Fibrosis Quística: Mutaciones, Diagnóstico, Tratamiento

Introducción

La fibrosis quística es una enfermedad hereditaria autosómica recesiva que predomina en las personas de tez blanca. Las patologías principales asociadas a esta enfermedad son enfermedad respiratoria obstructiva, insuficiencia pancreática, problemas tanto nutricionales como reproductivos. En el cual se acumula una gran cantidad de moco espeso y viscoso de acuerdo al órgano donde se encuentre. Su manera de identificar esta enfermedad está asociada la evaluación especialmente en la detección de niveles elevados de cloro en el sudor (mayor a 60 mmol/l) y a la identificación de mutaciones en el gen CFTR ubicado en el cromosoma 7 de los seres humanos, este gen es el encargado de codificar a la proteína reguladora de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (Lay-Son & Repetto, 2018)(Sánchez & Mendoca, 2017).

Aislamiento del gen CFTR

Se realiza su identificación mediante las siguientes técnicas como el mapeado físico, aislamiento de regiones exónicas y análisis genético. En el cual los fragmentos de ADN que son aislados de una posición fija en un cromosoma llamado locus el que determina la posición del gen de FQ para ser analizados posteriormente, por consiguiente se logra obtener un fragmento de ADN de 4300 bp que es el que contiene el primer exón del gen responsable de la fibrosis quística denominado CFTCR que está presente en el brazo largo del cromosoma 7 (Raña Díez, 2008).

El resultado del mapeado demuestra que el gen CFTR está constituído por 27 hexones (numerados del 1 al 24) con una medida de 250 kb de ADN. El gen se transcribe a un mRNA maduro de alrededor de 6500 bp (Raña Díez, 2008). La función principal de este gen es la de actuar como canal de cloro así como de sodio, el cual si se ve afectado conlleva a desequilibrios metabólicos en las células generando mutaciones (Raña Díez, 2008).

Mutaciones en el gen CFTR

Las mutaciones están presentes a lo largo de todo el gen, la frecuencia varía de acuerdo a la región del mismo, por el grupo étnico o el área geográfica. La mutación más predominante es la DF508.

• Mutaciones de clase I: no elabora la proteína CFTR (la más común: G542X).
• Mutaciones de clase II: fabricación deficiente de la proteína (DF508, NN1303K,..).
• Mutaciones de clase III: regulación deficiente del canal de cloro (G551D).
• Mutaciones de clase IV: transporte deficiente de la corriente de cloro (R117H, R334W,…).
• Mutaciones de clase V: disminución de la síntesis de mRNA.

 

Manifestaciones clínicas

Las manifestaciones clínicas de la Fibrosis quística son muy variables, las mutaciones en el gen CFTR conlleva alteraciones en el transporte de Na, Cl, HCO3. Esto favorece al aumento de la viscosidad en las secreciones del intestino, pulmones, páncreas, aparato reproductor y en el hígado

Patología Digestiva

Se produce una hiperplasia epitelial y obstrucción parcial o total del intestino debido a la acumulación de moco por la ausencia de enzimas pancreáticas, el paciente presenta vómitos, náuseas, dolor y distensión abdominal.

La falta de enzimas pancreáticas ocasiona malnutrición debido a que se produce una malabsorción y una digestión fallida de proteínas y grasas lo que conduce a un déficit de vitaminas liposolubles (A, D, E, K), ocasionando un retraso en el crecimiento.

Se produce una insuficiencia pancreática por los niveles bajos de cloruros ya que satisfacen la necesidad para el intercambio con el bicarbonato, ocasionando jugo gástrico insuficiente y taponamiento de los conductos (Melo, J; Fernández, P. 2015).

Patología Hepática

Las afecciones hepáticas se deben a la fibrosis periportal progresiva y obstrucción de los conductos biliares debido a la viscosidad de las secreciones, produciendo cirrosis biliar.

Las afecciones hepáticas no constituyen un factor importante en el diagnóstico, ya que no se conocen las razones por la que se presenta en algunos pacientes y en otros no (Raña Díez, 2008).

Patología Reproductiva

Esta afección se manifiesta de diferente manera dependiendo del sexo (hombre, mujer) del paciente.

En los hombres con FQ el 98% son estériles debido a malformaciones de las estructuras de los conductos de Wolff, ya que presentan azoospermia (ausencia de espermatozoides).

En las mujeres la fertilidad se ve levemente disminuida por falta de ovulación, producida por malnutrición y alteración del moco cervical.

El moco cervical es escaso y muy viscoso lo que dificulta la migración de los espermatozoides y en el embarazo la FQ no es considerado un factor de riesgo para el feto (Melo, J; Fernández, P. 2015).

