Vývoj nervového systému a jeho poruchy Petr Vaňhara Neurulace 18.den Poruchy neurulace a vývoje CNS jsou častou příčinou abortů nebo nitroděložního úmrtí Neurulace Wilhelm His Sr. Vývoj míchy Poruchy uzavírání neurální trubice ve 4. týdnu NTD – neural tube disorders - týkají se nejen nervové tkáně, ale i míšních obalů, obratlových oblouků, svalů a kůže Spina bifida – nesplývají základy embryonálních obratlových oblouků Široké spektrum poruch – od nevýznamných po těžké vady Spina bifida occulta – obratle L5-S1, až 10% Většinou jen důlek s ochlupením, nemusí mít klinické příznaky (poruchy funkce zadních míšních kořenů) Dermální sinus Kožní jamka v křížové krajině – místo uzávěru zadního neuroporu ve 4. týdnu Neoddělení ektodermu (budoucí epidermis) od neurální trubice Často vazivový pruh připojený k dura mater Rozštěpové vady míchy Spina bifida cystica, • 1:1000 • Protruze míchy nebo míšních obalů v důsledku defektu obratlového oblouku • Cystický vak Spina bidida s meningokélou - Cerebrospinální mok, míšní obaly Spina bifida s meningomyelokélou • Cerebrospinální mok, míšní obaly, mícha nebo míšní kořeny • Asociace s meroanencefalií a anencefalií • Neurologické projevy – ztráta senzitivity, motorické problémy • Obrna análních svěračů nebo svěrače močového měchýře – lumbosakrální meningomyelokély Rozštěpové vady míchy Rozštěpové vady míchy Rozštěpové vady míchy Vývoj mozku Ohraničení mozkových váčků: 4. týden: flexura mesencephalica a cervicalis 5. týden: flexura pontina Sulcus limitans až na rozraní předního a středního mozku, asociace s vývojem míchy Vývoj mozku 5. týden 6. týden 17. týden 6. týden Vývoj mozku 5-6 týden - prosencefalizace Vrozené vývojové vady mozku Mozek - komplikované embryogeneze, neobyčejná strukturní i funkční složitost → vysoká četnost vývojových poruch až 3 na 1000 porodů Různé projevy v závislosti na mechanismu • Těžké anomálie (meroanencefalie, meningoencefalokéla) • Abnormální histogeneze kůry – mentální retardace, epilepsie • Motorické poruchy – mozková obrna (spíše porodní trauma) • Metabolické vývojové aspekty - opožděný kognitivní vývoj (hypotyroidismus, nekompenzovaná fenylketonurie, alkohol) Cranium bifidum • 1:2000 • Protruze meningů a mozkové tkáně v důsledku defektu kalvy (týlní kost, foramen occipitale magnum) • Meningoencefalokéla • + komorový systém: meningohydroencefalokéla Vrozené vývojové vady mozku Exencefalie • Chyba uzávěru předního neuroporu • Defektní vývoj předního mozku a kalvy • Mozková tkáň je obnažená a degeneruje (vaskulární masa) • Anencefalie – nepřesný termín, většinou bývá přítomen alespoň mozkový kmen • letální Vrozené vývojové vady mozku Meroencefalie • Častá, letální – 1:1000 • Akranie (absence kalvy) • Často spojena s rachischizou (navazující NTD) • Ex utero neslučitelná se životem 14. týden, US orbita zbytekmozku Mikrocefalie • Malá kalva a mozek (mikroencefalie), normální vývoj obličeje • Různá etiologie – dědičná, infekční (Zika, CMV, zarděnky, Toxoplasma), alkohol, záření • Také předčasná synostóza • Mentální retardace Vrozené vývojové vady mozku Ageneze corpus callosum • Chybí komisura – corpus callosum • Asyptomatická, ale i záchvaty a zpomalení duševního vývoje • Etiologie neznámá Hydrocefalus • Výrazné zvětšení hlavy v důsledku abnormální produkce/resorpce/cirkulace CSF • Často důsledek vrozené stenózy akvaduktu (nekomunikující hydrocefalus) nebo blokády v subarachnoidálním prostoru (komunikující hydrocefalus) • Dilatace komor, tlak na hemisféry, útlak nervové tkáně • Zvětšování lebky (neosifikované švy) • Etiologie nejasná, vazba na dědičnost i infekční původ (CMV, Toxoplasma), intrakraniální krvácení … Vrozené vývojové vady mozku Holoprosencefalie • Abnormální vývoj prosencephala • Malý přední mozek, splývající komory, nerozdělené hemisféry • Defekty obličeje (defekt NCC a processus frontonasalis) • Alkohol (zejména během neurulace, 3.