Causas de la fibrosis quística

La fibrosis quística es un trastorno hereditario y potencialmente mortal que afecta a aproximadamente 30,000 estadounidenses y hasta 100,000 personas en todo el mundo. Es causada por un defecto genético en el gen del receptor transmembrana de la fibrosis quística (CFTR), que crea la proteína involucrada en la producción de sudor, fluidos digestivos y moco. Si hay un defecto en esta proteína, puede provocar la acumulación anormal de moco en los pulmones, el bloqueo de las enzimas digestivas de los intestinos y otros síntomas y complicaciones graves.

Hay más de 2.000 mutaciones conocidas de CFTR. Para que tenga fibrosis quística, debe haber heredado dos copias de la mutación CFTR, una de cada padre. Si bien los avances en el diagnóstico y el tratamiento han aumentado la esperanza de vida de las personas que viven con la enfermedad, todavía no existe una cura.

Genética

La fibrosis quística (FQ) es un trastorno autosómico recesivo . Este es el tipo de enfermedad que solo puede heredar si sus padres contribuyen con una sola copia de un gen recesivo (en este caso, la mutación CFTR). 

Por definición, un gen recesivo es uno que puede ser enmascarado por un gen dominante. Un ejemplo es los ojos azules, que son un rasgo recesivo, y los ojos marrones, que es un rasgo dominante. Si solo hereda un gen recesivo, no exhibirá el rasgo recesivo sino que sería un portador del gen.

Con respecto a la FQ, puede heredar la enfermedad si cada uno de sus padres tiene una mutación de CFTR o la FQ en sí. Por otro lado, si uno de tus padres es portador y el otro tiene FQ, tienes un 50% de probabilidades de tener FQ o de ser portador. Desafortunadamente, no hay nada que un padre pueda hacer para influir en las probabilidades de herencia de una manera u otra.

Riesgo de heredar la fibrosis quística

Si ambos padres son portadores de la mutación del gen CFTR, tendrías un:

  • 25 por ciento de posibilidades de heredar dos copias y tener FQ
  • 50 por ciento de probabilidad de heredar una copia y ser portador
  • 25% de probabilidad de no heredar mutaciones y no ser afectado

Raza y etnia

La fibrosis quística es más común entre las personas de herencia del norte de Europa, que afecta a uno de cada 3.000 recién nacidos. Es menos común en personas de ascendencia africana o asiática y afecta a las mujeres solo un poco más que a los hombres.

En los Estados Unidos, la tasa de FQ varía según la población racial. Se estima que la cantidad de estadounidenses que portan una mutación CFTR es de alrededor de:

  • 1 de cada 29 caucásicos americanos (1 de cada 3,500 de riesgo)
  • 1 en 46 hispanoamericanos (1 en 10,000 de riesgo)
  • 1 en 65 afroamericanos (1 en 20,000 de riesgo)
  • 1 de cada 90 asiáticos-americanos (1 de cada 100,000 de riesgo)

En general, uno de cada 2,500 bebés nacidos en los Estados Unidos tendrá FQ. El país con la tasa más alta de bebés nacidos con FQ es Irlanda, en el que uno de cada 1,353 nacimientos se verá afectado, según un estudio epidemiológico publicado en Biomedical and Biotechnology Research Journal.

Tipos de mutaciones de CFTR

No todas las mutaciones de CFTR son iguales. Las mutaciones se dividen en seis clases según las características del defecto y su impacto en el cuerpo. Las clases 1, 2 y 3 resultarán en los síntomas “clásicos” más graves de la FQ, mientras que las clases 4, 5 y 6 son más leves en comparación.

El papel de la proteína CFTR es controlar el movimiento del agua y la sal dentro y fuera de las células. Al hacerlo, ayuda a regular la producción de moco, sudor, saliva, lágrimas y enzimas digestivas. En función de cuán defectuosa sea la proteína, estos sistemas pueden funcionar mal en formas a menudo graves.

Las clases de mutaciones de CFTR pueden describirse en términos generales como sigue:

  • Clase 1:  La mutación da como resultado la producción de pocos o ningún CFTR.
  • Clase 2:  la mutación hace que el CFTR se deforme y no funcione.
  • Clase 3: la mutación causa un “defecto de activación” donde CFTR bloquea el movimiento de agua y sal dentro y fuera de las células.
  • Clase 4: la mutación causa un “defecto de conductancia” en donde el CFTR restringe el movimiento de la sal dentro y fuera de las células.
  • Clase 5: La mutación disminuye la producción de proteína CFTR.
  • Clase 6: la mutación da como resultado un CFTR funcional e inestable que necesita ser reemplazado constantemente.

Diferentes combinaciones de mutaciones pueden llevar a diferentes clases de enfermedades. Un ejemplo es la mutación deltaF508 que se observa en alrededor del 70 por ciento de los casos. Si hereda el deltaF508 de ambos padres, tendrá una característica CFTR no funcional de la enfermedad de clase 2. Otros genes, llamados genes modificadores, pueden degradar aún más la función de las proteínas y provocar un empeoramiento de los síntomas.

