La fibrosi cistica Prof. Andrea Di Cataldo Dipartimento di Pediatria Università di Catania

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)


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.)


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




Screening neonatale Screening neonatale






Screening neonataleScreening neonatale



Screening neonatale FCScreening neonatale FC

1° determinazione 2° determin.

Test del sudore

IpertripsinemiaIpertripsinemia








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








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)

Documents

La fibrosi cistica Prof. Andrea Di Cataldo Dipartimento di Pediatria Università di Catania