Пахигирия - Pachygyria

Пахигирия
Пахигирия
Специальность	Медицинская генетика , неврология

Пахигирия (от греческого «pachy», что означает «толстые» или «толстые» извилины) - врожденный порок развития полушария головного мозга. Это приводит к необычно толстым извилинам коры головного мозга . Как правило, у детей наблюдаются задержка в развитии и судороги , начало и степень тяжести которых зависят от степени коркового порока развития. Инфантильные спазмы часто встречаются у пораженных детей, как и неизлечимая эпилепсия .

Презентация

Термин «пахигирия» не относится напрямую к конкретному уродству, а скорее используется для общего описания физических характеристик мозга в сочетании с несколькими нарушениями миграции нейронов ; Чаще всего расстройства, связанные с лиссэнцефалией различной степени . Лиссэнцефалия присутствует у 1 из 85 470 рождений, и продолжительность жизни пострадавших коротка, так как лишь немногие доживают до 20 лет. Пахигирия - это состояние, определяемое типом генетической аномалии коры головного мозга. Клиницисты будут субъективно определять порок развития на основании степени неправильного положения и степени присутствующей утолщенной аномальной серой дифференцировки.

Связь с эпилепсией, лиссэнцефалией и подкорковой полосовой гетеротопией

Различные степени выраженности и локализации эпилепсии связаны с пороками развития коры головного мозга. Исследователи предполагают, что примерно 40% детей с диагнозом лекарственно-устойчивая эпилепсия имеют некоторую степень кортикальной мальформации.

Лиссэнцефалия (с которой наиболее тесно связана пахигирия) связана с тяжелой умственной отсталостью , эпилепсией и двигательной инвалидностью . Две характеристики лиссэнцефалии включают отсутствие извилин ( агирия ) и уменьшение количества извилин (пахигирия). Типы судорог, связанных с лиссэнцефалией, включают:

стойкие спазмы
фокальные припадки
тонические припадки
атипичные припадки
атонические припадки

Другие возможные симптомы лиссэнцефалии включают телекантус , эстропию , гипертелоризм , различные уровни умственной отсталости, гипоплазию мозжечка , аплазию мозолистого тела и снижение мышечного тонуса и рефлексов сухожилий. Более 90% детей, страдающих лиссэнцефалией, страдают судорогами.

Пациенты с гетеротопией подкоркового пучка (другое заболевание, связанное с пахигирией) обычно имеют более легкие симптомы, а их когнитивная функция тесно связана с толщиной подкоркового пучка и степенью присутствующей пахигирии.

Причины

Пахигирия вызывается нарушением процесса миграции нейронов плода из-за генетических или, возможно, факторов окружающей среды. Пораженная кора головного мозга обычно имеет только четыре развитых слоя вместо шести нормальных. Одним из наиболее известных и наиболее распространенных типов нарушений миграции нейронов является лиссэнцефалия , диффузная корковая мальформация, непосредственно связанная с агирией и пахигирией. Неполная миграция нейронов во время раннего развития мозга плода является предвестником лиссэнцефалии. Если нейроны следуют аномальной миграции во время развития, возможные корковые пороки развития включают классическую лизэнцефалию (как указано выше) и подкорковую полосовую гетеротопию со спектром полос агирии-пахигирии.

Нормальная миграция нейронов

Нормальная миграция нейронов включает развитие шести корковых слоев, каждый из которых выполняет определенные функции.

Нормальное мозговое развитие происходит в трех динамических и перекрывающихся стадиях:

первая стадия: стволовые клетки пролиферируют и дифференцируются в нейроны или глиальные клетки в переднем мозге, а также в желудочковых и субвентрикулярных зонах, выстилающих полость головного мозга;
у людей эта стадия длится от 5-6 до 16-20 недель гестации;
вторая стадия: миграция от источника радиально вдоль глиальных волокон от перивентрикулярной области ганглиозных возвышений к пиальной поверхности;
- поколения укладываются в узор внутри кортикальной пластинки на этой стадии;
- у людей эта стадия длится от 6-7 до 20-24 недель гестации;
третий этап: апоптоз и синаптогенез в шести корковых слоях для развития правильной корковой организации;
- у людей эта стадия длится от 16 недели беременности до долгого времени после рождения.

