Cystisk fibros: Orsaker och riskfaktorer

Cystisk fibros är en ärftlig och livshotande sjukdom som drabbar ungefär 30.000 amerikaner och så många som 100.000 människor världen över. Det orsakas av en genetisk defekt i den cystiska fibros transmembranreceptorns (CFTR) -genen, vilket skapar proteinet involverat i produktion av svett, matsmältningsvätskor och slem. Om det finns en defekt i detta protein kan det leda till onormal ackumulering av slem i lungorna, blockering av matsmältningsenzymer till tarmarna och andra allvarliga symtom och komplikationer.

Det finns mer än 2000 kända CFTR-mutationer. För att du ska få cystisk fibros måste du ha arv två kopior av CFTR-mutationen, en från varje förälder. Medan framsteg inom diagnos och behandling har ökat livslängden hos personer som lever med sjukdomen, finns det fortfarande ingen botemedel.

Genetik

Cystisk fibros (CF) är en autosomal recessiv sjukdom. Det här är den typ av sjukdom du bara kan ärva om båda dina föräldrar bidrar med en enda kopia av en recessiv gen (i detta fall CFTR-mutationen).

Per definition är en recessiv gen en som kan maskeras av en dominant gen. Ett sådant exempel är blå ögon, vilket är ett recessivt drag och bruna ögon, vilket är ett dominerande drag. Om du bara ärver en recessiv gen, skulle du inte uppvisa det recessiva draget utan istället vara en bärare av genen.

När det gäller CF kan du erva i sjukdomen om var och en av dina föräldrar antingen har CFTR-mutation eller CF själv. Å andra sidan, om en av dina föräldrar är bärare och den andra har CF, står du 50/50 chans att antingen ha CF eller vara bärare. Tyvärr finns det inget som en förälder kan göra för att påverka oddsen för arv på ett eller annat sätt.

Risk för härdning av cystisk fibros

Om båda föräldrarna är bärare av CFTR-genmutationen, skulle du ha en:

• 25 procent chans att ärva två kopior och ha CF
• 50 procent chans att ärva en kopia och vara bärare
• 25 procent chans att inte arva mutationer och vara opåverkad

Ras och etnicitet

Cystisk fibros är vanligast bland människor i nordeuropeiskt arv som påverkar en av varje 3.000 nyfödda. Det är minst vanligt hos personer med afrikansk eller asiatisk härkomst och påverkar kvinnor bara lite mer än män.

I USA varierar graden av CF av rasbefolkningen. Det beräknas att antalet amerikaner som bär en CFTR-mutation är runt:

• 1 av 29 kaukasiska amerikaner (1 i 3 500 risker)
• 1 av 46 latinamerikanska amerikaner (1 i 10 000 risker)
• 1 av 65 afroamerikaner (1 i 20 000 risker)
• 1 av 90 asiatiska amerikaner (1 i 100 000 risker)

Sammantaget kommer en av varje 2500 babyer födda i USA att ha CF. Landet med den högsta graden av barn födda med CF är Irland, där en av varje 1.353 födda kommer att påverkas, enligt en epidemiologisk studie som publicerades i Biomedicinsk och bioteknikforskningstidskrift.

Typer av CFTR-mutationer

Inte alla CFTR-mutationer skapas lika. Mutationerna är uppdelade i sex klasser baserat på defektens egenskaper och deras inverkan på kroppen. Klasserna 1, 2 och 3 kommer att leda till de svåraste "klassiska" symtomen på CF, medan klasserna 4, 5 och 6 är milda jämförda.

CFTR-proteinets roll är att kontrollera rörelsen av vatten och salt in och ut ur celler. Genom att göra det hjälper det att reglera produktionen av slem, svett, saliv, tårar och matsmältningsenzymer. Baserat på hur defekt proteinet är, kan dessa system fungera på ofta allvarliga sätt.

Klasserna av CFTR-mutationer kan beskrivas i stort sett enligt följande:

• Klass 1: Mutationen resulterar i produktionen av få eller ingen CFTR.
• Klass 2: Mutationen orsakar CFTR att deformeras och icke-funktionell.
• Klass 3: Mutationen orsakar en "gating defekt" till där CFTR blockerar rörelsen av vatten och salt in och ut ur celler.
• Klass 4: Mutationen orsakar en "konduktansfel" till där CFTR begränsar saltets rörelse in i och ut ur celler.
• Klass 5: Mutationen minskar produktionen av CFTR-protein.
• Klass 6: Mutationen resulterar i funktionell och instabil CFTR som måste ständigt ersättas.

Olika mutationskombinationer kan leda till olika klasser av sjukdom. Ett sådant exempel är deltaF508-mutationen sedd i omkring 70 procent av fallen. Om du ärver deltaF508 från båda föräldrarna, skulle du ha en icke-fungerande CFTR karakteristisk för klass 2 sjukdom.Andra gener, som kallas modifierande gener, kan ytterligare försämra proteinfunktionen och leda till försämring av symtom.

Fysiologi

För att förstå hur CFTR-defekter orsakar cystisk fibros, måste du titta närmare på system som proteinet är avsett att reglera.

CFTR-proteinet kallas ett kanalprotein. Det produceras av kroppen med det enda syftet att upprätthålla balansen mellan vatten och salt i celler. Under normala omständigheter, om det finns något som påverkar denna balans, kommer CFTR att flytta vatten och salt in och ut ur cellen för att upprätthålla stasis (jämvikt).

Med cystisk fibros fungerar CFTR-proteinet onormalt. I stället för att flytta vatten in och ut ur cellerna blir vattnet fast, vilket leder till slem utanför cellen för att tjockna och ackumuleras.

