Die Lissenzephalie (Glattgehirn) ist eine angeborene Fehlbildung des Gehirns, die durch eine Störung der neuronalen Migration während der Embryonalentwicklung verursacht wird und die Bildung der Hirnwindungen beeinträchtigt. Der Begriff leitet sich aus dem Griechischen „lissos“ (glatt) und „encephalus“ (Gehirn) ab. Sie ist durch das Fehlen von Hirnwindungen (Agyrie) oder breite Windungen (Pachygyrie) gekennzeichnet.
Die Lissenzephalie ist hauptsächlich eine Erbkrankheit. Auch Virusinfektionen im ersten Schwangerschaftsdrittel und eine unzureichende Durchblutung des fetalen Gehirns können Ursachen sein. Systemische Symptome umfassen häufig Mikrozephalie, Epilepsie, Gesichtsanomalien, Gliedmaßenfehlbildungen, Wachstumsstörungen und psychomotorische Entwicklungsverzögerung.
Augenanomalien treten bei allen Formen der Lissenzephalie auf, jedoch sind sie bei Typ 2 (Pflasterstein) schwerwiegender und vielfältiger. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die ophthalmologischen Befunde je nach Subtyp.
QWie selten ist die Lissenzephalie?
A
Lissenzephalie ist eine seltene Erkrankung, und genaue Prävalenzangaben sind begrenzt. Es gibt nur wenige systematische Studien zur Häufigkeit ophthalmologischer Befunde. Mit der Verbreitung genetischer Tests nimmt die Zahl der diagnostizierten Fälle zu.
Die meisten mit Lissenzephalie assoziierten Augenanomalien sind angeboren und werden im Säuglingsalter entdeckt. Aufgrund schwerer psychomotorischer Entwicklungsverzögerung ist es für das Kind schwierig, Symptome zu äußern.
Die Symptome, die Eltern leicht bemerken, sind die folgenden.
Kein Blickkontakt : wird als fehlende visuelle Reaktion aufgrund von kortikaler Blindheit oder Optikushypoplasie beobachtet.
Asymmetrische oder kleine Augen : deutet auf Mikrophthalmie hin.
Weiße Pupille : tritt bei Katarakt oder persistierendem hyperplastischem primärem Glaskörper (PHPV) auf.
Augenfehlstellung : wird als Strabismus convergens oder divergens erkannt.
Nystagmus : unwillkürliche Augenbewegungen, die Eltern bemerken können.
Retinale Dysplasie : strukturelle Anomalie der Netzhaut. Kann mit einer Netzhautablösung einhergehen.
Kolobom : angeborener Defekt der Iris, Netzhaut oder des Sehnervs.
Angeborenes Glaukom und Kammerwinkelanomalie : Vorderabschnittsanomalie mit erhöhtem Augeninnendruck.
Katarakt : Angeborene Linsentrübung.
Bei Typ 2 treten diese Befunde häufig gemeinsam auf. Die Optikushypoplasie ist ein häufiger gemeinsamer Befund sowohl bei Typ 1 als auch bei Typ 2. Eine retrospektive Studie mit 20 Kindern mit Lissenzephalie berichtete, dass bei etwa 67 % der Typ-1- und 100 % der Typ-2-Fälle ophthalmologische Auffälligkeiten festgestellt wurden [1].
QWarum unterscheidet sich der Schweregrad der Augenveränderungen zwischen Typ 1 und Typ 2?
A
Typ 1 wird durch eine unzureichende Migration von Neuronen (Under-Migration) verursacht und spiegelt hauptsächlich Schäden der Großhirnrinde wider. Typ 2 wird durch eine übermäßige Migration von Neuronen (Over-Migration) verursacht und beeinträchtigt nicht nur das Gehirn, sondern auch die Augenentwicklung umfassend, was zu vielfältigen Befunden vom vorderen bis zum hinteren Augenabschnitt führt.
Lissenzephalie wird hauptsächlich durch Genmutationen verursacht. Sie wird phänotypisch in Typ 1 und Typ 2 unterteilt, aber mit Fortschritten in der genetischen Analyse gilt eine Klassifikation nach den ursächlichen Genen als genauer.
LIS1-Genmutation: Das repräsentativste ursächliche Gen. Assoziiert mit isolierter Lissenzephalie Typ 1.
Miller-Dieker-Syndrom: Ein Contiguous-Gen-Syndrom durch Mikrodeletion auf Chromosom 17p13.3, einschließlich LIS1. Zeigt charakteristische Gesichtsanomalien.
