Zasady Diagnostyki Molekularnej

Mukowiscydoza (Mucoviscidosis, cystic fibrosis, torbielowate zwłóknienie trzustki) jest wieloukładową chorobą dzieci i dorosłych, klinicznie charakteryzującą się przewlekłymi zmianami obturacyjnymi i zakażeniami dróg oddechowych oraz zaburzeniami procesów trawienia wraz z ich konsekwencjami. Dysfunkcja gruczołów wydzielania zewnętrznego jest dominującym czynnikiem patogenetycznym odpowiedzialnym za bogatą symptomatologię kliniczną choroby. Wśród osób należących do rasy białej jest ona najczęstszą z chorób uwarunkowanych genetycznie.

Mukowiscydoza jest jednym z ważniejszych problemów pediatrycznych, stanowiąc częstą przyczynę ciężkich i przewlekłych zmian w układzie oddechowym, niewydolności zewnątrzwydzielniczej trzustki, polipowatości błony śluzowej nosa, zapaleń zatok obocznych nosa, wypadania błony śluzowej odbytu, zaburzeń odżywiania, czasami marskości wątroby i innych form dysfunkcji tego narządu.

Częstość występowania mukowiscydozy, ciężki, przewlekły przebieg ograniczający istotnie czas przeżycia, oraz konieczność stosowania wielospecjalistycznego i kosztownego leczenia określają społeczne znaczenie choroby. Szczególnego charakteru chorobie nadaje fakt, że rozpoznanie mukowiscydozy u dziecka jest jednoznaczne z rozpoznaniem rodziny wysokiego ryzyka genetycznego.

Częstość występowania mukowiscydozy w Polsce oceniana jest na 1:2300 żywo urodzonych. Chorobą tą dotknięte są zarówno noworodki, niemowlęta, dzieci starsze, jak i dorośli. Długość przeżycia, jak i jakość życia pacjentów w dużej mierze zależą od wczesnego rozpoznania i prawidłowego leczenia. Mimo znacznego postępu konwencjonalnych metod terapii, średnia długość życia chorych nie przekracza 30 roku życia.

Przy częstości urodzeń 400 000, w Polsce rocznie rodzi się około 200 dzieci dotkniętych tą chorobą. Około dwóch milionów Polaków, w równym stopniu mężczyzn i kobiet, jest nosicielami zmutowanego genu CFTR. Polski Rejestr Mukowiscydozy, prowadzony w Instytucie Gruźlicy i Chorób Płuc (Zespół Pediatryczny im Jana i Ireny Rudników w Rabce), w 1998 zawierał informacje o 899 żyjących chorych z mukowiscydozą.

DZIEDZICZENIE MUKOWISCYDOZY

Mukowiscydoza jest chorobą monogenową i dziedziczy się jako cecha autosomalna recesywna. Rozpoznanie choroby u dziecka oznacza, że jego rodzice są nosicielami zmutowanego genu. Sami nie wykazując cech klinicznych choroby mogą przekazywać zmutowany gen swojemu potomstwu. W takim związku szansa urodzenia chorego dziecka wynosi jak 1 do 4 (stan homozygotyczności dla genu zmutowanego). W pozostałych przypadkach (3/4) urodzą się dzieci zdrowe (oba geny prawidłowe, stan homozygotyczności dla genu prawidłowego), względnie jeden gen zmutowany i jeden prawidłowy (stan heterozygotyczności, nosicielstwo, tak jak u rodziców). Z punktu widzenia praktycznego, można pominąć udowodnione, choć rzadkie (2 : 1000) przypadki choroby, kiedy to oba nieprawidłowe geny u chorego dziecka pochodzą od jednego z rodziców.

Przypomnieć trzeba, że raz określone ryzyko genetyczne dla danej pary małżeńskiej jest stałe, dotyczy każdej ciąży i nie zmienia się w zależności od liczby posiadanych już dzieci chorych lub zdrowych. W związku z powyższym, każdej rodzinie w której urodzi się dziecko z mukowiscydozą należy zapewnić możliwość uzyskania pełnej porady genetycznej. Jej treść przekazana w odpowiedniej formie i czasie może w sposób istotny wpłynąć na podejmowane decyzje dotyczące planowania kolejnych ciąż, co stanowi ważny element w profilaktyce choroby.

PODŁOŻE MOLEKULARNE

Struktura genu

Gen CFTR (ang. cystic fibrosis transmembrane regulator) został sklonowany w 1989 roku. Stało się to w niespełna cztery lata od chwili określenia jego lokalizacji w długim ramieniu chromosomu 7 (prążek q31.3). Pozycja mapowa została ustalona dzięki wykazaniu sprzężenia genu CFTR ze znanymi markerami chromosomalnymi. Gen CFTR zajmuje obszar około 250 kb i składa się z 27 eksonów. Jest jednym z większych znanych genów człowieka. Wielkość eksonów jest zróżnicowana: od 38 nukleotydów (ekson 14b) do 724 nukleotydów (ekson 13). Wielkości intronów wahają się od 1,1 kb do 40 kb.

Funkcja białka

Sekwencja aminokwasów białka kodowanego przez gen CFTR została określona na podstawie analizy sekwencji nukleotydów. Kodowany w tym genie polipeptyd, o masie cząsteczkowej około 170 kD, złożony jest z 1480 aminokwasów. Wyróżnia się w nim szereg domen. Pozycję centralną białka zajmuje domena R (regulacyjna). Po obu jej stronach znajdują się domeny określane jako: domena wewnątrzbłonowa i domena wiążąca nukleotydy (ang. nucleotide binding folds, NBF).

Białko CFTR ze względu na swoja strukturę i funkcje zostało zaklasyfikowane do dużej grupy białek transportowych tzw. „ABC family” (ang. ATP-binding cassette) występujących zarówno u bakterii, drożdży, muszki owocowej oraz u ssaków Jest ono błonową glikoproteiną i. U człowieka pełni funkcje kanału chlorkowego w komórkach nabłonkowych. Przypisuje mu się również rolę w transporcie białek przez błonę komórkową. Uszkodzenie tych funkcji, w wyniku mutacji, prowadzi do zmiany kwasowości w organellach komórkowych, powstawania lepkiego (zahamowanie przepływu, wraz z jonami Cl-, wody) o odmiennym składzie białek śluzu i jest prawdopodobnie odpowiedzialne za plejotropowość objawów klinicznych.

Mutacje

Większość z opisanych w genie CFTR mutacji to mutacje punktowe. W ich wyniku następuje zmiana sensu (ang. missense) zapisu informacji genetycznej lub tzw. mutacje nonsens, odpowiedzialne za przerwanie biosyntezy polipeptydu.

Mutacje missens stanowią około 45% wszystkich znanych mutacji, mutacje nonsens około 18%. Opisano również mutacje o charakterze małych wstawek/delecji (około 23% wszystkich znanych mutacji). Oprócz mutacji eksonowych znanych jest również szereg mutacji na złączach intron/ekson/intron oraz mutacji wewnątrz intronowych odpowiedzialnych za błędną obróbkę transkryptu. Stanowią one około 14% wszystkich typów mutacji. W genie CFTR wielkie delecje występują rzadko. Największa znana delecja, około 40 tysięcy nukleotydów obejmuje eksony od 11 do 18.

Rozkład mutacji jest nierównomierny. Większość z nich koncentruje się w eksonach kodujących domeny wiążące nukleotydy i w domenie regulacyjnej. Oprócz mutacji opisano szereg tak zwanych wariantów polimorficznych. W ten sposób są określane zmiany w sekwencji nukleotydów, których wystąpienie nie pociąga za sobą zmian w sekwencji aminokwasów. Różne typy zmian polimorficznych są wykrywane również w sekwencjach genu nie kodujących informacji o białku, na przykład w intronach.

Mutacja ∆F508

Najczęściej występującą mutacją, w genie CFTR, jest trójnukleotydowa delecja w eksonie 10. Mutacja ta jest odpowiedzialna średnio za około 70% wszystkich mutacji tego genu. W wyniku mutacji ∆F508 z sekwencji nukleotydów zostaje usunięty, mieszczący się w ramce odczytu, kodon CTT co w konsekwencji powoduje, że fenyloalanina (pozycja 508) „wypada” z łańcucha polipeptydowego. Powstający produkt białkowy jest krótszy tylko o jeden aminokwas, ale polipeptyd nie posiada już zdolności do osiągania w komórce odpowiedniej dla niego lokalizacji.

Mutacje specyficzne dla określonej populacji

Większość z kilkuset mutacji opisanych dla genu CFTR to mutacje występujące sporadycznie. Pewnym wyjątkiem, poza mutacją ∆F08, są mutacje charakterystyczne dla grupy etnicznej czy populacji. Częstość występowania takich mutacji jest niekiedy wielokrotnie wyższa niż wynikałoby to z uśrednionych danych dla populacji kaukaskiej. „Swoiste” mutacje, których częstość występowania przekracza 5%, stwierdzono w populacjach skandynawskich oraz wśród Żydów Aszkenazyjskich w Izraelu.

Heterogenność mutacji w genie CFTR

Do końca 1999 roku w genie CFTR opisano około 800 różnych mutacji odpowiedzialnych za modyfikację lub brak jego funkcji. Trudno obecnie wyjaśnić przyczynę tak wielkiej różnorodności mutacji w tym genie. Nawet w populacjach określanych jako wysoce homogenne heterogenność mutacji jest znaczna. Do wyjątków należy kanadyjska populacja Hutteire, w której badając częstość występowania dwóch mutacji (∆F08 i M1101K) identyfikuje się wszystkie zmutowane geny CFTR.

NIETYPOWE FORMY MUKOWISCYDOZY

Wykazano, że mutacje genu CFTR stwierdza się także w niezależnie dotychczas klasyfikowanych chorobach takich jak obu- i jednostronna niedrożność przewodów nasiennych, przewlekłe zapalenie oskrzeli, rozstrzenie oskrzeli, przewlekłe zapalenie zatok obocznych nosa z polipowatością, aspergillusowe alergiczne odoskrzelowe zapalnie płuc. Wydaje się, że w tych przypadkach wielość objawów choroby jest przejawem zmienności na poziomie genu, a wymienione schorzenia należałoby klasyfikować jako łagodne postaci mukowiscydozy.

DIAGNOSTYKA MOLEKULARNA

Typ badania

W analizie DNA, na potrzeby diagnostyki chorób dziedzicznych, obserwuje się zasadniczo dwa typy analizy molekularnej. Pierwszym jest identyfikacja mutacji, drugim badanie markerów polimorficznych.

Identyfikacja mutacji w obu allelach genu CFTR chorego stanowi molekularne potwierdzenie rozpoznania klinicznego. W przypadku analizy markerów polimorficznych badaniu, obok chorego, muszą być poddani jego rodzice. Opiera się bowiem ono na śledzeniu sposobu dziedziczenia się danego genu w rodzinie ryzyka genetycznego. Analiza markerów polimorficznych jest badaniem pośrednim. Opiera się na rozpoznaniu klinicznym ustalonym u probanda i nie może stanowić o weryfikacji rozpoznania.

Identyfikacja mutacji

Podstawą większości metod identyfikacji mutacji w genie CFTR jest analiza powielanego, w reakcji PCR (ang. polymerase chain reaction), odpowiedniego fragmentu genu. Delecje czy też wstawki można wykrywać różnicując elektroforetyczne wielkość wykrywanych produktów. Pomocna w identyfikowaniu wielu mutacji jest analiza restrykcyjna. W taki sposób mogą być wykrywane mutacje, których powstanie wiąże się z utworzeniem lub zanikiem sekwencji nukleotydów rozpoznawanej przez dany enzym restrykcyjny. Wykrywanie szeregu mutacji wymaga jednak w dalszym ciągu stosowania bardziej złożonych technik molekularnych. Identyfikacja mutacji w badaniach rutynowych opiera się o handlowo dostępne testy diagnostyczne. Umożliwiają one identyfikację 8 – 12 najczęściej występujących mutacji w genie CFTR.

Tabela 1

Mutacje najczęściej odpowiedzialne za defekt genu CFTR

Nazwa mutacji

Lokalizacja

Badana populacja (%)

Świat*
(%)

∆F508

ex 10

54

66

del21kb

del2,3

2,6

 

G542X

ex 11

2,5

2,4

3849+10kb >T

in 19

2,3

0,2

1717-1G>A

in 10

2,2

0,6

N1303K

ex 21

1,9

1,3

R553X

ex 11

1,2

0,7

2184insA

ex4

0,9

0,1

W1282X

ex 20

0,6

1,2

mutacje sporadyczne

 

5,0

 

allel CF (nieokre ślony)

 

26,8

 

* dane Cystic Fibrosis Genetic Analysis Consortium
Zacieniowano mutacje najczęściej występujące w populacji polskiej

Przeprowadzone do tej pory, w Zakładzie Genetyki Medycznej Instytutu Matki i Dziecka, badania dla ponad 780 chorych na mukowiscydozę wskazują, że obecnie możliwa jest identyfikacja ponad 70% wszystkich mutacji w tym genie (Tabela 1).

Analiza markerów polimorficznych

Pod pojęciem markera polimorficznego rozumiemy możliwą do wykrycia sekwencję nukleotydów w DNA występującą minimum w dwóch postaciach allelicznych. Ze względu na położenie markery polimorficzne dzieli się na zewnątrz- i wewnątrzgenowe. Identyfikacja markera polimorficznego możliwa jest zarówno techniką hybrydyzacji jak i techniką powielania (PCR). Bardzo przydatna diagnostyczne jest tak zwana analiza haplotypów. Haplotyp określa układ alleli kilku różnych markerów polimorficznych. Analiza haplotypu znacznie uprawdopodobnia wynik badania diagnostycznego.

Gdy wybraną metodą diagnostyczną jest badanie polimorfizmu markerów, analizie DNA muszą być poddani, oprócz chorego, także jego rodzice. Tylko wynik, który umożliwia prześledzenie sposobu dziedziczenia zmutowanych alleli danego genu od obojga rodziców jest diagnostyczne informacyjny. Analiza markerów polimorficznych obciążona jest ryzykiem związanym z możliwością wystąpienia rekombinacji pomiędzy miejscem mutacji a locus wykrywanego markera polimorficznego. Ryzyko to dla markerów polimorficznych stosowanych w diagnostyce mukowiscydozy jest niewielkie (0,004).

Dla populacji polskich rodzin ryzyka mukowiscydozy określono informacyjność 11 zewnątrzgenowych markerów polimorficznych. Najczęściej wyniki informacyjne otrzymano dla markerów KM19/PstI, XV2c/TaqI i D9/MspI (Tabela 2). Analiza haplotypów markerów XV2c i KM19 wykazała, że tak zwany haplotyp B (allel 1 XV2c i allel 2 KM19) w populacji polskiej w ponad 70% występuje wraz ze zmutowanym genem CFTR. Jest to haplotyp największego ryzyka występowania mutacji w tym genie. W populacji polskiej haplotyp B sprzężony jest z mutacją ∆F508 w 98% a w ponad 40% towarzyszy również innym mutacjom.

POSTĘPOWANIE DIAGNOSTYCZNE

Weryfikacja rozpoznania klinicznego

Tak jak dla szeregu innych chorób dziedzicznych pełna weryfikacja rozpoznania klinicznego mukowiscydozy możliwa jest tylko na poziomie molekularnym. W mukowiscydozie taką weryfikację zapewnia identyfikacja mutacji w obu allelach genu CFTR. W populacji polskiej weryfikacja rozpoznania możliwa jest dla około połowy diagnozowanych przypadków. Wynika to ze stosunkowo niskiej, niespełna 70%, częstości wykrywania mutacji w genie CFTR.

Określanie nosicielstwa mutacji w rodzinie ryzyka genetycznego

Badania nosicielstwa zmutowanego genu CFTR możliwe jest poprzez identyfikację mutacji lub analizę sposobu dziedziczenia genu. Badanie oferowane jest wszystkim członkom rodziny probanda dla którego określono pełny genotyp tj. zidentyfikowano mutacje w obu allelach genu CFTR, względnie otrzymano wynik informacyjny w badaniu markerów polimorficznych.

Tabela 2

Informacyjność badanych markerów polimorficznych

RFLP (1)

informacyjność badania (%)

sonda/enzym

pełna (2)

częściowa (3)

brak (4)

KM19/PstI

42

47

11

XV2c/TaqI

23

56

21

D9/MspI

32

54

14

metH/TaqI

11

49

40

metD/TaqI

4

42

54

J3.11/MspI

9

39

52

metD/BanI

6

50

44

7c22/EcoRI

0

36

64

E6/TaqI

11

67

22

W3D1.4/HindIII

0

25

75

met5/MspI

0

20

80

1 – Typ markera polimorficznego i rodzaj analizy DNA.
2 – Możliwość ustalenia dziedziczenia się genu CFTR od obojga rodziców
3 – Możliwość ustalenia dziedziczenia się genu CFTR od jednego z rodziców
4 – Brak możliwości ustalenia sposobu dziedziczenia genu CFTR

Zacieniowano markery o najwyższym stopniu informacyjności

Diagnostyka prenatalna

Diagnostyka prenatalna mukowiscydozy oferowana jest w I i II trymestrze ciąży. Źródłem DNA do analizy molekularnej są komórki trofoblastu lub amniocyty. Z doświadczeń Poradni Genetycznej Zakładu Genetyki Medycznej Instytutu Matki i Dziecka wynika, że wiele rodzin ryzyka mukowiscydozy zainteresowanych jest ta formą pomocy, akceptuje ją a niekiedy wręcz uzależnia planowanie ciąży od możliwości przeprowadzenia badania prenatalnego. Decyzje o poddaniu się badaniom prenatalnym podejmowane są także przez te rodziny, które nie decydują się na przerwanie ciąży po rozpoznaniu prenatalnym choroby.

Analiza molekularna umożliwia wykonanie diagnostyki prenatalnej już w 10 tygodniu ciąży. Badanie zasadniczo oferowane jest tylko tym rodzinom ryzyka mukowiscydozy, dla których wcześniej określono genotyp probanda względnie otrzymano wynik informacyjny w analizie markerów polimorficznych. Ze względu na możliwości rekombinacji DNA na odcinku pomiędzy miejscem mutacji a lokalizacją markera, ten typ badania nie jest zalecany. W przypadku analizy markerów polimorficznych, ze względu na małe ilości DNA, diagnostyka powinna być wykonana techniką PCR.

