Hydranenzephalie
Die Hydranenzephalie ist ein Modell für eine virusbedingte zerebrale Fehlbildung bei Tieren. Definitionsgemäß handelt es sich bei der Hydranenzephalie um eine zerebrale Anomalie, bei der das Neopallium auf eine dünne, fast durchsichtige Pial-Glia-Membran reduziert ist, zu der kein Parenchym gehört, außer einer dünnen Ependymschicht, die den erweiterten Seitenventrikel auskleidet. Letzteres stellt einen kompensatorischen Hydrozephalus dar, da die Zunahme des Liquorvolumens und der Ventrikelgröße auf das Fehlen des Hirnparenchyms zurückzuführen ist. Der Verlust des neopallialen Parenchyms stellt sowohl eine Aplasie als Folge der viralen Zerstörung von Keimschichtzellen als auch eine Atrophie als Folge der viralen Zerstörung bereits differenzierter neopallialer Neuronen dar. Einige der destruktiven Läsionen können auf die Wirkung des Virus auf die sich entwickelnde Vaskulatur und den Verlust einer angemessenen Blutversorgung des Neopalliums zurückzuführen sein. In der Regel bleiben das olfaktorische Paleopallium, das Archipallium (Hippocampus) und die basalen Kerne verschont. Der Hirnstamm und das Kleinhirn bleiben ebenfalls verschont, aber in einigen Fällen kommt es zu Kleinhirnläsionen. Das Ausmaß der Läsion hängt vom viralen Erreger und dem Zeitpunkt der Infektion während der Schwangerschaft ab. Es gibt keine Veränderungen an den Schädelknochen. Die Schädelhöhle hat eine normale Größe und Form.
Das Virus der Blauzungenkrankheit hat diese Läsion bei Rindern und Schafen sowohl in klinischen als auch in experimentellen Studien hervorgerufen.18-21 Dieses Virus verursacht bei Schafen eine systemische Erkrankung, die durch Fieber, Lahmheit sowie Erosionen und Ulzerationen der Mund- und Nasenschleimhäute gekennzeichnet ist. Es wurde festgestellt, dass der Lebendimpfstoff, der zur Herstellung der Immunität bei Schafen hergestellt wurde, bei Lämmern, die von während der Trächtigkeit immunisierten Mutterschafen geboren wurden, Missbildungen des Gehirns verursachte. Diese Lämmer wurden als „Dummy-Lämmer“ bezeichnet, weil ihr Sensorium beeinträchtigt war und sie nicht auf ihre Umgebung reagierten. Außerdem waren sie blind. Experimentelle Studien zur direkten Inokulation dieses Impfstoffs bei fötalen Schafen zeigten, dass die Inokulation zwischen 50 und 58 Tagen der Trächtigkeit durchweg eine schwere nekrotisierende Enzephalitis hervorrief, die sich zum Zeitpunkt der Geburt als Hydranenzephalie zeigte. Eine Impfung zwischen 75 und 78 Tagen der Trächtigkeit führte zu einer weniger schweren multifokalen Enzephalitis, die sich bei der Geburt als Porencephalie zeigte. Dabei handelt es sich um angeborene zystische Hohlräume im Großhirn, die in der Regel mit dem Seitenventrikel kommunizieren. Eine Inokulation nach dem 100. Trächtigkeitstag führte zu einer milden Enzephalitis ohne daraus resultierende Fehlbildungen. Die Art der Läsionen zum Zeitpunkt der Geburt hing also vom Gestationsalter ab, in dem die Infektion des Fötus stattfand.
Die Keimzellen des Telencephalons sind besonders anfällig für diese Infektion und treten am Ende des ersten Trimesters beim Lammfötus am häufigsten auf. Die Nekrose der Keimzellen im ersten Trimester verhindert, dass sie zur Bildung des Neopalliums beitragen, und führt zusammen mit der Nekrose der anfänglichen neopallialen Rindenplatte, die zu diesem Zeitpunkt gebildet wird, zu der als Hydranenzephalie bezeichneten Läsion bei Lämmern. Bei der Geburt ist die Entzündung abgeklungen, so dass die verbleibende neopalliale Membran die „Narbe“ der Infektion in utero darstellt. Die mit der Infektion durch das Blauzungenvirus verbundene Läsion ist eine Kombination aus abnormaler Entwicklung (Hypoplasie-Aplasie) und Zerstörung (Nekrose) von differenziertem Gewebe, was zu einer Atrophie führt. Eine ähnliche Situation tritt vor allem im Kleinhirn als Folge einer Infektion mit dem Bovinen Virusdiarrhoe-Virus bei Rindern und dem Panleukopenie-Virus bei Katzen auf.
