29.12C: Муковісцидоз

Last updated
Save as PDF

Page ID: 70469

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Муковісцидоз (КФ) - аутосомно-рецесивний розлад, що призводить до закладеності дихання, поліорганної недостатності та метаболічних змін.

Цілі навчання

Оцініть фактори, що беруть участь у муковісцидозі (КФ)

Ключові моменти

Муковісцидоз характеризується аномальним транспортом хлориду і натрію по епітелію, що призводить до густих в'язких виділень.
CF викликається мутацією в гені, кодуючого для трансмембранного регулятора провідності муковісцидозу (CFTR), який необхідний для регулювання компонентів поту, травних соків та слизу.
Відмінними симптомами муковісцидозу є солона смакова шкіра, поганий ріст, поганий набір ваги, незважаючи на нормальне споживання їжі, накопичення густої липкої слизу, часті інфекції грудної клітини та кашель або задишка.

Ключові умови

Ген CFTR: Ген, який кодує білок CFTR, знаходиться на хромосомі людини 7, на довгій руці в положенні q31.2. від базової пари 116,907,253 до базової пари 117 095,955. Ортологи CFTR також були ідентифіковані у всіх ссавців, для яких доступні повні дані геному.
муковісцидоз: спадковий стан, при якому екзокринні залози виробляють аномально в'язкий слиз, викликаючи хронічні проблеми з диханням та травленням.
аутосомно-рецесивний: Режим успадкування генетичних ознак, розташованих на алосомах (хромосомах, що визначають стать).

Муковісцидоз (також відомий як CF або муковісцидоз) - аутосомно-рецесивне генетичне захворювання, яке найбільш критично впливає на легені, а також підшлункову залозу, печінку та кишечник. Характеризується аномальним транспортом хлориду і натрію по епітелію, що призводить до густих в'язких виділень. Назва муковісцидоз відноситься до характерного рубцювання (фіброз) та утворення кісти всередині підшлункової залози. Утруднене дихання є найсерйознішим симптомом і результатом частих інфекцій легенів, які лікуються антибіотиками та іншими ліками. Інші симптоми, включаючи синусові інфекції, поганий ріст і безпліддя впливають на інші частини тіла. CF викликається мутацією в гені протеїнового муковісцидозу трансмембранного регулятора провідності (CFTR). Мутація генома людини ΔF508 характеризується видаленням трьох пар основ у послідовності нуклеотидів CFTR, що спричиняє втрату амінокислоти фенілаланіну, розташованого в положенні 508. Цей білок необхідний для регулювання компонентів поту, травних соків, слизу. CFTR регулює рух іонів хлориду та натрію через епітеліальні мембрани, такі як альвеолярна епітелія, розташована в легенях. Хоча більшість людей без CF мають дві робочі копії гена CFTR, лише одна необхідна для запобігання муковісцидозу через рецесивний характер розладу. CF розвивається, коли жоден ген не працює нормально (в результаті мутації) і тому має аутосомно-рецесивне успадкування.

На цьому зображенні показані поширені бактерії, виявлені у пацієнтів з КФ, коли вони старіють. Золотистий стафілокок і Haemophilus influenzae зменшуються з віком, синьогнійна паличка сильно збільшується, а комплекс Burkholderia cepacia трохи збільшується.

Муковісцидоз Респіраторні інфекції за віком: графік із зображенням поширених бактерій, виявлених у дихальних шляхах хворих на муковісцидоз, залежно від віку.

Діагностика та симптоми

CF найбільш поширений серед кавказців і може бути діагностований до народження шляхом генетичного тестування або тесту на піт в ранньому дитинстві. Зрештою, трансплантація легенів часто необхідна, оскільки ЦФ погіршується. Відмінними симптомами муковісцидозу є солона смакова шкіра, поганий ріст, поганий набір ваги, незважаючи на нормальне споживання їжі, накопичення густої липкої слизу, часті інфекції грудної клітини та кашель або задишка. Симптоми часто з'являються в дитячому та дитячому віці, такі як непрохідність кишечника через меконієву непрохідність у новонароджених дітей.

ускладнення

Захворювання легенів розвивається при КФ в результаті закупорки дихальних шляхів через накопичення слизу, зниження мукоциліарного кліренсу і внаслідок цього запалення. Запалення та інфекція викликають травми та структурні зміни легенів, що призводять до різноманітних симптомів. На ранніх стадіях загальні безперервний кашель, рясне вироблення мокротиння та зниження здатності до фізичних вправ. Багато з цих симптомів виникають, коли бактерії, які зазвичай населяють густу слиз, виростають з-під контролю і викликають пневмонію. На пізніх стадіях зміни архітектури легені, такі як патологія в основних дихальних шляхах (бронхоектази), ще більше посилюють труднощі дихання.

Це діаграма, що показує прояви КФ на різних ділянках тіла. Наприклад, проявом в шлунку є ГЕРХ.

Клінічні прояви муковісцидозу: діаграма, що показує клінічні прояви муковісцидозу.

Лікування

Багато пацієнтів CF перебувають на одному або декількох антибіотиках в усі часи, навіть коли вони здорові, щоб профілактично придушити інфекцію. Антибіотики абсолютно необхідні при підозрі на пневмонію або спостерігається помітне зниження функції легенів, і зазвичай вибираються на основі результатів аналізу мокротиння і минулої реакції пацієнта. Для виведення мокротиння і заохочення її відхаркування використовується кілька механічних прийомів. У стаціонарі використовується фізіотерапія грудної клітки (СРТ). У міру погіршення захворювання легенів може стати необхідною механічна підтримка дихання. Двостороння трансплантація легенів часто стає необхідною для осіб з муковісцидозом, оскільки функція легенів та толерантність до фізичних вправ знижується.

зображення

Делеція в гені CFTR відповідає за CF: Мутація геному людини ΔF508 характеризується делецією трьох пар основи в послідовності нуклеотидів CFTR, що спричиняє втрату амінокислоти фенілаланіну, розташованого в положенні 508.

Генна терапія була досліджена як потенційне ліки від муковісцидозу. В ідеалі генна терапія намагається розмістити нормальну копію гена CFTR в уражені клітини. Перенесення нормального гена CFTR в уражені клітини епітелію призведе до вироблення функціонального CFTR у всіх клітинах-мішенях без побічних реакцій або реакції на запалення. Дослідження показали, що для профілактики легеневих проявів муковісцидозу необхідна лише 5-10% нормальної кількості експресії гена CFTR.

Нарешті, ряд малих молекул, які мають на меті компенсувати різні мутації гена CFTR, знаходяться в стадії розробки. Близько 10% випадків КФ є наслідком передчасної зупинки кодону в ДНК, що призводить до раннього припинення синтезу білка і усічених білків. Одним із підходів до боротьби з несправним рецептором є розробка препаратів, які отримують рибосому для подолання цього передчасного стоп-кодону та синтезу повноцінного білка CFTR.