Prof. Andrea Di Cataldo
Dipartimento di Pediatria
Università di Catania
La fibrosi cistica
Definizione
Malattia ereditaria a trasmissione autosomica recessiva
Provocata da una mutazione del gene CFTR, che causa
un’alterazione di un canale del cloro e di conseguenza del secreto
delle ghiandole esocrine
E’ la più comune malattia genetica a carattere recessivo, con rischio
per la vita, nella razza bianca
E’ una malattia multisistemica, progressiva: colpisce apparati
diversi, ma quelli maggiormente interessati sono:
- apparato respiratorio
- apparato gastrointestinale
Genetica della fibrosi cistica
Incidenza
1:500 – 3000; in Europa 1:2000 -2500
Eredità autosomica recessiva
>1600 mutazioni localizzate in un singolo locus nel braccio lungo
del cromosoma 7
Gene FC, clonato nel 1989: codifica per una proteina di 1480 aa.
CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator)
CFTR
diffusamente presente
sulle cellule
epiteliali delle vie aeree
funzioni riconosciute
del tratto gastro-enterico
delle ghiandole sudoripare
dell’apparato genitale
attività regolatorie e di canale
ionico
influenza sull’immunità innata
coinvolta soprattutto nella
risposta contro
Pseudomonas Aeruginosa
regolazione
dell’infiammazione agendo
su chemochine e neutrofili
Fibrosi Cistica: basi genetiche
Classificazione delle mutazioni del gene CFTR ed effetti
sulla funzione della proteina
I
II
III
IV
V
Difetto del canale del cloro
Assenza della proteina
Difettoso trafficking della proteina
(nonsense, frame shift, splicing) (missense, splicing alternativo)
(nonsense, frame shift, splicing)
Difetto•∆F508
di regolazione della proteina
Rallentata sintesi
shift, splicing)
(70-80%(nonsense,
Nord Europaframe
e America,
severa(missense,
(MS)
splicing alternativo)
50-55% Sud•Mutazione
Europa e Italia)
Fibrosi Cistica: basi genetiche
I-II-III
IV-V
Mutazioni severe
(MS)
Mutazioni mild
(MM)
Le mutazioni mild sono generalmente associate ad un’attività
residua della proteina
Fibrosi Cistica: basi genetiche
MS/MS
MM/MS
MM/MM
Fenotipo severo con
Insuff. Pancreatica
(Classic C. F.)
Fenotipo mild con
Suff. Pancreatica
(Non Classic C. F.)
Generalmente pazienti con mutazioni mild in omozigosi o eterozigosi
composta hanno valori medi di test del sudore inferiori rispetto a pazienti
con mutazioni severe in omozigosi
Patogenesi della fibrosi cistica
Disfunzione CFTR = difettoso trasporto, AMPc mediato, dei cloruri
nelle cellule apicali
Eccessivo riassorbimento di Na, Cl e acqua
Secrezioni mucose disidratate più difficili da rimuovere dalla
clearance mucociliare
Ostruzione delle vie aeree ed inadeguata secrezione pancreatica
Mancato riassorbimento del Cl del sudore da parte delle ghiandole
sudoripare, quindi sudore con più Na e Cl
Infezione cronica delle vie aeree per difettosa clearance bronchiale e
conseguente colonizzazione batterica e flogosi
Manifestazioni cliniche
Apparato respiratorio
• Bronchiolite nel 1° anno
• Tosse secca – tosse catarrale – espettorazione purulenta
• Cronicizzazione – periodi asintomatici alternati ad infezioni acute dal
decorso prolungato
• Progressione della malattia polmonare: intolleranza agli sforzi fisici,
respiro corto, deficit di accrescimento; successivamente cuore
polmonare cronico, insufficienza respiratoria
Reperti fisici:  DAP torace, iperfonesi generalizzata, crepitii
grossolani diffusi, ippocratismo digitale, cianosi tardiva
Reperti radiologici: iperdistensione polmonare, ispessimento
bronchiale, ombre ad anello (bronchiectasie), atelettasie, infiltrati
confluenti, formazioni cistiche
Complicanze: atelettasia, emottisi, pneumotorace, cuore polmonare
Manifestazioni cliniche
Apparato digerente
• Ileo da meconio (10-15%)
• Digestione difficoltosa e insufficienza del pancreas esocrino (25%)
• Alvo frequente con steatorrea
• Ritardo dell’accrescimento
Reperti fisici
Deficit ponderale e staturale, addome globoso, ipotrofia muscolare
Reperti di laboratorio
ipoproteinemia
Complicanze
deficit di vitamina E: sintomi neurologici e anemia emolitica
Deficit di vitamina K: diatesi emorragica
Manifestazioni cliniche
Altri distretti
• Ritardo sviluppo sessuale (2 anni)
• Azoospermia (95%)
• Amenorrea secondaria con ridotta fertilità femminile
• Tendenza all’alcalosi ipocloremica
Rare
• Cirrosi biliare
• Deficit pancreas endocrino
Fibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinico
Storia familiare positiva
Screening neonatale
Test del sudore
Analisi del DNA
Manifestazioni cliniche di
Fibrosi Cistica
Fortemente indicative
Respiratorie
Infezione respiratoria cronica da Pseudomonas aeruginosa o
Burkholderia cepacia
Bronchiettasie bilaterali ai lobi superiori
Polipi nasali in età pediatrica
Gastrointestinali
Ileo da meconio
Insufficienza pancreatica esocrina in età pediatrica
Altro
Alcalosi ipocloremica in assenza di vomito
Assenza bilaterale congenita dei dotti deferenti
Manifestazioni cliniche di
Fibrosi Cistica
Indicative della presenza di FC, ma meno specifiche
Respiratorie
Infezione respiratoria cronica e/o ricorrente
Quadro radiologico con bronchiettasie, atelettasie, addensamenti persistenti
Emottisi con malattia polmonare (escluse TBC e vasculite)
Tosse cronica e/o produttiva
Polipi nasali in età adulta
Pansinusite cronica
Gastrointestinali
Ritardo crescita
Deficit vitamine liposolubili
Prolasso rettale
Colelitiasi in assenza di condizione emolitica
Insufficienza pancreatica esocrina ad esordio tardivo
Altro
Ippocratismo digitale
Osteopenia/osteoporosi prima dei 40 anni
Diabete atipico
Fibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinico
Storia familiare positiva
Screening neonatale
Test del sudore
Analisi del DNA
Fibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinico
Storia familiare positiva
Screening neonatale
Test del sudore
Analisi del DNA
Screening neonatale FC
Ipertripsinemia
1°
determinazione
2° determin.