Большинство типов неполной миграции нейронов в кору головного мозга происходит в течение третьего и четвертого месяцев беременности. Аномальная миграция нейронов приводит к тому, что они не достигают своих конечных пунктов назначения, что приводит к неспособности формироваться борозды и извилины.

Стадия коркового развития, на которой миграция прекращается, напрямую связана с уровнем структурного неправильного положения.

Одна из наиболее критических стадий в развитии мозга - миграция постмитотических нейронов из зоны желудочков с образованием кортикальной пластинки. Миграция, остановленная на последней стадии развития, обычно ограничивает аномальное положение клеток уровнем коры.

Нарушение миграции нейронов, вызванное генетическими мутациями

Было выделено несколько генетических мутаций, связанных с определенными пороками развития коры головного мозга. Гены, вызывающие лизэнцефалию, включают как аутосомные, так и Х-сцепленные гены. Ниже обсуждаются мутации генов LIS1 или DCX, поскольку они наиболее часто связаны с нарушениями миграции нейронов, включая лиссэнцефалию-пахигирию и гетеротопию подкорковых полос.

LIS1

LIS1 отвечает за аутосомную форму лиссэнцефалии. Мутации гена LIS1 связаны примерно с 80% людей, страдающих лизэнцефалией. LIS1 был первым клонированным геном миграции нейронов человека. Он отвечает за кодирование альфа-субъединицы внутриклеточной изоформы Ib ацетилгидролазы фактора активации тромбоцитов. Он расположен на хромосоме 17p13.3 и имеет 11 экзонов с кодирующей областью 1233bp. Белок LIS1, по-видимому, взаимодействует с тубулином, подавляя динамику микротрубочек. Белок является высококонсервативным, и исследования показали, что он участвует в цитоплазматическом динеин-опосредованном нуклеокинезе, транслокации сомов, подвижности клеток, митозе и сегрегации хромосом. LIS1 кодирует белок размером 45 кДа под названием PAFAH1B1, который содержит семь повторов WD40, необходимых для правильной миграции нейронов. Ген LIS1 кодирует белок, подобный субъединице β G-белков, ответственной за разрушение биоактивного липидного фактора активации тромбоцитов (PAF). Это приводит к теориям, что LIS1 может оказывать влияние на миграцию через микротрубочки. Определенные концентрации PAF могут быть необходимы для оптимальной миграции нейронов, влияя на адгезионные свойства морфологии клеток. Исследования показали, что добавление PAF или ингибирование фактора активации тромбоцитов ацетилгидролазы (PAF-AH) снижает миграцию гранулярных клеток мозжечка in vitro . Добавление PAF к клеткам гиппокампа показало коллапс конуса роста и ретракцию нейритов. Гомозиготные нулевые мыши с нокаутом LIS1 погибают во время эмбриогенеза, а гетерозиготные мыши выживают с отсроченной миграцией нейронов, подтвержденной анализами миграции клеток in vitro и in vivo . Большинство случаев лиссэнцефалии связаны с делециями мутаций гена LIS1, и результаты обычно более тяжелые в задних отделах мозга.

Одно исследование показало, что из изолированной группы пациентов с лизэнцефалией 40% возникли в результате делеции LIS1, а еще 25% - в результате внутригенной мутации гена. Пациенты с миссенс-мутациями, как правило, имеют менее тяжелые симптомы, пахигирию и редкие случаи гетеротопии подкорковых лент. Усеченные (укороченные) мутации LIS1 имеют тенденцию вызывать тяжелую лиссэнцефалию.

Даблкортин

Даблкортин (DCX или XLIS) мутации отвечают за Х-сцепленные нарушения. В то время как мутации LIS1 имеют тенденцию вызывать серьезные уродства в задней части мозга, мутации DCX фокусируют большую часть своего разрушения на передних пороках и связаны с лиссэнцефалией у мужчин и гетеротопиями подкорковых лент у женщин. У женщин с мутациями DCX, как правило, преобладает передняя субкортикальная полостная гетеротопия и пахигирия. DCX был первым известным геном, вызывающим Х-сцепленную лизэнцефалию и гетеротопию подкорковых полос. Он обнаружен на хромосоме Xq22.3-q23 и имеет девять экзонов, которые кодируют 360 белков. DCX экспрессируется исключительно в головном мозге плода.

