Alteraciones en el desarrollo de la corteza cerebral. Presentación clínica y hallazgos en TC y RM

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1 Alteraciones en el desarrollo de la corteza cerebral. Presentación clínica y hallazgos en TC y RM Poster No.: S-0869 Congress: SERAM 2014 Type: Presentación Electrónica Educativa Authors: I. Montejo, C. Ospina Moreno, A. C. Vela Marin, M. Marin Cardenas, L. Mazas Artasona, J. González Gambau ; 1 2 Zaragoza/ES, Zaragoza/ES Keywords: Feto, Crisis epilépticas, Congénito, Secuencias de imagen, TC, RM, Pediatría, Neurorradiología cerebro DOI: /seram2014/S-0869 Any information contained in this pdf file is automatically generated from digital material submitted to EPOS by third parties in the form of scientific presentations. References to any names, marks, products, or services of third parties or hypertext links to thirdparty sites or information are provided solely as a convenience to you and do not in any way constitute or imply ECR's endorsement, sponsorship or recommendation of the third party, information, product or service. ECR is not responsible for the content of these pages and does not make any representations regarding the content or accuracy of material in this file. As per copyright regulations, any unauthorised use of the material or parts thereof as well as commercial reproduction or multiple distribution by any traditional or electronically based reproduction/publication method ist strictly prohibited. You agree to defend, indemnify, and hold ECR harmless from and against any and all claims, damages, costs, and expenses, including attorneys' fees, arising from or related to your use of these pages. Please note: Links to movies, ppt slideshows and any other multimedia files are not available in the pdf version of presentations. Page 1 of 30

2 Objetivo docente Recordar la embriología de la corteza cerebral. Estudiar los diferentes tipos de malformaciones del desarrollo cortical cerebral en función de la etapa embriológica en la que se produce la alteración. Describir los hallazgos radiológicos característicos en el diagnóstico de cada una de estas patologías. Page 2 of 30

3 Revisión del tema Las malformaciones congénitas del desarrollo cortical son entidades infraestimadas, de gran relevancia clínica, ya que cada vez son más diagnosticadas en pacientes con retraso del desarrollo y epilepsia. Se cree que son la causa de aproximadamente un 25% de los casos de epilepsia refractaria en niños y adultos jóvenes. EMBRIOLOGÍA (Tabla 1) : La embriología de la corteza cerebral es un proceso complejo todavía hoy no bien conocido, que puede dividirse en tres etapas fundamentales: proliferación celular, migración celular y organización cortical. Table 1: Embriología de la corteza cerebral References: Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 3 of 30

4 Proliferación celular. (Figuras 1 y 2) En torno a la séptima semana del desarrollo embrionario, se produce una proliferación de neuronas jóvenes en la capa subependimaria de las paredes de los ventrículos laterales. Esta área de proliferación celular se denomina matriz germinal, y en ella tiene lugar la mitosis de las células madre para la producción de las neuronas y células gliales que formarán el cerebro maduro. Algunas de estas nuevas células formadas en la mitosis permanecerán en la matriz germinal dando lugar a nuevas mitosis, mientras que otras migrarán hacia su destino cortical. Migración neuronal. (Figuras 1 y 2) En la 8ª semana gestacional, comienza la migración de las primeras neuronas jóvenes desde la matriz germinal para formar el córtex cerebral. Para ello, primeramente se produce una elongación de las células de la matriz germinal, colocándose el núcleo en el extremo más alejado de la superficie ventricular. Posteriormente, la mayoría de las neuronas que formarán el córtex migrarán utilizando como guía las células gliales radiales que se agrupan en fascículos de 4 a 10 células y atraviesan el espesor del hemisferio desde la superficie ventricular hasta la piamadre. Estos fascículos de células gliales proprocionaran los metabolitos necesarios para la migración. Además de esta migración radial que, como se ha comentado anteriormente, seguirán la mayoría de las neuronas que formarán la corteza cerebral, existe otro tipo de migración de tipo tangencial, que llevarán a cabo algunos tipos neuronales como las neuronas gabaérgicas, de las cuales el 35% se generan en la zona ventricular estriatal y migrarán a lo largo de los axones paralelos a la superficie cortical, perpendicularmente a las células gliales radiales. Organización cortical (Figuras 2 y 3) La migración sigue un orden establecido que condiciona la posterior organización celular. Primeramente migrarán y llegarán al futuro córtex las neuronas de la capa molecular (capa 1), posteriormente se formarán las capas 7 (transitoria), 6, 5, 4, 3 y 2. A su llegada al córtex, las neuronas se disponen en láminas y establecen conexiones sinápticas con neuronas locales y a distancia, en un proceso conocido como organización cortical. Se cree que la capa transitoria número 7, que desaparecerá posteriormente quedando las 6 capas definitivas, desempeña un papel importante en este proceso de organización. ETIOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN: Las causas de estas alteraciones son de origen diverso y, en muchas ocasiones, desconocido (Tabla 2). Page 4 of 30

