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Pathologisch lassen sich die Astrozytome in die Kernahan-Grade I-IV einteilen, klinisch ist es jedoch sinnvoller, sie in bösartige und niedriggradige Formen zu unterteilen.
Bösartige Astrozytome umfassen die Kernahan-Grade III und IV, einschließlich Glioblastoma multiforme. Der Altersgipfel liegt bei 55 Jahren, und sie machen etwa 50 % der primären intrakraniellen Tumoren aus. Das Wachstum ist schnell und die Infiltration kann ausgedehnt sein. Der Tumor kann sich als so genanntes "Schmetterlings"-Astrozytom über das Corpus callosum ausbreiten.
Die niedriggradigen Astrozytome umfassen die Kernahan-Grade I und II. Sie treten vor allem bei Kindern und jungen Erwachsenen auf und machen etwa 15 % der primären intrakraniellen Tumoren aus. Sie sind diffus und langsam wachsend und infiltrieren das umgebende Gehirn. Es gibt keinen definitiven Rand oder eine Kapsel. Histologisch werden fibrilläre, protoplasmatische und gemistozytäre Subtypen unterschieden. Ein weiterer niedriggradiger Typ ist das pilozytäre oder "juvenile" Astrozytom, das im Hypothalamus, Sehnerv und Kleinhirn vorkommt. Einige betrachten das pilozytäre Astrozytom eher als ein Hamartom denn als einen echten Tumor.
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