Holoprosencephaly (HPE) is a cephalic disorder in which the prosencephalon (the forebrain of the embryo) fails to develop into two hemispheres. Normally, the forebrain is formed and the face begins to develop in the fifth and sixth weeks of human pregnancy. The condition also occurs in other species.

The condition can be mild or severe. Most cases are not compatible with life and result in fetal death in utero.

When the embryo's forebrain does not divide to form bilateral cerebral hemispheres (the left and right halves of the brain), it causes defects in the development of the face and in brain structure and function.

Signs and symptoms[edit]

Symptoms of holoprosencephaly range from mild (no facial/organ defects, anosmia, or only a single central incisor) to moderate to severe (cyclopia).

There are four classifications of holoprosencephaly.

 

Gross pathology specimen from a case of alobar holoprosencephaly.

• Alobar holoprosencephaly, the most serious form, in which the brain fails to separate, is usually associated with severe facial anomalies, including lack of a nose and the eyes merged to a single median structure (see cyclopia).
• Semilobar holoprosencephaly, in which the brain's hemispheres have somewhat divided, is an intermediate form of the disease.
• Lobar holoprosencephaly, in which there is considerable evidence of separate brain hemispheres, is the least severe form. In some cases of lobar holoprosencephaly, the patient's brain may be nearly normal.
• Syntelencephaly, or middle interhemispheric variant of holoprosencephaly (MIHV), in which the posterior frontal lobe and the parietal lobe are not properly separated, but the rostro basal forebrain properly separates; it is possible that this is not a variant of HPE at all, but it is currently classified as such.
• Agenesis of the corpus callosum, in which there is a complete or partial absence of the corpus callosum. It occurs when the corpus callosum, the band of white matter connecting the two hemispheres in the brain, fails to develop normally, typically during pregnancy. The fibers that would otherwise form the corpus callosum become longitudinally oriented within each hemisphere and form structures called Probst bundles.

Causes

The exact cause(s) of HPE are yet to be determined. Mutations in the gene encoding the SHH protein, which is involved in the development of the central nervous system (CNS), can cause holoprosencephaly.In other cases, it often seems that there is no specific cause at all.

 

Ultrasound scan of a fetal head at 14 weeks of pregnancy with partial absence of the midline

Genetics

Armand Marie Leroi describes the cause of cyclopia as a genetic malfunctioning during the process by which the embryonic brain is divided into two. Only later does the visual cortex take recognizable form, and at this point an individual with a single forebrain region will be likely to have a single, possibly rather large, eye (at such a time, individuals with separate cerebral hemispheres would form two eyes).

Non-genetic factors

Numerous possible risk factors have been identified, including gestational diabetes, transplacental infections (the "TORCH complex"), first trimester bleeding, and a history of miscarriage.  As well, the disorder is found twice as often in female babies. However, there appears to be no correlation between HPE and maternal age.

Holoproencephaly (HPE) एक मस्तिष्क संबंधी विकार है जिसमें प्रोसेन्सेफेलॉन (भ्रूण का अग्रमस्तिष्क) दो गोलार्द्धों में विकसित होने में विफल रहता है। आम तौर पर, अग्रमस्तिष्क का निर्माण होता है और मानव गर्भावस्था के पांचवें और छठे सप्ताह में चेहरे का विकास शुरू हो जाता है। यह स्थिति अन्य प्रजातियों में भी होती है।

स्थिति हल्की या गंभीर हो सकती है। अधिकांश मामले जीवन के अनुकूल नहीं होते हैं और इसके परिणामस्वरूप गर्भाशय में भ्रूण की मृत्यु हो जाती है।

जब भ्रूण का अग्रमस्तिष्क द्विपक्षीय मस्तिष्क गोलार्द्धों (मस्तिष्क के बाएँ और दाएँ भाग) बनाने के लिए विभाजित नहीं होता है, तो यह चेहरे के विकास और मस्तिष्क संरचना और कार्य में दोष का कारण बनता है।

संकेत और लक्षण[संपादित करें]
होलोप्रोसेन्सेफली के लक्षण हल्के (कोई चेहरे/अंग दोष, एनोस्मिया, या केवल एक केंद्रीय इंसुलेटर) से लेकर मध्यम से गंभीर (साइक्लोपिया) तक होते हैं।