5 Table 2: Etiología References: Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Desde el punto de vista embriológico, podemos dividir estas malformaciones según la etapa embrionaria en la que se produce la alteración que dará lugar a la malformación. Siguiendo la clasificación de A. James Barkovich, modificada en 2012, podemos distinguir tres grupos (Tabla 3). Page 5 of 30

6 Table 3: Clasificación (Barkovich et al 2012) References: Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES GRUPO I MALFORMACIONES SECUNDARIAS A ALTERACIONES EN LA PROLIFERACIÓN NEURONAL O GLIAL O EN LA APOPTOSIS (Tabla 4) Page 6 of 30

7 Table 4: Clasificación. GRUPO I: Malformaciones secundarias a alteraciones en la proliferación neuronal o glial o en la apoptosis References: Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES I.A MICROCEFALIA (Figura 4) Se define como un crecimiento anormal del perímetro craneal, por debajo de 3 DS para la media de edad, sexo y edad gestacional. Si se debe a un defecto del desarrollo cerebral, con escasa formación de tejido encefálico se denomina microcefalia primaria y estará presente al nacimiento. La sintomatología más frecuente es el retraso mental. En la mayoría de los casos la TC resulta normal, aunque en ocasiones puede asociarse a otras alteraciones como lisencefalia (microlisencefalia) o se pueden encontrar heterotopias periventriculares en la RM. Page 7 of 30

8 I.B. MEGALENCEFALIAS Hemimegalencefalia (Figura 5) Consiste en un hipercrecimiento hamartamotoso de todo o parte de un hemisferio. Es frecuente la presencia de polimicrogiria, heterotopias o paquigiria en el lado afectado. Clínicamente cursa con crisis epilépticas resistentes a tratamiento en los primeros meses de vida, hemiplejia, retraso psicomotor y puede asociar hemihipertrofia somática contralateral. En ocasiones, el hemisferio megalencefálico posteriormente sufre un retraso de crecimiento, por lo que una hemimeglencefalia en la infancia, puede dar lugar posteriormente a una hemimicrocefalia. En cuanto a los hallazgos en imagen, podemos encontrar: Aumento del volumen global de la sustancia blanca y del tamaño hemisférico Córtex normal, polimicrogirico o lisencefálico. En rara ocasiones calcificaciones corticales. Mala diferenciación sustancia gris-blanca en casos de afectación intensa. En ocasisones heterotopia y astrocitosis. Ventrículo lateral agrandado, con un asta frontal con forma característica, recta y orientada anterior y superiormente. En algunos casos puede deberse a una dilatación del fórnix que obstruye el agujero de Monro. Esta morfología característica del ventrículo es uno de los rasgos que diferencia la hemimegalencefalia congénita de otras lesiones infiltrativas. I.C.1 DISGNESIA CORTICAL CON PROLIFERACIÓN CELULAR ANORMAL NO NEOPLÁSICA Hamartomas o tubérculos corticales de esclerosis tuberosa (Figura 6) Las manifestaciones clínicas neurológicas de la esclerosis tuberosa, que incluyen epilepsia, retraso cognitivo y alteraciones del comportamiento parecen estar Page 8 of 30

9 relacionadas con la tuberosidades corticales cerebrales que se encuentran hasta en el 80-90% de estos pacientes. Existen estudios que sugieren que un número mayor de tuberosidades (más de 7) se relacionan con epilepsia intratrable. Histológicamente son proliferaciones no neoplásicas de tejido cerebral desestructurado, con neuronas dismórficas. Estas lesiones permanecerán durante toda la vida, pero no tienen potencial maligno. Son más frecuentes en los lóbulos frontales, seguidos por la localización parietal, occipital, temporal y cerebelosa. Los tubérculos pueden expandir cicunvoluciones o presentar umbilicación central y son hiperintensos en las secuencias con TR largo. GRUPO II MALFORMACIONES SECUNDARIAS A UNA MIGRACIÓN NEURONAL ANORMAL (Tabla 5) Table 5: Clasificación. GRUPO II: Alteraciones en la migración neuronal Page 9 of 30

