Вродени пороци в развитието на нервната система

Малформациите на централната нервна система са важен проблем на детската неврология. Терминът малформация означава всяка морфологична анормалност на централната нервна система, която датира от ембрионален или фетален период, независимо от механизма си на произход. Пороците на нервната система се срещат много често. По данни на редица автори те са на първо място като причини за смъртта на децата в перинаталния период. Най-уязвим по отношение на действието на увреждащия фактор е периодът между 3-4 седмица от вътреутробното развитие, тоест времето, през което започва формирането на нервната тръба.

Неправилното развитие на нервната система може да бъде причинено от хромозомни аномалии и единични генни дефекти, които променят мозъчната структура или от дисбаланс на фактори, които контролират генната експресия по време на развитието. Генните дефекти могат да бъдат в зародишната линия или могат да се развият след зачеването чрез спонтанна соматична мутация или от действието на вредни физични или химични агенти. Някои малформации са причинени от множество генетични и екологични фактори, действащи заедно (мултифакторна етиология).

Като тератогенни фактори при вродени пороци в развитието на нервната система могат да действат различни причинители:

• вируси като рубеола, цитомегален, коксаки
• хипоксия
• лъчева енергия
• цитостатици и други

Вродените пороци се развиват и наблюдават във всички части на нервната система. Най-общо вродени пороци в развитието на централната нервна система се разделят на:

• пороци на главния мозък - аненцефалия, микроцефалия, макроцефалия
• пороци на гръбначния мозък - spina bifida, амиелия

Микроцефалията е медицинско състояние, при което мозъкът не се развива правилно, което води до намаление на размерите и теглото на главния мозък. Това може да е налице при раждането или може да се развие през първите няколко години от живота. Разстройството може да произтича от голямо разнообразие от състояния, които причиняват ненормален растеж на мозъка или от синдроми, свързани с хромозомни аномалии. Хомозиготната мутация в един от микроцефалиновите гени причинява първична микроцефалия.

Микроцефалията е широко определена като малък размер на главата, обикновено по-голяма от две стандартни отклонения под нормалната, измерена чрез тилната фронтална обиколка, метод, чрез който се използва лентова мярка за оценка на обиколката, обхващаща тилната и челната част на костите (челото). Това е клиничен признак, а не болест.

Микроцефалията обикновено се дължи на намаления размер на най-голямата част от човешкия мозък, мозъчната кора и състоянието може да възникне по време на ембрионалното и феталното развитие поради недостатъчна пролиферация на нервни стволови клетки, нарушена или преждевременна неврогенеза, смъртта на нервните стволови клетки или неврони, или комбинация от тези фактори. Изследванията при животински модели като гризачи са намерили много гени, които са необходими за нормалния мозъчен растеж. Например, гените на Notch pathway регулират равновесието между пролиферацията на стволови клетки и неврогенезата в стволовите клетки, известни като камерната зона, и експерименталните мутации на много гени могат да причинят микроцефалия при мишки, подобни на човешката микроцефалия. Освен това е доказано, че вируси като цитомегаловирус или Zika заразяват и убиват първичните стволови клетки на мозъка - радиалната глиална клетка, което води до загуба на бъдещи дъщерни неврони. Тежестта на състоянието може да зависи от времето на инфекцията по време на бременност.

При хистологично изследване се вижда общо намаление в площта на хистологичните структури. Намаленият размер на главния мозък се съчетава с неправилно формиране и недоразвитие на мозъчните гънки. Това личи особено добре в челните дялове. Хистопатологичните анализи показват кортикална полимикрогирия, малки капчици калцификация, по-близо до вентрикуларната повърхност, липса на епендимиална облицовка и множество малки фокуси на калциране и дегенерирани нервни клетки в мозъчния ствол(фигура 1).

Дегенерация на нервните клетки, груби и филаментозна калцификация, вероятно представляващи аксони, и дендрити се наблюдават в мозъчния ствол. Малкият мозък е хипопластичен и има фокална кортикална дисплазия. Въпреки че участъците от гръбначния мозък не могат да бъдат добре ориентирани за получаване на напречни хистологични срезове, впечатлението е, че има по-малко моторни нервни клетки.

