrome HPE., Nicht syndromische HPE zugeordnet werden können pathogene Varianten in SHH, ZIC2, SIX3, TGIF1, GLI2, PTCH1, DISP1, FGF8, FOXH1, NODAL, TDGF1, GAS1, DLL1 und CDON und zeichnet sich durch eine unvollständige Penetranz und deutlich variabler Expressivität (Solomon et al., 2010, 1993–2019). Etwa 10% der Personen mit HPE haben Defekte in der Cholesterin-Biosynthese. Der häufigste Umweltrisikofaktor für HPE ist Diabetes mellitus bei Müttern. Säuglinge diabetischer Mütter haben ein 1% iges Risiko (ein 200-facher Anstieg) für HPE (Barr et al., 1983)., Es wird angenommen, dass die Pathogenese von HPE mehrere interagierende genetische und umweltbedingte Faktoren umfasst, obwohl in Bezug auf genetische Faktoren Beweise auf die Rolle einer einzelnen Hauptmutation hindeuten, die durch Varianten einer kleineren Wirkung modifiziert wurde (Ming und Muenke, 2002; Roessler et al., 2012). Aufgrund seiner multifaktoriellen Ätiologie ist ein genaues Rezidivrisiko für HPE nicht zu bestimmen, das Risiko ist jedoch bei fetaler Aneuploidie gering (Mercier et al., 2010).

HPE ist nicht einheitlich tödlich., Das Überleben hängt von der Schwere der Missbildungen des Gehirns und des Gesichts, dem Vorhandensein von Chromosomenanomalien, der Beteiligung anderer Organe und dem Vorhandensein eines multiplen angeborenen Anomaliesyndroms ab. Viele betroffene Feten mit schwerer HPE überleben nicht. Stark betroffene Kinder überleben in der Regel nicht über das frühe Säuglingsalter hinaus, während ein erheblicher Teil der leichter betroffenen Kinder die letzten 12 Monate überlebt, Die meisten erfordern eine langfristige multidisziplinäre Betreuung zu erheblichen finanziellen und emotionalen Kosten. Patienten mit leichten Formen von HPE können eine normale Lebenserwartung haben.,

Bei etwa 80% der betroffenen Personen geht HPE mit einem Spektrum charakteristischer kraniofazialer Anomalien einher. Gesichtsdefekte zeigen auch verschiedene Schweregrade und betreffen sowohl das obere als auch das untere Gesicht. Die Trennung der Augen kann von normal bis eng (Hypotelorismus) bis zur schwersten Zyklopie reichen. Das Versagen der richtigen Trennung der frontonasalen Region führt zu Rüssel (längliche nasenähnliche Struktur, normalerweise über dem zyklopen Auge beim Menschen), reduziertem Abstand zwischen den Nasen oder einem einzelnen Nasenloch., Andere Defekte umfassen Mittellinien – Lippenspalte mit oder ohne Gaumenspalte, Mittelgesichtshypoplasie, einen einzigen zentralen Oberkieferschnitt, Mikrognathie oder Agnathie. In den meisten Fällen (60% -90%) besteht eine Korrelation zwischen der Schwere der Gesichtsdefekte der Mittellinie und der Schwere der Hirndefekte: „Das Gesicht sagt das Gehirn voraus.“HPE-Mikroformen sind normalerweise mit einer normalen hemisphärischen Trennung verbunden, obwohl leichte Mittelliniendefekte wie die Agenese des Corpus callosum vorliegen können (Petryk et al., 2015). Hydrocephalus ist häufig, insbesondere wenn eine dorsale Zyste vorhanden ist., Liquor-Shunts (Liquor Cerebrospinalis) werden in etwa 17% der Überlebenden platziert.

Etwa 40% der Kinder mit HPE benötigen eine antikonvulsive Therapie. Die meisten Kinder mit HPE haben Zerebralparese. Hypothalamische Dysfunktion führt zu Schlafstörungen, Störungen der Temperaturregulation sowie Durst-und Appetitproblemen, deren Schweregrad mit dem Grad der hypothalamischen Nichtseparation zusammenhängt. Endokrine Störungen umfassen zentralen Diabetes insipidus und seltener Hypophysenfunktionsstörungen anterior (Levey et al., 2010).

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