10 References: Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES II.A. HETEROTOPIA (Figuras 7 y 8) Tejido cerebral desorganizado, generalmente sustancia gris, localizado en un lugar ectópico por una detención prematura de la migración neuronal entre la séptima y la décimosexta semana de gestación, probablemente por una alteración en las fibras gliales radiales que sirven de guía a las neuronas en su migración hacia el córtex. Las manifestaciones clínicas más frecuentes son crisis epilépticas, debilidad, espasticidad, hiperreflexia o retraso del desarrollo. Pueden distinguirse tres tipos de heterotopias: subependimaria, subcortical y en banda. La localización subependimaria es la más frecuente y se presenta como acúmulos nodulares que siguen el eje longitudinal de los ventrículos. Puede asociarse a otras lesiones congénitas y, en algunos casos se ha detectado una alteración en el brazo largo del cromosoma X. Las heterotopias en banda se asocia a retraso psicomotor grave y crisis epilépticas de inicio más temprano que las de tipo localizado. Se deben a la detención de la migración neuronal en la zona intermedia entre la matriz germinal y la corteza externa. La heterotopia en banda es isointensa a la sutancia gris cortical, con bordes regulares bien definidos. Existe una delgada interfase de sustancia blanca entre la heterotopia y la corteza, que produce el "signo de la doble corteza". El tejido heterotópico puede producir efecto de masa. La corteza suprayacente también puede ser anormal Estas anomalías pueden sospecharse en los estudios de TC, pero el estudio de elección para su detección es la RM, ya que permite distinguir la sustancia gris de la blanca en secuencias T2 con un alto grado de precisión. Es típico el hallazgo de una isla de tejido irregular de mayor intensidad en el interior de la sustancia blanca mielinizada II. B. LISENCEFALIA (Figuras 9 y 10) Consiste en una pobreza generalizada de circunvoluciones y surcos, pudiendo ser completa (agiria) o incompleta (paquigiria). La lisencefalia representa la forma Page 10 of 30

11 más severa de las anomalías de la migración neuronal, la cual se ve alterada normalmente a partir de la octava semana gestacional. Cursa con manifestaciones clínicas como retraso psicomotor, crisis epilépticas, hipotonía o espasticidad, pudiendo presentar normo o microcefalia. Entre sus múltiples etiologías, cabe destacar que los pacientes con infección congénita por citomegalovirus (Fig. 10) presentan una tasa elevada de paquigira. En relación a las causas genéticas, se ha relacionado la lisencefalia con dos cromosomas, el cromosoma X, en cuyo caso la afectación predomina en varones y lóbulos frontales, y el cromosoma 17, afectando más al lóbulo parietal. La agiria (lisencefalia completa) representa la forma extrema de la lisencefalia, en la cual no se forman surcos, quedando una configuración uniforme con aspecto encefálico de reloj de arena o forma de ocho y cisuras silvianas orientadas verticalmente. Se debe a la formación anormal de la corteza superficial del encéfalo por migración neuroblástica incompleta, probablemente por necrosis laminar cortical de la tercera capa cortical. Por ello, en ocasiones, en las regiones de agiria y paquigiria, puede visualizarse un fino ribete, hipeintenso en secuencias T2, alrededor de la corteza que representa una "capa pobre en células" causada por esta necrosis laminar. II. C. HETEROTOPIA SUBCORTICAL Y DISPLASIA SUBLOBAR Heterotopia subcortical (Figura 11) Además de las características comunes con el resto de las heterotopias, reseñadas en el apartado II.A., las heterotopia subcorticales presentan con frecuencia patrones de formación anormal de los surcos superficiales a la heterotopia. El hemisferio ipsilateral puede ser de menor tamaño con adelgazamiento de la corteza suprayacente. Pueden ser de forma nodular o curvilínea. La variedad nodular suele tener localización periventricular o subcortical, mientras que las laminares o difusas son más frecuentes en la corteza o cerca de ella. Estas lesiones no presentan realce ni provocan edema. GRUPO III MALFORMACIONES SECUNDARIAS POSTMIGRACIONAL ANORMAL (Tabla 6) A UN DESARROLLO Page 11 of 30

12 Table 6: Clasificación. Grupo III: Malformaciones secundarias a un desarrollo postmigracional anormal References: Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES III. A. POLIMICROGIRIA Y ESQUISENCEFALIA Polimicrogiria (Figuras 12 y 13) Excesivo número de circunvoluciones corticales, desorganizadas y de pequeño tamaño. Se cree que está causada por una necrosis laminar isquémica de la quinta capa cortical después de la semana 20 de gestación, momento en el que las neuronal ya han alcanzado la superficie cortical. Entre sus causas destacan las enfermedades infecciosas, como el citomegalovirus o agresiones vasculares. Ésta es una anomalía frecuente en pacientes con malformación de Chiari y esquisencefalia. Page 12 of 30