Спастический церебральный паралич - наиболее распространенный тип, встречающийся в 70–80% всех случаев. Более того, спастический ХП в 30% случаев сопровождает один из других типов. Люди с этим типом гипертоника и имеют нервно-мышечное состояние, вызванное повреждением кортикоспинального тракта или моторной коры, которое влияет на способность нервной системы получать гамма-аминомасляную кислоту в областях, пораженных инвалидностью. по топографии в зависимости от пораженной области тела; это включает:

Спастическая гемиплегия (поражена одна сторона). Как правило, повреждение мышечных нервов, контролируемых левым полушарием мозга, вызывает дефицит правого тела, и наоборот. Как правило, люди со спастической гемиплегией являются наиболее амбулаторными, хотя у них обычно имеется динамический эквинус на пораженной стороне, и им в первую очередь назначают ортезы на голеностопный сустав для предотвращения этого эквинуса. [11] Спастическая диплегия (поражаются нижние конечности без спастичности верхней части тела). Наиболее частая форма спастических форм. Большинство людей со спастической диплегией полностью амбулаторно и имеют походку «ножницы». Согнутые в той или иной степени колени и бедра являются обычным явлением. Проблемы с бедром, вывихи и у трех четвертей спастических диплегий также могут присутствовать косоглазие (косоглазие). Кроме того, эти люди часто близоруки. Это состояние не влияет на интеллект человека со спастической диплегией. Спастическая тетраплегия (поражены все четыре конечности одинаково). У людей со спастической квадриплегией меньше всего шансов ходить или, если они могут, хотеть ходить, потому что их мышцы слишком напряжены, и для этого требуется слишком много усилий. У некоторых детей с квадриплегией также наблюдается гемипаретический тремор, неконтролируемое дрожание, которое поражает конечности с одной стороны тела и нарушает нормальное движение. Иногда для обозначения конкретных проявлений спастичности могут также использоваться такие термины, как моноплегия, параплегия, триплегия и пентаплегия.

Патогенез

Пахигирия, лиссэнцефалия (гладкий мозг) и полимикрогирия (множественные маленькие извилины) - все это результаты аномальной миграции клеток . Аномальная миграция обычно связана с неорганизованной клеточной архитектурой, неспособностью сформировать шесть слоев корковых нейронов (обычно четырехслойная кора) и функциональными проблемами. Аномальное формирование мозга может быть связано с судорогами , задержкой в развитии и психическими расстройствами .

Обычно клетки головного мозга начинают развиваться в перивентрикулярной области ( зародышевый матрикс ), а затем мигрируют от медиального к латеральному, образуя кору головного мозга .

Диагностика

Для диагностики обычно используются разные методы визуализации. В то время как компьютерная томография (КТ) обеспечивает визуализацию головного мозга с более высоким пространственным разрешением, пороки развития коры головного мозга легче визуализировать in vivo и классифицировать с помощью магнитно-резонансной томографии ( МРТ ), которая обеспечивает более контрастную визуализацию и лучшее разграничение белого и серого вещества .

Диффузную пахигирию (легкую форму лиссэнцефалии) можно увидеть на МРТ как утолщение коры головного мозга с небольшими и большими извилинами и неполным развитием сильвиевых трещин .

тяжелая эпилепсия
снижение долголетия
разная степень умственной отсталости
трудноизлечимая эпилепсия
спастичность

Когнитивные способности коррелируют с толщиной любой имеющейся подкорковой полосы и степенью пахигирии.

Классификации

Степень порока развития коры головного мозга, вызванного генетическими мутациями , классифицируется по степени неправильного положения и степени неправильной дифференциации серого вещества.

Нарушения миграции нейронов обычно делятся на три группы:

лиссэнцефалия / гетеротопия подкоркового пучка
булыжник
'другие' гетеротопии

«Другие» типы связаны с агенезом мозолистого тела или гипоплазией мозжечка, в то время как булыжниковые лиссэнцефалии связаны с заболеваниями глаз и мышц.