Badania przesiewowe

Metody analizy DNA umożliwiają podjęcie badań przesiewowych, których celem byłoby ustalanie nosicielstwa zmutowanego genu CFTR w ogólnej populacji. Zasadność tego typu badań określa zarówno częstość występowania nosicieli zmutowanego genu CFTR w populacji jak i charakter choroby. Oddzielnej dyskusji wymagają problemy natury etycznej i prawnej dotyczące wprowadzenia tego typu programów.

Ze względu na wysoką heterogenność mutacji w genie CFTR badania przesiewowe opierają się głównie o identyfikację mutacji występujących najczęściej, w praktyce o identyfikację mutacji ∆F508. Stosunkowo niska częstość występowania tej mutacji w populacji polskiej poddaje jednak w wątpliwość zasadność podjęcia takiego programu niezależnie od oceny kosztów finansowych takiego przedsięwzięcia. Wydaje się, że do czasu ewentualnego podwyższenia wykrywalności mutacji w genie CFTR w populacji polskiej, molekularne badania przesiewowe powinny być prowadzone jedynie dla rodzin ryzyka genetycznego.

INTERPRETACJA WYNIKÓW ANALIZY DNA

Spośród wszystkich znanych do tej pory mutacji występujących w genie CFTR, ∆F508 jest mutacją najczęściej odpowiedzialną za defekt genu. Częstość jej występowania w populacji polskiej wynosi 54%. Wśród chorych na mukowiscydozę, osoby o genotypie ∆F508/∆F508 stanowią 29% (Tabela 3).

Tabela 3

Możliwość weryfikacji rozpoznania klinicznego
mukowiscydozy badaniem mutacji ∆F508

Genotyp

Częstość wystepowania1

∆F508/∆F508

0,54 x 0,54 = 0,292

∆F508/ m

2 x 0,54 x 0,46 = 0,496

m / m

0,46 x 0,46 = 0,212

Tylko więc u niespełna 1/3 chorych na mukowiscydozę identyfikacja mutacji ∆F508 umożliwia weryfikację rozpoznania klinicznego choroby. W pozostałych przypadkach u około połowy badanych ∆F508 jest tylko jedną z mutacji warunkujących chorobę, a w 19% za mukowiscydozę odpowiedzialne są inne, niż delecja F508, mutacje w genie CFTR.

Tabela 4

Określanie ryzyka urodzenia dziecka z mukowiscydoza na podstawie wyników badania mutacji ∆F508 w małżeństwach zgłaszających się po poradę

Osoba badana

Badanie obecności mutacji
∆F508

Ryzyko urodzenia
dziecka z CF(1)

wykonano

Wynik

1/2

nie

?

1 : 2500

1

tak

1 : 5882

2

nie

?

 

1/2

tak

1 : 13158

1

tak

+

1 : 232

2

tak

 

1

tak

+

1 : 102 (2)

2

nie

?

 

1 – dla uproszczenia obliczeń przyjęto ryzyko nosicielstwa zmutowanego genu jak 1 do 25
2 – wartość prawdziwa dla każdego pewnego nosiciela mutacji w genie CFTR
+ / – – obecność / brak mutacji ∆F508
? – nie badano
1/2 – matka/ojciec

Możliwość identyfikacji mutacji ∆F508 modyfikuje również ocenę ryzyka urodzenia się dziecka z mukowiscydoza w rodzinach, zgłaszających się do poradni genetycznej, w których obawa wynika np. z faktu straty dziecka, u którego podejrzewano, lecz nie potwierdzono rozpoznania mukowiscydozy. W Polsce 1 dziecko na 2300 żywo urodzonych obciążone jest mukowiscydozą. Fakt nie stwierdzenia, w danej rodzinie, mutacji ∆F508 u obojga małżonków zmniejsza ok. 6-krotnie, w stosunku do populacyjnego, ryzyko urodzenia się chorego dziecka (Tabela 4).

Analiza markerów polimorficznych umożliwia również ocenę ryzyka występowania mutacji w genie CFTR. W populacji polskiej 71% chromosomów niosących mutacje w tym genie posiada haplotyp B. Przy założeniu, że częstość występowania zmutowanego genu CFTR w populacji jest 1/50, prawdopodobieństwo wystąpienia mutacji u osoby, u której zidentyfikowano haplotyp B jest jak 1 na 16, a haplotyp C (allele 2 i 2) jak 1 na 244 (Tabela 5).

Tabela 5

Ryzyko z jakim chromosom o danym haplotypie
(XV2c i KM19) jest „chromosomem CF”

Haplotyp

Ryzyko

XV2c : KM19 (1)

 

A 1 : 1

1 : 75

B 1 : 2

1 : 16

C 2 : 1

1 : 244

D 2 : 2

1 : 147

(1) 1/2 – Allele danego markera polimorficznego odpowiednio o większej/mniejszej masie cząsteczkowej.

MODEL POSTĘPOWANIA DIAGNOSTYCZNEGO

Znajomość genu i występujących w nim mutacji sprawia, że wykrywanie mutacji powinno być podstawowym testem analizy molekularnej w przypadkach rozpoznania klinicznego mukowiscydozy. Wykrycie obu mutacji umożliwia weryfikację rozpoznania klinicznego, identyfikację nosicieli zmutowanego genu oraz diagnostykę prenatalną. Występowanie w genie CFTR kilkuset mutacji powoduje jednak, że analiza wszystkich znanych mutacji z punktu widzenia diagnostyki klinicznej jest niemożliwa. W diagnostycznym badaniu rutynowym identyfikowane powinny być mutacje występujące w populacji polskiej najczęściej. Fakt wysokiej heterogenności zmian mutacyjnych w genie CFTR powoduje, że identyfikacja mutacji musi być tam gdzie jest to możliwe poszerzona o analizę markerów polimorficznych. Badanie polimorfizmu DNA opierające się w swojej istocie na rozpoznaniu klinicznym może być wykorzystane jednak tylko w badaniu nosicielstwa genu wśród krewnych chorego i w diagnostyce prenatalnej choroby.

W wyniku badań polskiej populacji chorych na mukowiscydozę i ich rodzin oraz doświadczeń innych, światowych ośrodków badawczych zaproponowano optymalny tok postępowania diagnostycznego (Rycina 1).

Kolejność badania poszczególnych mutacji powinna być funkcją częstości występowania tych mutacji oraz łatwości identyfikacji. Analizę powinno prowadzić się dla mutacji, które w populacji polskiej występują z częstością minimum 1% (por. Tabela 2). Określenie informacyjności, w populacji polskiej, 11 markerów polimorficznych jest podstawą zaproponowania optymalnej procedury diagnostycznej wykorzystującej ten typ analizy DNA. W pierwszej kolejności należy przebadać miejsca polimorficzne wykrywane po cięciu enzymem PstI (sonda KM19) lub MspI (sonda D9). W poszukiwaniu informacyjnego układu alleli kolejnym badanym RFLP powinna być analiza polimorfizmów wykrywanych po cięciu enzymem TaqI z zastosowaniem w kolejności sond XV2c, metD, metH i E6. Często wyniki informacyjne przynosi dopiero badanie polimorfizmu metD/BanI. W praktyce każde badanie powinno rozpocząć się od przebadania polimorfizmów KM19/PstI i XV2c/TaqI co w przypadku uzyskania informacyjnego układu alleli daje dodatkowo możliwość analizy haplotypów.

Tabela 6

Koszty diagnostyki molekularnej mukowiscydozy

Ośrodek

Typ badania

Cena $

Uwagi

Johns Hopkins DNA Diagnostic Lab (Baltimore, USA)

postnatalne

100

17 mutacji

j.w.

prenatalne

360

j.w.

j.w.

postnatalne

270

analiza polimorfizmu KM19/PstI i XV2X/TaQ1

j.w.

prenatalne

600

j.w.

Hospital for Sick Children (Toronto, Kanada)

postnatalne

263

identyfikacja mutacji

Health Maintance Organization www.geneletter.org

postnatalne

85

zakres bada ń nieznany

KOSZTY BADAŃ

W praktyce, w badaniach rutynowych identyfikowane są te mutacje, które włączono w handlowo dostępne zestawy diagnostyczne. W chwili obecnej poza del21kb identyfikacja wszystkich pozostałych mutacji jest możliwa za pomocą takich testów. Wykorzystywane do tej pory testy firmy Inogenetics umożliwiały identyfikację 8 mutacji (∆F508, ∆I507, G542X, 1717-1G>A, N1303K, R553X, W1282X, G551D). Mutacje del21kb, i 3849+10kb wymagały wykonania dodatkowo niezależnej analizy. Koszty materiałowe testu Inogenetics dla jednego pacjenta kształtowały się w granicach 250 zł. Nowe zestawy umożliwiają identyfikację 27 mutacji za cenę dwukrotnie wyższą. Mogą być one również wykorzystywane w diagnostyce molekularnej atypowych postaci mukowiscydozy.

Dla porównania w Tabeli 6 przedstawiono koszty badań diagnostycznych mukowiscydozy w trzech amerykańskich ośrodkach.

BADANIA MOLEKULARNE MUKOWISCYDOZY W POLSCE

Analizę DNA w mukowiscydozie w Polsce rozpoczęto w 1986 roku w Zakładzie Genetyki Instytutu Matki i Dziecka. Od kilku lat badania molekularne prowadzone są również w Zakładzie Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu. W obu tych ośrodkach rutynowo identyfikuje się najczęściej występujące mutacje w genie CFTR. Diagnostyka prenatalna mukowiscydozy wykonywana jest jedynie w Zakładzie Genetyki Medycznej Instytutu Matki i Dziecka.

Zainteresowanie mukowiscydozą sprawia, że obecnie obserwujemy wzrost liczby ośrodków podejmujących się diagnostyki molekularnej tej choroby. Badania tego typu prowadzone są w Zakładzie Genetyki Medycznej CMUJ, w Akademiach Medycznych w Lublinie, we Wrocławiu, a ostatnio w Łodzi.

SYSTEM KONTROLI BADAŃ

Wykonanie molekularnego badania diagnostycznego wymaga: 1) otrzymania DNA genomowego, 2) powielenia, w reakcji PCR, odpowiednich fragmentów genu CFTR, 3) wykonania analizy, 4) interpretacji wyniku.

Dostępne na rynku proste testy diagnostyczne stwarzają możliwość wykonania analizy DNA w prawie każdym laboratorium biochemicznym. Wydaje się jednak, że badania molekularne, w tym badania molekularne mukowiscydozy, powinny być koncesjonowane przynajmniej z dwóch powodów.

Po pierwsze w większości analiz źródłem DNA są leukocyty krwi obwodowej. Praca z krwią wymaga zachowania rygorystycznych zasad zarówno standardu pracowni jak i przeszkolenia i zabezpieczenia personelu laboratorium.

Po drugie interpretacja wyniku powinna być przeprowadzona najlepiej przez doświadczonych lekarzy z poradni genetycznej. Błędna lub niepełna interpretacja analizy DNA, wynikająca z braku znajomości sposobu dziedziczenia czy rodzaju i częstości występowania mutacji w genie CFTR może z jednej strony prowadzić do niepotrzebnego stresu, z drugiej zaś do braku zapewnienia odpowiedniej opieki medycznej i możliwości dodatkowych badań genetycznych. Ponadto wynik analizy DNA jest istotny nie tylko dla badanego, ale również jego rodziny. Powinien podlegać ochronie tak jak ochrona danych osobowych. Jego udostępnianie regulowane jest bowiem zasadami etyki lekarskiej i przepisami odpowiednich ustaw. Ujawnienie wyniku analizy DNA osobom lub instytucjom do tego nie powołanym może bowiem naruszać prawa jednostki. Wydaje się, że kilka laboratoriów specjalizujących się w diagnostyce mukowiscydozy byłoby zdolne do zapewnienia, w Polsce, pełnego serwisu badań molekularnych.

ZAKOŃCZENIE

Mukowiscydoza jest chorobą przewlekłą. Ze względu na częstość występowania, konieczność długotrwałego, wielospecjalistycznego i drogiego leczenia oraz przebieg choroby, stanowi problemem społeczny. Ranga tego problemu będzie rosła wraz z rozwojem i bogaceniem się polskiego społeczeństwa.

Podstawowym celem molekularnych badań diagnostycznych w mukowiscydozie jest weryfikacja rozpoznania klinicznego oraz zapewnienie rodzinom ryzyka genetycznego odpowiedniej opieki lekarskiej. Wydaje się jednak, że badania molekularne mukowiscydozy, tak jak i innych chorób dziedzicznych mają dodatkowy wymiar jakim jest profilaktyka. Jednym z elementów profilaktyki wtórnej są badania przesiewowe. Badania przesiewowe w kierunku nosicielstwa choroby Taya-Sachsa u Żydów aszkenazyjskich prowadzone w ciągu dwudziestu lat doprowadziły do dwudziestokrotnego spadku częstości występowania tej choroby. Podobnie obiecujące wyniki zanotowano po badaniach przesiewowych w kierunku talasemii u osób z basenu Morza Śródziemnego. Również po dwudziestu latach realizacji programu częstość występowania tej choroby obniżyła się z 1 na 2500 do 1 na 1200.

PIŚMIENNICTWO UZUPEŁNIAJĄCE
  • 1. CF Genetic Analysis Consortium (http://www.genet.sickkids.on.ca/cftr/)
  • 2. CF Genetic Analysis Consortium. Correlation between genotype and phenotype in patients with cystic fibrosis. New Engl. J. Med. (1993) 329:1308-13
  • 3. CF Genetic Analysis Consortium (1994) Population variations of common cystic fibrosis mutations. Hum. Mut. 4:167-77
  • 4. Chillon M. i wsp. Mutations in the cystic fibrosis gene in patients with congenital absence of the vas deferens. New Engl. J. Med. (1995) 332:1475-80
  • 5. Estivill X. i wsp., Geographic distribution and regional origin of 272 cystic fibrosis mutations in European population. Human Mutation 1997, 10: 135-154
  • 6. Kerem B. i wsp. Identification of the cystic fibrosis gene: genetic analysis. Science (1989) 245:1073-80
  • 7. Riordan J.R., i wsp. Identification of the cystic fibrosis gene: cloning and characterization of complementary DNA. Science (1989) 245:1066-73
  • 8. Rommens J.M., i wsp. Identification of the cystic fibrosis gene: chromosome walking and jumping. Science (1989)245:1059-65
  • 9. Welsh M.J. i wsp. Cystic fibrosis. In: Scriver C, Beaudet A, Sly W, Valle D (wyd.) The metabolic and molecular bases of inherited disease. McGraw-Hill Inc., New York., (1995) 3: 3799-3876
  • 10. Zielenski J. i wsp. Genomic DNA sequence of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene. Genomics (1991) 10:214-28
  • 11. Zielenski J., Tsui L-C. Cystic fibrosis: genotypic and phenotypic variations. Ann. Rev. Genet. (1995) 29:777-807
  • 12. Zielenski J Genetyczne determinanty zmienności fenotypowej w mukowiscydozie. Medycyna Wieku Rozwojowego 1997, 1 (4), 649.
PIŚMIENNICTWO ZAKŁADU GENETYKI MEDYCZNEJ Z ZAKRESU MUKOWISCYDOZY
  • 1. Bal J. i wsp., Zastosowanie metod analizy DNA w diagnostyce chorób genetycznie uwarunkowanych. Ped Pol 1987, 62, 192.
  • 2. Maciejko D. i wsp., Badanie polimorfizmu fragmentów restrykcyjnych DNA w diagnostyce mukowiscydozy. Ped Pol 1989, 64,81
  • 3. Bal J. i wsp., Frequency of the cystic fibrosis mutation ∆F508 in Poland. Hum Genet 1991, 86, 329.
  • 4. Bal J. i wsp., A cystic fibrosis patient homozygous for the nonsense mutation R553X. J Med Gen 1991, 28, 715
  • 5. Reiss J. i wsp., Discrimination between recurrent mutation and identity by descant: application to point mutation in exon 11 of CFTR gene. Hum Mut 1991, 87, 457.
  • 6. Bal J. Molekularne podłoże mukowiscydozy. Postępy Biochemii 1991,37, 153
  • 7. Bal J. i wsp., Mukowiscydoza – nowe możliwości diagnostyczne wykorzystujące metody analizy DNA Ped Pol 1991, 66, 111.
  • 8. Bal J. i wsp., Simple non-radiation detection of CFTR mutation N1303K by artificial creation of restriction site. Mol Cell Probes 1992, 6, 9.
  • 9. Bal J. i wsp., Zastosowanie sond molekularnych DNA w diagnostyce mukowiscydozy – analiza polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych DNA (RFLP) w 22 rodzinach wysokiego ryzyka. Tygodnik Lekarski 1992, 47, 216
  • 10. Bal J. i wsp., The frequency of mutations in exon 11 of CF gene in Polish patients. Acta Biochem Pol 1992, 39, 245.
  • 11. Maciejko D. i wsp., Wyniki badania polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych DNA (RFLP) w mukowiscydozie. Optymalny sposób postępowania diagnostycznego. Ped Pol 1992, 67, 213.
  • 12. Osborne L. i wsp., Incidence and expression of the N1303K mutation of the cystic fibrosis (CFTR) gene. Hum Mut 1992, 89, 653
  • 13. Maciejko D. i wsp., Znaczenie wyników badań molekularnych mukowiscydozy w Polsce w kontekście ich przydatności dla poradnictwa genetycznego. Ped Pol 1992,67,222.
  • 14. Bal J. i wsp., Zastosowanie badań molekularnych w prenatalnym rozpoznawaniu mukowiscydozy. Ped Pol 1994, 69,329
  • 15. Bal J. Mukowiscydoza – podstawy wprowadzenia somatycznej terapii genowej. Postępy Biochemii 1994,40, 86
  • 16. Bal J. i wsp., Mukowiscydoza – od genu do terapii. Kosmos 1994, 43, 419.
  • 17. Kazazian H.H. i wsp., Population variation of common cystic fibrosis mutations. Hum Mut 1994, 4, 167.
  • 18. Nowakowska A. i wsp., Próba oceny zależności pomiędzy fenotypem a genotypem wśród 65 chorych na mukowiscydozę. Ped Pol 1995, 70, 633.
  • 19. Bal J. i wsp., Rodzaj i częstość występowania mutacji w genie CFTR – znaczenie wyników identyfikacji mutacji w genie CFTR w Polsce dla poradnictwa genetycznego i badań przesiewowych. Ped Pol 1995, 70, 627.
  • 20. Devoto M. i wsp., No evidence for segregation distortion of cystic fibrosis alleles among sibs of cystic fibrosis patients. Eur J Hum Genet 1995,3, 324.
  • 21. Estivil X. i wsp., Geographic distribution and regional origin of 264 cystic fibrosis mutations in European population. Hum Genet 1997, 10, 135.
  • 22. Witt M. i wsp., Częstość występowania mutacji genu CFTR u chorych na mukowiscydozę w Polsce. Ped Pol 1997, 72, 665.
  • 23. Sobczyńska A. i wsp., Azoospermia obstrukcyjna a mutacje w genie CFTR – genetyczne podstawy zespołu obustronnej niedrożności nasieniowodów (CBVAD). Terapia 1997, 12, 25.
  • 24. Bal J., Sobczyńska A. Mukowiscydoza – modelowa choroba dziedziczna. Postępy Biologii Komórki 1998, 25, sup. 10, 105.
  • 25. Pogorzelski A. i wsp., Mutacje genu CFTR u chorych na mukowiscydozę w Polsce. Acta Pneumonologica et Allergolica Pediatrica 1998, 2, 5.
  • 26. Zieleński J. i wsp., Detection of a cystic fibrosis modifier (CFM1) locus for meconium ileus on human chromosome 19q13. Nature Genetics 1999, 22, 128.
  • 27. Witt M. i wsp., Częstość występowania mutacji oraz genotypów genu CFTR u dorosłych chorych na mukowiscydoze w Polsce. Pneumonologia i Alergologia Polska, 1999 (w druku).
  • 28. Macek M. i wsp., Common CFTR mutation distribution study in Eastern Europe. Europ. J. Hum. Genet. 2000 (w druku).
  • 29. Dork T. i wsp., A novel 21-kilobase deletion, CFTR del2,3(21kb), in the CFTR gene: a cystic fibrosis mutation of Slavic origin common in Central and East Europe. Hum Genet 2000 (w druku).
  • 30. Sobczyńska A. i wsp., Identyfikacja mutacji i zmian polimorficznych w genie CFTR u pacjentów z azoospermią obstrukcyjną. Wiadomości Lekarskie 2000 (w druku).
ANEKSY