Спина бифида, спадаща към вродени пороци в развитието на нервната система, е лечима деформация на гръбначния мозък, която се проявява в различна степен на тежест. Класифицирана като дефект на невралната тръба (ембрионалната структура, която се развива в гръбначния мозък и мозъка), тя се разпознава още преди 4000 години. Терминът миелодисплазия е използван като синоним на спина бифида.

Спина бифида е ранен дефект, при който има непълно затваряне на гръбнака и мембрани около гръбначния мозък. Най-често срещаното местоположение е долната част на гърба, но в редки случаи може да бъде средната част на гърба или врата. Спина бифида се смята, че се дължи на комбинация от генетични и фактори на околната среда. След като има едно дете със състоянието или ако един от родителите има състояние, има 4% вероятност следващото дете да бъде засегнато. Недостигът на фолиева киселина в диетата преди и по време на бременността също играе важна роля. Други рискови фактори включват някои антисептични лекарства, затлъстяване и слабо контролиран диабет.

Има три форми на спина бифида:

• спина бифида окулта - най-леката, най-често срещана форма на спина бифида. Този дефект води до малко разделяне в един или повече от прешлените на гръбначния стълб. Спиналните нерви обикновено не се включват. Поради това повечето деца с тази лека форма не показват признаци и симптоми и не изпитват неврологични проблеми.
• менингоцеле - рядка форма на спина бифида, която има физически прояви и ако не се лекува, ще има очевидни симптоми. Това се определя, когато защитните мембрани, менинги, около гръбначния мозък се изтласкват през отвора в прешлените. Това е лечима форма, поради нормалното развитие на гръбначния стълб. Хирургията премахва мембраните с малко или никакво увреждане на гръбначните нерви.
• менингомиелоцеле - най-тежката форма на спина бифида. При това състояние гръбначният канал на бебето остава отворен по няколко от прешлените в средната и долната част на гърба. Поради това отваряне в гръбначните прешлени, мембраната и гръбначният стълб изпъкват при раждането. Това образува "торбичка" на гръбначния стълб, пълна с тъкани и нерви. Тази торбичка може или не може да бъде покрита с кожа.

Спина бифида понякога се причинява от невъзможността на нервната тръба да се затваря през първия месец на ембрионалното развитие (често преди майката да знае, че е бременна). Някои форми са известни, че се появяват при първични състояния, които причиняват повишаване на налягането в централната нервна система, което повишава възможността за двойна патогенеза.

При нормални обстоятелства затварянето на невралната тръба се осъществява около 23-ти и 27-ми ден след оплождането. Ако обаче някой от рисковите фактори окаже своето действие и невралната тръба не се затвори правилно, ще възникне дефект в нервната тръба. Медикаменти като някои антиконвулсанти, диабет, затлъстяване, могат да повлияят на вероятността от малформация на нервната тръба.

Спина бифида не следва директни модели на наследственост, както при мускулна дистрофия или хемофилия. Проучванията показват, че една жена, която е имала едно дете с дефект на нервната тръба, като например спина бифида, има около 3% риск от поява на друго засегнато дете. Този риск може да бъде намален с добавяне на фолиева киселина преди бременността. За общата популация се препоръчват ниски дози на фолиева киселина (0,4 mg/ден).

Менингоцелето се характеризира с херния на силно васкуларен арахноид и твърда материя през гръбначния дефект с покритие от атрофичен епидермис. Най-често е лумбосакрален. Хистопатологията обикновено показва тънък и атрофичен надлъжен епидермис. Острови на менинготелилни клетки се наблюдават във фиброзната дерма, която може да образува обвивки и псамомни тела (фигура 2).

При менингомиелоцеле съдържанието включва анормален гръбначен мозък, ганглии на гръбначния стълб, менинги, кръвоносни съдове и хиалинизирана съединителна тъкан. Микроскопично повърхността на торбичката може да бъде покрита със сквамозен епител или влакнеста тъкан. Нормалната тъкан се образува предимно от глия и неврони(фигура 3).