Migrations- und Gyrierungsstörungen

Migrations- und Gyrierungsstörungen Leitthema Radiologe 2018 · 58:653–658 I. Pogledic https://doi.org/10.1007/s00117-018-0400-x Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Klinische Abteilung für Neuroradiologie und Online publiziert: 30. Mai 2018 Muskuloskeletale Radiologie, Medizinische Universität Wien, Wien, Österreich © Der/die Autor(en) 2018 Migrations- und Gyrierungsstörungen ruspraecentralis(. Abb. 2). Die Entwick- sa lateralis cerebri führt und somit die Embryologie lung der primären Sulci setzt sich wäh- Insula fast komplett abdeckt. Während Die Migration der ersten Neuronen, die rend des 7. Monats fort. Im Frontallappen dieser Periode entstehen die sekundären den zukünftigen Kortex bilden, beginnt entstehen der Sulcus frontalis superior Gyri und Sulci, die sich konzentrisch um etwainder8.SSW(Schwangerschaftswo- und inferior. Genau in dieser Zeit ent- die primären Sulci formieren. Das Relief che)und endetum die 28.SSW [1–3]. Die wickelt sich das Operculum frontale und der Großhirnhemisphären ist zu diesem inderVentrikularzone (VZ)und Subven- bedeckt den frontalen Anteil der Insula Zeitpunkt noch flach [8]. In den letzten trikularzone (SVZ) entstehenden Neuro- [5, 8]. Während des 8. Monats entwickelt 2 Schwangerschasft monaten kommt es nen wandern radial zur Hirnoberfläche sich der äußere Anteil der Hemisphären, zu einer kompletten Abdeckung der In- über die Fortsätze der Gliazellen in Rich- waszurdefinitivenÜberdeckungderFos- sula.Darüberhinauswerdendie tertiären tung Pia mater (. Abb. 1;[4]). Auf diese Art formieren sich die Preplate (PP; [5]) zwischenderVZundSVZundderpialen Oberfläche [1, 6]. Danach teilen die Neu- ronen durch diese Migration die PP in 2 Teile: die Marginalzone (MZ; zukünf- tige kortikale Schicht I) und die Subplate (SP). Die neuronale Migration des Neokor- tex läuft nach dem Inside-out-Muster ab [5, 7]. Das bedeutet, dass die ältesten Neuronen die kortikale Schicht VI aus- bilden und die jüngsten Neuronen die Schicht II (. Abb. 1). Die Neuronen müs- sen bei der Migration durch die fetale weiße Substanz (intermediäre Zone, IZ) migrieren. Danach folgt das Wachstum der Axone und der Dendriten sowie die Synaptogenese [1, 7]. Gyrierung und Sulcierung Während des dritten Monats der Fetalpe- riode wachsen die Hemisphären im Ver- hältniszurInsulaundformierenFrontal-, Parietal-, Okzipital- und Temporallap- pen [8]. Auf diese Weise entsteht die erste Fissur des Neokortex – die Fissura late- ralis cerebri [8]. Im 6. Schwangerschafts- monat entstehen die ersten Fissuren und primäre Sulci. Am Ende des 6. Monats Abb. 1 8 Migration der Neuronen (MN) aus proliferativen Zonen (VZ, SVZ) entlang den Fortsätzen der erscheinen parallel zum Sulcus centralis radialenGliazellen(RGZ)inRichtungderkortikalenPlatte(CP)imInside-out-Prinzip.MZMarginalzone, CP kortikale Platte, SP Subplate, IZ Intermediärzone, SVZ Subventrikulärzone, VZ Ventrikulärzone nochderGyruspostcentralisund derGy- Der Radiologe 7 · 2018 653 Leitthema Abb. 2 8 Gyrierung und Sulcierung, in utero MRT, T2w, axiale Schichtführung. a 24 +0 Schwangerschaftswoche (SSW), b 27 + 4 SSW, c 29 + 3 SSW, d 32 + 2 SSW, e 37 + 1 SSW und die Gruppe der Lissenzephalien. Fast alle dieser Störungen werden durch Genmutationen, die für die Migration der Neuronen wichtig sind (Tubulin und MAP-Gene/„microtubule-associat- ed protein“), verursacht [10, 11]. Tubulinopathien Störungeninder Formation oderFunk- tion der Mikrotubuli liegen vielen Hirn- malformationen zu Grunde. Diese sind eine durch Mitosestörungen verursach- te Mikrozephalie, Lissenzephalie sowie ab die Bandheterotopie, Anomalien, denen Abb. 3 8 a Lissenzephalie mit postero(p)-anteriorem(a) Gradienten. MRT, T2w, 11 Monate altes Kind. Störungen in axonalem Pathfinding (wie Cavum septi pellucidi (c). b MRT, T1w, 11 Monate altes Kind Störungen der Bahnen der weißen Sub- stanz und Hirnnerven) zugrunde liegen, Sulci gemeinsam mit Assoziationsfasern sowie Störungen der Entwicklung im Be- Störungen durch abnorme geformt ([8]; . Tab. 1 und 2). reich des Mesenzephalons und Rhom- Zellmigration benzephalons durch anomale Migration Zu dieser Gruppe gehören nach der und axonales Pathfinding [10]. Klassifikation nach Barkovich aus dem Patienten