Izolacja DNA z pełnej krwi (świeżej lub zamrożonej)

Mieszanina LIZ-MIX 5x (500 ml)

  • – 20,73 g NH4Cl
  • – 2,3 g KHCO3
  • – 10 ml 0,5 M EDTA

Liza erytrocytów

Do probówki zawierającej 200 ľl 0,5 M EDTA pobrać około 5 – 10 ml krwi. Odwirować przez 10 min. przy 3 tys. rpm. w temp. 40C. Usunąć osocze i dodać po 15 ml mieszaniny LIZ-MIX 1x. Delikatnie wymieszać i wstawić do lodu na 10-15 min. (do przejaśnienia krwi). Po zlizowaniu wirować 10 min. przy 3 tys. rpm. w 40C. Supernatant usunąć a pelet zawiesić w 5 ml mieszaniny 1x i ponownie wirować 10 min. przy 3 tys. w 40C. Osad leukocytów na tym etapie można zamrozić lub kontynuować dalej procedurę.

Liza leukocytów (metoda wysalania NaCl wg Millera i wsp. Nucl. Acid Res. 1088,16, 1215)

  • – 5 ml jałowej mieszaniny 75 mM NaCl/1mM EDTA
  • – 12 ľl proteinazy K (20 mg/1ml)
  • – SDS 10%

Osad leukocytów delikatnie zawiesić w 5 ml NaCl/EDTA a następnie dodać 500 ľl 12 ľl proteinazy K. Inkubować w 370C pozostawiając do następnego dnia.

Izolacja DNA.

Dodać 1,5 ml 6 M NaCl i wytrząsać na Vorteksie 15 sekund. Wirować 10 min. 15 tys. rpm. w temp. pokojowej. Po ponownym odwirowaniu do supernatantu dodać równą obiętość zimnego izopropanolu. Wytrącić DNA delikatnie mieszając lub nawijać DNA na bagietkę. Kłak DNA przepłukać 70% etanolem. Po wysuszeniu DNA zawiesić w ok. 500 ľl buforu TE (10 mM Tris, 1 mM EDTA pH 7,0)

Identyfikacja markerów polimorficznych

Omówienie metod identyfikacji wykorzystanych markerów polimorficznych przedstawiono w Bal J. i wsp. Tygodnik Lekarski 1992, 39, 245.

Identyfikacja mutacji

Mutacje ∆F508, G551D, G542X, R553X, W1282X, ∆I507, N1303K, 1717-1 wykrywano stosując zestaw CF-2 (Inogenetics). Analizę wykonywano zgodnie z zaleceniami producenta. Mutację 3849+10kb identyfikowano wg Highsmith W.E. i wsp. (New England J. Med. 1994, 13, 974) a mutację del21kb wg Dork T. i wsp. Hum Genet. (w druku).

INSTYTUT MATKI I DZIECKA, ZAKŁAD GENETYKI MEDYCZNEJ
Kierownik Zakładu Prof. dr hab. Tadeusz Mazurczak
TADEUSZ MAZURCZAK, JERZY BAL, EWA OBERSZTYN, AGNIESZKA SOBCZYŃSKA-TOMASZEWSKA, WOJCIECH WISZNIEWSKI
Zasady diagnostyki molekularnej mukowiscydozy. Identyfikacja mutacji i zmian polimorficznych w genie cftr. Kryteria i zasady procedury diagnostycznej oraz systemu kontroli jakości badań
EKSPERTYZA NAUKOWA, WYKONANA NA ZLECENIE MINISTERSTWA ZDROWIA, WARSZAWA 1999

Podstawowe wiadomości z genetyki

Jedną z pierwszych informacji jaką otrzymują rodzice dowiadujący się o rozpoznaniu mukowiscydozy u swojego dziecka jest wiadomość, że ta choroba jest wrodzona i uwarunkowana genetycznie. Do zrozumienia lekarza i ułatwienia rozmowy z genetykiem udzielającym porady niezbędna jest znajomość kilku podstawowych terminów genetyki molekularnej.

Biuletyn „Mukowiscydoza” Nr 10 – 1997
str. 29-36
Andrzej Pogorzelski
Klinika Bronchologii i Mukowiscydozy, Rabka
tytuł: Podstawowe wiadomości z genetyki

DNA

Te trzy litery, (czytane de-en-a j są skrótem długiej nazwy pewnej olbrzymiej cząsteczki – kwasu dezoksyrybonukleinowego. DNA jest zbudowany z cząsteczek cukru i czterech zasad (Adenina, Guanina, Cytozyna, Tymina). W bardzo dużym uproszczeniu można powiedzieć, że budowa DNA przypomina drabinę. Dwie długie żerdzie są utworzone z bardzo wielu cząsteczek cukru. Obie żerdzie są połączone poprzecznymi szczeblami złożonymi z dwóch zasad każdy. „Drabina DNA” zawiera cztery rodzaje szczebli (A-T, T-A, C-G, G-C). Rysunek na stronie przedstawia schemat budowy DNA.

DNA obecny w każdej komórce ludzkiego ciała, tzw. ludzki genom, zawiera około 6 miliardów par zasad. Dość trudno wyobrazić sobie drabinę z sześcioma miliardami szczebli. Rzeczywista, łączna długość DNA w każdej komórce wynosi około 12 metrów. DNA obecny w komórkach jest podzielony na dwie identyczne połówki, dwie tzw. kopie, każda długości 3 miliardów par zasad („szczebli”).

CHROMOSOMY

Każda z tych dwóch drabin, żeby mogła się pomieścić w pewnej części komórki, tzw. jądrze, jest podzielona na 23 mniejsze fragmenty przypominające ciasno zwinięte kłębki sznurowej drabinki – DNA. Nazywamy je chromosomami. Człowiek w każdej swojej komórce ma po 23 pary chromosomów. Swoim dzieciom przekazujemy po jednym chromosomie z każdej pary, czyli łącznie 23 pojedyncze chromosomy. Każdy z nas otrzymał jeden chromosom z danej pary od swojej matki, a drugi chromosom z tej samej pary od swojego ojca. Każda para chromosomów oglądana pod mikroskopem ma charakterystyczny wygląd. Dzięki temu genetycy mogą odróżniać je od siebie. Pary oznaczono kolejnymi cyframi, od 1 do 23.

Schemat fragmentu cząsteczki DNA

Schemat fragmentu cząsteczki DNA

GENY

Cząsteczka DNA jest dla żywego organizmu czymś w rodzaju „instrukcji działania”. Bardzo dokładnie określona kolejność (sekwencja) ułożenia poszczególnych par zasad („szczebli”) to rodzaj pisma (tzw. kod genetyczny) jakim organizm notuje informacje konieczne do swojego funkcjonowania. Większość tych informacji dotyczy sposobu produkcji różnego rodzaju białek. Fragment DNA, zawierający informację niezbędną do syntezy jednego określonego białka nazywa się genem. Długość genu zależy od wielkości białka, którego budowę opisuje (koduje). Jeden gen może składać się zarówno z około 1000 par zasad („szczebli”), ale są też geny zawierające dwa miliony par zasad. W obrębie całego ludzkiego genomu, całego DNA, znajduje się około 70 000 par genów. Każdy gen, mieszczący się na którymś z chromosomów, ma swojego bliźniaka na drugim chromosomie danej pary. Obecnie wiadomo, że około 5000 genów bierze udział w powstawaniu różnych chorób.

ALLELE

Większość fizycznych różnic pomiędzy ludźmi, np. w kolorze oczu, włosów i skóry, budowie ciała itp., wynika z drobnych różnic w budowie naszych genów. Każdy gen może występować w wielu różnych odmianach, zwykle minimalnie różniących się kolejnością ułożenia (sekwencją) par zasad. Takie odmiany jednego genu nazywają się allelami. Ich ilość może być bardzo duża, np. jak dotąd opisano ponad 600 różnych alleli genu odpowiedzialnego za powstawanie mukowiscydozy. Ponieważ nasze geny występują w parach, dlatego też jeden konkretny człowiek może mieć najwyżej dwa różne allele (odmiany) danego genu, każdy na jednym z chromosomów danej pary. Jeżeli allele na obu chromosomach są identyczne, stan taki określamy „homozygotycznością”, jeżeli zaś są różne – „heterozygotycznością”.

Określenia „allel chorobowy” używa się do określenia odmiany genu powodującej powstanie choroby, np. mukowiscydozy. Prawidłowy gen odpowiedzialny za wytwarzanie białka nazywanego w skrócie CFTR (gen CFTR) informuje organizm jak produkować je we właściwej postaci. Natomiast chorobowe allele genu CFTR zawierają błędną informację i odpowiadają za syntezę nieco zmienionego białka CFTR. Ta zmiana powoduje zaburzenia w działaniu CFTR i rozwój objawów chorobowych znanych jako mukowiscydoza.

MUTACJA

Jak wspomniano wyżej, kolejność par zasad w ludzkim DNA, w obrębie poszczególnych genów, jest ściśle określona. Jakąkolwiek zmianę tej kolejności (sekwencji) nazywamy mutacją. Za powstanie mukowiscydozy najczęściej odpowiada mutacja określana symbolem 4F508. Polega ona na braku 3 spośród okolo 250 000 par zasad („szczebli”) tworzących gen CFTR. Ten drobny defekt powoduje, że wyprodukowane na podstawie zmutowanego genu białko CFTR jest pozbawione jednego aminokwasu (fenyloalaniny), podstawowej cegiełki z jakich są zbudowane białka. Brak jednego aminokwasu, położonego normalnie jako 508 w łańcuchu 1480 aminokwasów tworzących białko CFTR, wystarcza do rozwoju objawów chorobowych. Mukowiscydozę nazywamy chorobą jednogenową dlatego, że do jej powstania przyczynia się uszkodzenie tylko jednej pary genów (genów CFTR).

DZIEDZICZENlE RECESYWNE

Choroby jednogenowe mogą być przekazywane potomstwu (dziedziczone) w sposób dominujący lub recesywny. O dziedziczeniu dominującym mówimy wówczas kiedy do powstania choroby wystarczy obecność tylko jednego uszkodzonego (zmutowanego) genu. Wówczas drugi z tej pary genów jest prawidłowy. Dziedziczenie recesywne zachodzi wtedy, kiedy do powstania choroby konieczna jest obecność dwóch zmutowanych genów. Jeżeli człowiek posiada tylko jeden uszkodzony gen tego typu wówczas choroba nie powstanie. Taką osobę nazywamy nosicielem uszkodzonego genu (cechy recesywnej), np. nosicielem mukowiscydozy. Każdy rodzic dziecka chorego na mukowiscydozę jest zdrowym nosicielem chorobowego allelu CFTR.

Poniżej przedstawiono schemat zasad dziedziczenia recesywnego.

DZIEDZICZENIE AUTOSOMALNE RECESYWNE

Schemat dziedziczenia recesywnego

Czarna połowa postaci rodziców symbolizuje nieprawidłowy, zmutowany gen CFTR, zaś biała połowa ma określać drugi, zdrowy gen CFTR. Ponieważ dziecko otrzymuje zarówno od matki jak i od ojca tylko jeden z ich pary genów, więc może dostać od każdego z rodziców albo chory, albo zdrowy gen. Jeżeli zdarzy się tak, że od każdego rodzica dziecko dostanie po zdrowym genie wówczas będzie zdrowe i nie będzie nosicielem nieprawidłowego genu CFTR (genu CF). Jeżeli dziecko otrzyma zdrowy gen od jednego rodzica, a gen CF od drugiego rodzica wówczas jest, podobnie jak rodzice, zdrowym nosicielem genu CF. Jeżeli dziecko otrzyma od obojga rodziców uszkodzony gen wówczas będzie chore na mukowiscydozę.

Te zasady dziedziczenia w przypadku mukowiscydozy są niezmienne. Powodują, że 25% dzieci (jedno spośród czterech) rodziców będących nosicielami CF rodzi się chore. Jest to jednak zasada sprawdzająca się tylko przy obliczeniach prowadzonych w grupach liczących przynajmniej kilkadziesiąt rodzin obciążonych mukowiscydozą. Sytuacja w jednej konkretnej rodzinie może być najróżniejsza. Może się zdarzyć, że rodzice nosiciele mogą mieć tylko zdrowe dzieci i nigdy nie dowiedzą się, że są nosicielami. Z drugiej strony wszystkie dzieci jakichś innych rodziców mogą być chore na mukowiscydozę. Pomiędzy tymi skrajnościami występują przeróżne warianty pośrednie.

PORADNICTWO GENETYCZNE

Żadnymi metodami nie można przed poczęciem przewidzieć czy kolejne dziecko w danej rodzinie będzie zdrowe czy chore. Natomiast współczesna genetyka molekularna pozwala na rozpoznanie, bądź wykluczenie mukowiscydozy we wczesnej ciąży, między 8 a 12 tygodniem po zapłodnieniu. Uzyskiwaniu komórek płodu do badania genetycznego towarzyszy pewne ryzyko sprowokowania poronienia. Z tego powodu badania prenatalne (przedurodzeniowe) w kierunku mukowiscydozy powinny być wykonywanie tylko u kobiet zdecydowanych przerwać ciążę w przypadku stwierdzenia mukowiscydozy u płodu. Badanie prenatalne wykonywane tylko w celu dowiedzenia się, na kilka miesięcy przed porodem, czy dziecko będzie zdrowe, czy chore, jest bezsensowne i niepotrzebnie naraża na niebezpieczeństwo rozwijające się dziecko.

Poradnictwo genetyczne ma szczególne znaczenie dla zdrowego rodzeństwa człowieka chorego na mukowiscydozę. Wykonanie badań genetycznych pozwala w większości przypadków na potwierdzenie lub wykluczenie nosicielstwa genu CF. Jest to szczególnie ważne przy planowaniu rodziny. Dla dobrego zrozumienia istoty zagadnienia konieczne jest przytoczenie kilku danych liczbowych.

4% wszystkich Polaków, czyli 1 na 25 osób, jest nosicielem genu mukowiscydozy. Często używa się przykładu, że w przeciętnym miejskim autobusie często spotyka się dwóch nosicieli. Szansę na to, że kobieta nosiciel CF założy rodzinę z mężczyzną – nosicielem CF można łatwo obliczyć mnożąc dwa ułamki: 1/25 razy 1/25 = 1/625. Jedno spośród 625 małżeństw w Polsce to para nosicieli CF. Uwzględniając wyżej opisane zasady dziedziczenia recesywnego wiemy, że 1/4 dzieci takich par będzie chora na mukowiscydozę. Znowu pomnóżmy ułamki: 1/625 razy 1I4 = 1/2500. Obliczyliśmy, że jedno na 2500 dzieci rodzących się w Polsce przychodzi na świat z mukowiscydozą.

Wróćmy do poradnictwa genetycznego dla rodzeństwa dziecka z CF. Otóż stwierdzenie, że dana osoba nie jest nosicielem genu CF praktycznie wyklucza możliwość poczęcia chorego dziecka. Natomiast stwierdzenie, że ktoś jest nosicielem znacznie zwiększa ryzyko mukowiscydozy. Dla nosiciela szansa założenia rodziny z innym nosicielem wynosi 1/25 (tyle ile częstość nosicieli w ogólnej populacji), czyli jest 25 razy większa niż dla Przypadkowej pary rodziców. Jeżeli uwzględnimy zasady dziedziczenia i znowu pomnożymy ułamki: 1125 razy 114 = 11100. Taka, czyli 25 razy większa niż w ogólnej populacji, jest szansa urodzenia się dziecka chorego na mukowiscydozę w rodzinie nosiciela CF, jeżeli drugi rodzic nie był badany genetycznie.

Współczesna genetyka dzięki badaniom molekularnym partnerów nosicieli CF pozwala ocenić i zminimalizować ryzyko urodzenia się dziecka chorego na mukowiscydozę. Obecnie stosowane metody badawcze nie pozwalają na stuprocentowo pewne wykluczenie nosicielstwa CF. Jednak wykluczenie ewentualnego nosicielstwa siedmiu najczęściej występujących w Polsce mutacji genu CFTR pozwala na trzykrotne ograniczenie ryzyka niespodziewanego poczęcia chorego dziecka.

