11.1 Congenitale afwijkingen van het centraal zenuwstelsel

Question 1

Wat is de ontwikkeling van het CZS in vogelvlucht?

Answer 1

1) Vorming neurale buis
2) Neuro- en gliogenese
3) Neuronale migratie
4) Vorming van verbindingen

Question 2

Wanneer ontstaan zenuwcellen?

Answer 2

Zenuwcellen ontstaan bijna allemaal voor de geboorte. Vorming en aanpassing van hersencircuits gaat na de geboorte door

‘Hogere’ hersenfuncties ontwikkelen grotendeels na de geboorte

Question 3

Vroege ontwikkelingsdefecten leiden tot grove aangeboren afwijkingen van het CZS. Wat gebeurd er in de 3-6 weken en welke ziektebeelden er kunnen ontstaan?

Answer 3

Embryonaal 3-6 weken: Aanleg neurale buis en patroonvorming
- Anencephaly
- Spina bifida
- Holoprocencephaly

Question 4

Vroege ontwikkelingsdefecten leiden tot grove aangeboren afwijkingen van het CZS. Wat gebeurd er in de 6-30 weken en welke ziektebeelden er kunnen ontstaan?

Answer 4

Foetaal 6-30 weken: Neurogenese en migratie
- Microcephaly
- Migratiestoornissen

Question 5

Vroege ontwikkelingsdefecten leiden tot grove aangeboren afwijkingen van het CZS. Wat gebeurd er in (Perinataal) 24 weken/postnataal en welke ziektebeelden er kunnen ontstaan?

Answer 5

(Perinataal) 24 weken- postnataal: Vorming en fijn afstemming circuits myelinisatie:
- Corticale dysplasie
- Hypo- of dysmyelinisatie

Question 6

Hoe gaat de vorming van de neurale buis?

Answer 6

In week 3 is er een schijf met mesoderm en de neurale plaat (Ectoderm)
Dit wordt de neurale buis die in week 4 sluit. Dit is het primitieve CZS

Question 7

Wat wordt de neurale buis en wat wordt de neurale lijst?

Answer 7

Neurale buis: Centraal zenuwstelsel (CZS)
- Hersenen + Ruggenmerg + Retina
Neurale lijst (Neural crest): Perifeer zenuwstelsel (PZS)

Question 8

Wat zijn de verschillen tussen het centraal zenuwstelsel en het perifere zenuwstelsel?

Answer 8

CZS:
- Aanwezige bloedhersenbarrière
- Oligodendrocyten in de witte stof
- Geen axonregeneratie
- Ontstaat uit de neurale buis in de embryogenese

PZS:
- Geen aanwezige bloedhersenbarrière
- Schwann cellen in de witte stof
- Wel axonregeneratie
- Ontstaat uit de neurale lijst in de embryogenese

Question 9

Wat zijn de kenmerken van sluitingsdefecten van de neurale buis?

Answer 9

• Hoge incidentie: 0.4-1/1000 geboorte
• Omgeving/genetisch: Te weinig foliumzuur
• Oorzaak
  -> Neurale buis sluit niet
  -> Abnormale ontwikkeling van mesoderm om neuraal buis

Question 9

Hoe gaat cranio caudale patroonvorming van de neurale buis?

Answer 9

De neurale buis wordt al in een vroeg stadium onderverdeeld in verschillende delen:
- Einde week 4: 3 blazig
- Einde week 6: 5 blazig

Question 10

Wat zijn de 5 verschillende delen van de hersenen en het ruggenmerg bij de craniocaudale patroonvorming?

Answer 10

Telencephalon (1 -> Lateraal ventraal)
- Cortex
- Basal forebrain

Diencephalon (3e ventraal)
- Hypothalamus
- Thalamus

Mesencephalon
- Middenhersenen
- Aqueduct

Metencephalon (4e ventraal anterior)
- Pons
- Cerebellum

Myelencephalon (4e ventraal posterior)
- Medulla oblongata

Spinal cord:
- Ruggenmerg

Question 11

Wat is de dorsoventrale organisatie van de hersenstam?

Answer 11

• Roof plate: Dakplaat
• Alar plate (Dorsaal): Sensorisch
• Basal plate (Ventraal): Motorisch
• Floor plate: Bodemplaat

In dak- en bodenplaat worden geen zenuwcellen gemaakt
Ventraal -> Motorisch
Mediaal -> Branchiomotor
Dorsaal -> Sensibel

Question 12

Waarin liggen branchiomotorische kernen en waarop projecteren ze?

Answer 12

Branchiomotorische kernen in de hersenstam liggen in specifieke rhombomeren en projecteren naar myotomen in de kieuwbogen. Waar ze liggen bepaalt wat ze innerveren

Motorische en sensibele kernen in de hersenstam liggen ook in specifieke rhombomeren

Question 13

Door wat worden de kauwspieren, mimische spieren, stylopharyngeus en diverse spieren van de pharynx en larynx geïnnerveerd?

Answer 13

• Kauwspieren: n. V (Trigeminus, rhombomeer 2)
• Mimische spieren: n. VII (Facialis, rhombomeer 4)
• Stylopharyngeus: n. IX (Glossopharyngeus, rhombomeer 6)
• Diverse spieren van de pharynx en larynx: n. X (Vagus, rhombomeer 7)

Question 14

Waaruit ontstaat het cerebellum (Kleine hersenen)?

Answer 14

Het cerebellum ontstaat uit de alar plate van rhombomeer 1

Question 15

Welke onderverdeling is er bij het telencephalon?