Fisiología

Para comprender cómo los defectos del CFTR causan la fibrosis quística, debe observar más de cerca los sistemas que la proteína debe regular.

La proteína CFTR se conoce como una proteína de canal. Es producido por el cuerpo con el único objetivo de mantener el equilibrio de agua y sal en las células. En circunstancias normales, si hay algo que afecte este equilibrio, el CFTR moverá el agua y la sal dentro y fuera de la célula para mantener la estasis (equilibrio).

Con la fibrosis quística, la proteína CFTR funciona anormalmente. En lugar de mover el agua dentro y fuera de las células, el agua queda atrapada, causando que el moco fuera de la célula se espese y se acumule.

Esta acumulación interferirá con la función normal de los órganos de diferentes maneras:

  • En los pulmones , la acumulación de mucosidad puede bloquear las vías respiratorias, causando inflamación y aumentando el riesgo de infección, hipertensión pulmonar y daño tisular.
  • En el tracto digestivo , la acumulación puede bloquear la secreción de enzimas digestivas del páncreas . Esto puede interferir con la absorción de nutrientes en los intestinos, lo que lleva a la desnutrición y al crecimiento deficiente. También puede ocurrir pancreatitis crónica .
  • En el hígado , el bloqueo de los conductos biliares puede interferir con la capacidad del hígado para eliminar las toxinas de la sangre, lo que provoca cicatrices, cálculos biliares y cirrosis .
  • En el sistema endocrino , el bloqueo de las células productoras de insulina en el páncreas, conocido como islotes de Langerhans, puede conducir a un tipo de diabetes que tiene características de diabetes tipo 1 y tipo 2. Esto se llama  diabetes relacionada con la fibrosis quística (CFRD) .

 

Enfermedad progresiva

El único factor de riesgo para tener FQ es tener dos padres que portan genes CFTR anormales. Dicho esto, hay factores que pueden influir en la gravedad y la progresión de la enfermedad.

El principal de ellos es el momento del diagnóstico y el tratamiento. La detección en recién nacidos se considera vital ya que permite el tratamiento inmediato de la enfermedad. Al hacerlo, podemos reducir o prevenir el daño que puede ocurrir tan pronto como los primeros dos meses de vida.

De acuerdo con un estudio  publicado en  Current Opinions in Pulmonary Medicine , los niños que reciben tratamiento después de que aparecen los síntomas de la FQ suelen tener un deterioro significativo del flujo de aire y signos de lesión respiratoria a la edad de dos años. En comparación, los niños identificados y tratados al nacer tendrán, a la edad de dos años, una función pulmonar comparable a la de un año en el grupo de tratamiento diferido.

El tratamiento temprano, junto con los avances en las terapias con medicamentos, significa que los niños diagnosticados con FQ en la actualidad pueden vivir bien hasta los 40 y 50 años y permanecer en gran parte sin la enfermedad.

A pesar de los avances en el diagnóstico y el tratamiento, siguen existiendo desafíos. Al final, la fibrosis quística está influenciada tanto por cosas que podemos controlar como cosas que no podemos.

Entre algunos de los factores de riesgo vinculados a resultados más pobres:

  • Según el estudio  de la Universidad de Wisconsin, el crecimiento deficiente es el factor más fuertemente asociado con la enfermedad pulmonar grave de la FQ  . Con este fin, las personas con FQ necesitan consumir una gran cantidad de calorías para mantener el peso y el crecimiento, lo que a menudo es difícil si existe una grave afección intestinal.
  • El tratamiento inadecuado de antibióticos es otro factor de riesgo común. Debido al alto riesgo de infecciones bacterianas, las personas con FQ suelen recibir antibióticos profilácticos (preventivos) incluso si están sanos. El tratamiento insuficiente puede aumentar el riesgo de infección, mientras que el uso inconsistente de antibióticos a largo plazo puede generar resistencia, limitando las opciones de tratamiento en el futuro.
  • La infección por Pseudomonas aeruginosa  , una bacteria comúnmente adquirida por personas que han estado en el hospital más de una semana, se asocia con una rápida progresión de la enfermedad. Como tal, la hospitalización se considera un factor de riesgo independiente para la progresión de la FQ.
  • El consumo de alcohol  puede acelerar el daño hepático al tiempo que aumenta el riesgo de pancreatitis aguda o crónica,  según una investigación  publicada en la revista Gastroenterology .
  • El humo de segunda mano aumenta el riesgo de infecciones y complicaciones casi tanto como fumar por sí mismo. Según una investigación de la Escuela de Medicina de la Universidad John Hopkins, el humo de segunda mano se asocia con una disminución del 10 por ciento en la capacidad y función pulmonar. Si bien esto puede no parecer una pérdida severa, en última instancia significa que una persona de 17 años con FQ expuesta al humo de segunda mano tendrá la misma función pulmonar que una persona de 24 años con FQ que no ha estado expuesta.

Cómo se diagnostica la fibrosis quística