Test del sudore
Fibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinico
Storia familiare positiva
Screening neonatale
Test del sudore
Analisi del DNA
Test del sudore
Età > 2 settimane
Peso > 3 kg
No malattia acuta, no disidratazione, no eczema
• Stimolazione ionoforetica con pilocarpina
• Corrente 3 mA: cute avambraccio
• Raccolta del sudore su carta/garza
• Misurazione quantità sudore (50-100 mg)
• Dosaggio ioni Cloro
Cl < 40 mEq/l
Cl 40-60 mEq/l
Cl > 60 mEq/l
Normale
Sospetto
Patologico
Fibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinico
Storia familiare positiva
Screening neonatale
Test del sudore
Analisi del DNA
Analisi del DNA
La mutazione più comune, F508del, è presente in circa il 70% dei casi.
Altre mutazioni comuni (G542X, G551D, R553X, W1282X, N1303K etc.)
raggiungono ognuna l’1-2%.
Per la maggior parte delle popolazioni l’insieme delle mutazioni comuni copre
circa l’ 80–95% di tutti gli alleli mutati del CFTR.
La gran parte dei test disponibili in commercio ricerca all’incirca 30 mutazioni,
quasi tutte associate con la forma classica di F.C.
Nel caso di un risultato borderline del test del sudore, è richiesto uno
screening estensivo delle mutazioni mediante DGGE (denaturing gradient gel
electrophoresis), dHPLC (denaturing high pressure liquid chromatography),
SSCP (single strand conformation polymorphism assay), e sequenziamento.
Soltanto il sequenziamento si avvicina al 100% sensibilità.
Se si trova una nuova mutazione, il suo ruolo nella malattia può essere
incerto. Infatti per molte mutazioni le conseguenze funzionali non sono note.
Fibrosi Cistica
Algoritmo diagnostico
CFTR BIOASSAYS
CFTR bioassays misurano i flussi ionici epiteliali o la differenza di
potenziale alla superficie della mucosa
Questi assays quindi rilevano direttamente ciò che accade a livello
cellulare e dei canali ionici. Permettono così di risolvere il problema
diagnostico nei pazienti atipici.
I test possono essere effettuati sull’epitelio respiratorio o intestinale, in
vivo oppure ex vivo su campioni di mucosa intestinale o in colture di
cellule delle vie aeree.
In molti centri la misurazione della differenza di potenziale nasale e/o
intestinale non può essere eseguita.
Criteri diagnostici
Almeno 1 evidenza clinica
+
• Quadro clinico tipico
• FC in un fratello
•Screening neonatale
1 evidenza di alterata funzione del CFTR
• Test del sudore
alterato
• Identificazione di 2
mutazioni CFTR
• Anomalie potenziale
nasale
Terapia della Fibrosi Cistica
Approccio generale
•
•
•
•
•
•
•
•
Valutazione basale
Istruzione del paziente e dei genitori
Inizio terapia
Ospedalizzazione/Terapie a domicilio
Norme igieniche
Nutrizione
Terapia sostitutiva pancreatica
Follow-up
Terapia polmonare - Obiettivi
pulire le vie aeree dalle secrezioni e controllare le infezioni
• Terapia inalatoria: umidificazione, farmaci
antiinfiammatori, broncodilatatori, mucolitici
• Fisioterapia respiratoria: percussioni, drenaggio
posturale, tosse volontaria, manovre di espirazione
forzata, esercizi respiratori, da 1 a 4 volte al dì
• Terapia antibiotica: Profilassi? Alte dosi?
Occorre distinguere colonizzazione da infezione.
La febbre è spesso assente.
Importante l’anamnesi: modifica dei sintomi cronici,
astenia, anoressia, perdita di peso
Prognosi
•
•
•
•
•
•
Progressione malattia: invalidità
Infausta
Sopravvivenza media 30 anni
Obiettivo: raggiungimento autonomia da adulti
Qualità della vita
(Terapia genica: guarigione)