Answer 15

In het telencephalon onderverdeling in ‘pallium’ (Wordt hersenschors) en ‘Subpallium’ (Wordt basale ganglia -> Caudatus, putamen)

Question 16

Hoe gaat de anterior-posterior patroonvorming in de neurale buis?

Answer 16

Anterior-posterior (AP) patroonvorming in de neurale buis ontstaat door omgevingssignalen (Transcriptiefactoren):
- Anterior: WNT remmers uit het endoderm (Otx2 activatie)
- Posterior: WNT uit paraxiaal mesoderm (Gbx2 activatie)

Hierdoor is er in het middenbrein en voorbrein vooral Otx2 activatie en in de hindbrain (Caudaal) met name Gbx2 activatie. De informatie van signaalmoleculen wordt ‘vertaald’ in expressieniveaus van specifieke transcriptiefactoren

De aan- en uitschakeling van de transcriptiefactoren verdeelt de cortex in kleine stokjes die elk hun eigen identiteit krijgen

Question 17

Hoe gaat de dorsoventrale patroonvorming?

Answer 17

Patroonvorming door signaalmoleculen uit de dakplaat en bodemplaat
Dorsaal: Dakplaat
- Bone Morphogenetic Proteins (BMPs). Zorgt voor de ontwikkeling van sensorische neuronen
Ventraal: Bodemplaat
- Sonic Hedgehog (Shh). Zorgt voor de ontwikkeling van motorische neuronen

Afhankelijk van de gradiënt Shh en BMPs worden dus motorische en sensorische neuronen gevormd

Question 18

Wat zijn de gevolgen van defecten in patroonvorming?

Answer 18

Holoprosencephalie:
- Ernstig gevolg: Cyclopia
- Mild gevolg: Hypotelorisme/hazenlip

Chromosoomafwijkingen:
- 25% mutaties in Shh pathway
- Shh -> verstoorde ontwikkeling van prosencephalon tot telencephalon

Question 19

Hoe gaat de neurogenese?

Answer 19

Neurogenese berust op de aanmaak van zenuwcellen
- Celdeling vindt plaats aan de binnenzijde van de neurale buis. Neuroblasten migreren vervolgens naar juiste plaats
- Neurogenese is een complex gereguleerd proces -> Symmetrische vs. asymmetrische deling
-> Symmetrisch: Vermeerdering van stamcellen
-> Asymmetrische: Neurogenese

Question 20

Wat is het gevolg van defecten in de neurogenese?

Answer 20

• Microcephalie
• Macrocephalie

Question 21

Wat zijn de kenmerken van microcephalie?

Answer 21

Hoofdomvang >2.5 SD onder gemiddeld voor leeftijd/sexe (Tot wel 6-12x). Te weinig zenuwcellen zijn aangemaakt. 1 op 1300 tot 1 op 6000 pasgeborenen

Kenmerken:
- Mentale retardatie
- Ontwikkelingsachterstand
- Motorisch en spraak

Andere defecten:
- Epilepsie (Zelden)
- Klein lichaam
- Faciale aandoeningen
- Grove anatomie lijkt niet verstoord
- Simpelere gyri

Question 22

Wat zijn de oorzaken van microcephalie?

Answer 22

• Mutaties in genen betrokken bij chromosoom organisatie tijdens deling
• 80% door omgevingsfactoren -> Alcohol, drugs, infectie

Question 23

Wat zijn de kenmerken van macrocephalie?

Answer 23

• Functie PTEN: Onderdrukken van groei (Ook betrokken bij vormen van kanker)
• PTEN mutatie -> Groei wordt nu niet onderdrukt
• Vergroot brein
• Vaak samen met autisme
• Weefselknobbels

Question 24

Wat is migratie?

Answer 24

Bij ontwikkeling van de hersenschors is er migratie van de ventriculaire zijde naar de buitenzijde van het brein

Radiale migratie
- Corticale neuroblasten migreren naar buiten.
- Dus de neuronen die als eerst ontstaan vormen de binnenste lagen en de neuronen die het laatst ontstaan vormen de buitenste laag

Question 25

Waarin speelt neuronale migratie een belangrijke rol?

Answer 25

Neuronale migratie speelt een belangrijke rol in hersengebieden zoals de kleine hersenen en de hersenschors

Question 26

Wat ontstaat er bij neuronale migratiedefecten?

Answer 26

• Lissencephalie (Gladde hersenen)
• ‘Binnenste-buiten’ gekeerde hersenschors

Question 27

Wat zijn de kenmerken van Lissencephalie?

Answer 27

• Gladde hersenen: Geen gyri/verdikte cortex
• Mentale retardatie

Question 28

Wat is het klinische beeld van Lissencephalie?

Answer 28

• Problemen met slikken
• Musculaire spasmen
• Epilepsie
• Mentale retardatie (Blijft baby)
• Kortere levensverwachting door luchtweg infecties

Question 29

Wat is de behandeling van Lissencephalie?

Answer 29

• Epilepsie onderdrukken
• Leven zo aangenaam mogelijk maken

Question 30

Waar zitten de mutaties bij Lissencephalie?

Answer 30

• DNA: Mutaties in LIS1-gen
• LIS1: Interactie met het centrosoom. Rol in migratie door microtubuli

Question 31

Welke prenatale diagnostiek wordt er bij Lissencephalie gedaan?

Answer 31

Inet met Echo/MRI: Gyri vormen zich pas na mid-gestation

Question 32

Wat is tangentiele migratie?

Answer 32

Inhiberende zenuwcellen ontstaan in het subpallium en migreren langs het oppervlak naar de cortex

Exciterende zenuwcellen migreren van binnen naar buiten -> Radiale migratie
Inhiberende zenuwcellen langs het oppervlakte van binnen naar buiten -> Tangentiele migratie