mit Tubulin-Mutationen Jahr 2016 [10] die Heterotopien, „Cob- haben typischerweise eine Mikroze- blestone“/Pflasterstein-Malformationen phalie, zerebrale kortikale Dysgenese, 654 Der Radiologe 7 · 2018 Zusammenfassung · Abstract Anlagestörungen des Balkens (kein Bal- Radiologe 2018 · 58:653–658 https://doi.org/10.1007/s00117-018-0400-x © Der/die Autor(en) 2018 ken vorhanden oder Formveränderun- gen des Balkens) und Störungen der I. Pogledic anderenBahnender weißen Substanz oder der Hirnnerven, abnorme Stamm- ganglien, kortikale Dysgyrie oder einen Zusammenfassung verkleinerten Kleinhirnwurm sowie eine die Aufklärung der Eltern des ungeborenen Die Migrations- und Gyrierungsstörungen Asymmetrie des Hirnstamms. Die ver- Kindes hinsichtlich Erkrankung, Prognose und sind eine heterogene Gruppe von patholo- mehrte Migration basiert auf Defekten, Therapie. In diesem Übersichtsartikel wird gischen Veränderungen, die mit Epilepsie die durch fehlerhafte Verbindung radia- die fetale Neuroanatomie und Pathologie und/oder verzögerter psychomotorischer ler Glia mit der Glia limitans resultieren. der Migration und postmigratorischen Entwicklung assoziiert sind. Durch den Prozesse in Bezug auf die zugrunde liegenden Die häufigste Anomalie des Hirnstamms Fortschritt in der Bildgebung ist es nicht Mechanismen und genetischen Ursachen nur möglich, diese Pathologien postnatal, bei diesen Patienten ist ein fusioniertes beschrieben. Es wird eine Klassifikation dieser sondern auch pränatal in utero mittels MRT Striatum aufgrund Störungen des vorde- Entwicklungsstörungen dargelegt, welche zu diagnostizieren. Die MRT zusammen mit ren Schenkels der Capsula interna [10, die frühe Diagnose dieser Erkrankungen genetischen Markern und einer Klassifikation 12]. gewährleistet. dieser Malformationen ermöglichen Patienten mit Mutationen der MAP- eine früheDiagnosevon Migrations- Schlüsselwörter und Gyrierungsstörungen, wodurch die Proteine haben ähnliche morphologische Gehirn · Malformationen · Lissenzephalie · Behandlung von symptomatischen Epilepsien Störungen, wobei die Hirnentwicklung Schizenzephalie · Heterotopie verbessert werden kann. Des Weiteren geringer betroffen ist [10]. ermöglicht eine frühzeitige Diagnostik auch Varianten der Lissenzephalie Disorders of migration and gyration Bei der Lissenzephalie (. Abb. 3)han- Abstract delt es sich um eine Störung der Migra- counselling the parents if detected in utero. Disorders of migration and gyration are tion, bei der zu wenige Neuronen Rich- Ultimately, it may enable the development a versatile group of pathologies that may tung Kortex migrieren. DerKortexist of new treatment strategies. Therefore, in cause epilepsy and/or neurodevelopmental bei diesem Krankheitsbild glatt, verdickt this review the fetal neuroanatomy and delay. With the recent improvement of und ohne Sulci (komplette Lissenzepha- imaging methods, it is possible to detect pathologies due to migration and abnormal postmigratory processes together with the these pathologies, not only on postnatal lie) bzw. vermindert mit flachen Sulci recent classification of these malformations MRI but also in utero using fetal MRI. The und breiten Gyri (Pachygyrie oder in- are elucidated, which will ensure early use of MRI together with genetic tests komplette Lissenzephalie). diagnosis of these types of developmental and knowledge of the classification of Die subkortikale Bandheterotopie disorders. these malformations makes early diagnosis („double cortex“) entsteht durch eine possible. Furthermore, the exact diagnosis Keywords of disorders of gyration and migration will Störung der Migration, bei der nur ein Brain · Malformations · Lissencephaly · help ensure better treatment of symptomatic Teil der Neuronen durch die verur- Schizencephaly · Heterotopia epilepsies as well as be of great help in sachende Mutation betroffen ist. Die daraus resultierende inkomplette Migra- tion der Neuronen, welche den Kortex nicht erreichen, ist im MRT meist als 2 und 4 Schichten). Die Lissenzephalie- Entstehungsort (VZ/SVZ) und der Pia glattes Band in der subkortikalen wei- VariantenzeigenMutationen in den liegen, abhängig davon, wann die Stö- ßen Substanz zu sehen (. Abb. 4). Einige anderen Genen, wie z.B. Reelin – die- rung