Patología Pulmonar

La manifestación pulmonar más frecuente en la FQ es la obstrucción de las vías aéreas bronquiales por la acumulación de moco, además se considera como un factor predisponente de una infección por bacterias oportunistas, hongos y micobacterias no tuberculosas.

Los pacientes con alteraciones pulmonares presentan además tos crónica, expectoración, disnea y exacerbaciones.

El 90% de las muertes producidas por la FQ se debe a daños pulmonares(Raña Díez, 2008)..

Diagnóstico

Para un paciente pediátrico extrae la sangre del talón por punción con una lanceta y luego se coloca sobre un papel filtro. En niños y adultos se debe extraer: 

• Muestra de sangre venosa
• Muestra bucal (por raspado del interior de la mejilla)
• Muestra prenatal (amniocentesis o biopsia de vellosidades coriónicas).(Lab tests online, 2017)

Para el diagnóstico de la enfermedad se basa en criterios clínicos y estudios de laboratorio. Se sospecha FQ cuando existe:

• Enfermedad sinusopulmonar crónica.
• Anormalidades gastrointestinales o nutricionales.
• Síndrome de pérdida de sal.
• Azoospermia.
• Hermano/a con FQ.
• Pesquisa neonatal positiva. (León, 2011)

Se confirma la patología con:

• Cuando la prueba del sudor nos dará un resultado positivo en al menos 2 ocasiones.
• Existe la presencia de 2 mutaciones del CFTR causantes de esta enfermedad.
• Demostración de diferencia de potencial nasal transepitelial anormal. (León, 2011)

Test del sudor. Este test es el más utilizado para el diagnóstico de la fibrosis quística (FQ). El test se basa en la recogida del sudor mediante la técnica de iontoforesis de pilocarpina cuantitativa para la medición de la concentración de cloro en el sudor. (León, 2011)

Diferencia de potencial nasal. Ha sido aceptada como un test de diagnóstico alternativo, que puede complementar el uso del test del sudor y el análisis mutacional. (León, 2011)

Diagnóstico molecular

Un diagnóstico para fibrosis quística principalmente se basa en la historia clínica, y el diagnóstico molecular, para la detección de posibles mutaciones del gen que causa la fibrosis quística, las cuales existen más de 1500 genes descritos, la mayoría son muy raros, se agrupan en diferentes categorías como: Mutaciones conocidas por causar FQ, Mutaciones conocidas por causar enfermedad relacionada con CFTR, Mutaciones sin consecuencias clínicas conocidas y Mutaciones de relevancia clínica incierta o no demostrada; se examina cada gen CFTR de cada cromosoma 7, para ver si existen alguna mutación, cuando el panel inicia con 23 mutaciones, nos orienta a una mutación en la que se debe realizar pruebas confirmatorias complementarias si se sospecha de esta enfermedad. La “Fibrosis quística clásica” se caracteriza por tener una concentración de cloro en sudor ≥ 60 mmol/L y dos mutaciones que están estrechamente relacionadas con la FQ; por el contrario la “Fibrosis quística no Clásica” presentan características fenotípicas clínicas y dos mutaciones relacionadas con la FQ o una DPN alterada, pero en los que la concentración de Cl en sudor se sitúa entre 30 y 60 mmol/L. ( ROQUE, CASTELLANOS, POTT GOD, PUSIOL, & MAYORGA, 2000)

Para el diagnóstico genético de fibrosis quística se realiza por la técnica de desnaturalización de ADN a alta resolución (HRM), siendo una técnica de rastreo más sensible en la búsqueda de variantes en la secuencia de ADN, se observa a dos tipos de pacientes: no portadores, presentan generalmente dos genes CFTR normales, y los portadores asintomáticos, heterocigotos, los que presentan una copia normal y una copia mutada ∆F508, es la mutación más frecuente, pero no es la única mutaciones específicas, y según la respuesta varía las formas de presentación de la enfermedad.

La mutación ∆F508 es una deleción de tres pares de bases (CTT) en el exón 10, como resultado de la pérdida de una fenilalanina, la cual se puede diagnosticar mediante PCR o PSM ( ROQUE, CASTELLANOS, POTT GOD, PUSIOL, & MAYORGA, 2000), (SEQCml, 2017). Para comenzar obtenemos ADN genómico a partir de sangre total con EDTA, se utilizan cebadores para obtener una amplificación de ADN: 5’:accattaaagaaaatatgat7; para producir un camio en el sitio para la enzima Mbol (5’GATC3’) en el alelo sano, en la que no se observa si hay una delección ∆F508 por no completarse la secuencia de corte, y 3’:tgcaagcttcttaaagcata, para amplificar un sitio de corte constitutivo como control interno de la actividad de la enzima de restricción,la amplificación se realiza mediante 35 ciclos (1 minuto: 94°C, 2 minutos: 50°C, 1 minuto: 72°C). Para el procedimiento de la digestión enzimática, se utiliza una alícuota de 10 ml del producto de amplificación, esta se incubaron a 2,5 ml de agua miliQ, 1,5 ml de buffer 10X correspondiente a la enzima y 1 ml de enzima de restricción Mbol (10 U/ml) bajo una gota de aceite mineral a 37°C por 1 hora. Se realiza un control con la diferencia en reemplazar la enzima por 1 ml de agua miliQ. Las muestras se corren en un gel de poliacrilamida no desnaturalizante al 10% con una diferencia de potencial de 120 V durante 90 minutos. Los geles fueron teñidos con bromuro de etidio por 10 minutos y observados bajo luz ultravioleta. (Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology, 2019) ( Servicio Andaluz de Salud, 2011)

