Fibroza chistică (CF) sau mucoviscidoza este o boală ereditară (OMIM: 219700) asociată cu afectarea transportului ionilor în epiteliu și care este provocată de mutații în gena CFTR, care codifică regulatorul de conductivitate ionică. Proteina codificată de această genă funcționează ca un canal clor dependent de adenozinmonofosfatul ciclic (сAMP), care este integrat în membrana celulară. Pentru ca boala să se dezvolte, este necesar să se producă mutații atât în ​​alele moștenite de la mamă cât și de la tată – tipul de moștenire autosomal recesiv. Frecvența răspândirii mucoviscidozei diferă în funcție de populație, dar, în medie, printre europeni, cu această boală, se naște 1 persoană la 2500-4500.

Fibroza chistică este o boală sistemică gravă, însoțită de o scădere semnificativă a calității și duratei vieții. La pacienții cu această maladie, sunt afectate mai multe organe, în special cele care produc secreții mucoase: tractul respirator superior și inferior, pancreasul, sistemul biliar, intestinele, organele sexuale masculine, glandele sudoripare. Unii pacienți la naștere au un ileus meconial. În climatul cald, precum și la sugarii cu termoreglație imperfectă și cu excreție crescută a electroliților, se poate dezvolta mai târziu o afecțiune care amenință viața - pseudosindromul Bartter (un complex de simptome manifestat prin hipocloremie, alcaloză metabolică și deshidratare).

1. Clasificarea mutațiilor genei CFTR

În funcție de gradul de deteriorare a proteinei, mutațiile genei CFTR sunt împărțite în 5 clase. Cele mai mari complicații corespund mutațiilor de clasa I-III, care au ca efect sinteza proteinelor scurtate, la întreruperea maturizării (plierii) sau la întreruperea răspunsului canalului de clor la stimularea cu adenozinmonofosfatul ciclic. Gradul de afectare a proteinelor determină severitatea manifestărilor fenotipice ale bolii. Cazurile de fibroză cistică cauzate de aceste mutații sunt mai susceptibile de a avea un curs sever și se caracterizează prin dezvoltarea timpurie a complicațiilor grave și a insuficienței pancreatice exocrine. Identificarea unor astfel de mutații poate fi baza pentru corectarea tacticii de gestionare a pacientului.

1.1. Mutațiile de clasa I

Sinteza proteinelor cu structura primară modificată. Mutațiile genetice (schimbarea cadrului de citire datorată inserțiilor, delețiilor și mutațiilor nonsens) conduc la o scădere critică a numărului de canale de clor pe suprafața celulară sau la absența completă a acestora. Aceasta se poate datora unui defect al ARN - mesager (forma instabilă), întreruperii procesului de splicing a ARNm și/sau a unui în sinteza secvenței de aminoacizi a proteinei. Aceasta din urmă conduce la formarea unei structuri instabile de proteine, care este distrusă chiar și în citoplasma celulei sau în forma ei trunchiată și nefuncțională. Acesta din urmă este asociat cu terminarea prematură a translației de către codoni stop.

1.2. Mutațiile de clasa II

Afectarea maturării proteinelor (formarea structurilor sale secundare și terțiare). Proteinele nu ajung la membrana celulară și se distrug în citoplasmă. Mutațiile genei CFTR conduc la formarea canalelor defecte mici sau la absența completă a acestora pe suprafața celulei din cauza întreruperii procesării și transportului proteinelor.

1.3. Mutațiile de clasa III                                                              

Perturbarea răspunsului canalului de clor la stimularea cu сAMP O cantitate normală de forme proteice nefuncționale pe membrana celulară.

1.4. Mutațiile de clasa IV

Reducerea conductivității canalului de clor. Mutațiile din gena CFTR determină formarea unei proteine cu un răspuns normal la stimularea cAMP, dar cu o amplitudine scăzută a curentului ionic și un timp mai scurt pentru găsirea canalului în stare deschisă.

1.5. Mutațiile de clasa V

Reducerea cantității de proteină activă din punct de vedere funcțional, alterarea transportului de proteine către membrana celulară. Mutațiile genei CFTR conduc la o scădere a cantității de ARNm și la întreruperea procesului de translație. Ca urmare, se formează o cantitate insuficientă de canale de clor pentru a menține homeostazia ionică.