Ursachen der Typ-2-Lissenzephalie (Kopfsteinpflaster-Lissenzephalie)
TUBA1A-Mutation : Autosomal-dominante Erkrankung, die durch eine De-novo-Mutation des Tubulin-alpha-A verursacht wird und zu verschiedenen Hirnfehlbildungen einschließlich Lissenzephalie führt. Es wurden Fälle mit ähnlichen Augenveränderungen wie Typ 2 berichtet.
Die Diagnose einer Lissenzephalie wird durch bildgebende Verfahren des Gehirns bestätigt. Die augenärztliche Untersuchung wird frühzeitig im Rahmen des Gesamtmanagements durchgeführt.
MRT : Die wichtigste Untersuchung zur Darstellung von Agyrie, Pachygyrie und Pflastersteinaspekt. Auch Beurteilung von Kleinhirnfehlbildungen, Ventrikulomegalie und Enzephalozele.
Genanalyse : Identifikation von Mutationen in assoziierten Genen wie LIS1, Fukutin und TUBA1A. Unverzichtbar für definitive Diagnose und Prognoseabschätzung.
Es gibt keine kurative Behandlung für die Lissenzephalie selbst. Bei ophthalmologischen Anomalien wird eine symptomatische Behandlung entsprechend den individuellen Befunden durchgeführt.
Bei signifikantem Refraktionsfehler wird eine Brille verordnet. Dies maximiert die visuelle Stimulation und fördert die Nutzung der verbleibenden Sehfunktion.
Schielen tritt häufig bei Kindern mit Entwicklungsverzögerung auf. Eine Operation wird in Betracht gezogen, wenn sich die Sehschärfe auf das Niveau von Fixation und Folgebewegungen verbessert und der Schielwinkel stabil ist. Aus psychosozialen Gründen kann eine Operation auch bei schlechter Sehschärfe durchgeführt werden.
Bei begleitendem angeborenem Glaukom ist eine Kontrolle des Augeninnendrucks erforderlich. Die Behandlung erfolgt mit Augentropfen oder einer Operation (z. B. Trabekulotomie).
Eine angeborene Katarakt, die die Sehachse betrifft, ist eine Indikation für eine frühzeitige Operation. Zur Vorbeugung einer Amblyopie wird ein möglichst früher Eingriff angestrebt.
Epilepsie tritt häufig in Verbindung mit Lissenzephalie auf. Die Auswahl eines geeigneten Antiepileptikums ist die Grundlage der systemischen Behandlung. Beim Fukuyama-Typ wurde berichtet, dass eine Steroidtherapie die motorische Funktion im fortgeschrittenen Stadium verbessert.
QKann eine Verbesserung des Sehvermögens erwartet werden?
A
Die meisten ophthalmologischen Anomalien der Lissenzephalie sind angeboren und strukturell, und eine deutliche Verbesserung des Sehvermögens ist oft schwierig. Durch Refraktionskorrektur, Schieloperation und Glaukommanagement kann jedoch die verbleibende Sehfunktion maximal genutzt werden. Frühzeitige Sehhilfe und Rehabilitation sind wichtig.
6. Pathophysiologie und detaillierte Entstehungsmechanismen
Die grundlegende Pathologie der Lissenzephalie ist eine Störung der neuronalen Migration. Während der Gehirnentwicklung wandern neuronale Vorläuferzellen von der Ventrikelzone zur Oberfläche der Großhirnrinde. Wenn diese Migration gestört ist, wird die normale Bildung der Hirnwindungen behindert.
Typ 1 (Migrationsdefizit) : Neuronen erreichen die Kortexoberfläche nicht und bilden einen dicken 4-schichtigen Kortex. Das LIS1-Genprodukt reguliert die Mikrotubuli-Dynamik; Mutationen hemmen die Zellmigration.
Typ 2 (Übermigration) : Neuronen wandern über die Basalmembran hinaus und erzeugen ein unregelmäßiges pflastersteinartiges Aussehen der Gehirnoberfläche. Hauptursache ist eine abnorme Glykosylierung der Basalmembran (Dystroglykanopathie).
Das WWS ist das schwerste der drei assoziierten CMD. Es geht mit Kleinhirnfehlbildungen, okzipitaler Enzephalozele, angeborenem Hydrozephalus und schwerer geistiger Behinderung einher. Lippen-Kiefer-Gaumenspalte, Kryptorchismus und Analatresie wurden ebenfalls berichtet. Die Häufigkeit okulärer Anomalien ist sehr hoch.
Eine Untersuchung von 40 Fällen ergab folgende Häufigkeiten.
Klassischerweise tritt sie häufig bei Personen finnischer Abstammung auf. Sie äußert sich in neonataler Muskelhypotonie, mittelschwerer bis schwerer Muskelschwäche, schwerer geistiger Behinderung und Epilepsie. Der systemische Phänotyp variiert stark zwischen den Individuen.
