Si pensa che l’arresto della divisione del prosencefalo si verifichi durante il periodo di divisione cerebrale tra la terza e la quinta settimana di gestazione. L’HPE è un’anomalia non comune con un’incidenza di 1 su 16.000 nati vivi.,
La forma più grave di HPE, alobar HPE è caratterizzata da una completa mancanza di separazione del prosencefalo, con un monoventricolo, talami fusi, corpo calloso assente e anomalie facciali della linea mediana associate come ipotelorismo, ciclopia, micro ed enoptalmia e labbro leporino/palato. In generale, anche se si dice che il grado di dismorfismo facciale sia parallelo al grado di malformazione intracranica, non è sempre vero il contrario. Questi bambini hanno una prognosi infausta e non possono sopravvivere oltre l’infanzia.,
La forma meno grave di HPE, HPE lobare in cui è presente una maggiore separazione degli emisferi cerebrali e dei ventricoli laterali. Si nota anche la fusione variabile del talami e la formazione incompleta del corpo calloso. In contrasto con il tipo alobar, le deformità facciali di solito non sono presenti. Questi bambini possono sopravvivere fino all’età adulta ma sono mentalmente ritardati.
L’arresto intermedio della divisione si traduce in HPE semilobare, con la formazione parziale dei ventricoli laterali, talami fusi e corpo calloso assente., Questi bambini possono o non possono avere anomalie facciali e la sopravvivenza si trova tra quella associata ai tipi alobar e lobare .
Nei primi anni 1890, il professor Hans Chiari, un anatomopatologo austriaco presso l’Università tedesca di Praga, Cecoslovacchia, ha descritto le anomalie congenite che in seguito sarebbero state chiamate malformazioni di Chiari tipi I-IV. Le malformazioni di Chiari sono un tipo di anomalie rombencefaliche. Queste anomalie sono caratterizzate da allungamento verso il basso o spostamento delle tonsille cerebellari o del vermis nel canale spinale cervicale .,
Chiari malformazione di tipo I (CM I) è il tipo meno grave, che comporta lo spostamento caudale della tonsilla cerebellare inferiore al piano del forame magnum di 3-5 mm. Questo CM I è associato a vari reperti anatomici che coinvolgono il cranio, la colonna vertebrale, le meningi e il midollo spinale. L’idrocefalo è raro in questo tipo, visto solo nel 10% dei bambini con questa malformazione. La siringomielia è osservata nel 45% -75% dei pazienti con CM I. Il CM I è per lo più congenito e si presenta nell’infanzia o nella prima età adulta. La presentazione è diversa. Il mal di testa è la caratteristica di presentazione più comune., È classicamente descritto come mal di testa suboccipitale o dolore al collo innescato o esacerbato da manovre simili a Valsalva (come tosse o sforzo) .
Chiari malformazione di tipo II (CM II) è la forma più frequente. È anche conosciuta come malformazione’ classica ‘o’ Arnold-Chiari’. Questa è una malformazione pancerebrale, e la caratteristica più sorprendente di questa malformazione coinvolge la fossa posteriore. La CM II è un ampio gruppo di malformazioni che coinvolgono sia il neuroectoderma che il mesoderma., Le anomalie neuroectodermiche comprendono lo spostamento caudale delle tonsille cerebellari e dei vermis, così come il tronco cerebrale caudale (midollo e, in modo variabile, il pons), attraverso un forame magnum allargato nel canale spinale cervicale. Le anomalie mesodermiche coinvolgono il cranio membranoso e il basicranio che comprende una piccola fossa posteriore, un tentorio basso con un’incisura tentoriale molto allargata, un clivus scorciato e una scaloppatura dell’osso petroso.
Questa malformazione Chiari II invariabilmente associata a meningomielocele., CM II di solito si presenta alla nascita ed è ora sempre più identificato nella scansione di anatomia di routine prenatale. I neonati possono avere disfagia neurogena (che si presenta come scarsa alimentazione, soffocamento, rigurgito, polmonite da aspirazione), paralisi delle corde vocali (che causa alterata fonazione, un grido rauco o acuto), disturbi respiratori (che si presentano come apnea o arresto respiratorio) o stridore. L’idrocefalo è più frequente in questo tipo, che produrrà segni più caratteristici di aumento della pressione intracranica .
Chiari malformazione di tipo III (CM III) è una forma rara., Chiari originariamente descritto come un idrocefalo cerebellare cervicale, che comporta ernia di parte del cervelletto in un occipitale, cervicale, o occipitale-cervicale meningocele insieme con spostamento caudale del midollo. L’idrocefalo è presente nella metà dei casi ed è di tipo ostruttivo.