Holoproencephaly के चार वर्गीकरण हैं।

एलोबार होलोप्रोसेन्सेफली के एक मामले से सकल विकृति का नमूना।
एलोबार होलोप्रोसेन्सेफली, सबसे गंभीर रूप, जिसमें मस्तिष्क अलग होने में विफल रहता है, आमतौर पर गंभीर चेहरे की विसंगतियों से जुड़ा होता है, जिसमें नाक की कमी और आंखें एक ही मध्य संरचना में विलीन हो जाती हैं (साइक्लोपिया देखें)।
सेमिलोबार होलोप्रोसेन्सेफली, जिसमें मस्तिष्क के गोलार्ध कुछ हद तक विभाजित होते हैं, रोग का एक मध्यवर्ती रूप है।
लोबार होलोप्रोसेन्सेफली, जिसमें अलग-अलग मस्तिष्क गोलार्द्धों के काफी सबूत हैं, कम से कम गंभीर रूप है। लोबार होलोप्रोसेन्सेफली के कुछ मामलों में, रोगी का मस्तिष्क लगभग सामान्य हो सकता है।
Syntelencephaly, या Holoproencephaly (MIHV) का मध्य इंटरहेमिस्फेरिक संस्करण, जिसमें पश्च ललाट लोब और पार्श्विका लोब ठीक से अलग नहीं होते हैं, लेकिन रोस्ट्रो बेसल फोरब्रेन ठीक से अलग हो जाता है; यह संभव है कि यह एचपीई का एक प्रकार नहीं है, लेकिन वर्तमान में इसे इस तरह वर्गीकृत किया गया है।
कॉर्पस कॉलोसम की उत्पत्ति, जिसमें कॉर्पस कॉलोसम की पूर्ण या आंशिक अनुपस्थिति होती है। यह तब होता है जब मस्तिष्क में दो गोलार्द्धों को जोड़ने वाले सफेद पदार्थ का कॉर्पस कॉलोसम सामान्य रूप से विकसित होने में विफल रहता है, आमतौर पर गर्भावस्था के दौरान। फाइबर जो अन्यथा कॉर्पस कॉलोसम बनाते हैं, प्रत्येक गोलार्ध के भीतर अनुदैर्ध्य रूप से उन्मुख हो जाते हैं और प्रोबस्ट बंडल नामक संरचनाएं बनाते हैं।
कारण
एचपीई के सटीक कारणों का अभी पता नहीं चल पाया है। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के विकास में शामिल एसएचएच प्रोटीन को कूटबद्ध करने वाले जीन में उत्परिवर्तन, होलोप्रोसेन्सेफली का कारण बन सकता है। अन्य मामलों में, अक्सर ऐसा लगता है कि इसका कोई विशेष कारण नहीं है।

मध्य रेखा की आंशिक अनुपस्थिति के साथ गर्भावस्था के 14 सप्ताह में भ्रूण के सिर का अल्ट्रासाउंड स्कैन
आनुवंशिकी
आर्मंड मैरी लेरोई साइक्लोपिया के कारण को उस प्रक्रिया के दौरान आनुवंशिक खराबी के रूप में वर्णित करते हैं जिसके द्वारा भ्रूण के मस्तिष्क को दो में विभाजित किया जाता है। केवल बाद में दृश्य प्रांतस्था पहचानने योग्य रूप लेता है, और इस बिंदु पर एक एकल अग्रमस्तिष्क क्षेत्र वाले व्यक्ति के पास एक, संभवतः बल्कि बड़ी, आंख होने की संभावना होगी (ऐसे समय में, अलग सेरेब्रल गोलार्द्ध वाले व्यक्ति दो आंखें बनाएंगे) .

गैर-आनुवंशिक कारक
कई संभावित जोखिम कारकों की पहचान की गई है, जिनमें गर्भावधि मधुमेह, ट्रांसप्लासेंटल संक्रमण ("टॉर्च कॉम्प्लेक्स"), पहली तिमाही में रक्तस्राव और गर्भपात का इतिहास शामिल है। साथ ही, यह विकार मादा शिशुओं में दुगनी बार पाया जाता है। हालांकि, ऐसा प्रतीत होता है कि एचपीई और मातृ आयु के बीच कोई संबंध नहीं है।