la fibrosi cistica prof. andrea di cataldo dipartimento di pediatria università di catania
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La fibrosi cisticaLa fibrosi cistica
Prof. Andrea Di CataldoProf. Andrea Di CataldoDipartimento di PediatriaDipartimento di Pediatria
Università di CataniaUniversità di Catania
DefinizioneDefinizione
Malattia ereditariaereditaria a trasmissione autosomica recessiva
Provocata da una mutazione del gene CFTRCFTR, che causa un’alterazione di un canale del clorocanale 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 multisistemicamultisistemica, progressiva: colpisce apparati diversi, ma quelli maggiormente interessati sono:
- apparato respiratoriorespiratorio- apparato gastrointestinale gastrointestinale
Genetica della fibrosi cisticaGenetica della fibrosi cistica
Incidenza 1:500 – 3000; in Europa 1:2000 -2500
Eredità autosomica recessivaautosomica recessiva
>1600 mutazioni>1600 mutazioni localizzate in un singolo locus nel braccio lungo del cromosoma 7cromosoma 7
Gene FCGene FC, clonato nel 1989: codifica per una proteina di 1480 aa. CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator)
CFTRCFTR
diffusamente presente diffusamente presente sulle cellulesulle cellule
epiteliali delle vie aeree
del tratto gastro-enterico
delle ghiandole sudoripare
dell’apparato genitale
funzioni riconosciutefunzioni riconosciute
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
Classificazione delle mutazioni del gene CFTR ed effettiClassificazione delle mutazioni del gene CFTR ed effettisulla funzione della proteinasulla funzione della proteina
I II III IV V
Assenza della proteina(nonsense, frame shift, splicing)
Difettoso trafficking della proteina (nonsense, frame shift, splicing)
•∆F508 (70-80% Nord Europa e America,
50-55% Sud Europa e Italia)
Difetto di regolazione della proteina(nonsense, frame shift, splicing)
•Mutazione severa (MS)
Difetto del canale del cloro(missense, splicing alternativo)
Rallentata sintesi(missense, splicing alternativo)
Fibrosi Cistica: basi geneticheFibrosi Cistica: basi genetiche
I-II-III Mutazioni severe(MS)
IV-V Mutazioni mild(MM)
Fibrosi Cistica: basi geneticheFibrosi Cistica: basi genetiche
Le mutazioni mild sono generalmente associate ad un’attività residua della proteina
MS/MS
Fenotipo severo con Insuff. Pancreatica
(Classic C. F.)
MM/MS MM/MM
Fenotipo mild conSuff. Pancreatica
(Non Classic C. F.)
Fibrosi Cistica: basi geneticheFibrosi Cistica: basi genetiche
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 cisticaPatogenesi 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 clinicheManifestazioni clinicheApparato respiratorioApparato respiratorio
• BronchioliteBronchiolite nel 1° anno• TosseTosse secca – tosse catarrale – espettorazione purulenta• CronicizzazioneCronicizzazione – 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 respiratoriainsufficienza respiratoria
Reperti fisiciReperti fisici: : DAP torace DAP torace, iperfonesi generalizzata, crepitii grossolani diffusi, ippocratismo digitale, cianosi tardiva
Reperti radiologiciReperti radiologici:: iperdistensione polmonare, ispessimento bronchiale, ombre ad anello (bronchiectasie), atelettasie, infiltrati confluenti, formazioni cistiche
ComplicanzeComplicanze: : atelettasia, emottisi, pneumotorace, cuore polmonare
Manifestazioni clinicheManifestazioni clinicheApparato digerenteApparato digerente
• Ileo da meconioIleo da meconio (10-15%)• Digestione difficoltosa e insufficienza del pancreasinsufficienza del pancreas esocrinoesocrino (25%)• Alvo frequente con steatorreasteatorrea• Ritardo dell’accrescimento
Reperti fisiciReperti fisiciDeficit ponderale e staturale, addome globoso, ipotrofia muscolare
Reperti di laboratorioReperti di laboratorioipoproteinemia
ComplicanzeComplicanze deficit di vitamina E: sintomi neurologici e anemia emoliticaDeficit di vitamina K: diatesi emorragica
Manifestazioni clinicheManifestazioni clinicheAltri distrettiAltri distretti