Hydranenzephalie tritt bei Kälbern auf, die in utero demselben Blauzungenvirus ausgesetzt sind (Abb. 3-38).21 Wie Lämmer werden diese Kälber lethargisch und blind geboren und können nicht normal saugen. Die Mütter dieser Kälber haben keine klinische Erkrankung, aber ihr Serum enthält Antikörper gegen das Virus der Blauzungenkrankheit, und das Vorhandensein derselben Serumantikörper bei den betroffenen Kälbern vor der Aufnahme von Kolostrum weist auf eine In-Utero-Exposition mit diesem Virus hin. Die Hydranenzephalie tritt bei diesen Kälbern auf, wenn die Infektion um den 125. Tag ihrer Entwicklung in der Gebärmutter auftritt.
Das Virus der bovinen Virusdiarrhoe kann Hydranenzephalie verursachen, wurde aber bei Rindern im Nordosten der Vereinigten Staaten nicht beobachtet. Das Cache-Valley-Virus ist eine weitere Ursache für Hydranenzephalie bei Wiederkäuern in den Vereinigten Staaten.
In Australien, Japan und Israel wurde Hydranenzephalie bei Wiederkäuern in Verbindung mit einer Infektion mit dem Akabane-Virus im ersten Trimester beobachtet (Abb. 3-39).9,10 Dieselbe Infektion mit dem Virus in utero wurde mit Kälbern in Verbindung gebracht, die mit Arthrogryposis geboren wurden. Diese Kälber weisen Läsionen im Rückenmark und einen Verlust der Neuronen der ventralen grauen Säule auf. Die Denervationsatrophie der Muskeln verursacht die Arthrogrypose. In experimentellen Studien an Rindern führte eine Exposition gegenüber diesem Virus zwischen 74 und 104 Tagen der Trächtigkeit zu Kälbern mit Hydranenzephalie. Bei einer Exposition zwischen 104 und 173 Tagen werden die Kälber mit Arthrogryposis geboren, und bei einer Exposition zwischen 173 Tagen und dem Ende der Trächtigkeit leiden die Kälber an Meningoenzephalitis. Zu den anderen Viren, die in den Vereinigten Staaten nicht heimisch sind und die bei neugeborenen Wiederkäuern Hydranenzephalie verursachen, gehören das Aino- und das Chuzan-Virus.
Hydranenzephalie wurde bei einem drei Monate alten Hauskatzenkätzchen beobachtet, das seit seiner Geburt blind und ataktisch war.8 Das Katzen-Panleukopenie-Virus wurde aufgrund einer direkten Immunfluoreszenz des Virus im Gewebe nachgewiesen. In der Regel ist das Kleinhirn stärker von diesem Virus betroffen, und es gibt nur wenige bis gar keine Läsionen im Großhirn.
Wir haben bei verwandten Würfen von Labrador Retrievern eine bilaterale Hydranenzephalie beobachtet. Bei der Nekropsie zeigte sich, dass sie durch eine Beeinträchtigung des Blutflusses in den Hirnarterien verursacht wurden. Computertomographie und MR-Bilder waren diagnostisch.1
Eine einseitige Hydranenzephalie wurde bei einem 8 Monate alten Zwergpudel gefunden, bei dem das einzige klinische Zeichen ein kontralaterales Sehdefizit und sporadische Anfälle waren (Abb. 3-40 bis 3-43). Die primäre Läsion beschränkte sich auf das rechte Neopallium, das in der Verteilung der rechten mittleren Hirnarterie lag. Die Transparenz der verbleibenden intakten Hirnhaut ermöglichte es dem Betrachter, den Hippocampus auf dem Boden des Seitenventrikels zu sehen. Das Vorhandensein von Polymikrogyrien im linken Großhirn sprach für eine in utero erfolgte Beeinträchtigung der Blutversorgung des Neopalliums, die auf der rechten Seite viel schlimmer war. Die Ursache dieser vaskulären Beeinträchtigung konnte nicht festgestellt werden, und bei Hunden ist keine in utero-Virusinfektion bekannt, die angeborene zerebrale Hirnläsionen verursacht. Die frühe Entwicklung dieser Läsionen bei diesem Hund wurde durch die sekundäre Hypoplasie der rechten Seite des Zwischenhirns und die stark reduzierte Größe der rechten zerebralen Projektionsbahnen, d. h. des Crus cerebri, der Längsfasern der Pons und der Pyramide, unterstützt. Ähnliche Läsionen wurden experimentell durch einen pränatalen Verschluss der Arteria carotis interna bei Welpen erzeugt. Beim Menschen umfasst die Pathogenese der Hydranenzephalie Infektionen, Teratogene, genetische Defekte der zerebralen Gefäße und genetische Defekte der neuronalen Migration.