in der Migration aufgetreten ist. In subkortikale Bandheterotopien weisen se sind als Gradient von simplifizierter manchen Fällen konnten die betroffenen keine DCX-Mutation auf. Gyrierung mit minimaler kortikaler Ver- Neuronen die Migration nicht beginnen. Histologisch enthält der Neokortex dickung bis zur echten Lissenzephalie In anderen Fällen wurden die Neuronen 6 Schichten. Diese Anzahl ist bei den Lis- mit deutlich dickem Kortex, mit einem während der Migration behindert (für senzephalien vermindert – es bestehen Gradienten (. Abb. 3)der Gyrifikation immer). Es kann auch sein, dass das Neu- meist zwischen 2 und 4 Schichten, wobei von anteroposterior und kleinem, glat- ron erst kurz vor seiner Ankunft an sei- diehäufigsteVariante hierbei dieLiss- tem Kleinhirn im MRT zu erkennen nem Bestimmungsort stehen geblieben enzephalie mit 4 kortikalen Schichten [10]. ist. Auf jeden Fall ist im MRT eine graue ist. Moderne Klassifikationen basieren Substanz (kortexisointens) innerhalb der nicht mehr auf der Histologie, sondern weißen Substanz erkennbar. Heterotopie der grauen Substanz auf der Genetik der Erkrankungen. Die Folgendes Kontinuum besteht bei den Mutationen der Tubulin- und MAP-Ge- Heterotopie bedeutet die Ansammlung Heterotopien: ne sind für die klassische Lissenzephalie vonNeuronenanabnormer Lokalisati- 1. periventrikuläre noduläre Heteroto- verantwortlich (d. h. Lissenzephalien mit on. Diese kann irgendwo zwischen dem pie, Der Radiologe 7 · 2018 655 Leitthema Tab. 1 Sulcierung im fetalen MRT. (Mod. nach [5, 9]) Cobblestone/Lissenzephalie- 14.–15. SSW Fissura interhemis- – – Malformationen pherica Die ehemalige Lissenzephalie Typ 2 wur- 16.–18. SSW Fissura lateralis Sylvii – – de nun als Cobblestone/Lissenzephalie- 22.–25. SSW Sulcus parietooccipi- Sulcus corporis callosi Sulcus calcarinus, talis Sulcus cinguli Malformation (. Abb. 5), nach der Klas- sifikation von Barkovich aus dem Jahr 27.–28. SSW Sulcus centralis Sulcus praecentralis Sulcus temporalis superior, Sulcus post- 2016, eingegliedert [10]. Bei dieser Mi- centralis grationsstörung ist die Formierung der 29.–33. SSW Sulcus frontalis supe- Sulcus frontalis inferi- Sulcus temporalis Glia limitans gestört (meistens aufgrund rior or inferior gestörter Verbindung mit radialen Glia- MRT Magnetresonanztomographie, SSW Schwangerschaftswoche zellen). Auch hier liegen diverse Genmu- tationen zugrunde. Der Phänotyp dieser KrankheitistvonderGrößederLückenin Tab. 2 Migrations- und Gyrierungsstörungen. (Mod. nach [9]) der Glia limitans abhängig und auch von Störungen durch abnorme 1. Tubulinopathien – Zellmigration der Menge der Neuronen, die durch diese 2. Lissenzephalie (Varianten) Komplette/inkompletteLisse- Lücken migrieren. Darüber hinaus sehen zenzephalie Subkortikale Bandheterotopi- die Gehirne mitminimalenLückeninder en („double cortex“) Glia limitans und mit minimalem Anteil 3. Heterotopie der grauen Periventrikuläre noduläre an Neuronen die durch diese Lücken mi- Substanz Heterotopie (PNH) grieren fast normal aus. Anderseits zeigt Subkortikale Heterotopie sich bei mittleren Lücken und mehreren Subpiale Heterotopie Neuronen die durch diese Lücken in der 4. Cobblestone (Pflasterstein) – Glia limitans migrieren ein Bild der Poly- Lissenzephalie/Malformation mikrogyrie in der MRT. Und die großen Malformationen aufgrund 1. Polymikrogyrie (PMG) – Lücken in der Glia limitans und folg- abnormer Entwicklung nach 2. Schizenzephalie (open-lip, – lich ungleich mehr Neuronen die durch der Migration closed-lip) diese Lücken migrieren formen ein Bild eines glatten Kortex und das MR-tomo- graphische Bild einer Lissenzephalie [9, 10]. Malformationen aufgrund abnormer Entwicklung nach Migration Polymikrogyrie Bei der Polymikrogyrie (PMG; . Abb. 6c) handelt es sich um eine Entwicklungs- störung der kortikalen Organisation, bei der es zur Ausbildung mehrerer kleiner Konvolute durch abnorme Laminierung kommt. Die PMG kann überall in Ce- rebrum vorkommen, ist aber meistens im perisylvischen Kortex (Punktum ma- Abb. 4 8 Subkortikale Bandheterotopie (Pfeile), a TIR-Sequenz („turbo-inversion recovery“), koronar. b MRT axial, T1w ximum posterior) zu sehen und häufig bilateral. 