Específicamente las pruebas genéticas nos sirven para conocer la mutaciones en 13 exones del gen CFTR de cada individuo (exones 2, 3, 4, 5, 7, 10, 11, 13, 16, 17b, 19, 20, 21, incluyendo regiones las intrónicas flanqueantes);gracias al análisis de los exones conocemos las mutaciones del panel (Sánchez & Mendoca, 2017). Se conoce el KIT DE PRUEBA PARA MUTACIONES GENÉTICAS / DE FIBROSIS QUÍSTICA / DE SANGRE, este kit nos permite realizar un análisis de 36 mutaciones CFTR y tipos silvestres, además del polimorfismo de Tn relacionado con CBAVD.: Se puede realizar por ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay), (INNO-LIPA® CFTR19 (20T)) Es una prueba rápida y fácil de interpretar , los resultados obtenemos en un dia; nos permite analizar 35 mutaciones CFTR y tipos silvestres, además del polimorfismo de Tn relacionado con CBAVD,esta prueba se basa en el principio de hibridación inversa, para detectar e identificar simultáneamente 35 mutaciones relacionadas con la fibrosis quística y sus secuencias de tipo salvaje en sangre entera humana, manchas de sangre seca y muestras de cepillo bucal. El INNO-LiPA CFTR proporciona sondas para las 35 mutaciones más frecuentes relacionadas con el CFTR en todo el mundo. (Medical Expo, 2010)

Tratamiento

No existe cura para los pacientes con fibrosis quística, pero se puede tratar para mejorar el estado del paciente y reducir complicaciones. el tratamiento para fibrosis quística es muy complejo y tiene como objetivo:

Tratamiento de la enfermedad del pulmón

Terapia de reemplazo genético implica la inserción de una copia de ADN codificado dentro de las células respiratoria defectuosas junto a una farmacoterapia que mejora la función de CFTR.

• El ataluren se utiliza para pacientes con mutaciones de G542X (clase I), promueve la lectura a través de codones truncados prematuramente en el ARNm de CFTR, ha demostrado aumentar la expresión de CFTR.
• Para pacientes con la mutación G551D (clase III) ivacaftor fue aprobado por la FDA en 2012 para su uso en mayores de 6 años. Es un potenciador de la función, que activa el CFTR defectuoso en la superficie celular mejorando significativamente las concentraciones de cloruro.
• El lumacaftor actúa como corrector de CFTR diseñado para mover la proteína de CFTR defectuosa al lugar adecuado en la membrana celular de las vías respiratorias y mejorar su función como canal de cloruro, esto en mutaciones DF508 (clase II). (Pizarro & Espinoza, 2016)

 

Prevenir y controlar infecciones en los pulmones

Una terapia con antibióticos puede ser utilizada para erradicar bacterias. Generalmente se utiliza antibióticos nebulizados (tobramicina o colistin) solos o en combinación con antibióticos orales (ciprofloxacin ). Para eliminar secreciones de la vía aérea y ablandar la mucosidad de los pulmones se utiliza kinesioterapia respiratoria. La administración de dornasa alfa nebulizadora rompe el ADN resultante de la degradación de neutrófilos reduciendo la viscoelasticidad del esputo estabilizando la función pulmonar.

La solución salina hipertónica nebulizada y manitol en polvo seco actúan como agentes osmóticos aumentando el fluido en las vías respiratorias mejorando la depuración mucociliar.

Prevención intestinal mediante una alimentación adecuada

Una dieta balanceada en proteínas y que no restrinja en grasas u otros ingredientes rico en sales, minerales y vitaminas aumentan la calidad de vida. La ingesta de concentraciones de enzimas pancreáticas en altas cantidades constituyen un factor de riesgo para el desarrollo de colonopatía fibrosante. La terapia de reemplazo de enzimas pancreáticas debe ser individualizada y adaptada a cada comida.

La suplementación de sales y vitaminas (A,D,E y K) es una medida utilizada en pacientes con insuficiencia pancreática ya que en pacientes con fibrosis quística evidencia su eliminación en el sudor. (Pizarro & Espinoza, 2016)

Bibliografía

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