13 Las manifestaciones clínicas más espasticidad y/o crisis epilépticas. frecuentes son retraso psicomotor, El grosor de la sustancia blanca es normal y la corteza parece engrosada Esquisencefalia (Figuras 14 y 15) Hendiduras revestidas de sustancia gris que se extienden desde el epéndimo hasta la superficie pial del cerebro. Por lo general, estas hendiduras son de localización supratentorial, hacia los ventrículos laterales. Pueden ser de labio abierto o cerrado. La esquisencefalia se asocia a menudo a displasia cortical focal, heterotopias, agenesia del septo pelúcido (80-90%), paquigiria y drenaje venoso anómalo. En la RM se puede visualizar el tapizado de sustancia gris de la hendidura, característico de esta lesión, que la distingue de anomalías por encefalomalacia (porencefalia), que suelen estar tapizadas por sustancia blanca. La superfice interna está tapizada por piamadre y se comunica con el epéndimo del ventrículo, lo que la diferencia de una fisura silviana dilatada presente en lactantes prematuros. Las localizaciones más frecuentes son: lóbulo frontal (45%), frontoparietal (30%) y occipital (20%). La afectación bilateral (35 al 67%) se asocia con mayor frecuencia a crisis epilépticas y retraso del desarrollo. La disfunción motora es más frecuente en la esquisencefalia del lóbulo frontal con labio abierto. III.C. DISPLASIA CORTICAL FOCAL Son signos típicos de la displasia cortical focal (DCF) la alteración del patrón normal de las circunvoluciones, el engrosamiento cortical, la pérdida de la diferenciación de la unión SG-SB y la alteración de la señal en la SB, Algunas DCF pueden pasar inadvertidas en una RM de 1,5T y, de hecho, una de las principales indicaciones de los equipos de 3T, de la cual no disponemos en nuestro servicio, esel diagnóstico de las DCF. Según la clasificación de Palmini, la DCF tipo I se caracteriza por su mayor extensión, puede afectar a más de un lóbulo, y asociar una pérdida de volumen, Page 13 of 30

14 especialmente de la SB, sin engrosamiento o alteración del patrón cortical, ni cambios de señal en la corteza. Los escasos cambios corticales y la afectación sutil de la SB hacen que las DCF tipo I sean mucho más difíciles de detectar mediante RM que las DCF tipo II. Las DCF tipo I son más frecuentes en el lóbulo temporal. La DCF tipo II presenta engrosamiento y/o alteración del patrón giral de las. circunvoluciones y, frecuentemente, cambios de señal en la corteza La afectación de la SB es mucho más evidente y es uno de los factores que permite detectar mejor estas displasias mediante RM. Frecuentemente la alteración de señal en la SB afecta a todo su espesor, desde la corteza al ventrículo (displasia transcortical), como un triángulo con vértice en el ventrículo, signo específico de la DCF tipo II. Las DCF tipo II son más frecuentemente frontales. Page 14 of 30

15 Images for this section: Fig. 1: Embriología. Proliferación y migración neuronal. Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 15 of 30

16 Fig. 2: Etapas embriológicas de la corteza cerebral Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 16 of 30

17 Fig. 3: Embriología. Organización cortical Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 17 of 30

18 Fig. 4: MIcrocefalia Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 18 of 30

19 Fig. 5: Hemimegalencefalia Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 19 of 30

20 Fig. 6: Hamartomas esclerosis tuberosa Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 20 of 30

21 Fig. 7: Heterotopia generalidades. Heterotopia subpendimaria Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 21 of 30

22 Fig. 8: Heterotopia en banda Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 22 of 30

23 Fig. 9: Lisencefalia Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 23 of 30

24 Fig. 10: Lisencefalia y calcificaciones periventriculares en paciente con infección por CMV Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 24 of 30

25 Fig. 11: Heterotopia subcortical, agenesia de cuerpo calloso y quiste interhemisférico Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 25 of 30

26 Fig. 12: Polimicrogiria Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 26 of 30

27 Fig. 13: Polimicrogiria Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 27 of 30

28 Fig. 14: Esquisencefalia. Esquisencefalia labio abierto. Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 28 of 30

29 Fig. 15: Esquisencefalia de labio cerrado Hospital Universitario Miguel Servet - Zaragoza/ES Page 29 of 30

30 Conclusiones El conocimiento de las distintas etapas de la embriogénesis de la corteza cerebral y de la sintomatología que producen sus malformaciones, resultan de gran utilidad para la comprensión y correcto diagnóstico radiológico de estas anomalías congénitas Page 30 of 30