2. subkortikale Heterotopie, temporal und okzipital lokalisiert sind) Viele Patienten erleiden epileptische 3. subpiale Heterotopie. weitere zusätzliche Malformationen vor- Anfälle innerhalbderersten5 Lebensjah- liegen (Balkenanomalien, Kleinhirnstö- re. Die Ursache der PMGkanninpräna- Dies ist abhängig davon, wo die Neu- rungen, Malrotationen der Hippokampi tale, ischämische, infektiöse, genetische ronen stehengeblieben sind und zu wel- etc.; [10]). oderteratogene Ursachengegliedertwer- chem Entwicklungszeitpunkt dieses Er- den [10]. eignispassierte.Esistwichtigzuüberprü- fen, ob bei posterioren Heterotopien (die 656 Der Radiologe 7 · 2018 Abb. 5a–c 9 Cobblesto- ne/Lissenzephalie-Mal- formation, MRT T1w, 10 Jahre altes Kind, axiale Schichtführung Abb. 6 9 a Closed-lip- Schizenzephalie beidseits – Tir („turbo-inversion recov- ery“) koronar, erwachse- ner Patient, 31 Jahre. b MRT T2w. c TIRM („turbo-inver- sion recovery magnitude“) koronar. d MRT T1w sagittal rechts: Schizenzephalie- spalt mit Polymikrogyrie. e MRT T1w sagittal links: Schizenzephalie und Poly- mikrogyrie 2 Varianten der Schizenzephalie, die auf- bzw. klassifizieren zu können, ist Schizenzephalie grund der Kommunikation der Spaltbil- es notwendig, das reguläre Bild Die Schizenzephalie (. Abb. 6)ist deut- dung mit äußeren und inneren Liquor- der fetalen Neuroanatomie in der lich seltener als eine PMG und mit dem räumen in „open-lip“ und „closed-lip“ entsprechenden Schwangerschafts- AlkoholkonsumjungerMütterassoziiert. unterteilt werden [10]. woche zu kennen. Sie ist charakterisiert durch eine Spalt- 4 Die neueste Klassifikation der Mi- bildung der Pia bis zum Ventrikel, deren grations- und Gyrierungsstörungen Fazit für die Praxis Rand mit PMG ähnlicher grauer Sub- nach Barkovich aus dem Jahr 2016 stanz gesäumt ist (bei fast der Hälfte der 4 Um entwicklungsbedingte kindliche ermöglicht eine frühzeitige Diagnose Patienten). Die Schizenzephalie ist in der Pathologien des zentralen Nerven- dieser Pathologien. Hälfte der Fälle bilateral. Es existieren systems frühzeitig zu diagnostizieren Der Radiologe 7 · 2018 657 Leitthema (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed. und Atlas der vorgeburtlichen Entwicklung des Korrespondenzadresse de) veröffentlicht, welche die Nutzung, Vervielfäl- Menschen. Springer, Berlin-Heidelberg-New York, tigung, Bearbeitung, Verbreitung und Wiedergabe S381–448 in jeglichem Medium und Format erlaubt, sofern 9. Kline-Fath BM, Calvo-Garcia MA (2011) Prenatal Dr. I. Pogledic Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle imaging of congenital malformations of the brain. Universitätsklinik ordnungsgemäßnennen,einenLinkzurCreativeCom- SeminUltrasoundCTMR32(3):167–188 für Radiologie und mons Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen 10. Desikan RS, Barkovich AJ (2016) Malformations of Nuklearmedizin, Klinische vorgenommen wurden. corticaldevelopment.AnnNeurol80(6):797–810 Abteilung für Neuroradiologie 11. Bahi-Buisson N et al (2014) The wide spectrum of und Muskuloskeletale tubulinopathies: what are the key features for the Radiologie, Medizinische Literatur diagnosis?Brain137(Pt6):1676–1700 Universität Wien 12. Mutch CA et al (2016) Disorders of microtubule Währinger Gürtel 18–20, 1. BystronI,BlakemoreC,RakicP(2008)Development functioninneurons:imagingcorrelates.AJNRAmJ of the human cerebral cortex: Boulder Committee Neuroradiol37(3):528–535 1090 Wien, Österreich revisited.NatRevNeurosci9(2):110–122 ivana.pogledic@ 2. Rakic P (1995) A small step for the cell, a giant leap meduniwien.ac.at formankind:ahypothesisofneocorticalexpansion duringevolution.TrendsNeurosci18(9):383–388 3. Gressens P (2006) Pathogenesis of migration Funding. Open access funding provided by Medical disorders.CurrOpinNeurol19(2):135–140 University of Vienna. 4. Rakic P (2002) Neurogenesis in adult primate neocortex: an evaluation of the evidence. Nat Rev Neurosci3(1):65–71 5. 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Migrations- und Gyrierungsstörungen

Der Radiologe , Volume 58 (7) – May 30, 2018
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Publisher
Springer Journals
Copyright
Copyright © 2018 by The Author(s)
Subject
Medicine & Public Health; Imaging / Radiology; General Practice / Family Medicine
ISSN
0033-832X
eISSN
1432-2102
D.O.I.
