Agyria-Pachygyria (Lissencephaly Syndrome)

Abstract

A clinico-pathological report is given on 4 cases of agyria (premature neonate to age 13 months), 3 cases of pachygyria (aged 2,5 to 4,3 years) and a boy aged 4,5 years with temporal pachygyria and frontal microgyrias. Clinical features, more pronounced in agyria than in pachygyria, were microcephaly, frequent facial anomalies, neonatal feeding difficulties, hypotonia with subsequent seizures, hypsarrhythmic EEG pattern in 3 children, arrest of psychomotor development and signs of decerebration. One case of agyria occurred with familial faciorenal dysplasia, two were associated with congenital heart disease, and the fourth with chromosomal abnormality. Morphologically, the colpocephalic brain showed a four-layered agyric pallium with radially aligned cell columns and periventricular heterotopias, lacking differentiation of the claustra, olivary heterotopias and cerebellar dysgenesias in the 4 younger infants. In the agyric neonate additional agenesis of corpus callosum was present. Pachygyric brains showed a six-layered cortex, periventricular heterotopias, lacking differentiation of the claustra, but no cerebello-olivary anomalies. Cytoarchitectonic analysis of the agyric cortex suggests a disorder of neuronal migration during stage III of neocortex formation (Rakic and Sidman) between the 11th and 13th fetal week, while the pachygyric cortex showing the later formed layers II and IV presumable is caused by an attenuated and later disorder acting in early stage IV of neocortex formation, i. e. around or after the 13th fetal week. Additional insula-claustrum dysplasia, olivary and cerebellar anomalies are due to concomittent migration disorders between the 11th and 14th week. Along this period there is a gradient from agyric to normal six-layered cortex, whereas microgyria presumably results from an event occurring after migration has terminated (after the 16th fetal week). Etiological factors of agyria-pachygyria may be both hereditary (familial lissencephaly-syndrome) and environmental ones (prenatal drug application or intrauterine perfusion disorders).

Zusammenfassung

Klinisch-pathologische Studie von 4 Fällen von Agyrie (Frühgeburt — 13 Monate), 3 Fällen von Pachygyrie (Alter 2, 5—4, 3 Jahre) und einem 4,5 Jahre alten Knaben mit temporaler Pachygyrie und frontalen Mikrogyrien. Das klinische Bild, stärker ausgeprägt bei Agyrien als bei Pachygyrien, umfaßte Mikrozephalie, häufige Gesichtsanomalien, Trinkschwierigkeiten, gehäufte Infektionen, Muskelhypotonie, Krampfanfälle mit je dreimal Hypsarrhythmie-EEG und Übergang in Dezerebration sowie schwere psychomotorische Retardierung. Ein Agyrie-Fall trat bei familiärer faziorenaler Dysplasie auf; zwei boten angeborene Herzfehler und der vierte eine Chromosomen-Anomalie. Morphologisch zeigten die kolpo-mikroenzephalen Gehirne eine vierschichtige agyre Rinde mit Neuronensäulen im schmalen Marklager, periventrikuläre Heterotopien, fehlende Claustrum-Inselbildung sowie Oliven und Kleinhirnheterotopien bei den 4 jüngeren Kindern. Die pachygyren Hirne boten sechsschichtigen Neokortex, periventrikuläre Heterotopien, fehlende Claustrumdifferenzierung, aber keine Kleinhirn-Hirnstammverbildungen. Die Vergleichsanalyse der Zytoarchitektonik dieser zerebralen Dysgenesien mit der Entwicklung des Neopallium weist bei Agyrie auf eine phasenspezifische Störung der neuronalen Migration im Stadium III der Kortexbildung (Rakic und Sidman) zwischen 11. und 13. Fetalwoche, während die pachygyre Rinde die später gebildeten Schichten II und IV zeigt und daher vermutlich durch eine mildere und schwächere Störung im frühen Stadium IV der Rindenbildung, d. h. um oder nach der 13. Fetalwoche bedingt ist. Zusätzliche Claustrum-Inseldysmorphie, Oliven- und Kleinhirnverbildungen sind Folgen zeitlich koordinierter Migrationsstörungen zwischen 11. und 14. Fetalwoche. Während dieser Terminationsperiode ergibt sich eine kontinuierliche Reihe, die von totaler Agyrie bis zur lokalen Pachygyrie mit Sechsschichtenrinde reicht, während Mikrogyrien vermutlich auf Störungen nach Abschluß der Migrations-Hauptphase ab der 16. Fetalwoche zurückgehen. Als ätiologische Faktoren der Pachygyrie-Agyrie werden Erbfaktoren (familiäres Lissenzephalie-Syndrom) sowie exogene Faktoren (pränatale Medikamentenwirkung und intrauterine Perfusionsstörungen) diskutiert.

Agyria - pachygyria - lissencephaly - cerebral dysgenesias - neuronal migration disorders