Disorders of early postnatal cerebellar development in preterm neonates: lesion patterns and immunohistochemical study

Abstract

Background: Cerebellar destructive lesions in preterm neonates end in disruptive processes if survival is long enough. Materials and methods: We analyzed the gross and histologic findings of cerebellar hemispheres in 111 preterm neonates (27-35 weeks gestational age, 1-41 days) using an injury assessment scale. Astrocytes and microglia were studied immunohistochemically through a scoring system based on recognized classifications published elsewhere. Those data were statistically compared with each other as well as with time-related factors (postnatal and gestational age), brain findings, and clinical data. Results: Two types of lesions were found: a) destruction (cell death, inflammation, infarct, hemorrhage), headed by astrocytic and microglial reaction in the internal granular layer and white matter; and b) disruption/underdevelopment (alterations in cerebellar weight and morphometry of the cerebellar cortical strata). Both processes were depicted by four lesion patterns. Initial destruction followed by disruption was frequently suspected in cases showing images of destruction, immature cortical mantles and a long survival. Congenital disruption with superimposed destruction was also considered in a few cases. Immunohistochemical studies revealed a positive correlation between astrocytosis/microgliosis, time-related factors, lesion patterns, and cerebral findings. Conclusions. Early changes were mild and not specific. In cases of long survival time, spatial-temporal regulated events beginning with destructive injuries (internal granular layer and white matter), and ending with disruptive disturbances (cortical layers) were operative. Although lesion patterns correlated well with immunohistochemistry patterns, cerebral findings, and to some extent with perinatal data, a specific cause-effect relation between type of injury and histopathology could not be found.

Antecedente: Las lesiones destructivas del cerebelo en el recién nacido pretérmino concluyen en procesos disruptivos si la sobrevida es suficientemente prolongada. Material y método: Se analizaron los hallazgos macro-microscópicos de 111 hemisferios cerebelosos de recién nacidos pretérmino (27-35 semanas de edad gestacional, 1-41 días) usando grados de lesión; los astrocitos y la microglia se estudiaron con inmunohistoquímica en base a clasificaciones reconocidas. Los datos obtenidos se compararon estadísticamente entre sí y con factores cronológicos (edades gestacional y postnatal), hallazgos en el cerebro, y datos clínicos. Resultados: Se hallaron dos tipos de procesos: a) destructivos, (muerte celular, inflamación, infartos, hemorragia), con astrocitosis y microgliosis en capa granular interna y sustancia blanca; b) disruptivos/ dismadurativos (alteración del peso cerebeloso y la morfometría de las capas cerebelosas). La combinación generó 4 patrones de lesión. La destrucción inicial seguida de disrupción se sospechó en casos con destrucción, estratos corticales inmaduros y sobrevida prolongada. La disrupción/dismadurez congénita con imagen superpuesta de destrucción estuvo presente en pocos casos. La inmunohistoquímica mostró una correlación positiva entre astrocitosis/microgliosis, factores cronológicos, patrones de lesión, y hallazgos en el cerebro. Conclusiones: Los cambios tempranos fueron leves e inespecíficos. Los casos con larga sobrevida presentaron una secuencia espacio-temporal que comenzó con lesiones destructivas en capa granular interna y sustancia blanca y concluyó en procesos disruptivos en la corteza cerebelosa. Aunque los patrones de lesión correlacionaron con las reacciones inmunohistoquímicas, con los hallazgos cerebrales y hasta cierto punto con los antecedentes perinatales, no se halló una relación puntual de tipo causa-efecto entre tipo de injuria e histopatología en los casos estudiados.