10.1007/s00117-018-0400-x
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Abstract

Leitthema Radiologe 2018 · 58:653–658 I. Pogledic https://doi.org/10.1007/s00117-018-0400-x Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin, Klinische Abteilung für Neuroradiologie und Online publiziert: 30. Mai 2018 Muskuloskeletale Radiologie, Medizinische Universität Wien, Wien, Österreich © Der/die Autor(en) 2018 Migrations- und Gyrierungsstörungen ruspraecentralis(. Abb. 2). Die Entwick- sa lateralis cerebri führt und somit die Embryologie lung der primären Sulci setzt sich wäh- Insula fast komplett abdeckt. Während Die Migration der ersten Neuronen, die rend des 7. Monats fort. Im Frontallappen dieser Periode entstehen die sekundären den zukünftigen Kortex bilden, beginnt entstehen der Sulcus frontalis superior Gyri und Sulci, die sich konzentrisch um etwainder8.SSW(Schwangerschaftswo- und inferior. Genau in dieser Zeit ent- die primären Sulci formieren. Das Relief che)und endetum die 28.SSW [1–3]. Die wickelt sich das Operculum frontale und der Großhirnhemisphären ist zu diesem inderVentrikularzone (VZ)und Subven- bedeckt den frontalen Anteil der Insula Zeitpunkt noch flach [8]. In den letzten trikularzone (SVZ) entstehenden Neuro- [5, 8]. Während des 8. Monats entwickelt 2 Schwangerschasft monaten kommt es nen wandern radial zur Hirnoberfläche sich der äußere Anteil der Hemisphären, zu einer kompletten Abdeckung der In- über die Fortsätze der Gliazellen in Rich- waszurdefinitivenÜberdeckungderFos- sula.Darüberhinauswerdendie tertiären tung Pia mater (. Abb. 1;[4]). Auf diese Art formieren sich die Preplate (PP; [5]) zwischenderVZundSVZundderpialen Oberfläche [1, 6]. Danach teilen die Neu- ronen durch diese Migration die PP in 2 Teile: die Marginalzone (MZ; zukünf- tige kortikale Schicht I) und die Subplate (SP). Die neuronale Migration des Neokor- tex läuft nach dem Inside-out-Muster ab [5, 7]. Das bedeutet, dass die ältesten Neuronen die kortikale Schicht VI aus- bilden und die jüngsten Neuronen die Schicht II (. Abb. 1). Die Neuronen müs- sen bei der Migration durch die fetale weiße Substanz (intermediäre Zone, IZ) migrieren. Danach folgt das Wachstum der Axone und der Dendriten sowie die Synaptogenese [1, 7]. Gyrierung und Sulcierung Während des dritten Monats der Fetalpe- riode wachsen die Hemisphären im Ver- hältniszurInsulaundformierenFrontal-, Parietal-, Okzipital- und Temporallap- pen [8]. Auf diese Weise entsteht die erste Fissur des Neokortex – die Fissura late- ralis cerebri [8]. Im 6. Schwangerschafts- monat entstehen die ersten Fissuren und primäre Sulci. Am Ende des 6. Monats Abb. 1 8 Migration der Neuronen (MN) aus proliferativen Zonen (VZ, SVZ) entlang den Fortsätzen der erscheinen parallel zum Sulcus centralis radialenGliazellen(RGZ)inRichtungderkortikalenPlatte(CP)imInside-out-Prinzip.MZMarginalzone, CP kortikale Platte, SP Subplate, IZ Intermediärzone, SVZ Subventrikulärzone, VZ Ventrikulärzone nochderGyruspostcentralisund derGy- Der Radiologe 7 · 2018 653 Leitthema Abb. 2 8 Gyrierung und Sulcierung, in utero MRT, T2w, axiale Schichtführung. a 24 +0 Schwangerschaftswoche (SSW), b 27 + 4 SSW, c 29 + 3 SSW, d 32 + 2 SSW, e 37 + 1 SSW und die Gruppe der Lissenzephalien. Fast alle dieser Störungen werden durch Genmutationen, die für die Migration der Neuronen wichtig sind (Tubulin und MAP-Gene/„microtubule-associat- ed protein“), verursacht [10, 11]. Tubulinopathien Störungeninder Formation oderFunk- tion der Mikrotubuli liegen vielen Hirn- malformationen zu Grunde. Diese sind eine durch Mitosestörungen verursach- te Mikrozephalie, Lissenzephalie sowie ab die Bandheterotopie, Anomalien, denen Abb. 3 8 a Lissenzephalie mit postero(p)-anteriorem(a) Gradienten. MRT, T2w, 11 Monate altes Kind. Störungen in axonalem Pathfinding (wie Cavum septi pellucidi (c). b MRT, T1w, 11 Monate altes Kind Störungen der Bahnen der weißen Sub- stanz und Hirnnerven) zugrunde liegen, Sulci