Denna ackumulering kommer att störa organens normala funktion på olika sätt:

• I lungorna, ackumulering av slem kan blockera luftvägarna, vilket orsakar inflammation och ökar risken för infektion, lunghypertension och vävnadsskada.
• I matsmältningssystemet, ackumuleringen kan blockera utsöndringen av matsmältningsenzymer från bukspottkörteln. Detta kan störa absorptionen av näringsämnen i tarmen, vilket leder till undernäring och dålig tillväxt. Kronisk pankreatit kan också förekomma.
• I levernblockering av gallkanaler kan störa leverns förmåga att rensa toxiner från blodet, vilket leder till ärrbildning, gallstens och cirros.
• I det endokrina systemetblockeringen av insulinproducerande celler i bukspottkörteln, kända som öar av Langerhans, kan leda till en typ av diabetes som har egenskaper hos både typ 1 och typ 2-diabetes. Detta kallas cystisk fibrosrelaterad diabetes (CFRD).

Sjukdomsprogression

Den enda riskfaktorn för att få CF har två föräldrar som bär onormala CFTR-gener. Med det sagt är det faktorer som kan påverka svårighetsgraden och progressionen av sjukdomen.

Chef bland dessa är tidpunkten för diagnos och behandling. Nyfödd screening anses vital eftersom den möjliggör omedelbar behandling av sjukdomen. Genom att göra så kan vi sakta eller förhindra den skada som kan inträffa så tidigt som de första två månaderna av livet.

Enligt en studie publicerad i Nuvarande yttranden i Lungmedicin, barn som behandlas efter CF-symptom uppträder vanligtvis med betydande luftflödesskador och tecken på andningsskador vid två års ålder. Som jämförelse kan barn som identifieras och behandlas vid födseln, vid en ålder av två, ha lungfunktion jämförbar med en årig i den försenade behandlingsgruppen.

Tidig behandling, tillsammans med framsteg inom läkemedelsbehandlingar, innebär att barn diagnostiserade med CF idag kan leva bra in i 40-talet och 50-talet och förblir i stor utsträckning obekymrad av sjukdomen.

Trots framsteg inom diagnos och behandling kvarstår utmaningar. I slutändan påverkas cystisk fibros lika mycket av saker som vi kan kontrollera som saker vi inte kan.

Bland några av riskfaktorerna kopplade till fattigare resultat:

• Dålig tillväxt är den faktor som starkast förknippas med svåra CF-lungsjukdomar, enligt forskning från University of Wisconsin. För detta ändamål måste personer med CF behöva konsumera ett mycket stort antal kalorier för att bibehålla vikt och tillväxt, vilket ofta är svårt om det finns allvarligt intestinalt engagemang.
• Antibiotisk underbehandling är en annan gemensam riskfaktor. På grund av den höga risken för bakteriella infektioner är personer med CF vanligen placerade på profylaktiska (förebyggande) antibiotika även om de är friska. Underbehandling kan öka risken för infektion, medan den inkonsekventa användningen av antibiotika på lång sikt kan leda till resistens, begränsande behandlingsalternativ i framtiden.
• Pseudomonas aeruginosa infektion, en bakterie som vanligen förvärvas av personer som har varit på sjukhuset i mer än en vecka, är förknippad med snabb sjukdomsprogression. Som sådan anses sjukhusvistelse vara en oberoende riskfaktor för CF-progression.
• Alkoholbruk kan påskynda leverskador samtidigt som risken för akut eller kronisk pankreatit ökar, enligt forskning som publicerats i tidningen Gastroenterologi.
• Passiv rökning ökar din risk för infektioner och komplikationer nästan lika mycket som att röka själv. Enligt forskning från John Hopkins University School of Medicine är sekundär rök associerad med en minskning av lungkapacitet och funktion med 10 procent. Även om det här inte verkar som en allvarlig förlust, innebär det slutligen att en 17-årig med CF som utsätts för begagnad rök skulle ha samma lungfunktion som en 24-årig med CF som inte har blivit utsatt.

Hur Cystic Fibrosis Diagnosed Var den här sidan till hjälp? Tack för din feedback! Vad är dina bekymmer? Artikelkällor

• Bashir Mirtajani, S.; Farnia, P.; Hassnzad, M. et al. Geografisk fördelning av cystisk fibros: De senaste 70 åren av dataanalys. Biomed Biotech Res J. 2017; 1 (2): 105-12. DOI: 10,4103 / bbrj.bbrj_82_17.

• Bush, A. och Sly, P. Utveckling av lungfunktion i cystisk fibros i de första åren. Curr Opin Pulm Med. 2015; 21 (6): 602-8. DOI: 10,1097 / MCP.0000000000000209.

• Collaco, J.; Vanscoy, L.; Bremer, L. et al. Interaktioner mellan sekundär rök och gener som påverkar cystisk fibros lungsjukdom. JAMA. 2008; 299 (4): 417-24. DOI: 10.1001 / jama.299.4.417.

• Maleth, J.; Balazs, A.; Pallagi, P. et al. Alkohol förstör nivåer och funktion hos Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator för att främja utvecklingen av pankreatit. 2014; 148 (2): 427-9. DOI: 10,1053 / j.gastro.2014.11.002.

• Sanders, B.; Li, Z.; Laxova, A. et al. Riskfaktorer för framsteg av cystisk fibros Lungsjukdom under hela barndomen. Ann Am Thorac Soc. 2014; 11 (1): 63-72. DOI: 10,1513 / AnnalsATS.201309-303OC.