Prof Andrea Di Cataldo Dipartimento di Pediatria Universit

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, 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, 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, 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 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 • ∆F 508 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/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, 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 m. A: cute avambraccio • Raccolta del sudore su carta/garza • Misurazione quantità sudore (50 -100 mg) • Dosaggio ioni Cloro Cl < 40 m. Eq/l Cl 40 -60 m. Eq/l Cl > 60 m. Eq/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, F 508 del è presente in circa il 70% dei casi. Altre mutazioni comuni (G 542 X, G 551 D, R 553 X, W 1282 X, N 1303 K 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, 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), d. HPLC (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)