Z poradnictwa genetycznego powinno również skorzystać rodzeństwo (bracia, siostry) rodziców chorego dziecka, planujące posiadanie własnego potomstwa. Istnieje u nich 50% szans na to, że są nosicielami. Jeżeli nie poddadzą się badaniom i nie będą wiedzieli, czy są nosicielami, czy też nie, ich szansa na poczęcie chorego dziecka wynosi 1/200.

BADANIA MOLEKULARNE

Do zbadania genu CFTR genetykowi jest potrzebny DNA osoby u której chcemy określić obecność ewentualnych mutacji. Ponieważ każda komórka organizmu dysponuje kompletem genów więc teoretycznie wystarczyłby jakikolwiek fragment ludzkiego ciała. Jednak ze względów technicznych najczęściej do badań wykorzystuje się próbkę krwi. DNA uzyskuje się z białych ciałek krwi (leukocytów). Trudniejsze technicznie i rzadziej wykorzystywane jest uzyskiwanie DNA zawartego w komórkach nabłonka błony śluzowej jamy ustnej (policzka).

Badania molekularne są wykonywane bezpłatnie w zakładach genetyki przy ośrodkach akademickich. Laboratoria referencyjne dla diagnostyki mukowiscydozy mieszczą się w Poznaniu i Warszawie.

Gronkowiec złocisty (MRSA)

MRSA jest skrótem od angielskiej nazwy methicyllin-resistant Staphylococcus aureus, czyli gronkowiec złocisty oporny na metycylinę. Metycylinę stosowano do leczenia zakażeń wywołanych przez Staphylococcus aureus we wczesnych latach 60., zanim zastąpiono ją mniej toksycznymi pochodnymi, np. flukloksacyliną.

MRSA jest więc oporny na działanie flukloksacyliny, najczęściej stosowanego antybiotyku w zapobieganiu zakażeniom gronkowcami oraz w leczeniu chorych na mukowiscydozę. Wiele szczepów jest również odpornych na inne często stosowane antybiotyki, np. erytromycynę. Po raz pierwszy o wyizolowaniu S. aureus opornego na metycylinę doniesiono w 1961 r. w Londynie; od tego czasu stosuje się nazwę MRSA. Przez wiele lat kwestionowano kliniczne znaczenie MRSA, aż do znacznego zwiększenia się liczby przypadków izolacji tych bakterii i doniesień o zakażeniach występujących w większości szpitali we wczesnych latach 90. XX wieku. W niektórych angielskich szpitalach niemal połowa zakażeń wywołanych przez S. aureus (określanych jako bakteriemia lub posocznica) związana jest z MRSA.

MRSA kolonizują i wywołują zakażenia w dużej grupie podatnych pacjentów, włączając w to chorych na mukowiscydozę. Najczęściej zakażenia te występują na oddziałach intensywnej opieki medycznej, chirurgicznych i niektórych specjalności medycznych (np. geriatrycznych). Przyczyną mogą być liczne czynniki, które obejmują dostępność dogodnych miejsc do kolonizacji, np. rany operacyjne, drogi dożylnego podawania leków, oraz wyosobnienie szczepów przez stosowanie antybiotyków.

Epidemiologia

Istnieje wiele szczepów MRSA. Niektóre występują szczególnie często; wiadomo, że wywołują zakażenia szpitalne. Opisuje się je jako epidemiczne MRSA (w skrócie EMRSA). Nie znamy przyczyn, z których dwa z tych szczepów-EMRSA-15 i EMRSA-16 – są szczególnie rozpowszechnione w Wielkiej Brytanii; obecnie izolowane są w większości szpitali. Występowanie EMRSA-16 opisano w niektórych londyńskich szpitalach, w których leczy się chorych na mukowiscydozę, istnieje jednak duże prawdopodobieństwo, że w większości ośrodków leczących chorych na mukowiscydozę są pacjenci zakażeni lub tacy, u których stwierdza się obecność EMRSA-15 i EMRSA-16.

Nie ma dokładnych danych określających liczbę chorych na CF, u których wykryto MRSA. Nie wiadomo też, czy odsetek zakażeń MRSA na poszczególnych oddziałach jest odmienny. Na oddziale leczenia mukowiscydozy w Royal Brompton Hospital w Londynie kolonizację przez MRSA stwierdzono u 26 z 974 chorych (2,7%) leczonych w latach 1965-1997. W północnoamerykańskiej analizie pod względem mikrobiologicznym plwociny 595 chorych na mukowiscydozę (objętych badaniem oceniającym zastosowanie inhalacji tobramycyną) MRSA stwierdzono u 36 pacjentów (6%). Większość (>80%) szczepów S. aureus wyizolowanych w tym badaniu była jednak wrażliwa na metycylinę. W centrum leczenia mukowiscydozy w Dublinie do 1996 roku nabyte zakażenie MRSA wykryto u 31 dorosłych chorych na mukowiscydozę (12%).

Kolonizację MRSA można stwierdzić u osób w każdym wieku, również u dzieci poniżej 18. miesiąca życia. Sugerowano jednak, że ryzyko wyizolowania MRSA może zwiększać się u chorych wraz z liczbą i długością hospitalizacji. Potwierdzają to dane z Dublina, które wykazują, że średni wiek wystąpienia kolonizacji MRSA u irlandzkich chorych na mukowiscydozę wynosił 21,2 roku.

Nie ma dowodów, że stosowanie długotrwałej profilaktyki flukloksacyliną zwiększa ryzyko kolonizacji przez MRSA.

Przenoszenie

MRSA mogą kolonizować różne miejsca w organizmie człowieka, zwłaszcza nos, gardło i miejsca wilgotne, takie jak pachy i pachwiny. Bakterie te mogą dostać się do organizmu na wiele sposobów, w większości przypadków do zakażenia dochodzi prawdopodobnie w szpitalach. Drobnoustroje te mogą „przechodzić” od chorych, u których je wyizolowano, lub z ich bezpośredniego otoczenia (pościel, zasłony); mogą być także przeniesione przez lekarzy, pielęgniarki, fizjoterapeutów (często na dłoniach). W doniesieniu dotyczącym jednego z zakażeń u australijskich chorych na mukowiscydozę sugerowało, że zakażenie zostało przeniesione raczej od innych pacjentów przebywających w szpitalu niż od chorych na mukowiscydozę. Sugerowano również możliwość zakażenia MRSA podczas pobytu na innych oddziałach szpitalnych, gdzie zakażenia MRSA stanowią częsty problem (np. oddziały zabiegowe). Innym sposobem zakażenia jest bezpośrednie przeniesienie MRSA od chorych przez kontakty towarzyskie (np. podanie ręki, pocałunek). Do zakażenia tą drogą może dochodzić także poza szpitalem, podczas wzajemnych kontaktów towarzyskich osób chorych na mukowiscydozę. Rola kaszlu i zakażenia kropelkowego od pacjentów, w których plwocinie wykryto MRSA, pozostaje nieznana. Rola zakażenia w domu lub normalnym środowisku również pozostaje nieudowodniona.

Skutki kliniczne zakażenia

Uważa się, że u wielu chorych na mukowiscydozę występuje raczej kolonizacja przez MRSA (oznacza to, że nie obserwuje się u nich objawów zakażenia, takich jak gorączka, która ma związek z wyizolowanymi mikroorganizmami) niż zakażenie. Chociaż w organizmie jest wiele miejsc, gdzie mogą znajdować się MRSA, u większości chorych na CF, u których je stwierdzono, izolowano je z nosa, gardła i plwociny, a nie ze skóry. Stan kolonizacji może zmieniać się w czasie bez stosowania żadnego specyficznego leczenia. U około połowy pacjentów, u których stwierdzono MRSA, przestaną one całkiem występować, u 25% dojdzie do stałej kolonizacji, a u pozostałych 25% występuje tylko przejściowa kolonizacja. Znaczenie kliniczne stwierdzenia MRSA w plwocinie chorych na CF pozostaje niejasne. Kolonizacja nie jest związana z pogorszeniem czynności płuc, ponieważ jednak u wielu chorych na mukowiscydozę, u których stwierdza się MRSA, występują równocześnie zakażenia innymi bakteriami, takimi jak Pseudomonas aeruginosa albo Burholdeńa cepacia, odróżnienie skutków działania MRSA od szkód powodowanych przez inne drobnoustroje może być bardzo trudne.

Wielu chorych na mukowiscydozę stosuje obecnie urządzenia zapewniające stałe dojście dożylne, takie jak Portacaths albo PAS ports (tzw. porty), które służą do podawania antybiotyków albo składników odżywczych. U niektórych chorych te linie dożylne uległy zakażeniu; w wielu wypadkach było to przyczyną ich usunięcia. Za zakażenia te może odpowiadać wiele mikroorganizmów – jedną z potencjalnych przyczyn mogą być właśnie MRSA.

Wpływ na możliwości przeszczepiania narządów

Obecnie większość ośrodków dokonujących przeszczepów nie przyjmuje chorych, u których stwierdza się MRSA. Chociaż istnieje mało bezpośrednich dowodów odnoszących się do przeszczepiania narządów w tej grupie chorych, wykazano, że u pacjentów z MRSA prawdopodobieństwo przeżycia dużych operacji (np. na otwartym sercu) jest mniejsze niż u pacjentów, od których nie izoluje się MRSA. Ośrodki transplantacyjne bardzo obawiają się możliwości rozprzestrzenienia się MRSA między innymi przebywającymi na tych oddziałach, w sytuacji gdy ich układ immunologiczny ma mniejsze możliwości zwalczania zakażenia. U kilku pacjentów z MRSA przeszczepienie narządu zakończyło się jednak powodzeniem. Każdy ośrodek transplantacyjny ma własne zadanie na temat tego, czy u pacjenta z MRSA można przeszczepiać narządy i jakie leczenie można zastosować w celu zlikwidowania nosicielstwa.

Leczenie – kolonizacja

Chociaż nie ma dowodów, że kolonizacja MRSA takich miejsc, jak nos, gardło lub skóra, jest szkodliwa dla pacjentów chorych na mukowiscydozę, często podejmuje się wysiłki w celu wyeliminowania tych bakterii. Dzieje się tak z kilku powodów. Sądzi się, że usunięcie tych mikroorganizmów zmniejsza ryzyko, że u pacjenta, u którego stwierdza się kolonizację, dojdzie do rozwinięcia się zakażenia płuc wywołanego przez MRSA. Może to także zmniejszać ryzyko, że pacjenci z MRSA będą stanowić źródło zakażenia dla innych osób. Eradykacja MRSA odgrywa również istotną rolę w ocenie możliwości wykonania przeszczepu.

W celu eliminacji MRSA stosuje się na ogół maść mupirocin (nazwa handlowa Bactroban Nasal) do przewodów nosowych 3 razy dziennie przez 5 dni, aby leczyć nosicielstwo w nosie. Dodatkowo w celu zmniejszenia nosicielstwa na skórze można stosować kąpiele i środki dezynfekujące, takie jak chloroheksydyna.

Aby ocenić skuteczność podejmowanych działań w celu eradykacji po zakończeniu leczenia, można co tydzień wykonywać przesiewowe wymazy np. z nosa, gardła, pach i pachwin. Za ogólną zasadę większość oddziałów uznaje konieczność uzyskania w celu stwierdzenia eliminacji MRSA trzech kolejnych ujemnych wyników testów. Nawet jeśli spełni się to kryterium, u niektórych pacjentów wkrótce ponownie wykryje się MRSA z powodu zakażenia nowym szczepem albo przez nawrót poprzednio występującego zakażenia.

Leczenie – infekcja

Ze względu na brak pewności co do znaczenia faktu wyizolowania MRSA z plwociny osób chorych na mukowiscydozę często nie podaje się antybiotyków zwalczających MRSA. Jeżeli leczenie skierowane przeciwko MRSA uważa się za wskazane, można zastosować jedną z kilku metod. Najczęściej stosowanymi lekami są wankomycyna i teikoplanina. Niestety, w przypadku leczenia zakażeń spowodowanych przez MRSA można je stosować tylko dożylnie. Wankomycyna jest nieco skuteczniejsza niż teikoplanina, ale może wykazywać większą toksyczność w stosunku do nerek. Może także powodować uderzenia gorąca i wysypki, określane niekiedy jako syndrom Indianina. Efekt ten można ograniczyć przez powolne dożylne podawanie leku w ciągu 1-2 godzin lub dłuższym. U większości chorych lek należy podawać 2 razy dziennie. Z tego powodu zamiast wankomycyny czasem stosuje się teikoplaninę. Teikoplanina ma przewagę ze względu na słabsze działania niepożądane i możliwość podawania raz dziennie oraz szybkiego podawania dożylnego. Wszystkie wymienione zalety powodują, że jest to lek bardziej odpowiedni do podawania dożylnego w warunkach domowych.

Niektóre antybiotyki, takie jak ryfampicyna albo kwas fusydowy, można stosować dodatkowo. Zazwyczaj podaje się je doustnie, nie można ich jednak stosować jako pojedynczych leków, ponieważ MRSA mogą się na nie bardzo szybko uodpornić. Nie ma przekonujących dowodów, że inne antybiotyki, takie jak tetracykliny albo trimetoprym, wykazują dostateczną aktywność, aby rutynowo stosować je do leczenia zakażeń wywołanych przez MRSA. Opracowano jednak nowy antybiotyk do podawania doustnego, wykazujący działanie wobec MRSA. Nazwano go linezolid i dopuszczono do stosowania w USA. Niestety, dopierow bieżącym roku może być dostępny do rutynowego stosowania w Wielkiej Brytanii. Nie opublikowano dotychczas wyników badań dotyczących stosowania go u chorych na mukowiscydozę, nie wiadomo więc, ezy byłby skuteczny w tej grupie chorych.

Profilaktyka

Chociaż badania wykazały korzyści wynikające z zastosowania profilaktyki flukloksacyliną, objęły one jedynie dzieci od urodzenia do 2. roku życia. Nie wiadomo, jakie korzyści wynikają z kontynuowania profilaktyki flukloksacyliną u starszych dzieci, wielu lekarzy opiekujących się chorymi na CF uważa jednak, że będzie to zapobiegać zakażeniom przez S. aureus. Korzyści z kontynuowania profilaktyki flukloksacyliną od momentu wykrycia MRSA są jednak niepewne -wielu lekarzy ją przerywa. Nie ma danych, które pomogłyby lekarzom zadecydować, czy inny antybiotyk (czy w ogóle jakikolwiek antybiotyk) zapobiegnie rozwojowi poważnej infekcji płuc u pacjenta, u którego stwierdzono MRSA. Może to być przyszła rola linezolidu.

Zapobieganie przenoszeniu mikroorganizmów

Podczas pobytu w szpitalu chorzy, u których stwierdzono MRSA, leczeni są w oddzielnych pomieszczeniach oraz otoczeni szczególną opieką (np. personel mający kontakt z nimi i ich otoczeniem stosuje rękawiczki oraz fartuchy i zwraca szczególną uwagę na zachowanie czystości, a zwłaszcza mycie rąk). Ma to na celu zminimalizowanie ryzyka rozprzestrzenienia się MRSA na innych pacjentów. Nic dziwnego, że pacjenci mogą poczuć się napiętnowani i samotni. Udowodnione przypadki przeniesienia MRSA między chorymi na CF w warunkach szpitalnych są wyjątkowo nieliczne. Nie ma także dowodów, że kontakt towarzyski poza szpitalem związany jest z ryzykiem przeniesienia MRSA. Fakt wykrycia MRSA nie jest powodem do ograniczania normalnych kontaktów towarzyskich z innymi chorymi na CF w ich codziennym otoczeniu.

Podsumowanie

W ostatnich latach MRSA rozpowszechnił się wśród chorych na mukowiscydozę. Odzwierciedla to podobne zwiększenie częstości występowania tych mikroorganizmów w wielu innych grupach pacjentów. Nadal wątpliwości budzi jego kliniczne znaczenie i konieczność leczenia antybiotykami, mimo że u niektórych chorych na CF udowodniono zakażenie tymi drobnoustrojami. Ponieważ stwierdzenie MRSA jest wciąż przeciwwskazaniem do transplantacji w wielu ośrodkach, leczenie prowadzące do eradykaeji może doprowadzić do uznania pacjenta za osobę wolną od MRSA. Chociaż przy przyjęciu do szpitala wymaga się na ogół izolacji chorego z MRSA, nie ma dowodów, że pacjenci ci powinni stronić od utrzymywania kontaktów towarzyskich w swoim normalnym środowisku.

Biuletyn „MATIO” Nr 2(12) 2001
str. 7-9
MRSA in CF
Input, Winter 2000/2001
Tumaczenie: Małgorzata Kaczmarek
Dr Milles Denton z Leeds opisuje, jaki wpływ ma gronkowiec złocisty oporny
na metycylinę na chorych na mukowiscydozę.

Burkholderia cepacia

B. cepacia jest bakterią, której naturalnym środowiskiem są osady rzeczne oraz wilgotna gleba wokół korzeni roślin. Przed wykryciem zagrożenia jakie stwarza dla chorych na mukowiscydozę długo uznawano ją za tzw. fitopatogen – była dobrze znana jako przyczyna chorób cebuli i czosnku. Gleba zawiera wiele naturalnych antybiotyków wytwarzanych przez mieszkające w niej bakterie i grzyby. Z tego względu bakterie glebowe, w tym B. cepacia, muszą mieć naturalną odporność na większość najsilniejszych antybiotyków, również tych używanych w leczeniu chorych na mukowiscydozę.

B. cepacia jest bardzo odporną i dobrze przystosowaną bakterią. Dobrym przykładem jest jej zdolność wykorzystywania penicyliny jako składnika odżywczego. Ma niesamowitą zdolność przeżycia we wrogich warunkach środowiskowych, rośnie w wodzie destylowanej, a nawet w środkach dezynfekcyjnych. Zdarza się, że zakażone nią środki dezynfekcyjne powodują w szpitalach tzw. „pseudo-epidemie”: skóra, odkażana przed nakłuciem żyły, jest kontaminowana przez B. cepacia, a bakteria może następnie zakazić posiew krwi. W takiej sytuacji badany chory w rzeczywistości nie jest zakażony, ale badanie jego krwi jest dodatnie, co sugeruje lekarzowi poważną infekcję.

B. cepacia rzadko wywołuje zakażenia u zdrowych ludzi. Jest drobnoustrojem oportunistycznym, czyli wywołującym choroby przede wszystkim u ludzi z obniżoną odpornością, szczególnie często u pacjentów na oddziałach intensywnej terapii i oddziałach onkologicznych. Wywołuje zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, płuc, wsierdzia, układu moczowego, zakaża rany. Wśród ludzi z prawidłową odpornością szczególnie podatni na zakażenie są chorzy na mukowiscydozę.