• Ritardo sviluppo sessuale (2 anni)• AzoospermiaAzoospermia (95%)• Amenorrea secondaria con ridotta fertilità femminile• Tendenza all’alcalosi ipocloremica
RareRare
• Cirrosi biliare• Deficit pancreas endocrino
Fibrosi Cistica - DiagnosiFibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinicoQuadro clinico
Storia familiare positivaStoria familiare positiva
Screening neonatale Screening neonatale
Test del sudoreTest del sudore
Analisi del DNAAnalisi del DNA
Manifestazioni cliniche di Manifestazioni cliniche di Fibrosi CisticaFibrosi Cistica
Fortemente indicativeFortemente indicativeRespiratorieRespiratorieInfezione respiratoria cronica da Pseudomonas aeruginosa o
Burkholderia cepaciaBronchiettasie bilaterali ai lobi superioriPolipi nasali in età pediatrica
GastrointestinaliGastrointestinaliIleo da meconioInsufficienza pancreatica esocrina in età pediatrica
AltroAltroAlcalosi ipocloremica in assenza di vomitoAssenza bilaterale congenita dei dotti deferenti
Manifestazioni cliniche diManifestazioni cliniche di Fibrosi Cistica Fibrosi Cistica
Indicative della presenza di FC, ma meno specificheIndicative della presenza di FC, ma meno specificheRespiratorieRespiratorie 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 GastrointestinaliGastrointestinaliRitardo crescitaDeficit vitamine liposolubiliProlasso rettaleColelitiasi in assenza di condizione emoliticaInsufficienza pancreatica esocrina ad esordio tardivo
AltroAltroIppocratismo digitaleOsteopenia/osteoporosi prima dei 40 anniDiabete atipico
Fibrosi Cistica - DiagnosiFibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinicoQuadro clinico
Storia familiare positivaStoria familiare positiva
Screening neonatale Screening neonatale
Test del sudoreTest del sudore
Analisi del DNAAnalisi del DNA
Fibrosi Cistica - DiagnosiFibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinicoQuadro clinico
Storia familiare positivaStoria familiare positiva
Screening neonataleScreening neonatale
Test del sudoreTest del sudore
Analisi del DNAAnalisi del DNA
Screening neonatale FCScreening neonatale FC
1° determinazione 2° determin.
Test del sudore
IpertripsinemiaIpertripsinemia
Fibrosi Cistica - DiagnosiFibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinicoQuadro clinico
Storia familiare positivaStoria familiare positiva
Screening neonataleScreening neonatale
Test del sudoreTest del sudore
Analisi del DNAAnalisi del DNA
Test del sudoreTest del sudore
Età > 2 settimanePeso > 3 kgNo 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
NormaleNormale SospettoSospetto Patologico Patologico
Fibrosi Cistica - DiagnosiFibrosi Cistica - Diagnosi
Quadro clinicoQuadro clinico
Storia familiare positivaStoria familiare positiva
Screening neonataleScreening neonatale
Test del sudoreTest del sudore
Analisi del DNAAnalisi del DNA
Analisi del DNAAnalisi del DNA
La mutazione più comune, F508delF508del, 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%80–95% di tutti gli alleli mutati del CFTR.
La gran parte dei test disponibili in commercio ricerca all’incirca 30 mutazioni30 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. 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 Fibrosi Cistica Algoritmo Algoritmo diagnosticodiagnostico
CFTR BIOASSAYSCFTR 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.
• Quadro clinico tipico
• FC in un fratello
•Screening neonatale
Criteri diagnosticiCriteri diagnostici
• Test del sudore alterato
• Identificazione di 2 mutazioni CFTR
• Anomalie potenziale nasale
Almeno 1 evidenza clinica + 1 evidenza di alterata funzione del CFTR
Terapia della Fibrosi Terapia della Fibrosi CisticaCistica
Approccio generaleApproccio 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 - ObiettiviTerapia polmonare - Obiettivipulire le vie aeree dalle secrezioni e controllare le infezionipulire 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
PrognosiPrognosi
• Progressione malattia: invalidità• Infausta• Sopravvivenza media 30 anni• Obiettivo: raggiungimento autonomia da adulti• Qualità della vita • (Terapia genica: guarigione)