-4.- týden vývoje) • Syndromické i nesyndromické Vrozené vývojové vady mozku Hehr U., et al. 1996, Molecular characterization of breakpoints in patients with holoprosencephaly and definition of the HPE2 critical region 2p21 Hydranencefalie • Podobná hydrocefalu • Expanze mozkových komor útlak nervové tkáně, až zánik hemisfér • Kmen intaktní • Při porodu normální vzhled, abnormální růst hlavy v důsledku hromadění CSF • Žádný nebo minimální kognitivní vývoj • Etiologie neznámá Vrozené vývojové vady mozku Arnoldova-Chiariho malformace • Abnormální vývoj mozečku • Dislokace do páteřního kanálu (foramen magnum) • Malá zadní jáma lební • Často sdružená se spina bifida (s menigomyelokélou, myeloschízou), hydrocefalem • Etiologie neznámá Vrozené vývojové vady mozku Torakolumbální myelokéla + A-CH malformace Dandy-Walker syndrom • Hypoplázie až ageneze vermis mozečku • Cystické rozšíření IV. mozkové komory • Rozšíření zadní jámy lební • Hydrocefalus, makrocefalie • Srdeční vady, malformace urogenitálního traktu, končetin a obličeje • Asociace s chromozomálními aberacemi, případně s transkripčními regulátory vývoje NS • Opožděný psychomotorický vývoj, mentální retardace Fetální alkoholový syndrom • Abnormální vývoj plodu způsobený abúzem alkoholu v těhotenství (i jednorázově) - neexistuje bezpečné množství alkoholu • Hypotrofie plodu a postnatální růstová retardace, neprospívají • Opožděný kognitivní vývoj • Vady KVS, končetin, atd. • Typické kraniofaciální dysmorfie Vrozené vývojové vady mozku Wilkinson, D. J. C., et atl. Fatally flawed? A review and ethical analysis of lethal congenital malformations, BJOG An International Journal of Obstetrics and Gyneacology, 2012, s. 1302–1308. Vrozené vývojové vady mozku Hirschprungova choroba • Megacolon congenitum • 1:5000 • Abnormální vývoj nervových plexů z NCC • Absence peristaltiky, paralýza v kontrahovaném stavu • Dilatace proximálně od postiženého úseku • Často rektosigmoideum Vrozené vývojové vady PNS Skiagram https://ehp.niehs.nih.gov/doi/full/10.1289/ehp2268 Spinální ganglia Vegetativní ganglia a PNS Schwannovy buňky Chromaffinní buňky Melanocyty Neurální lišta EMT, migrace a diferenciace Neurální lišta Kraniální NCCs • Kraniofaciální chrupavky a kosti • Ganglia • Adenohypofýza* • Tunica media cév • Glomus caroticum • Pojivová tkáň • Oko (stroma rohovky, iris, řasnatého tělesa, skléra) • Slzné žlázy • Zubní pulpa • Pigmentové buňky • Vlasové folikuly • Čichový epitel • Adipocity • Meningy (kraniální) Vagální NCCs • Srdeční tkáň • Aortopulmonární septum • Inervace plic • Enterická (střevní) ganglia • PNS • Melanocyty • Stroma štítné žlázy a C buňky • Thymus • Příštítná tělíska • Srdeční ganglia Trupové NCCs • Neurony a glie zadních míšních kořenů a spinálních ganglií • Schwannovy buňky předních kořenů • Schwannovy buńky nervových plexů v Langerhansových ostrůvcích • Chromaffiní buňky dřeně nadlevin • Melanocyty • Neurony enterického nervového systému Sakrální NCCs • Enterická ganglia • Ganglia sympatiku Poruchy specifikace, migrace nebo diferenciace buněk neurální lišty - neurokristopatie • Nápadná disparita postižení: • Abnormality pigmentových buněk, kůže, štítné žlázy, poruchy slyšení, kraniofaciální defekty, kardiovaskulární abnormality, dysfunkce trávicího systému • Často dědičné • Asociované se vznikem nádorů • Nápadný indikátor: postižení vnějšího ucha Děkuji za pozornost Dotazy & komentáře: pvanhara@med.muni.cz