2. Infertilitatea masculină asociată cu matațiile genei CFTR

Bărbații cu fibroză cistică aproape întotdeauna au azoospermie și infertilitate datorită aplaziei bilaterale a vaselor deferente (OMIM: 277180 - absența bilaterală congenitală a vaselor deferente). În unele cazuri, bărbații au o formă "genitală" de fibroză cistică, ducând la infertilitate în absența sau prezența aproape totală a manifestărilor clinice minime ale fibrozei chistice. Se estimează că până la 70% din bărbații care suferă de infertilitate și au azoospermie (absența spermatozoizilor în ejaculare) sau oligozoospermia severă sunt purtători de mutații în gena CFTR, în timp ce mutațiile sunt adesea detectate doar într-o singură alelă. Din punct de vedere clinic, absența vaselor deferente nu este adesea detectată, astfel încât toți pacienții cu azoospermie, mai ales atunci când numărul de spermatozoizi este mai mic de 1,5 milioane și pH <7, să se excludă absența congenitală a vaselor deferente, este recomandat să se examineze dacă este purtător al mutațiilor în gena CFTR.

Dacă există cauza genetică a infertilității, tratarea pacienților cu metode conservatoare (terapia hormonală) este ineficientă, dar introducerea metodelor IVF și ICSI în practică permite acestor pacienți să aibă copii. În același timp, având în vedere frecvența semnificativă a purtătorilor de mutații ale genei CFTR, într-o astfel de situație, riscul de naștere a copiilor cu fibroză cistică crește semnificativ. Prin urmare, este necesară diagnosticarea genetică a mutațiilor genei CFTR și la partenerul de sex feminin. Dacă în cuplu, este identificată o mutație la femeie, este necesar să se planifice preimplantare sau diagnostice genetice prenatale, deoarece există o mare probabilitate de a avea un copil bolnav (25%). Diagnosticul genetic poate fi, de asemenea, recomandat pentru rudele apropiate ale pacientului. În 1997, la o conferință a Institutului Național (SUA), sa recomandat testarea mutațiilor în gena CFTR pentru toate cuplurile care planifică o sarcină, chiar și fără antecedente familiale de fibroză cistică.

3. Diagnosticul mucoviscidozei

Diagnosticul genetic este important pentru stabilirea diagnosticului de fibroză chistică la nou-născuți, inclusiv atunci când este imposibil să se efectueze un test de transpirație (cantitate mică de transpirație, greutate mică a copilului). Detectarea mutațiilor genei CFTR permite stabilirea diagnosticului și începerea tratamentului în stadiul preclinic. Tratamentul patogenetic pentru fibroza chistică, așa-numiții "corectori" și "potențiatori", este pe larg dezvoltat. Definirea unei mutații specifice la un pacient permite, în unele cazuri, să se selecteze un anumit medicament atunci când se prescrie o astfel de terapie.

Trebuie reținut faptul că imposibilitatea localizării mutațiilor nu exclude diagnosticul de fibroză chistică, deoarece pacientul poate avea mutații extrem de rare care nu pot fi identificate utilizând panelul de diagnostic. Pentru a îmbunătăți rentabilitatea diagnosticului, se recomandă un algoritm de diagnoză în două etape:

• Nivelul 1 - analiza pentru prezența mutațiilor frecvente, care oferă detectabilitate mai mare de 70%;
• Nivelul 2 - un studiu al mai multor mutații rare, care vă permite să atingeți 85% rata de detectare.

4. Indicații pentru efectuarea investigației:

• într-un complex de metode de diagnosticare pentru formularea sau verificarea diagnosticului de mucoviscidoză;
• diagnostic preimplantațional și diagnostic prenatal al fibrozei chistice la mutațiile cunoscute;
• având în vedere frecvența ridicată a purtătorilor mutațiilor genei CFTR, se recomandă efectuarea determinării prezenței mutațiilor la rudele pacienților (grad I, II) și la soțul / soția acestora în timpul unei sarcini planificate;
• ca parte a unui set de activități în timpul planificării sarcinii, în special în căsătoriile sangvine;
• într-un complex de metode de diagnosticare pentru determinarea cauzelor infertilității la bărbat (în special la aplazia bilaterală sau unilaterală a vaselor deferente și / sau la azoospermia obstructivă);
• la utilizarea tehnologiilor de reproducere asistată pentru a depăși infertilitatea.

 Înainte de prelevare, se recomandă evitarea situațiilor de stres, a consumului de alcool și fumatului. 

Dieta și medicamentele nu afectează rezultatul testului.