gemeinsam mit Assoziationsfasern sowie Störungen der Entwicklung im Be- Störungen durch abnorme geformt ([8]; . Tab. 1 und 2). reich des Mesenzephalons und Rhom- Zellmigration benzephalons durch anomale Migration Zu dieser Gruppe gehören nach der und axonales Pathfinding [10]. Klassifikation nach Barkovich aus dem Patienten mit Tubulin-Mutationen Jahr 2016 [10] die Heterotopien, „Cob- haben typischerweise eine Mikroze- blestone“/Pflasterstein-Malformationen phalie, zerebrale kortikale Dysgenese, 654 Der Radiologe 7 · 2018 Zusammenfassung · Abstract Anlagestörungen des Balkens (kein Bal- Radiologe 2018 · 58:653–658 https://doi.org/10.1007/s00117-018-0400-x © Der/die Autor(en) 2018 ken vorhanden oder Formveränderun- gen des Balkens) und Störungen der I. Pogledic anderenBahnender weißen Substanz oder der Hirnnerven, abnorme Stamm- ganglien, kortikale Dysgyrie oder einen Zusammenfassung verkleinerten Kleinhirnwurm sowie eine die Aufklärung der Eltern des ungeborenen Die Migrations- und Gyrierungsstörungen Asymmetrie des Hirnstamms. Die ver- Kindes hinsichtlich Erkrankung, Prognose und sind eine heterogene Gruppe von patholo- mehrte Migration basiert auf Defekten, Therapie. In diesem Übersichtsartikel wird gischen Veränderungen, die mit Epilepsie die durch fehlerhafte Verbindung radia- die fetale Neuroanatomie und Pathologie und/oder verzögerter psychomotorischer ler Glia mit der Glia limitans resultieren. der Migration und postmigratorischen Entwicklung assoziiert sind. Durch den Prozesse in Bezug auf die zugrunde liegenden Die häufigste Anomalie des Hirnstamms Fortschritt in der Bildgebung ist es nicht Mechanismen und genetischen Ursachen nur möglich, diese Pathologien postnatal, bei diesen Patienten ist ein fusioniertes beschrieben. Es wird eine Klassifikation dieser sondern auch pränatal in utero mittels MRT Striatum aufgrund Störungen des vorde- Entwicklungsstörungen dargelegt, welche zu diagnostizieren. Die MRT zusammen mit ren Schenkels der Capsula interna [10, die frühe Diagnose dieser Erkrankungen genetischen Markern und einer Klassifikation 12]. gewährleistet. dieser Malformationen ermöglichen Patienten mit Mutationen der MAP- eine früheDiagnosevon Migrations- Schlüsselwörter und Gyrierungsstörungen, wodurch die Proteine haben ähnliche morphologische Gehirn · Malformationen · Lissenzephalie · Behandlung von symptomatischen Epilepsien Störungen, wobei die Hirnentwicklung Schizenzephalie · Heterotopie verbessert werden kann. Des Weiteren geringer betroffen ist [10]. ermöglicht eine frühzeitige Diagnostik auch Varianten der Lissenzephalie Disorders of migration and gyration Bei der Lissenzephalie (. Abb. 3)han- Abstract delt es sich um eine Störung der Migra- counselling the parents if detected in utero. Disorders of migration and gyration are tion, bei der zu wenige Neuronen Rich- Ultimately, it may enable the development a versatile group of pathologies that may tung Kortex migrieren. DerKortexist of new treatment strategies. Therefore, in cause epilepsy and/or neurodevelopmental bei diesem Krankheitsbild glatt, verdickt this review the fetal neuroanatomy and delay. With the recent improvement of und ohne Sulci (komplette Lissenzepha- imaging methods, it is possible to detect pathologies due to migration and abnormal postmigratory processes together with the these pathologies, not only on postnatal lie) bzw. vermindert mit flachen Sulci recent classification of these malformations MRI but also in utero using fetal MRI. The und breiten Gyri (Pachygyrie oder in- are elucidated, which will ensure early use of MRI together with genetic tests komplette Lissenzephalie). diagnosis of these types of developmental and knowledge of the classification of Die subkortikale Bandheterotopie disorders. these malformations makes early diagnosis („double cortex“) entsteht durch eine possible. Furthermore, the exact diagnosis Keywords of disorders of gyration and migration will Störung der Migration, bei