B. cepacia w mukowiscydozie

Burkholderia cepacia została po raz pierwszy wykryta u chorego na mukowiscydozę w późnych latach siedemdziesiątych. Zakażenia stwierdzano częściej u starszych pacjentów i wydawały się związane z leczeniem szpitalnym. W latach osiemdziesiątych zaobserwowano, że częstość zakażeń Burkholderia cepacia różni się pomiędzy ośrodkami. Próbowano wyjaśniać obserwowane różnice na kilka sposobów:

  • brak prawidłowej identyfikacji bakterii w niektórych ośrodkach,
  • epidemiczne rozprzestrzenianie się zakażenia pomiędzy pacjentami,
  • możliwość zakażania się z nieznanych źródeł środowiskowych.

Stwierdzono również, że następstwem zakażenia B. cepacia były cięższe zmiany płucne niż przy innych patogenach. Dodatkowym problemem leczniczym jest naturalna oporność tej bakterii na większość znanych antybiotyków. Sprawia to duże trudności w leczeniu zakażeń i hamowaniu postępu zmian płucnych. Na szczęście w większości ośrodków w Europie i Ameryce Północnej, tylko mały odsetek chorych na mukowiscydozę jest skolonizowana przez Burkholderia cepacia. Na przykład w USA, według danych Cystic Fibrosis Foundation's National Patient Registry, w 1995 r. było zakażonych 3,5% spośród wszystkich chorych. Jednak ta wartość jest bardzo zmienna, w zależności od regionu i bywa znacznie wyższa (nawet do 20%). Osoby zainteresowane mogą uzyskać informację o częstości zakażeń wywołanych przez B. cepacia pytając w poszczególnych ośrodkach.

Dlaczego częstość zakażeń jest różna?

Na początku lat dziewięćdziesiątych opracowano technikę „odcisków palców” pozwalającą na identyfikację odrębnych szczepów B. cepacia. Szczegółowe badania epidemiologiczne wykorzystujące tę metodę pozwoliły na potwierdzenie podejrzenia, że zakażenie B. cepacia przenosi się z osoby na osobę, a mniejsze znaczenie ma zakażenie przez skażony sprzęt. Dodatkowo wykazano, że jedne szczepy B. cepacia mogą się łatwiej rozprzestrzeniać niż inne. Szerzenie się tych wysoce zakaźnych szczepów epidemicznych wyjaśnia dlaczego w niektórych ośrodkach jest wysoki wskaźnik zakażeń. Jest również prawdopodobne, że zmiana zachowań chorych na mukowiscydozę w latach osiemdziesiątych, a w szczególności wzrost wzajemnych kontaktów dorosłych chorych na mukowiscydozę, ułatwił rozprzestrzenianie się szczepów epidemicznych w poszczególnych krajach i pomiędzy nimi.

Stwierdzono, że podatność na zakażenie przez B. cepacia jest zależna od wieku chorego, jego stanu odżywienia i zaawansowania zmian płucnych.

Jakie zagrożenia stwarza dla mnie B. cepacia?
Czy jest bardziej niebezpieczna niż Pseudomonas aeruginosa?

Zakażenie chorego na mukowiscydozę przez B. cepacia może mieć trojakie następstwa:

  • u około 1/3 chorych zakażenie nie ma wpływu na chorobę lub jej nasilenie,
  • u 1/3 szybkość pogarszania się czynności płuc wydaje się nieco wzrastać,
  • u 1/3 występuje bardzo gwałtowne pogorszenie stanu ogólnego z ciężką chorobą mogącą doprowadzić do zgonu w ciągu kilku miesięcy od zakażenia; ten typ niespodziewanego pogorszenia, któremu czasem towarzyszy wysiew B. cepacia do krwi chorych (posocznica), określany jest czasem mianem „zespołu cepacii”.

Obecnie nie można przewidzieć, który z zakażonych pacjentów jest bardziej podatny na wystąpienie zespołu cepacii. Na przykład, w przypadkach epidemicznych zakażeń, w których wielu chorych jest zakażonych tym samym szczepem bakteryjnym, przebieg choroby u poszczególnych pacjentów bardzo się od siebie różni, od braku objawów przez wiele lat aż do ciężkiej choroby prowadzącej do gwałtownego pogorszenia w ciągu kilku miesięcy. Ostatnie badania sugerują, że być może stanie się możliwe zidentyfikowanie najbardziej zakaźnych i najłatwiej przenoszących się szczepów B. cepacia i swoista ochrona pacjentów przed tym zakażeniem. Dokładne wyjaśnienie mechanizmu powodującego, że B. cepacia jest bardziej niebezpieczna od P. aeruginosa nie istnieje. Wydaje się, że B. cepacia nie tylko jest odporna na mechanizmy obronne układu oddechowego ale również może stymulować płuca do reagowania bardziej uszkadzającą formą odpowiedzi zapalnej na inne bakteryjne i wirusowe zakażenia, albo nawet na inwazyjne techniki diagnostyczne, takie jak bronchoskopia. Podsumowując, przebieg kliniczny kolonizacji B. cepacia jest bardzo zróżnicowany, ale generalnie ta bakteria stwarza dla chorego większe zagrożenie niż P. aeruginosa.

Dlaczego zmieniono nazwę z Pseudomonas cepacia na Burkholderia cepacia?

Jeszcze przed kilku laty zamiast określenia Burkholderia cepacia używano nazwy Pseudomonas cepacia. Nazwy bakterii nie są zmieniane bez uzasadnionych powodów. Kiedy trzeba, zmiany są prowadzane przez specjalistów, zwanych taksonomami, którzy klasyfikują bakterie według ich wspólnych cech charakterystycznych. Nazwy bakterii są zwykle tworzone z łaciny lub greki i ich znaczenie rzadko jest oczywiste. Nazwa rodziny lub rodzaju jest używana na pierwszym miejscu nazwy a następna jest nazwa gatunku. Obie nazwy pozwalają dokładnie określić gatunek bakterii. W obrębie gatunku można przeprowadzić dodatkowe różnicowanie używając bakteryjnych „odcisków palców” identyfikując wiele różnych szczepów. Poszczególne szczepy mają identyczne właściwości główne, charakteryzujące gatunek, różniąc się właściwościami dodatkowymi, takimi jak wrażliwość na antybiotyki czy zakaźność. Można porównać szczepy jednego gatunku bakteryjnego do ludzi, gdzie członkowie jednej rodziny tej samej płci różnią się kolorem oczu.

Nazwa rodzaju „Pseudomonas” powstała ponad sto lat temu, w początkach rozwoju mikrobiologii. Chorym na mukowiscydozę najlepiej znanym przedstawicielem tego rodzaju jest Pseudomonas aeruginosa. Zamiast łacińskiej nazwy tej bakterii stosuje się również nazwę polską – pałeczka ropy błękitnej, choć większość bakterii ma tylko nazwy łacińskie. Nazwa gatunku „aeruginosa” pochodzi od niebiesko-zielonego barwnika bakteryjnego widoczny w hodowlach laboratoryjnych P. aeruginosa. Do niedawna do rodzaju Pseudomonas, obok Pseudomonas aeruginosa, zaliczano ponad 200 innych gatunków. W latach 90 wykazano, że P. cepacia, P. gladioli, P. mallei, P. pseudomallei, P. pickettii, tak bardzo różnią się od innych bakterii z rodzaju Pseudomonas, że postanowiono utworzyć do ich klasyfikacji nowy rodzaj nazwany Burkholderia – na cześć amerykańskiego mikrobiologa Williama Burkholdera, który w 1950 r. stwierdził, że przyczyną chorób cebuli jest zakażenie przez P. cepacia (łacińska nazwa cebuli to: cepia).

Jeżeli B. cepacia występuje w glebie, czy mogę zakazić się bakteriami z otoczenia?

Badania nad właściwościami B. cepacia odpowiadającymi za epidemiczne występowanie zakażeń i ciężki przebieg zapaleń płuc wykazały obecność wielu cech nie stwierdzanych wśród szczepów obecnych w środowisku. Jednak sporadyczne występowanie zakażeń u chorych na mukowiscydozę, którzy nigdy nie mieli kontaktu z innymi chorymi zakażonymi przez B. cepacia, potwierdza możliwość zakażenia bakteriami obecnymi w środowisku. Trzeba jednak pamiętać, że B. cepacia występuje głównie w środowisku naturalnym, a w domach (zlewy, kanalizacja) spotyka się ją sporadycznie, znacznie rzadziej niż P. aeruginosa.

Jak długo B. cepacia może żyć w wodzie lub żywności?

B. cepacia jest bardzo odporną bakterią i może żyć bardzo długo w sprzyjającym środowisku. Na przykład wiele tygodni na powierzchniach skażonych plwociną, a wiele lat w wodzie. Ogrzewanie i suszenie to dwa najlepsze sposoby niszczenia tych bakterii.

Chociaż naukowcy twierdzą, że możliwość przebywania B. cepacia na powierzchni owoców i warzyw jest minimalna, wydaje się, że dobrym zwyczajem jest mycie i suszenie wszystkich świeżych warzyw i owoców, które nie będą gotowane, smażone lub pieczone przed jedzeniem.

Istnieje niewielka szansa, że „zdrowa” cebula może być źródłem B. cepacia. Wystąpienie chorób cebuli wywołanych przez B. cepacia wymaga wzrostu bardzo dużej ilości bakterii na wstępnie uszkodzonej i bardzo podatnej na zakażenie cebuli. Jednak chory na mukowiscydozę nie powinien mieć kontaktów z cebulą zakażoną przez B. cepacia – nie powinien jej brać do rąk, a zwłaszcza nie może jej jeść.

Dlaczego chorzy na mukowiscydozę są bardziej podatni na zakażenie?

Nie jest całkiem jasne, dlaczego chorzy na mukowiscydozę są zakażani i chorują z powodu B. cepacia, skoro zdrowi ludzie nie mają istotnych problemów z tą bakterią. Jak opisano wcześniej B. cepacia jest bardzo odporna na działanie antybiotyków używanych w leczeniu chorych na mukowiscydozę co pozwala na jej przeżycie podczas gdy inne bakterie są zabijane. Jednak oporność na antybiotyki, w tym na szeroko stosowaną kolistynę, nie tłumaczy zagrożenia B. cepacia. Obecnie są dopiero badane potencjalnie ważne właściwości bakterii, które mogłyby wyjaśnić dlaczego B .cepacia jest bardziej niebezpieczna dla chorych na mukowiscydozę niż dla ludzi zdrowych oraz określić jej wpływ na mechanizmy obronne płuc.

Czy chory zakażony przez B. cepacia może mieć przeszczep płuc?

Odpowiedź na to pytanie zależy od ośrodka wykonującego transplantacje. Dotychczas nie opracowano jednolitych zasad postępowania.

Z jednej strony wykonanie przeszczepu powoduje usunięcie najważniejszego rezerwuaru B. cepacia jakim są zakażone płuca. Jednak bakterie pozostaną w innych częściach układu oddechowego, np. w zatokach. Z drugiej strony, chorzy po transplantacji muszą przyjmować leki obniżające odporność, umożliwiające „przyjęcie się” przeszczepionego narządu. Z tego powodu przez dłuższy czas są znacznie bardziej podatni na zakażenia niż inni ludzie, niezależnie od tego czy są chorzy na mukowiscydozę czy też nie. Obecność opornej na większość znanych antybiotyków B. cepacia u chorego ze znacznie obniżoną po przeszczepie odpornością może bardzo szybko wywołać zagrażające życiu uogólnione zakażenie.

Obecnie w większości ośrodków transplantologicznych uznaje się, że chorzy zakażeni przez B. cepacia nie mogą mieć przeszczepianych płuc ze względu na zbyt duże ryzyko śmiertelnej infekcji. W innych szpitalach chorym wykonuje się transplantacje.

W celu opracowania jednolitych zaleceń co do postępowania z tą grupą chorych powołano Międzynarodową Grupę Roboczą ds. B. cepacia (The International B. cepacia Working Group), w skład której wchodzą również transplantolodzy.

Jak można zakazić się B. cepacia?

Dowiedziono, że B. cepacia przenosi się z jednego chorego na mukowiscydozę na drugiego. Jednak drogi, którymi szerzy się zakażenie nie zostały dokładnie określone. Między innymi jest to spowodowane trudnościami w hodowli i identyfikacji B. cepacia w laboratorium. Ze względów etycznych nie jest również możliwe przeprowadzenie na ludziach badań określających doświadczalnie znaczenie poszczególnych dróg zakażenia.

Obecnie dostępne informacje pochodzą z badań epidemiologicznych dużych grup chorych kontaktujących się ze sobą w szpitalach lub poza nimi. Metody badania bakteryjnych „odcisków palców”, pozwalających określić związki między bakteriami obecnymi u różnych chorych, dostarczyło dowodów na przekazywanie B. cepacia od chorego do chorego.

Obecnie wydaje się, że zdrowe osoby opiekujące się lub towarzyszące chorym na mukowiscydozę, zakażonym przez B. cepacia, nie mogą być kolonizowani przez te bakterie, nie mogą również stać się ich nosicielami i tym samym źródłem zakażenia.

Przy źle przeprowadzonym czyszczeniu i dezynfekcji sprzętu medycznego, szczególnie nebulizatorów, może dojść do skażenia go bakteriami. Jednak znaczenie takiej drogi zakażenia, w świetle dostępnych badań, wydaje się niewielkie. B. cepacia nie kolonizuje przewodu pokarmowego stąd nie można zarazić się korzystając ze wspólnej z osobą zakażoną toalety.

Chociaż nie wiadomo w jaki dokładnie sposób B. cepacia przenosi się między chorymi znane są jednak typy kontaktów zwiększających prawdopodobieństwo zakażenia krzyżowego. Wiadomo zwłaszcza, że wydzielina z dróg oddechowych (plwocina) chorych skolonizowanych przez B. cepacia zawiera bardzo dużą liczbę tych bakterii. Wymiana tej wydzieliny między chorymi zapewne łączy się z najwyższym ryzykiem transmisji zakażenia.

Jak chorzy na mukowiscydozę mogą zmniejszyć ryzyko transmisji zakażenia?

Bliskie kontakty chorych na mukowiscydozę, z zakażonymi przez B. cepacia, zawsze zwiększają ryzyko transmisji. Najbardziej prawdopodobne jest zakażenie przez bezpośredni kontakt z wydzieliną dróg oddechowych zakażonej osoby.

Chorzy powinni wiedzieć czy są zakażeni i w jaki sposób zakażenie może się przenosić. Chociaż zakażenia krzyżowe nie występują tak łatwo jak w przypadku P. aeruginosa czy innych patogennych bakterii, wszyscy chorzy na mukowiscydozę powinni bardzo starannie dbać o higienę osobistą.

Ogólne wskazówki dla chorych zakażonych przez B. cepacia zmniejszające ryzyko transmisji zakażenia na innych, nie zakażonych chorych.

  • ochrona otoczenia przed skażeniem wydzieliną wykrztuszaną z dróg oddechowych – kaszel i wykrztuszanie do zasłaniającej twarz dużej chusteczki higienicznej lub płata ligniny, które bezpośrednio po użyciu powinny być wyrzucone do zamkniętego kosza i następnie spalone
  • częste mycie i dokładne osuszanie rąk, zwłaszcza po kaszlu i przed każdym kontaktem z innymi chorymi
  • używanie osobnych sztućców, naczyń stołowych, przedmiotów osobistego użytku (mydło, szczoteczka do zębów, ręczniki, itp.)
  • unikanie pocałunków i innych kontaktów intymnych z chorymi nie zakażonymi
  • stosowanie indywidualnego sprzętu rehabilitacyjnego i inhalacyjnego; jego częste mycie i suszenie celem zmniejszenia stopnia skażenia
  • zakaz korzystania wspólnie z chorymi nie zakażonymi z sal szpitalnych, pomieszczeń fizjoterapii i sal treningowych, pryszniców, nebulizatorów
  • zakaz udziału w obozach wakacyjnych z innymi chorymi – występowanie zakażeń krzyżowych w tych warunkach zostało dobrze udokumentowane; nie można zagwarantować innym chorym utrzymania stanu wolnego od zakażenia przez B. cepacia.

Ogólne wskazówki dla chorych na mukowiscydozę nie zakażonych przez B. cepacia

  • długie spotkania w małych lub źle wentylowanych pomieszczeniach, weekendowe wizyty i długa jazda samochodem z chorym zakażonym mogą zwiększać ryzyko zakażenia krzyżowego
  • przypadkowe, krótkotrwałe kontakty, zwłaszcza w dużych salach na krajowych konferencjach, niosą ze sobą niewielkie ryzyko zakażenia
  • część chorych może być zakażona przez B. cepacia nie wiedząc o tym i nie informując innych ˇ planując uczestnictwo w konferencjach i spotkaniach dużej liczby chorych należy pamiętać o możliwości spotkania chorych zakażonych przez B. cepacia
  • nie jest pewne, czy B. cepacia może przenosić się w czasie kaszlu (droga kropelkowa); zaleca się jednak w czasie spotkań z zakażonymi chorymi zachowanie przynajmniej jednometrowej odległości; wykrztuszane bakterie zwykle nie docierają dalej niż metr od kaszlącego.
  • bardzo małe dzieci, które bawiąc się biorą zabawki do ust, są narażone na zakażenie w wyniku kontaktu z zabawkami skażonymi treścią z dróg oddechowych. Z tego względu małe dzieci chore na mukowiscydozę nie powinny bawić się zabawkami dostępnymi w szpitalach czy poczekalniach gabinetów lekarskich. Nigdy nie można mieć pewności czy nie zostały one skażone plwociną i kiedy były ostatnio dezynfekowane. Najlepiej zabrać dziecku zabawki z domu.

Dlaczego chorzy na mukowiscydozę zakażeni przez B. cepacia nie powinni kontaktować się z innymi?

Poza narażeniem na wydzielinę dróg oddechowych inne mechanizmy transmisji zakażenia są słabo znane. Jest to szczególnie widoczne w przypadku kiedy w jednym ośrodku występuje niewielka liczba zakażeń wywołanych różnymi szczepami – pochodzącymi prawdopodobnie ze środowiska. Wydaje się, że obecnie przecenia się znaczenie transmisji zakażeń poprzez kontakty socjalne lub medyczne. Jednak dopóki nie zwiększy się wiedza o drogach zakażenia należy zalecać izolację chorych zakażonych przez B. cepacia od pozostałych i odradzać kontakty społeczne.

