Home
Alles over hersenen
Hersenaandoeningen
Hersenontwikkelingsstoornis
Delen

Hersenontwikkelingsstoornis

Een hersenontwikkelingsstoornis is een aandoening waarbij tijdens de zwangerschap de aanleg van de hersenen abnormaal verloopt. De gevolgen variëren van kleine tot ernstige anatomische afwijkingen van de hersenen. Dit kan resulteren in nauwelijks merkbare gevolgen tot ernstige meervoudige beperkingen.

Een belangrijke groep binnen hersenontwikkelingsstoornissen zijn de stoornissen van de hersenschorsontwikkeling. 

Synoniemen

Hersenontwikkelingsstoornis wordt ook wel MCD genoemd. Dit is een afkorting van het Engelse Malformation of Cortical Development (letterlijk: misvorming van de ontwikkeling van de hersenschors).

Normale ontwikkeling van de hersenschors

Tijdens de zwangerschap begint de (embryonale) ontwikkeling van de hersenen met de vorming van de neurale buis. Dit is een holte (ook wel ventrikel genoemd) omgeven door weefsel. In de wand van dit ventrikel zitten embryonale stamcellen die, door veelvuldig te delen, nieuwe hersencellen (neuronen) produceren. Deze nieuwe neuronen migreren naar de buitenkant van de neuronale buis. De aanmaak van nieuwe neuronen wordt neurogenese genoemd. Door opeenvolgende ‘versnellingen' in de neurogenese wordt de hersenschors opgebouwd. Bij een normale ontwikkeling bestaat de hersenschors uiteindelijk uit zes lagen die qua structuur van elkaar verschillen. Neurogenese is een complex proces dat wordt gestuurd door allerlei genen (erfelijk materiaal) in de hersenen.

 

Delen, migreren en ontwikkelen  

Figuur 1: Schematische weergave van de aanleg van de hersenen in een embryo. Stamcellen in de ventrikelwand gaan delen en migreren vervolgens langs steuncellen naar de toekomstige hersenschors. Daar ontwikkelen deze migrerende cellen zich tot volwassen hersencellen (neuronen).

 

Net als bij het bouwen van een groot gebouw, komen de hersenen ook in de ‘steigers' te staan. Deze steigers bestaan uit een speciaal type stamcellen, de steuncellen die met hun celkern tussen de stamcellen zitten in de ventrikelwand. Deze steuncellen hebben lange uitlopers die fungeren als geleiders voor zenuwcellen. De stamcellen in de ventrikelwand delen zich veelvuldig. Zo produceren zij grote aantallen jonge zenuwcellen die qua formaat en opbouw zijn afgestemd om te migreren (kruipen). Deze jonge zenuwcellen migreren langs de uitlopers van de steuncellen naar hun eindbestemming in de hersenschors. Daar groeien ze verder uit tot volwassen zenuwcellen. Naarmate de hersenen zich verder ontwikkelen wordt de afstand die de cellen afleggen langer en complexer. De hersenschors bestaat uiteindelijk uit zes verschillende lagen, met ieder hun eigen type cellen en anatomische structuur.

Verstoorde ontwikkeling van de hersenschors

De hersenontwikkeling kan op verschillende manieren verstoord raken. Er is vaak sprake van afwijkingen in het erfelijk materiaal (mutaties). Ook vergiftigingen (zoals bij alcoholmisbruik) en infecties bij de moeder tijdens de zwangerschap kunnen een oorzaak zijn. Ongeacht de oorzaak, is de opbouw van de hersenschors verstoord. Hierdoor is de schors niet meer opgebouwd uit verschillende lagen, maar heeft  een heel andere structurele opbouw. Omdat uiterlijke kenmerken en oorzaken door elkaar heen lopen, zijn deze aandoeningen en syndromen ingedeeld in drie categorieën:

 

  • Aandoeningen veroorzaakt door abnormale celdeling
  • Aandoeningen veroorzaakt door abnormale migratie
  • Aandoeningen veroorzaakt door abnormale anatomische organisatie

 