La malformazione di Chiari tipo IV (CM IV) è la forma meno frequente ma più grave di CM, caratterizzata da un cervelletto incompleto o non sviluppato (ipoplasia cerebellare o aplasia) e alterazioni del ponte con una deformità del tronco cerebrale .,
La malformazione di Chiari II con mielomeningocele co-esistente comprende una delle più comuni malformazioni gravi del sistema nervoso centrale (SNC). HPE è una malformazione del SNC meno comune ma altrettanto complessa. Come da letteratura disponibile, Chiari II malformazione e HPE differiscono per quanto riguarda la tempistica dell’insulto teratogeno e l’aberrazione dello sviluppo proposta. HPE si verifica a causa di insulto embrionale precoce, suggerendo che le malformazioni erano incompatibili con lo sviluppo fetale successivo., Le aberrazioni dello sviluppo che provocano la malformazione di Chiari II si verificano più tardi nello sviluppo embriologico o nella prima vita fetale. La coesistenza di queste malformazioni HPE e Chiari II è di solito incompatibile con la vita e presumibilmente spiega la rarità con cui queste malformazioni sono segnalati a verificarsi insieme .
Britton ha riportato un caso di semilobare HPE con variante di Arnold Chiari associata, in cui un bambino femmina pretermine è nato da una madre con pre-eclampsia. Il bambino è stato trovato per avere macrocefalia con meningomielocele toracolombare ed emitorace sinistro distorto., Il neuroimaging ha rivelato la separazione anteriore parziale di un monoventricolo dominante in due ventricoli laterali, talami fusi, falx parziale e corteccia cerebrale sottile. Il bambino era morto dopo 24 ore di vita in vista della sospensione delle misure di supporto .
Rollins et al. ha riportato un caso simile nel neonato nato vivo che in seguito ha presentato a 13 mesi di età con microcefalia, convulsioni e ritardo dello sviluppo globale . Mittelbronn et al. ha riportato un caso simile nei loro risultati neuropatologici post-mortem .
Altri casi di HPE con anomalie associate sono stati segnalati da Harlow et al., in cui HPE è stato associato con anomalia spinale regressione caudale in un bambino maschio termine nato dal vivo e Chen et al. riportato un neonato nato morto con meningocele lombare, cebocefalia e alobar HPE .
L’oloprosencefalia e la malformazione di Chiari II condividono alcune anomalie morfologiche comuni che includono displasie della citoarchitettura, strutture del corpo calloso e della linea mediana disgenetiche o assenti e idrocefalo di gravità variabile. Queste sono anomalie non specifiche e si verificano in associazione con numerose malformazioni cerebrali sindromiche e non sindromiche .,
Molte teorie sono state proposte per spiegare le cause della malformazione di Chiari, ma nessuna delle cause è chiara. McLone e Knepper combinarono queste teorie in una “teoria unificata” della malformazione di Chiari. In questo concetto, hanno proposto che la chiusura incompleta del tubo neurale e le derangements meccaniche risultanti sono la causa principale per le anomalie intracraniche trovate in pazienti con myelomeningoceles e le malformazioni di Chiari II., La presenza sia di un difetto del tubo neurale aperto che di un’occlusione spinale incompleta causa la perdita di depressioni del liquido cerebrospinale (CSF) con conseguente conseguente calo della pressione intracranica. Il CSF drena attraverso il canale centrale e quindi non viene trattenuto nel sistema ventricolare. L’assenza della forza motrice del CSF ventricolare durante lo sviluppo fetale provoca una scarsa espansione della volta cranica, con conseguente piccola fossa posteriore. La fossa posteriore inaspettatamente ristretta porta allo spostamento caudale del tronco cerebrale e del cervelletto attraverso il forame magnum., Questa teoria spiega anche lo sviluppo di idrocefalo a causa del sovraffollamento del posteriore; con il deflusso del CSF bloccato o alterato alla foramina di Luschka e Magendie, ne consegue una ventricolomegalia progressiva .
Ci sono opinioni diverse per quanto riguarda la causa di HPE. Secondo Probst, una grave disgenesia prosencefalica mediana sotto l’influenza organizzativa del mesoderma precordale provoca HPE, mentre Muller e O’Rahilly hanno concluso che un difetto precoce nella cresta neurale mesencefalica potrebbe essere la genesi dell’HPE., Barkovich e Quint hanno suggerito che la mancanza di formazione della fessura interemisferica è l’anomalia fondamentale in HPE e che deriva dalla scarsità di mesenchima che normalmente investe il solco interemisferico che separa gli emisferi cerebrali in via di sviluppo .
Le anomalie nella malformazione di Chiari II sono caratterizzate da displasia mesodermica e condensazione prematura del cranio basilare, gangli del nervo cranico inferiore piccoli e displastici, cerebelli tentorio carente, cervelletto ipoplastico e dismorfico e meningi basali ispessiti., Queste anomalie sono tutte attribuibili a mesenchima difettoso o carente. Il ruolo del mesenchima nella patogenesi della malformazione di Chiari II è scarsamente spiegato in letteratura.
L’importanza del ruolo di supporto del mesenchima nella fase iniziale della neurulazione è stata sottolineata dagli embriologi che notano che la carenza mesenchimale può causare difetti del tubo neurale. Durante l’embriogenesi precoce, le cellule del mesenchima iniziano a circondare il cervello posteriore al momento della chiusura del tubo neurale e continuano a diffondersi al mesencefalo e ai livelli del proencefalo., Le meningi, tentorio, e gangli del nervo cranico sono tutti derivati dal mesenchima .