Czy chorzy zakażeni B. cepacia muszą być izolowani w szpitalu?

Transmisja zakażenia z jednego chorego na drugiego występuje również w szpitalu. Zdarza się również przekazywanie zakażeń B. cepacia od innych ciężko chorych (bez mukowiscydozy). Krzyżowe zakażenie drogą kropelkową jest mało prawdopodobne w czasie bliskiego kontaktu chorych w poczekalni lub oddziale pobytu dziennego, chociaż wskazane jest zebranie dodatkowych informacji na ten temat. W klinikach gdzie wprowadzono ścisłą izolację zakażonych chorych aby zapobiec szerzeniu się szczepów epidemicznych uzyskano zmniejszenie liczby nowych zakażeń. Błędy w kontroli zakażeń mogą prowadzić do nowych przypadków zakażeń, szczególnie szczepami epidemicznymi. Z tego powodu, chociaż istnieją znaczne regionalne różnice w praktykach izolacji chorych, w przypadku chorych zakażonych przez B. cepacia izolacja jest postępowaniem standardowym w większości ośrodków.

Mój brat jest zakażony B. cepacia, a ja nie; obaj chorujemy na mukowiscydozę. Co robić?

To trudna sytuacja. Najlepsze wydaje się zapobieganie sytuacjom najwyższego ryzyka: wspólne używanie szczoteczek do zębów, korzystanie ze wspólnych naczyń i napojów w tych samych pojemnikach (picie z jednej butelki), wszelka aktywność wiążąca się z narażeniem na kontakt z zakażoną wydzieliną dróg oddechowych. Pewną pociechą jest fakt, że niektóre szczepy B. cepacia mają znacznie niższą zdolność zakażania niż inne. Wskaźniki określające epidemiczność szczepów można wykryć w wyspecjalizowanych laboratoriach. Niestety nie można zagwarantować, że inne, nie-epidemiczne szczepy nie wywołają zakażenia. Pomimo ścisłych kontaktów między rodzeństwem transmisja zakażeń nie jest częsta; ryzyko jest największe dla szczepów epidemicznych. Badania przeprowadzone we Włoszech wykazały, że krzyżowe zakażenia wśród rodzeństwa wystąpiły tylko w trzech na osiem par chorych w wieku szkolnym.

Dlaczego nie organizuje się konferencji tylko dla chorych zakażonych B. cepacia ?

Kiedyś w Wielkiej Brytanii organizowano takie konferencje. Okazało się jednak, że chorzy już zakażeni jednym szczepem B. cepacia mogą zostać zakażenie drugim, innym szczepem. U niektórych chorych w sposób naturalny występują zakażenia kilkoma różnymi szczepami B. cepacia. Uznano, że korzyści z takich spotkań, którym towarzyszą bliskie i częste kontakty zakażonych chorych, nie są warte ryzyka dodatkowego zakażenia. Dodatkowo wykazano, że szczepy epidemiczne mogą współzakażać a nawet wypierać dotychczas obecne szczepy B. cepacia pogarszając przebieg choroby.

Jeżeli raz wyhodowano B. cepacia z mojej plwociny, czy będzie tam zawsze?

U wielu chorych B. cepacia jest okresowo wykrywana w posiewach plwociny na przemian z dłuższymi okresami braku bakterii. Mikrobiolodzy określają taki stan mianem „kolonizacji przejściowej”. Występuje ona u około 10% zakażanych chorych, ale znacznie rzadziej w przypadku szczepów epidemicznych. Trudnym zagadnieniem dla społeczności chorych na mukowiscydozę pozostaje rozstrzygnięcie czy osoby przejściowo skolonizowane przy ujemnym posiewie są jednak zakażone i czy mają podlegać tym samym restrykcjom co chorzy zakażeni przewlekle. Podobne problemy powstają w przypadku ujemnych posiewów ale po wykazaniu obecności B. cepacia super-czułymi technikami wykrywającymi śladowe ilości bakteryjnego DNA.

Czy istnieje skuteczne leczenie zakażeń B. cepacia?

Wielolekooporność B. cepacia jest poważnym problemem leczniczym. Jest jednak kilka antybiotyków, na które bakteria ta jest wrażliwa, zwłaszcza przy jednoczesnym podawaniu dwóch lub więcej leków. Najczęściej wykorzystuje się: aminoglikozydy, ceftazydym, imipenem, meropenem, temocylinę, ciprofloksacynę, kotrimoksazol, chloramfenikol.

W USA CF Foundation utworzyła laboratorium przy Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku, które działa jako ośrodek referencyjny dla całych Stanów Zjednoczonych w zakresie izolowania lekoopornych drobnoustrojów i oznaczania ich wrażliwości na różne kombinacje leków. W Polsce taki ośrodek jak dotąd nie istnieje.

Biuletyn „Mukowiscydoza” Nr 9 – 2000
str. 25
Andrzej Pogorzelski
Klinika Bronchologii i Mukowiscydozy, Rabka
tytuł: Burkholderia cepacia

Chory na mukowiscydozę z prawidłowymi wynikami testu potowego

Mutacje genu CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) zaburzając syntezę regulowanego cyklicznym AMP błonowego kanału chlorkowego, upośledzają transport Cl – przez błony szczytowe komórek nabłonkowych, również w gruczołach potowych. Z tego powodu u 98-99% chorych na mukowiscydozę stężenie Cl – przekracza 60 mmol/l i wynosi średnio 105 mmol/l, a stężenie Na + przekracza 50 mmol/l, średnio 85 mmol/l.

Materiał pochodzi z serwisu „Mukowiscydoza”
opracowywanego przez zespół redakcyjny Medycyny Praktycznej
we współpracy z Polską Grupą Mukowiscydozy
przy Zarządzie Głównym Polskiego Towarzystwa Pediatrycznego
oraz Fundacją Pomocy Rodzinom i Chorym na Mukowiscydozę – Matio.
http://mp.pl

Przedstawiono trudności w potwierdzeniu mukowiscydozy u chłopca z prawidłowym stężeniem jonów chlorkowych w pocie.
Słowa kluczowe: mukowiscydoza, rozpoznanie, test potowy

A cystic fibrosis patient with normal sweat test results
Difficulties in confirmating cystic fibrosis in boy with normal sweat chloride concentration is presented.
Key words: cystic fibrosis, diagnosis, sweat test

 

WSTĘP

 

Pot pierwotny wytwarzany w głębokiej części kłębków gruczołów potowych jest izotoniczny względem osocza. Zawiera około 100 mmol/l jonów chlorkowych (Cl – ) i około 140 mmol/l jonów sodowych (Na + ). W kanalikach powierzchownej części kłębków sód, potas i chlor są wchłaniane zwrotnie. Pot ostateczny zawiera 20-40 mmol/l Cl – i 25-45 mmol/l Na + .

Mutacje genu CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) zaburzając syntezę regulowanego cyklicznym AMP błonowego kanału chlorkowego, upośledzają transport Cl – przez błony szczytowe komórek nabłonkowych, również w gruczołach potowych. Z tego powodu u 98-99% chorych na mukowiscydozę stężenie Cl – przekracza 60 mmol/l i wynosi średnio 105 mmol/l, a stężenie Na + przekracza 50 mmol/l, średnio 85 mmol/l [1] .

Opracowany przez Gibsona i Cooke'a [2] ilościowy test potowy, w którym pot zbiera się po stymulacji gruczołów potowych metodą jontoforezy pilokarpinowej, stał się podstawową metodą potwierdzającą kliniczne podejrzenie mukowiscydozy. Jego wysoka czułość i swoistość została wielokrotnie potwierdzona. U chorych z objawami charakterystycznymi dla mukowiscydozy, u których stężenia elektrolitów w pocie są prawidłowe lub graniczne, ustalenie ostatecznego rozpoznania może być trudne.

 

OPIS PRZYPADKU

 

Chłopiec z ciąży II, porodu II, prawidłowego, urodzony o czasie z masą ciała 3420 g, oceniony na 10 pkt Apgar. W 2. tygodniu życia stwierdzono zapalenie płuc o ciężkim przebiegu, z przewagą zmian w płucu lewym. Z tego samego powodu hospitalizowany w 3., 6., 11., 30. i 48. mż. Od wczesnego niemowlęctwa oddawał 3-4 na dobę, luźne, obfite tłuszczowate stolce. W wieku 4,5 lat został skierowany do naszej Kliniki. Stwierdzono znaczny niedobór długości (93 cm; -2,45 SD) i masy ciała (12,6 kg; -2,38 SD), słabo rozwiniętą tkankę podskórną i układ mięśniowy, paznokcie w kształcie szkiełek zegarkowych, stłumienie odgłosu opukowego poniżej lewej łopatki i zniesienie szmerów oddechowych w tej okolicy, przewlekły produktywny kaszel. Zdjęcie klatki piersiowej wykazało niejednolite zacienienie niedodmowo-zapalne płata dolnego lewego i języczka, przemieszczenie śródpiersia w lewo i uniesienie lewej kopuły przepony.

Badaniem bronchoskopowym uwidoczniono zatkanie oskrzeli płuca lewego gęstą, ropną treścią, której duża ilość zalegała również w oskrzelach płuca prawego. Stwierdzono ponadto stan zapalny błony śluzowej oskrzeli o znacznym nasileniu. W posiewie treści oskrzelowej obecne były liczne kolonie Haemophilus influenzae. Po intensywnej dożylnej antybiotykoterapii uzyskano zmniejszenie nasilenia objawów przewlekłego zapalenia płuc. Rozpoczęto uzupełnianie niedoborów enzymów trzustkowych. W ciągu 3 miesięcy uzyskano przyrost masy ciała o 2 kg. Na podstawie obrazu klinicznego, po wykluczeniu zespołu dyskinetycznych rzęsek, niedoborów odporności, niedoboru alfa-1-AT, rozpoznano mukowiscydozę. W czterokrotnie wykonanym teście potowym stężenia Cl – wynosiły odpowiednio: 39, 45, 71 i 42 mmol/l.

W 6. rż. stwierdzono palce pałeczkowate. Badaniem bronchograficznym wykazano wówczas workowate rozstrzenie oskrzeli płata dolnego lewego i języczka. Oskrzela płuca prawego nie wykazywały uszkodzeń. W wieku 6 lat i 9 miesięcy wykonano paliatywną resekcję marskiego, niepowietrznego płata dolnego i rozdętego, wypełnionego ropą języczka. Przebieg pooperacyjny był niepowikłany.

Przez następne 9 lat chłopca hospitalizowano jeszcze 20 razy, każdorazowo prowadząc dożylną antybiotykoterapię, 29 razy wykonywano bronchoskopie lecznicze odsysając duże ilości ropy i płucząc oskrzela. Do 9,5. rż. stwierdzano przewlekłe zakażenie oskrzeli przez H. influenzae, od 8. rż. w posiewach stale stwierdza się wzrost Staphylococcus aureus, a od 6. rż. okresowo również Pseudomonas aeruginosa. Badanie ultrasonograficzne jamy brzusznej wykazało obecność zmian włóknistych w trzustce.

Test potowy powtarzano 12-krotnie w okresie 9 lat. Badano stężenie jonów chlorkowych w próbkach potu, o masie powyżej 100 mg, uzyskiwanych metodą jontoforezy pilokarpinowej wg Gibsona i Cooke'a. Wyniki mieściły się w przedziale od 20,4 do 70,9 mmol/l (śr. 42,0 +/- 16,2; mediana 39,0). Pięciokrotnie oznaczano stężenie sodu w pocie, które wynosiło od 23,2 do 60,5 mmol/l. Stosunek stężeń Cl – /Na + w tych pomiarach wynosił od 1,09 do 1,28, średnio 1,17.

Przy pomiarze przeznabłonkowej różnicy potencjałów w nosie uzyskano wynik -27,7 mV, mieszczący się w zakresie wartości prawidłowych.

Analiza genu CFTR wykazała obecność mutacji dF508 na jednym chromosomie. Badania w kierunku 13 innych mutacji (621 + 1 G->T, 1717-1-GA, G542X, G551D, R553X, R560T, W1282X, N1303K, R117H, R334W, R347P, dI507, 3849 + 10kb C->T) nie wykazały ich obecności.

W okresie 9-letniej obserwacji nie stwierdzono istotnego pogorszenia czynności płuc. Progresja zmian radiologicznych jest dość wolna. Ocena zmian radiologicznych w 25-punktowej skali Brasfield zmniejszyła się z 13 do 11 punktów. Trzy nie usunięte segmenty lewego płuca uległy marskości. Wskaźnik masy ciała w tym okresie zawierał się w przedziale od 12,24 do 15,57 kg/m2 (śr. 13,16 ą0,62). Pomimo intensywnego, skojarzonego leczenia nie udało się zapobiec zahamowaniu wzrostu (aktualnie -2,42 SD) ani poprawić stanu odżywienia (aktualny wskaźnik masy ciała 13,15 kg/m 2 ). Przebieg choroby można określić jako umiarkowany.

Na podstawie obrazu klinicznego utrzymano rozpoznanie mukowiscydozy, pomimo negatywnych wyników testu potowego.

 

DYSKUSJA

 

Rozpoznanie mukowiscydozy w typowych przypadkach ustala się na podstawie obrazu klinicznego, który obejmuje objawy przewlekłej choroby oskrzelowo-płucnej i zewnątrzwydzielniczej niewydolności trzustki. Potwierdza je podwyższenie stężenia Cl – w pocie. Stwierdzenie innego przypadku mukowiscydozy w rodzinie chorego ma również znaczenie diagnostyczne.

Ilościowy test potowy wg Gibsona i Cooke'a [2] jest najważniejszą i powszechnie uznaną metodą potwierdzającą rozpoznanie mukowiscydozy. Jednak ma on swoje ograniczenia. Davis i wsp. [1] stwierdzają, że u 1-2% chorych na mukowiscydozę stężenie Cl – w pocie zawiera się w przedziale 50-60 mmol/l, a u 1 na 1000 chorych jest niższe od 50 mmol/l. W przypadku niskiego lub granicznego stężenia Cl – ostateczne ustalenie rozpoznania choroby jest szczególnie trudne. Należy wziąć pod uwagę możliwość fałszywie ujemnego wyniku testu potowego, którego przyczyną może być nieprawidłowa technika badania, np. niedokładne osuszenie skóry przed zbiórką potu, błędy w ważeniu i eluacji potu lub w obliczeniach matematycznych. Do innych przyczyn zaniżenia wyniku należy zmniejszona potliwość, występująca zwłaszcza u noworodków i dzieci z obrzękami i hipoproteinemią. Zwolniony w takich sytuacjach przepływ potu pierwotnego przez kanaliki gruczołów potowych przedłużą czas zwrotnego wchłaniania jonów. Stężenia elektrolitów w pocie ostatecznym mogą być wówczas prawidłowe. Przestrzeganie wymogu uzyskania przynajmniej 100 mg potu w ciągu 30-minutowej zbiórki eliminuje tę przyczynę błędnych oznaczeń.

U opisanego chorego w teście potowym wykonanym dwunastokrotnie w referencyjnym laboratorium, dwukrotnie stwierdzono stężenie Cl – przekraczające 60 mmol/, a raz wyższe od 50 mmol/l. Wyniki dziewięciu pozostałych mieściły się w granicach normy.

Ostatnio zasugerowano wykorzystanie oznaczenia stosunku stężeń Cl/Na w pocie jako dodatkowego kryterium diagnostycznego [3] . U 96% chorych z tzw. ciężkimi mutacjami stosunek Cl/Na jest wyższy od 1,2. Podobne wartości występują również u 3% ludzi zdrowych, u których ten wskaźnik jest zwykle niższy od 1,0. Mutacje „łagodne” tylko w 60% przypadków kojarzą się ze stosunkiem Cl/Na większym od 1,2. Średni stosunek Cl/Na u omawianego chorego, wynoszący 1,17 przemawia za rozpoznaniem mukowiscydozy.

W przypadkach granicznych stężeń Cl – istotne znaczenie dla potwierdzenia rozpoznania ma badanie genetyczne. Stwierdzenie w obu choromosomach pary 7 charakterystycznych dla mukowiscydozy mutacji genu CFTR upoważnia do rozpoznania choroby. Jednak praktycznie analiza genetyczna jest bardzo trudna, gdyż większość spośród 600 poznanych dotąd mutacji genu CFTR, zwłaszcza odpowiedzialnych za niskie stężenie Cl – w pocie i łagodniejszy przebieg choroby, występuje sporadycznie, jest rzadko poszukiwana i identyfikowana. Przykładem może być mutacja intronu 19 genu CFTR zwana 3849 + 10kb C->T, występująca u części chorych wytwarzających pot o prawidłowym stężeniu Cl – [4-6] . Jest to mutacja genu CFTR powodująca zmniejszenie syntezy prawidłowego kanału chlorkowego. Strong i wsp. [7] w 1991 r. opisali dwie siostry, homozygoty G551S, a Feldman i wsp. [8] w 1996 r. czterech chorych z granicznymi wartościami Cl – i czterema innymi mutacjami: R75X, D1152H, R117H, S1235R, występującymi razem z dF508.

W większości laboratoriów genetycznych badany jest zestaw kilkunastu najczęściej występujących mutacji genu CFTR. Jedyną pewną metodą stwierdzenia mutacji w obrębie CFTR byłoby sekwencjonowanie wszystkich eksonów genu CFTR, co ze względu na bardzo wysokie koszty wykorzystywane jest wyłącznie dla celów naukowych, a nie praktyki klinicznej.

U omawianego chorego w jednym chromosomie pary 7 stwierdzono mutację dF508, natomiast wynik badań w kierunku obecności 13 innych mutacji na drugim chromosomie był negatywny. Badaniem genotypu nie uzyskano jednoznacznego potwierdzenia rozpoznania klinicznego.

Zaburzenia czynności kanału chlorkowego są odpowiedzialne za zwiększenie różnicy potencjałów przez nabłonek oddechowy u chorych na mukowiscydozę. Prosta metoda, opracowana w 1990 r. przez Altona wsp. [9] pozwoliła na zastosowanie pomiarów przeznabłonkowej różnicy potencjałów jako dodatkowego testu diagnostycznego w mukowiscydozie. Za wartości prawidłowe uważa się wyniki wyższe od -30 mV. U większości chorych na mukowiscydozę uzyskuje się wyniki niższe od -40 mV. U opisywanego chorego wynik tego dodatkowego testu diagnostycznego również nie przemawiał za rozpoznaniem mukowiscydozy.