der nur ein Brain · Malformations · Lissencephaly · help ensure better treatment of symptomatic Teil der Neuronen durch die verur- Schizencephaly · Heterotopia epilepsies as well as be of great help in sachende Mutation betroffen ist. Die daraus resultierende inkomplette Migra- tion der Neuronen, welche den Kortex nicht erreichen, ist im MRT meist als 2 und 4 Schichten). Die Lissenzephalie- Entstehungsort (VZ/SVZ) und der Pia glattes Band in der subkortikalen wei- VariantenzeigenMutationen in den liegen, abhängig davon, wann die Stö- ßen Substanz zu sehen (. Abb. 4). Einige anderen Genen, wie z.B. Reelin – die- rung in der Migration aufgetreten ist. In subkortikale Bandheterotopien weisen se sind als Gradient von simplifizierter manchen Fällen konnten die betroffenen keine DCX-Mutation auf. Gyrierung mit minimaler kortikaler Ver- Neuronen die Migration nicht beginnen. Histologisch enthält der Neokortex dickung bis zur echten Lissenzephalie In anderen Fällen wurden die Neuronen 6 Schichten. Diese Anzahl ist bei den Lis- mit deutlich dickem Kortex, mit einem während der Migration behindert (für senzephalien vermindert – es bestehen Gradienten (. Abb. 3)der Gyrifikation immer). Es kann auch sein, dass das Neu- meist zwischen 2 und 4 Schichten, wobei von anteroposterior und kleinem, glat- ron erst kurz vor seiner Ankunft an sei- diehäufigsteVariante hierbei dieLiss- tem Kleinhirn im MRT zu erkennen nem Bestimmungsort stehen geblieben enzephalie mit 4 kortikalen Schichten [10]. ist. Auf jeden Fall ist im MRT eine graue ist. Moderne Klassifikationen basieren Substanz (kortexisointens) innerhalb der nicht mehr auf der Histologie, sondern weißen Substanz erkennbar. Heterotopie der grauen Substanz auf der Genetik der Erkrankungen. Die Folgendes Kontinuum besteht bei den Mutationen der Tubulin- und MAP-Ge- Heterotopie bedeutet die Ansammlung Heterotopien: ne sind für die klassische Lissenzephalie vonNeuronenanabnormer Lokalisati- 1. periventrikuläre noduläre Heteroto- verantwortlich (d. h. Lissenzephalien mit on. Diese kann irgendwo zwischen dem pie, Der Radiologe 7 · 2018 655 Leitthema Tab. 1 Sulcierung im fetalen MRT. (Mod. nach [5, 9]) Cobblestone/Lissenzephalie- 14.–15. SSW Fissura interhemis- – – Malformationen pherica Die ehemalige Lissenzephalie Typ 2 wur- 16.–18. SSW Fissura lateralis Sylvii – – de nun als Cobblestone/Lissenzephalie- 22.–25. SSW Sulcus parietooccipi- Sulcus corporis callosi Sulcus calcarinus, talis Sulcus cinguli Malformation (. Abb. 5), nach der Klas- sifikation von Barkovich aus dem Jahr 27.–28. SSW Sulcus centralis Sulcus praecentralis Sulcus temporalis superior, Sulcus post- 2016, eingegliedert [10]. Bei dieser Mi- centralis grationsstörung ist die Formierung der 29.–33. SSW Sulcus frontalis supe- Sulcus frontalis inferi- Sulcus temporalis Glia limitans gestört (meistens aufgrund rior or inferior gestörter Verbindung mit radialen Glia- MRT Magnetresonanztomographie, SSW Schwangerschaftswoche zellen). Auch hier liegen diverse Genmu- tationen zugrunde. Der Phänotyp dieser KrankheitistvonderGrößederLückenin Tab. 2 Migrations- und Gyrierungsstörungen. (Mod. nach [9]) der Glia limitans abhängig und auch von Störungen durch abnorme 1. Tubulinopathien – Zellmigration der Menge der Neuronen, die durch diese 2. Lissenzephalie (Varianten) Komplette/inkompletteLisse- Lücken migrieren. Darüber hinaus sehen zenzephalie Subkortikale Bandheterotopi- die Gehirne mitminimalenLückeninder en („double cortex“) Glia limitans und mit minimalem Anteil 3. Heterotopie der grauen Periventrikuläre noduläre an Neuronen die durch diese Lücken mi- Substanz Heterotopie (PNH) grieren fast normal aus. Anderseits zeigt Subkortikale Heterotopie sich bei mittleren Lücken und mehreren Subpiale Heterotopie Neuronen die durch diese Lücken in der 4. Cobblestone (Pflasterstein) – Glia limitans migrieren ein Bild der Poly- Lissenzephalie/Malformation mikrogyrie in der MRT. Und die großen Malformationen aufgrund 