Abnormale celdeling

De ontwikkeling van de hersenen begint met de celdeling van stamcellen die nieuwe zenuwcellen produceren. Als dit proces verstoord wordt kan dit resulteren in een afname van het aantal nieuwgeboren zenuwcellen. Hierdoor ontstaat er een tekort aan zenuwcellen en kunnen de hersenen niet hun oorspronkelijke omvang bereiken. Er is dan sprake van microcefalie(letterlijk: ‘klein hoofd' op basis van kleine hersenen, micro-encefalie). Als de celdeling te hard gaat, worden er meer zenuwcellen geboren dan nodig is voor de opbouw van de hersenen. Ze bereiken dan een grotere omvang dan de bedoeling is. In dit geval spreekt men van macrocefalie (letterlijk: ‘groot hoofd' op basis van grote hersenen, megal-encefalie). Een derde groep van aandoeningen die te maken heeft met abnormale celdeling wordt focale corticale dysplasie (FCD) genoemd. In dit laatste geval behouden nieuw geboren zenuwcellen bepaalde karakteristieken van stamcellen. FCD veroorzaakt epilepsie, die niet met medicatie te behandelen is.

 

Abnormale migratie

Stamcellen blijven altijd doordelen. Als de nieuwe cellen op hun oude plek blijven, zou er een grote berg met cellen rondom de stamcel-hotspots ontstaan. Daarom migreren de nieuwgeboren zenuwcellen naar nieuwe delen van de hersenen. Als deze migratie  abnormaal verloopt, komen de cellen niet op de juist plek terecht. Hierdoor worden hersenstructuren niet goed opgebouwd en ontstaan er abnormale anatomische afwijkingen. Dit leidt tot aandoeningen als lissencefalie, cobblestone complex en heterotopieën.

 

Abnormale anatomische organisatie

Als de celdeling en migratie wel goed verlopen kan de ontwikkeling nog steeds spaak lopen. Eenmaal aangekomen in de buurt van hun bestemming gaan nieuwgeboren zenuwcellen zich ontwikkelen tot volwassen zenuwcellen. Als dit misgaat, kan dit leiden tot niet goed ontwikkelde netwerken van zenuwcellen. Verstoorde anatomische organisatie kan leiden tot polymicrogyrie en schizencefalie.

Symptomen

De symptomen hangen af van de mate van verstoring van de hersenontwikkeling. Soms wordt een aandoening pas in het volwassen leven bij toeval ontdekt via een MRI-scan, maar soms is het ook bij de geboorte al duidelijk dat er sprake is van een abnormale ontwikkeling of is het kind zelfs niet levensvatbaar. Deze variatie hangt af van de ernst van de mutatie en haar locatie in het erfelijke materiaal.

 

Hersenoppervlak

Hoewel niet direct zichtbaar van de buitenkant, kan er middels een MRI worden gekeken naar de hersenanatomie. Door een verstoorde aanleg ontwikkelt het brein niet altijd het kenmerkende patroon met groeven (sulci) en windingen (gyri) zoals wij dat kennen. Als dit minder windingen en groeven zijn dan normaal spreekt men van verminderde gyri (simplified gyration). Als minder windingen gepaard gaan met trage migratie van de neuronen zal de hersenschors ook dikker uit zien, dit wordt pachygyrie genoemd. In het meest extreme geval ontbreken deze groeven en windingen geheel. Dat wordt agyrie genoemd. Soms zijn er juist veel meer kleine windingen en groeven dan bij een normaal brein. Dan is er sprake van polymicrogyrie of cobblestone malformaties. Op basis van deze anatomische kenmerking (fig. 2) is niet altijd zeker om wat voor soort hersenontwikkelingsstoornis het gaat.

Figuur 2: Schematische weergave van een aantal uiterlijke kenmerken van het hersenoppervlak bij een ontwikkelingsstoornis.

 

Epilepsie

Naast het oppervlak van de hersenen is ook het zenuwnetwerk in het brein vaak niet goed aangelegd. Een veel voorkomend gevolg hiervan zijn epileptische aanvallen. Wanneer dit zich ontwikkelt in een ernstige vorm van epilepsie, is er sprake van het syndroom van West of het syndroom van Lennox-Gastaut.