Po wyłączeniu innych przyczyn stwierdzanych objawów, pomimo niejednoznacznych wyników dodatkowych badań diagnostycznych, rozpoznano ostatecznie mukowiscydozę na podstawie obrazu klinicznego obejmującego:

  • przewlekłe zapalenie oskrzeli,
  • rozstrzenie oskrzeli,
  • przewlekłe zakażenie układu oddechowego przez Staphylococcus aureus i okresowe zakażenia przez Pseudomonas aeruginosa,
  • zwłóknienie i przewlekłą zewnątrzwydzielniczą niewydolność trzustki,
  • palce pałeczkowate

Krótkiego komentarza wymaga resekcja płata dolnego lewego i języczka, którą wykonano u opisywanego chorego. Tego typu zabiegi w mukowiscydozie są leczeniem paliatywnym. Są wykonywane przy zaawansowanych i nieodwracalnych zmianach w jednym obszarze płuca, zwłaszcza jeśli są one przyczyną nawracających zaostrzeń, szybkiego postępu uszkodzeń innych części płuc, opóźnienia rozwoju. Jest to operacja obarczona względnie niskim ryzykiem. Do zauważalnych korzyści wynikających z resekcji, obserwowanych również u opisanego chłopca, należą: zmniejszenie nasilenia kaszlu i produkcji plwociny, zwiększenie wydolności wysiłkowej, poprawa łaknienia i zmniejszenie częstości zaostrzeń choroby oskrzelowo-płucnej.

 

WNIOSKI

 

1. Podwyższone stężenie jonów chlorkowych w pocie potwierdza wprawdzie rozpoznanie mukowiscydozy, jednak prawidłowe stężenie nie może go całkowicie wykluczyć, choć czyni je bardzo mało prawdopodobnym.
2. W przypadkach wątpliwych można korzystać z dodatkowych metod diagnostycznych, jak: przeznabłonkowa różnica potencjałów, stosunek stężeń jonów chlorkowych i sodowych w pocie, badanie genetyczne. Ich skuteczność jest, niestety, ograniczona.
3. W wyjątkowych przypadkach rozpoznania mukowiscydozy nie udaje się potwierdzić żadną ze znanych metod i ustala się je wyłącznie na podstawie obrazu klinicznego.

Andrzej Pogorzelski*, Michał Witt**, Jerzy Żebrak*

*Klinika Bronchologii i Mukowiscydozy Instytutu Gruźlicy i Chorób Płuc, Zespół Pediatryczny w Rabce
Kierownik (p.o.): dr n. med. Jerzy Żebrak
**Zakład Genetyki Człowieka Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. J. Nowak

 

Piśmiennictwo

 

1. Davis P.B., Hubbard S., di Sant'Agnese: Low sweat electrolytes in patient with cystic fibrosis. Am. J. Med., 1980; 69: 643-646

2. Gibson L.E., Cooke R.E.: A test for the concentration of electrolytes in sweat in cystic fibrosis of the pancreas utilizing pilocarpine by iontophoresis. Pediatrics, 1959; 23: 545-549

3. Augarten A. i in.: The significance of sweat Cl/Na ratio in patients with borderline sweat test. Pediatr. Pulmonol., 1995; 20: 369-371

4. Stewart B. i in.: Normal sweat chloride values do not exlude the diagnosis of cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 1995; 151: 899-903

5. Augarten A. i in.: Mild cystic fibrosis and normal or borderline sweat test in patients with the 3849+10kbC->T mutation. Lancet, 1993; 342: 12-25

6. Highsmith W.E. i in.: A novel mutation in the cystic fibrosis gene in patients with pulmonary disease but normal sweat chloride concentrations. N. Engl. J. Med., 1994; 331: 974-980

7. Strong T.V. i in.: Cystic fibrosis gene mutation in two sisters with mild disease and normal sweat electrolyte levels. N. Engl. J. Med., 1991; 325: 1630-1634

8. Feldman D. I in.: Molecular analysis of the CFTR gene in cystic fibrosis patients with normal sweat chloride concentration. Eur. Respir. J., 1996; 9, suppl. 23, 357, P2209

9. Alton E.W.F.W. i in.: Nasal potential difference: a clinical diagnostic test for cystic fibrosis. Eur. Respir. J., 1990; 3: 922-926

Błędy diagnostyczne u 21-letniej chorej na mukowiscydozę

21-letnia kobieta, podejrzewając u siebie mukowiscydozę, zgłosiła się z własnej inicjatywy do Kliniki. Podejrzenie wysunęła jej matka na podstawie kilkuletniej obserwacji przebiegu choroby u córki znajomych, 13-letniej dziewczynki chorej na mukowiscydozę i leczonej w Rabc

e.

Materiał pochodzi z serwisu „Mukowiscydoza”
opracowywanego przez zespół redakcyjny Medycyny Praktycznej
we współpracy z Polską Grupą Mukowiscydozy
przy Zarządzie Głównym Polskiego Towarzystwa Pediatrycznego
oraz Fundacją Pomocy Rodzinom i Chorym na Mukowiscydozę – Matio.
http://mp.pl

WSTĘP

Rozpoznanie mukowiscydozy u większości chorych jest ustalane w pierwszych latach życia. Według dostępnych danych, do końca 3. rż. (roku życia), zdiagnozowano 74% chorych w Wielkiej Brytanii [1] , 77,4% we Francji [2] i 83,7% w Kanadzie [3] , przy czym większość rozpoznań miała miejsce w 1. rż., np. we Francji 64,3% [2] . Jak dotąd brak precyzyjnych danych tego typu dotyczących Polski. Znacznie rzadziej diagnoza jest ustalana po 18. rż., np. w Kanadzie zaledwie u 2,4% wszystkich znanych chorych [3] . W większości przypadków opóźnione rozpoznanie choroby wynika z jej nietypowego, skąpoobjawowego przebiegu, natomiast rzadko z błędów diagnostycznych. Poniżej opisano przypadek późnego rozpoznania mukowiscydozy pomimo typowego przebiegu klinicznego choroby.

 

OPIS PRZYPADKU

 

21-letnia kobieta, podejrzewając u siebie mukowiscydozę, zgłosiła się z własnej inicjatywy do Kliniki. Podejrzenie wysunęła jej matka na podstawie kilkuletniej obserwacji przebiegu choroby u córki znajomych, 13-letniej dziewczynki chorej na mukowiscydozę i leczonej w Rabce.

Okres okołoporodowy i noworodkowy przebiegały bez powikłań. Po czterech tygodniach zakończono karmienie piersią. W pierwszych miesiącach życia występowały długotrwałe zaparcia, kał był zbity i twardy, często wykonywano lewatywy. W 6.-7. mż. (miesiącu życia) dziewczynka zaczęła oddawać luźne, papkowate, tłuste i cuchnące stolce w ilości 4-5 na dobę. Gluten wprowadzono do diety w 9. mż. W 21. mż., na podstawie dwutygodniowej obserwacji szpitalnej i prawidłowych wyników testów obciążenia laktozą i d-ksylozą, wykluczono zespół złego wchłaniania lecząc jednocześnie zapalenie oskrzeli. Jednak nieprawidłowe stolce utrzymywały się nadal doprowadzając pod koniec 2. rż. (roku życia) do wypadania odbytnicy.

W 2. i 3. rż., kiedy dziewczynka uczęszczała do żłobka, kilkakrotnie występowały stany zapalne dróg oddechowych. W wieku 3 lat była hospitalizowana z powodu niedokrwistości niedobarwliwej i zapalenia płuc potwierdzonego obecnością zmian radiologicznych w płacie górnym prawym. Później, aż do 12. rż., zapalenia oskrzeli występowały sporadycznie.

Utrzymywanie się objawów zespołu złego wchłaniania stało się powodem wprowadzenia dwuletniej diety bezglutenowej (3.-5. rż.), która nie wpłynęła, zdaniem matki, na wygląd i częstość stolców. Nasilające się od 3. rż. wypadanie odbytnicy, okresowo występujące nawet po każdym oddaniu stolca, ustąpiło po leczeniu operacyjnym przeprowadzonym w wieku 6 lat. Po zabiegu matka zaczęła regularnie podawać pankreatynę do posiłków co dało częściową poprawę trawienia i ustąpienie przewlekłej niedokrwistości niedobarwliwej. W 10. rż. wykonano biopsję błony śluzowej jelita. Wynik badania jest niedostępny, ale nie wpłynął on na rozpoznanie i sposób leczenia.

W okresie przedszkolnym palce dziewczynki stały się pałeczkowate na co matka wielokrotnie zwracała uwagę lekarzy. Upośledzenie drożności nosa i przewlekający się katar były wskazaniem do konsultacji laryngologicznej. W 13. rż. rozpoznano obustronne zapalenie zatok szczękowych i polipy nosa, następnie usunięte operacyjnie. W 12.-13. rż. pojawił się, utrzymujący się do chwili obecnej, przewlekły, wilgotny kaszel występujący w największym nasileniu po przebudzeniu, połączony z odkrztuszaniem niewielkich ilości ropnej plwociny, w której kilkakrotnie stwierdzano obecność Staphylococcus aureus.

W 16. rż. całokształt obrazu klinicznego nasunął podejrzenie mukowiscydozy. Wykonano kolejno trzy testy potowe określając stężenie jonów chlorkowych w pocie uzyskanym metodą jontoforezy pilokarpinowej odpowiednio na 106, 119 i 33 mmol/l. Ostatnią wartość uznano za poprawną i na tej podstawie wykluczono mukowiscydozę. Wówczas na zdjęciu radiologicznym klatki piersiowej nie stwierdzano zmian.

Dziewczynka była szczepiona przeciwko gruźlicy po urodzeniu i w 7. rż. Rozmiar odczynu tuberkulinowego w wieku 18 lat wynosił 5 mm, a jednej blizny poszczepiennej – 5 mm. Ze względu na utrzymujące się od wielu lat objawy ze strony układu oddechowego skierowano dziecko na konsultację pneumonologiczną. Wówczas, po 5 tygodniach od pierwszego, wykonano drugi odczyn tuberkulinowy stwierdzając naciek wielkości 18 mm, typu I wg Palmera. Na zdjęciu klatki piersiowej wykazano wzmożony rysunek okołooskrzelowy oraz drobno- i średnioplamiste zmiany zapalne w płatach górnych. Rozpoznano gruźlicę naciekową i rozpoczęto leczenie przeciwprątkowe: INH, RMP, EMB. Nie ustalono kontaktu z osobą prątkującą, ani nie wykazano obecności M. tuberculosis w badaniach bakteriologicznych plwociny i treści oskrzelowej. Trzy leki podawano przez 6,5 miesiąca kontynuując INH i EMB przez następne 4,5 miesiąca. Podstawowym wskazaniem do kontynuacji leczenia przeciwprątkowego było utrzymywanie się zmian radiologicznych i kaszlu.

Chora zgłosiła się do kliniki w dwa lata po zakończeniu leczenia przeciwprątkowego. W tym czasie stale występował przewlekły, zwłaszcza poranny, kaszel. W badaniu przedmiotowym stwierdzono: wilgotny kaszel o miernym nasileniu z odkrztuszaniem niewielkich ilości ropnej plwociny, normosteniczną budowę ciała (50 kg, 164 cm), palce pałeczkowate, nieco zwiększony wymiar przednio-tylny klatki piersiowej. W posiewie plwociny stwierdzono wzrost licznych kolonii Staphylococcus aureus, jednak badanie mikroskopowe wykazało, że badanym materiałem była ślina. Radiologicznie wykazano cechy rozstrzeni oskrzeli w płatach górnych, oceniając obraz płuc na 21 punktów w 25-punktowej skali Brasfield. Badanie spirometryczne wykazało minimalne zaburzenia wentylacji: FEV1 = 69,5% (-2,69 SD), MEF25 = 27,0% (-2,44 SD), MEF75 = 49,3% (-2,38 SD). W badaniach laboratoryjnych stwierdzono hipoalbuminemię (30,8 g/l), hipergammaglobulinemię (18,5 g/l), podwyższone stężenia IgG – 20,0 g/l i IgA – 5,4 g/l, obecność białka reaktywnego C (0,025 g/l) i przyspieszoną sedymentację krwinek czerwonych (50 mm po 1 godzinie, 70 mm po 2 godzinach).

Dotychczasowy przebieg choroby i wyniki badań pozwoliły rozpoznać mukowiscydozę. Powtórzono test potowy wykazując stężenie jonów chlorkowych równe 18,2 mmol/l. Pomimo to podtrzymano rozpoznanie mukowiscydozy.

W leczeniu zastosowano dietę wysokokaloryczną, suplementację witaminową i enzymatyczną (72 000 j. lipazy na dobę), fizjoterapię klatki piersiowej i wziewną sterydoterapię (budezonid 2×400*g) oraz, ze względu na podwyższone wskaźniki stanu zapalnego, dwutygodniowe, doustne leczenie kotrimoksazolem.

Badanie molekularne genu CFTR (doc. dr hab. med. Michał Witt, Zakład Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu) wykazało obecność dwóch mutacji deltaF508 nieodwołalnie potwierdzając rozpoznanie kliniczne.

Po czterech miesiącach, w czasie badań kontrolnych, ponownie wykonano test potowy, tym razem stwierdzając 98,1 mmol/l jonów chlorkowych w badaniu klasyczną metodą wg Gibsona i Cooke?a oraz 135 mmol/l metodą konduktometryczną [4] . Stwierdzono normalizację stężenia albumin i wskaźników stanu zapalnego oraz poprawę wskaźników spirometrycznych: FEV1 = 73,9% /-2,27 SD/, MEF25 = 40,7% (-1,96 SD), MEF75 = 73,9% (-1,22 SD). W posiewie plwociny stwierdzono wzrost kilkudziesięciu kolonii Staphylococcus aureus, a w jej badaniu mikroskopowym obecność poniżej 25 granulocytów obojętnochłonnych wielojądrzastych w polu widzenia i pojedynczych makrofagów. Zalecono kontynuację, ustalonego wcześniej, przewlekłego leczenia.

 

DYSKUSJA

 

Podstawową metodą rozpoznawania mukowiscydozy w większości przypadków jest charakterystyczny obraz kliniczny. Jego znajomość jest niezbędna do przeprowadzenia prawidłowej diagnostyki różnicowej dolegliwości ze strony układu oddechowego i przewodu pokarmowego. W przedstawionym przypadku przebieg choroby był typowy dla mukowiscydozy, choć przebieg choroby oskrzelowo-płucnej był stosunkowo łagodny.

Pojawienie się nieprawidłowych stolców, charakterystycznych dla zespołu zaburzeń trawienia i wchłaniania w mukowiscydozie, brak istotnego wpływu diety bezglutenowej a poprawa po zastosowaniu enzymów trzustkowych, wystąpienie wypadania odbytnicy, powstanie palców pałeczkowatych w okresie przedszkolnym, przewlekłe zapalenie zatok szczękowych, polipy nosa, przewlekły, produktywny, poranny kaszel, obecność Staphylococcus aureus w plwocinie, zmiany radiologiczne w obrębie płatów górnych – wszystkie wymienione stany i objawy przemawiają za koniecznością przeprowadzenia diagnostyki w kierunku mukowiscydozy [5] .

Test potowy jest uznaną metodą potwierdzenia klinicznego podejrzenia mukowiscydozy. U opisanej chorej, z nieznanych przyczyn, wykluczono rozpoznanie mukowiscydozy na podstawie jednego prawidłowego wyniku, po wcześniejszym uzyskaniu dwóch wysokich stężeń jonów chloru w pocie. Pamiętając o możliwości zaistnienia błędu laboratoryjnego należy kierować się zasadą dwu-, trzykrotnego potwierdzenia każdego dodatniego wyniku testu potowego. W przypadku znacznych różnic w uzyskiwanych stężeniach jonów chloru należy dodatkowo zwiększyć liczbę przeprowadzonych testów. Fałszywie ujemne wyniki testu potowego występują zdecydowanie rzadziej niż wyniki fałszywie dodatnie. Poza błędami laboratoryjnymi ich przyczyną może być zmniejszona potliwość. Wówczas zwolniony przepływ potu przez kanaliki gruczołów potowych przedłuża czas zwrotnego wchłaniania jonów i ich stężenie w pocie ostatecznym może być prawidłowe. Z tego względu bardzo istotne jest przestrzeganie wymogu uzyskania przynajmniej 100 mg potu w czasie nie dłuższym niż 30 minut.

Częstym problemem w przypadku późnych rozpoznań mukowiscydozy jest początkowe traktowanie zmian radiologicznych w płatach górnych jako typowych dla gruźlicy naciekowej. Podobnie stało się w przypadku opisanej chorej. Przypadkowo wykazany wiraż odczynu tuberkulinowego przemawiał za zakażeniem prątkiem zjadliwym. Wydaje się natomiast, że pełne leczenie przeciwprątkowe, a zwłaszcza jego kontynuacja aż przez 11 miesięcy były niepotrzebne. Nieustępowanie kaszlu i zmian radiologicznych typowe dla mukowiscydozy musi być niepokojące jeżeli błędnie rozpoznaje się gruźlicę.

Przedstawiony przypadek wydaje się dobrym potwierdzeniem ogólnej zasady, że lekarz rozpoznaje tylko te choroby, które zna i o których wie.

Andrzej Pogorzelski

Klinika Bronchologii i Mukowiscydozy Instytutu Gruźlicy i Chorób Płuc Zespołu Pediatrycznego im. Jana i Ireny Rudników w Rabce;
kierownik: dr n. med. Jerzy Żebrak.

 

Piśmiennictwo

 

1. Dodge J.A., Morison S., Lewis P.A. i wsp.: Incidence, population, and survival of cystic fibrosis in the UK, 1968-95. Arch. Dis. Child, 1997; 77: 493-496

2. Feingold J., Rault G., Guilloud-Bataille M., Sautegeau A., De Crozes D.: Epidemiology of cystic fibrosis in France.

3. Corey M., Farewell V.: Determinants of mortality from cystic fibrosis in Canada, 1970-1989. Am. J. Epidemiol., 1996; 143: 1007-1017

4. Pogorzelski A., Żebrak J., Tomalak W.: Przydatność konduktometrycznego testu potowego w diagnostyce mukowiscydozy. Ped. Pol., 1995; 70: 639-643

5. Pogorzelski A., Żebrak J.: Zasady rozpoznawania mukowiscydozy. Klin. Pediatr., 1997; 5: 77-80

Przypadek mukowiscydozy u 15-letniego chłopca leczonej jako choroba trzewna i gruźlica płuc

Mimo że mukowiscydoza należy do stosunkowo częstych chorób, jest niekiedy pomijana w diagnostyce różnicowej patologii przewodu pokarmowego i układu oddechowego. Trudności w rozpoznaniu mukowiscydozy i błędnej interpretacji obrazu klinicznego ilustruje przedstawiony przypadek.