1. Polymikrogyrie (PMG) – Lücken in der Glia limitans und folg- abnormer Entwicklung nach 2. Schizenzephalie (open-lip, – lich ungleich mehr Neuronen die durch der Migration closed-lip) diese Lücken migrieren formen ein Bild eines glatten Kortex und das MR-tomo- graphische Bild einer Lissenzephalie [9, 10]. Malformationen aufgrund abnormer Entwicklung nach Migration Polymikrogyrie Bei der Polymikrogyrie (PMG; . Abb. 6c) handelt es sich um eine Entwicklungs- störung der kortikalen Organisation, bei der es zur Ausbildung mehrerer kleiner Konvolute durch abnorme Laminierung kommt. Die PMG kann überall in Ce- rebrum vorkommen, ist aber meistens im perisylvischen Kortex (Punktum ma- Abb. 4 8 Subkortikale Bandheterotopie (Pfeile), a TIR-Sequenz („turbo-inversion recovery“), koronar. b MRT axial, T1w ximum posterior) zu sehen und häufig bilateral. 2. subkortikale Heterotopie, temporal und okzipital lokalisiert sind) Viele Patienten erleiden epileptische 3. subpiale Heterotopie. weitere zusätzliche Malformationen vor- Anfälle innerhalbderersten5 Lebensjah- liegen (Balkenanomalien, Kleinhirnstö- re. Die Ursache der PMGkanninpräna- Dies ist abhängig davon, wo die Neu- rungen, Malrotationen der Hippokampi tale, ischämische, infektiöse, genetische ronen stehengeblieben sind und zu wel- etc.; [10]). oderteratogene Ursachengegliedertwer- chem Entwicklungszeitpunkt dieses Er- den [10]. eignispassierte.Esistwichtigzuüberprü- fen, ob bei posterioren Heterotopien (die 656 Der Radiologe 7 · 2018 Abb. 5a–c 9 Cobblesto- ne/Lissenzephalie-Mal- formation, MRT T1w, 10 Jahre altes Kind, axiale Schichtführung Abb. 6 9 a Closed-lip- Schizenzephalie beidseits – Tir („turbo-inversion recov- ery“) koronar, erwachse- ner Patient, 31 Jahre. b MRT T2w. c TIRM („turbo-inver- sion recovery magnitude“) koronar. d MRT T1w sagittal rechts: Schizenzephalie- spalt mit Polymikrogyrie. e MRT T1w sagittal links: Schizenzephalie und Poly- mikrogyrie 2 Varianten der Schizenzephalie, die auf- bzw. klassifizieren zu können, ist Schizenzephalie grund der Kommunikation der Spaltbil- es notwendig, das reguläre Bild Die Schizenzephalie (. Abb. 6)ist deut- dung mit äußeren und inneren Liquor- der fetalen Neuroanatomie in der lich seltener als eine PMG und mit dem räumen in „open-lip“ und „closed-lip“ entsprechenden Schwangerschafts- AlkoholkonsumjungerMütterassoziiert. unterteilt werden [10]. woche zu kennen. Sie ist charakterisiert durch eine Spalt- 4 Die neueste Klassifikation der Mi- bildung der Pia bis zum Ventrikel, deren grations- und Gyrierungsstörungen Fazit für die Praxis Rand mit PMG ähnlicher grauer Sub- nach Barkovich aus dem Jahr 2016 stanz gesäumt ist (bei fast der Hälfte der 4 Um entwicklungsbedingte kindliche ermöglicht eine frühzeitige Diagnose Patienten). Die Schizenzephalie ist in der Pathologien des zentralen Nerven- dieser Pathologien. Hälfte der Fälle bilateral. Es existieren systems frühzeitig zu diagnostizieren Der Radiologe 7 · 2018 657 Leitthema (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed. und Atlas der vorgeburtlichen Entwicklung des Korrespondenzadresse de) veröffentlicht, welche die Nutzung, Vervielfäl- Menschen. Springer, Berlin-Heidelberg-New York, tigung, Bearbeitung, Verbreitung und Wiedergabe S381–448 in jeglichem Medium und Format erlaubt, sofern 9. Kline-Fath BM, Calvo-Garcia MA (2011) Prenatal Dr. I. Pogledic Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle imaging of congenital malformations of the brain. Universitätsklinik ordnungsgemäßnennen,einenLinkzurCreativeCom- SeminUltrasoundCTMR32(3):167–188 für Radiologie und mons Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen 10. Desikan RS, Barkovich AJ (2016) Malformations of Nuklearmedizin, Klinische vorgenommen wurden. corticaldevelopment.AnnNeurol80(6):797–810 Abteilung für Neuroradiologie 11. 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Published: May 30, 2018

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