Zu den ophthalmologischen Befunden gehören juvenile Katarakt, progressive Myopie, Netzhautablösung, Netzhautatrophie, Optikushypoplasie und -atrophie, Strabismus und angeborenes Glaukom. In einer Studie mit 20 finnischen Patienten wurde bei etwa 75 % ein sogenanntes „Riesen-VEP“ (Riesenamplitude) im visuell evozierten Potenzial (VEP) zusammen mit Hirnläsionen, die eine Pflastersteinrinde widerspiegeln, festgestellt, was als hoher diagnostischer Wert angesehen wird [4].
Verursacht durch eine Mikrodeletion in 17p13.3, die die LIS1-Mutation einschließt. Sie äußert sich durch geistige Behinderung und charakteristische Gesichtszüge (Mikrozephalie, hohe Stirn, bilaterale temporale Atrophie, langes Philtrum, Mikrognathie). Angeborene Herzfehler und Nabelhernien können ebenfalls auftreten. Ophthalmologisch wurden Mikrokornea und Ptosis berichtet. Darüber hinaus wurde bei Kindern mit Miller-Dieker-Syndrom eine ROP-ähnliche proliferative periphere Retinopathie (PPR) beschrieben, und es wurden Fälle berichtet, die eine Laserphotokoagulation oder eine linsenschonende Vitrektomie erforderten. Auch bei Typ-1-Lissenzephalie wird eine frühzeitige detaillierte Fundusuntersuchung bei Patienten mit gesicherter Diagnose eines Miller-Dieker-Syndroms empfohlen [6].
Die TUBA1A-assoziierte Tubulinopathie ist eine autosomal-dominante Erkrankung. De-novo-Mutationen führen zu Hirnfehlbildungen einschließlich Lissenzephalie, Mikrozephalie, Entwicklungsverzögerung und Epilepsie.
In Fallberichten wurden bei Kindern mit TUBA1A-Mutation beidseitige persistierende hyperplastische primäre Glaskörper (PHPV), Optikushypoplasie, Glaskörperblutung und periphere avaskuläre Netzhautareale festgestellt. Diese Befunde ähneln den ophthalmologischen Merkmalen der Lissenzephalie Typ 2, und eine gründliche augenärztliche Untersuchung einschließlich Fluoreszenzangiographie wird bei betroffenen Kindern empfohlen [5].
QWelche Lissenzephalie-assoziierte Erkrankung ist in Japan häufig?
A
Die Fukuyama-kongenitale Muskeldystrophie (FCMD) ist als häufige Form bei Japanern bekannt. Sie wird durch eine Fukutin-Genmutation verursacht und zur Lissenzephalie Typ 2 gezählt. Obwohl milder als WWS, kann sie mit Augenveränderungen einhergehen, daher werden regelmäßige augenärztliche Kontrollen empfohlen.
Durch die Verbreitung von Next-Generation-Sequencing (NGS) und Exom-Analyse wird die Identifizierung der Gene, die für die Lissenzephalie verantwortlich sind, beschleunigt. Neben der traditionellen phänotypischen Klassifikation wird eine genauere Klassifikation auf der Grundlage des Genotyps möglich. Dadurch wird eine verbesserte Genauigkeit bei der Risikovorhersage ophthalmologischer Komplikationen und der Prognosebewertung erwartet.
Die Zusammenhänge zwischen Mutationen in Tubulin-Genen (TUBA1A, TUBB3, TUBB2B usw.) und Fehlbildungen der Großhirnrinde sowie Augenbewegungsstörungen werden zunehmend deutlich. Diese Erkenntnisse könnten die Grundlage für die zukünftige Entwicklung molekularer zielgerichteter Therapien bilden.
Die Wirksamkeit eines frühen visuellen Interventionsprogramms für Kinder mit Lissenzephalie, die mit einer kortikalen Sehstörung (CVI) einhergeht, wird untersucht. Ansätze wie Umweltanpassungen und die Nutzung hintergrundbeleuchteter Geräte, um die verbleibende Sehfunktion zu maximieren, gewinnen an Aufmerksamkeit. CVI ist die häufigste Ursache für Sehbehinderungen bei Kindern in Industrieländern, und viele Fälle weisen zugrunde liegende kortikale Fehlbildungen (Lissenzephalie, Pachygrie, Polymikrogrie usw.) auf. Die Etablierung standardisierter Bewertungsmethoden und die Sammlung randomisierter kontrollierter Studien sind zukünftige Herausforderungen [7].
Nabi NU, Mezer E, Blaser SI, Levin AV, Buncic JR. Ocular findings in lissencephaly. J AAPOS. 2003;7(3):178-184. PMID: 12825057
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