Классическая лиссэнцефалия, также известная как тип I или генерализованная агирия-пахигирия, представляет собой серьезную аномалию развития головного мозга с гладкой поверхностью головного мозга, аномально толстой (10-20 мм) корой с четырьмя слоями, широко распространенной гетеротопией нейронов, увеличенными желудочками и агенезом или пороком развития головного мозга. мозолистое тело. Классическая лиссэнцефалия может варьироваться от агирии до регионарной пахигирии и обычно присутствует вместе с гетеротопией подкорковых полос (известной как «двойная кора» для описания кольцевых полос гетеротопических нейронов, расположенных под корой). Гетеротопия подкорковых полос - это порок развития, немного отличающийся от лиссэнцефалии, который теперь классифицируется по спектру полос агирии-пахигирии, потому что он состоит из спирального паттерна, согласующегося с широкими извилинами и увеличенной толщиной коры. Установленная схема классификации лиссэнцефалии основана на степени тяжести (1-6 степени) и градиенте.

1 степень: генерализованная агирия
2 степень: разная степень агирии
3 степень: пахигирия различной степени.
4 степень: генерализованная пахигирия
5 степень: смешанная пахигирия и гетеротопия подкоркового пучка
6 степень: только гетеротопия подкорковых полос
Градиент 'a': от заднего градиента к переднему
Градиент 'b': от переднего градиента к заднему

1 и 4 степень очень редки. 2 степень наблюдается у детей с синдромом Миллера – Дикера (сочетание лиссэнцефалии с дисморфическими чертами лица, висцеральными аномалиями и полидактилией). Наиболее частая наблюдаемая лиссэнцефалия, состоящая из лобно-височной пахигирии и задней агирии, относится к 3 степени. Еще одна порок развития, о которой стоит упомянуть из-за ее связи с пахигирией, - это полимикрогирия . Полимикрогирия характеризуется множеством мелких извилин, разделенных неглубокими бороздами, слегка тонкой корой, гетеротопией нейронов и увеличенным желудочком, и часто накладывается на пахигирию.

Уход

Поскольку пахигирия является структурным дефектом, в настоящее время не существует другого лечения, кроме симптоматического, особенно при сопутствующих судорогах. Другим распространенным лечением является гастростомия (введение зонда для кормления), чтобы уменьшить возможное плохое питание и повторную аспирационную пневмонию.

Микроцефальный остеодиспластический примордиальный карликовость

Микроцефальный остеодиспластический примордиальный карликовость ( MOPD ) типа II представляет собой аутосомное мультисистемное заболевание, включающее тяжелую пре- и послеродовую задержку роста, микроцефалию с внешним видом лица, подобным синдрому Зекеля, и характерными изменениями скелета. Обычно у пострадавших наблюдается умственная отсталость от легкой до умеренной. Этот ребенок женского пола является первенцем от не кровных родителей на 35 неделе беременности через кесарево сечение из-за задержки внутриутробного развития. У нее была задержка психомоторного развития, и в течение первых шести месяцев жизни она неоднократно госпитализировалась из-за рецидивирующих респираторных инфекций. Ее электроэнцефалография , оценка слухового ответа ствола мозга и хромосомный анализ были относительно нормальными. МРТ головного мозга выявила утолщение коры головного мозга с небольшими и большими извилинами, заметными во фронтальной и задней височных областях, неполное развитие сильвиевой щели и дилатацию задних рогов боковых желудочков ( кольпоцефалия ). Обычно с MOPD типа II связаны только легкие пороки развития головного мозга. Результаты визуализации мозга этого ребенка, скорее всего, представляют диффузную пахигирию, легкую форму лиссэнцефалии. Результаты неврологического развития этого ребенка были незначительными по сравнению с предыдущими сообщениями о четко определенной хромосомной 17- связанной и X- связанной лиссэнцефалии у прикованного к постели пациента с тяжелой задержкой в развитии.

Смотрите также

Внешние ссылки

Интернет-Менделирующее наследование в человеке (OMIM): 600176

Languages

In other projects