 

Verstandelijke ontwikkeling

De hersenen zijn bepalend voor het cognitief functioneren. Anatomische afwijkingen kunnen dus ook effect hebben op de verstandelijke vermogens. De variatie tussen verschillende aandoeningen is ook hier groot. Sommige patiënten merken helemaal niets van hun aandoening terwijl andere patiënten zich op verstandelijk vlak niet verder ontwikkelen dan een baby van enkele maanden oud. 

 

Motorische ontwikkeling

Bij de meer complexe stoornissen loopt de motorische ontwikkeling vaak achter. Enerzijds kan de aansturing vanuit de hersenen verstoord zijn, anderzijds kan een mutatie ook effect hebben op de spierontwikkeling. Er kan dan sprake zijn van spierdystrofie.

 

Uiterlijke kenmerken

De verstoorde anatomische opbouw van de hersenen heeft soms ook gevolgen voor het uiterlijk. Bij een te lage ontwikkeling van het aantal zenuwcellen ontstaat er een klein brein met daarbij een kleine schedel (microcefalie). Als er te veel cellen worden gevormd wordt het hoofd te groot (macrocefalie). Ook dit zijn symptomen die bij verschillende aandoeningen kunnen voorkomen. Naast de vorm van het hoofd kunnen ook de ogen en het gebit afwijken

 

Overige symptomen

Soms veroorzaakt een mutatie niet alleen problemen in de hersenen, maar ook in andere organen. Dat brengt andere symptomen met zich mee. Dit wordt vaak een syndroom genoemd. Een syndroom wordt vaak vernoemd naar de ontdekker.

Diagnose

Omdat er veel oorzaken en varianten zijn van een ontwikkelingsstoornis is het stellen van een exacte diagnose niet eenvoudig. Ontwikkelingsstoornissen kunnen zich op verschillende manieren uiten, afhankelijk van het type mutatie en het geslacht van de patiënt. Aan de hand van MRI-beelden kunnen de anatomische afwijkingen in beeld worden gebracht.
Naast beeldvorming met MRI, geeft vooral genetisch onderzoek uitsluitsel over de precieze vorm van ontwikkelingsstoornis. In Nederland zijn een aantal specialistische centra waar dergelijk onderzoek mogelijk is.

Gevolgen

Net zoals de mate van een hersenontwikkelingsstoornis varieert, variëren ook de gevolgen van de stoornis. Bij de meer ernstige vormen is de levensverwachting verkort, zeker als daar ook ernstige epilepsie bij voorkomt. Kinderen met mildere vormen van een hersenontwikkelingsstoornis hebben minder last van de gevolgen. Vele hersenontwikkelingsstoornissen hebben een genetische oorzaak. Dit kan consequenties hebben voor de familie. Wanneer vrouwen met bijvoorbeeld mild dubbel cortex syndroom zelf kinderen krijgen, hebben deze 50% kans om de mutatie van de moeder over te erven.
Ondanks de genetische oorzaak, betreft het vaak spontane mutaties die niet bij de ouders aanwezig zijn. Er is dan ook een kleine kans dat broertjes of zusjes een hersenontwikkelingsstoornis zullen ontwikkelen. Echter, bij meerdere soorten hersenontwikkelingsstoornissen zijn de mutaties geërfd van gezonde ouders, waarbij het zich kan herhalen bij andere kinderen in het gezin. Dit is reden voor een verwijzing, indien gewenst, naar een Klinisch Genetisch centrum voor onderzoek en erfelijkheidsadvies na de diagnose van een hersenontwikkelingsstoornis.

 

Deze tekst is tot stand gekomen in samenwerking met de Afdeling Klinische Genetica, ErasmusMC, Rotterdam.
 

Aanmelden nieuwsbrief

Schrijf u in voor onze digitale nieuwsbrief en blijf op de hoogte van ons laatste nieuws.

Aanmelden Stel uw vraag online
Dit is contactinfo