Materiał pochodzi z serwisu „Mukowiscydoza”
opracowywanego przez zespół redakcyjny Medycyny Praktycznej
we współpracy z Polską Grupą Mukowiscydozy
przy Zarządzie Głównym Polskiego Towarzystwa Pediatrycznego
oraz Fundacją Pomocy Rodzinom i Chorym na Mukowiscydozę – Matio.
http://mp.pl

WSTĘP

Mukowiscydoza jest najczęstszą genetycznie uwarunkowaną, dziedziczącą się autosomalnie recesywnie chorobą rasy białej. Jako choroba o fatalnym przebiegu, historycznie przypisywanym wczesnemu wiekowi dziecięcemu, stwarzać może trudności diagnostyczne wśród chorych wykazujących mało gwałtowny przebieg. Rozpoznanie mukowiscydozy należy brać pod uwagę u chorych po przebyciu niedrożności smółkowej i przedłużającej się żółtaczki noworodków; u chorych wykazujących cechy zespołu zaburzeń wchłaniania, z objawami takimi jak wypadanie odbytu, nawrotowe zapalenie oskrzeli i płuc, przewlekłe zapalenie zatok bocznych nosa, polipy nosa, palce pałeczkowate, marskość wątroby, kamica żółciowa [1] . Badaniem potwierdzającym rozpoznanie jest nadal stwierdzenie podwyższonego, powyżej 60 mmol/l, stężenia jonów chlorkowych w pocie.

Mimo że mukowiscydoza należy do stosunkowo częstych chorób, jest niekiedy pomijana w diagnostyce różnicowej patologii przewodu pokarmowego i układu oddechowego. Trudności w rozpoznaniu mukowiscydozy i błędnej interpretacji obrazu klinicznego ilustruje przedstawiony przypadek.

 

OPIS PRZYPADKU

 

U chłopca, obecnie 15-letniego, występowały od urodzenia stolce biegunkowe mimo karmienia piersią. Brak przyrostu masy ciała stał się przyczyną pięciotygodniowej hospitalizacji. Rozpoznano dystrofię, zakażenie układu moczowego i niedokrwistość niedobarwliwą. Po zastosowaniu pankreatyny uzyskano częściową normalizację stolców i chłopiec po ukończeniu 2 miesiąca życia (mż.) osiągnął urodzeniową masę ciała (3300 g). W 6 mż. przebył wirusowe zapalenie wątroby typu B oraz zapalenie płuc. Wtedy rozpoznano również zespół złego wchłaniania na podstawie objawów klinicznych, testu z d-ksylozą oraz zaniku kosmków w biopsji ssącej jelita cienkiego. Odtąd chłopiec pozostawał pod stałą kontrolą poradni gastroenterologicznej, leczony bez efektu dietą bezmleczną (do 15 mż.) i bezglutenową (do 15 roku życia). Utrzymywały się stolce biegunkowe, masa ciała w wieku niemowlęcym nie przekroczyła 3 centyla, a w okresie od 2 do 8 rż. utrzymywała się na poziomie 10 centyla. Badanie histologiczne bioptatu jelita cienkiego wykonane w 4 i 6 rż. wykazało zanik kosmków II/III. W stolcu stwierdzano bardzo liczne kuleczki tłuszczu. W 11 rż. wykazano obecność przeciwciał przeciwko endomysium.

Przewlekające się bóle brzucha, wymioty oraz obecność miękkiego, ruchomego, niebolesnego guza o rozmiarach 10×4 cm w prawym dole biodrowym były w 9 rż. wskazaniem do otwarcia jamy brzusznej: dystalny odcinek jelita krętego i kątnica wypełnione plastycznymi masami kałowymi przylegającymi do ścian jelit. Badanie histologiczne wycinka błony śluzowej kątnicy wykazało przewlekły stan zapalny.

Objawy ze strony układu oddechowego występowały od wczesnego dzieciństwa; zwracał uwagę przewlekły kaszel o zmiennym nasileniu, ale najintensywniejszy w godzinach rannych. Od 5 rż. rozpoznawano kilkakrotnie w ciągu roku zapalenie oskrzeli lub zapalenie płuc. Raz w miesiącu występowało zapalenie górnych dróg oddechowych; w 7 rż. usunięto przerośnięty migdałek gardłowy. W 6 rż. stwierdzono polipy nosa, a w zdjęciu RTG zacienienie zatok szczękowych. Polipy nosa usuwano siedmiokrotnie w okresie 9 lat. Alergiczne testy skórne powtarzane trzykrotnie w wieku 8-11 lat nie wykazały nadwrażliwości na podstawowe alergeny, jednak chory pozostawał pod opieką poradni laryngologicznej leczony z powodu alergicznego nieżytu nosa. W 15 rż. na podstawie wykonanego po raz pierwszy badania elektrolitów w pocie, wykazującego podwyższone wartości chlorków, oraz dotychczasowego przebiegu choroby rozpoznano u chłopca mukowiscydozę. W badaniu genotypu stwierdzono obecność jednej kopii mutacji deltaF508. W wyniku zastosowania skoncentrowanych preparatów enzymów trzustkowych w dawce 300 j. lipazy/kg mc. do posiłku głównego uzyskano zmniejszenie liczby stolców.

Przed miesiącem chłopca przyjęto do szpitala z powodu braku łaknienia, ogólnego osłabienia, wymiotów. Chory wykazywał cechy niewielkiego odwodnienia, demonstrował wilgotny kaszel przy braku zmian osłuchowych nad płucami. Zwracał uwagę przyspieszony odczyn opadania krwinek – 76/120, leukocytoza 11,0 G/l. Stwierdzono obecność antygenu HBs oraz przeciwciała anty-Hbe. Zastosowano leczenie augmentyną, uzyskując po 10 dniach zmniejszenie OB do 21/47 oraz obniżenie leukocytozy do 3,6 G/l.

Zdjęcie RTG klatki piersiowej pacjenta wykazało liczne zacienienia średnioplamiste w obszarach szczytowych obu płuc. W pozostałych obszarach obu płuc wzmożony rysunek okołooskrzelowy z nielicznymi drobnoplamistymi zacienieniami układającymi się wzdłuż przebiegu oskrzeli. Wnęki poszerzone i zagęszczone. Zdjęcie w warstwie tchawiczo-oskrzelowej wykazało cechy rozstrzeni oskrzeli w segmentach szczytowych oraz zacienienie ogniskowe o średnicy 2 cm w segmencie szczytowym prawym.

Podejrzewając gruźlicę, wykonano odczyn tuberkulinowy, określając jego rozmiar na 23×18 mm; rozmiar odczynu tuberkulinowego w 12 rż. wynosił 8 mm. Chłopiec był szczepiony BCG po urodzeniu i rewakcynowany w 3 i 7 roku życia. Nie ustalono styczności z gruźlicą. W badaniu popłuczyn żołądkowych z pięciu kolejnych dni nie stwierdzono mikroskopowo prątków gruźlicy. Rozpoczęto leczenie przeciwprątkowe INH, rifampicyną i pyrazynamidem, i po dziesięciu dniach przekazano chorego do naszego Instytutu.

W badaniu przedmiotowym przy przyjęciu wśród odchyleń od stanu prawidłowego, stwierdzono: wilgotny kaszel o miernym nasileniu z odkrztuszaniem niewielkiej ilości ropnej plwociny, niedobór wysokości i hiposteniczną budowę ciała (wzrost: 155 cm <3 centyla; mc.: 35 kg – 10 centyl masy należnej dla wysokości), słabo rozwinięty układ mięśniowy, palce pałeczkowate, pokrzywicze (?) uwypuklenie łuków żebrowych: w obu jamach nosa zaleganie treści śluzowo-ropnej i zawiązki polipów. Chłopiec oddawał rozwolnione stolce do kilku dziennie.

Powtórzono badanie stężenia elektrolitów w pocie, wykazując 113 mmol/l jonów chlorkowych. W badaniu genotypu potwierdzono obecność jednej kopii mutacji deltaF508; typu drugiej mutacji nie ustalono, wykluczając obecność 11 występujących najczęściej. USG jamy brzusznej wykazało wzmożonią echogeniczność wątroby oraz cechy zwłóknień w trzustce. Nie wykazano obecności przeciwciał antyendomyzjalnych. W posiewie plwociny wyhodowano naturalną florę górnych dróg oddechowych. Badanie spirometryczne nie wykazało zaburzeń wentylacji. Powtórne badanie popłuczyn żołądkowych nie wykazało prątków gruźlicy, tak w preparacie bezpośrednim, jak i w posiewach.

Bronchofiberoskopia (Olympus 3C20) wykonana w 4 dniu po przyjęciu wykazała zaleganie umiarkowanej ilości ropnej treści na tylnej ścianie tchawicy i w ujściach oskrzeli, zwłaszcza płata górnego płuca lewego. Błona śluzowa oskrzeli była przekrwiona i obrzęknięta. Celem uzyskania materiału do badania bezpośrednio z ogniska zapalnego wykonano płukanie obszaru oskrzelikowo-pęcherzykowego segmentu szczytowego prawego (obszar „nacieku” zapalnego widocznego na zdjęciu warstwowym), uzyskując w płynie popłuczyn drobne kłaczki treści ropnej. W posiewie stwierdzono wzrost licznych kolonii gronkowca złocistego; nie wykryto prątków gruźlicy.

Po pobraniu materiałów do badań bakteriologicznych kontynuowano dotychczasowe leczenie przeciwprątkowe. Kontrolne zdjęcie RTG klatki piersiowej wykonane po 3 tygodniach leczenia INH, RMP, PZA wykazało znaczną regresję zmian zapalnych. Wskaźniki zapalenia: OB, obraz białokrwinkowy, CRP, seromukoid nie wykazywały zaburzeń. Powtórzony po miesiącu kontrolny odczyn tuberkulinowy wynosił 11 mm, typ IV wg Palmera. Po 6 tygodniach zakończono leczenie RMP i PZA, kontynuując podawanie INH.

Przebieg choroby i wyniki badań dodatkowych stały się podstawą rozpoznania mukowiscydozy. Zastosowano leki mukolityczne oraz fizjoterapię oddechową. Zrezygnowano z diety bezglutenowej, wprowadzając dietę wysokokaloryczną z suplementacją witaminową. Zastosowano preparaty enzymów trzustkowych w dawce 1700 j. lipazy/kg mc. do posiłków głównych. Leczenie doprowadziło wkrótce do całkowitej normalizacji stolców, a w ciągu trzech tygodni uzyskano przyrost masy ciała o 3 kg.

 

OMÓWIENIE

 

Rozpoznanie mukowiscydozy u przedstawionego chorego ustalono dopiero w 15 rż. Na to opóźnienie wpłynęło kilka czynników. Rozpoznano celiakię pomimo wystąpienia nieprawidłowych stolców w pierwszych dniach życia, przed włączeniem glutenu do diety i pomimo braku poprawy klinicznej i histologicznej po wprowadzeniu diety bezglutenowej. Pominięto mukowiscydozę w diagnostyce różnicowej przewlekłej biegunki, pomimo częściowej poprawy jakości stolców po leczeniu pankreatyną. Pominięto mukowiscydozę w diagnostyce różnicowej nawracających polipów nosa, mimo że jest ona najczęstszą przyczyną polipów u dzieci. Rozpoznawano alergiczny nieżyt nosa przy braku uzasadnionych przesłanek klinicznych i laboratoryjnych cech alergii. Nie wykryto pałeczkowatych palców lub nie podejmowano prób wyjaśnienia ich przyczyny. Nie podjęto prób wyjaśnienia przyczyny przewlekłego kaszlu. W 9 rż. nie powiązano z mukowiscydozą epizodu tzw. ekwiwalentu niedrożności smółkowej, pomimo dość charakterystycznego przebiegu klinicznego i typowego obrazu śródpoperacyjnego.

Ze względu na dość łagodny przebieg mukowiscydozy u opisywanego chłopca najważniejszym następstwem opóźnienia właściwego leczenia jest upośledzony rozwój fizyczny oraz ograniczone rozstrzenie oskrzeli.

U podstaw błędnego rozpoznania gruźlicy płuc znajdowało się niewłaściwe odczytanie odczynu tuberkulinowego. Uznano go za pozakaźny (23 mm), ponieważ od ostatniego szczepienia BCG upłynęło 8 lat, a poprzedni odczyn przed trzema laty był o 15 mm mniejszy. Na tej podstawie rozpoznano zakażenie prątkiem zjadliwym. Rozmiar nacieku w powtórzonym po miesiącu odczynie wynosił 11 mm i był o 12 mm mniejszy, co przemawia za błędną oceną pierwszej próby – najprawdopodobniej zmierzono średnicę rumienia, a nie nacieku.

Przeciwko gruźlicy przemawiało szybkie ustąpienie zmian klinicznych i wykładników stanu zapalnego po nieswoistej antybiotykoterapii (augmentyna), szybka i zdecydowana regresja zmian radiologicznych w miąższu płucnym, brak wydalania prątków. Wstępny obraz radiologiczny był dość typowy dla mukowiscydozy, chociaż mógł sugerować gruźlicę naciekową. Ze względu na wcześniej rozpoczęte leczenie przeciwprątkowe i brak możliwości jednoznacznego wykluczenia gruźlicy, kontynuowano leczenie do czasu uzyskania ujemnych wyników badań bakteriologicznych oraz potwierdzenia błędu w ocenie odczynu tuberkulinowego. Rifampicyna działała jednocześnie jako skuteczny antybiotyk przeciwgronkowcowy. Po wykluczeniu gruźlicy kontynuowano chemioterapię zapobiegawczą INH według ogólnie przyjętych zasad. Ponieważ zarówno gruźlica u młodzieży, jak i mukowiscydoza są chorobami stosunkowo rzadkimi, koincydencja tych dwóch chorób jest bardzo mało prawdopodobna; może wystąpić 1 raz na 8 mln populacji w wieku od 15 do 19 lat, przy powszechnym w piśmiennictwie założeniu, że mukowiscydoza nie zmienia podatności na gruźlicę [2, 3] .

Rozpoznanie mukowiscydozy wymaga znajomości obrazu klinicznego i uwzględnienia tej choroby w diagnostyce różnicowej objawów ze strony przewodu pokarmowego i układu oddechowego. Oznaczenie stężenia elektrolitów w pocie metodą jontoforezy pilokarpinowej pozwala na pewne rozpoznanie choroby.

Andrzej Pogorzelski*, Jerzy Żebrak*, Michał Witt**
* Klinika Bronchologii i Mukowiscydozy Instytutu Gruźlicy i Chorób Płuc, Zespół Pediatryczny w Rabce
p.o. Kierownika Kliniki: dr n. med. J. Żebrak
** Zakład Genetyki Człowieka PAN w Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. n. med. J. Nowak

 

Piśmiennictwo

 

1. Żebrak J., Pogorzelski A.: Wybrane problemy mukowiscydozy. Polskie Towarzystwo Walki z Mukowiscydozą (materiały szkoleniowe), Rabka 1994

2. Smith M.J. i wsp.: Mycobacterial isolations in young adults with cystic fibrosis. Thorax, 1984; 39: 369-375

3. Wood R.E., Boat T.F., Doershuk C.F.: State of the art.: Cystic fibrosis. Am. Rev. Respir. Dis., 1976; 113: 833-876

Stawy i kości, Osteoporoza

Chcąc przybliżyć państwu problem osteoporozy przygotowałam krótki wstęp wprowadzający w problematykę tej choroby na podstawie materiałów znalezionych w Internecie. Być może po tym krótkim wprowadzeniu, łatwiej będzie państwu wniknąć w problem osteoporozy w mukowiscydozie. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) definiuje osteoporozę jako uogólnioną chorobę szkieletu, polegającą na zmniejszeniu się mineralnej gęstości kości i zaburzeniu ich mikroarchitektury, co prowadzi do wzmożonej łamliwości szkieletu i zwiększonego ryzyka złamań.

Osteoporozą zagrożone są przede wszystkim kobiety w okresie pomenopauzalnym. Jednak na osteoporozę chorują także kobiety młode, mężczyźni, a nawet bardzo szybko rosnące dzieci. Poza hormonami płciowymi: żeńskimi – estrogenami i męskimi androgenami, na budowę kości wpływ wywierają inne czynniki:

  1. predyspozycje genetyczne (szacuje się, że gęstość minerału kostnego wokoło 80% jest określona genetycznie),
  2. odżywianie:
    • zawartość wapnia w pożywieniu,
    • zawartość witaminy D w diecie,
    • używki (kawa, alkohol), prebiotyki, fitoestrogeny,
  3. inne hormony,
  4. aktywność fizyczna,
  5. przyjmowane leki (sterydy, leki immunosupresyjne, leki przeciwpadaczkowe, heparyna).

Wszystkie te czynniki mogą wpływać w sposób pozytywny lub negatywny na stan szkieletu. W profilaktyce osteoporozy szczególną uwagę zwraca się na aktywność fizyczną. Katarzyna Sempolska -instruktor rekreacji ruchowej w „Modzie na zdrowie” (miesięcznik dla klientów aptek) pisze: „Każdy rodzaj aktywności zapobiega odwapnieniu kości, jednakże najlepszym treningiem wzmacniającym kości są ćwiczenia, które wymagają nacisku osiowego na kości długie. Najlepiej wykonywać je z niewielkimi ciężarkami przyczepionymi wokół kostek i z obciążnikami trzymanymi w dłoniach.”

Podstawą diagnostyki osteoporozy jest pomiar gęstości mineralnej kości (BMD- bone mineral den sit y), czyli badanie densytometryczne. Za „złoty standard” uznaje się metodę określaną powszechnie przyjętym skrótem DEXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry) – podwójnej absorpcjometrii rentgenowskiej. Decydujące o rozpoznaniu osteoporozy są pomiary gęstości kości mineralnej szyjki kości udowej i kręgosłupa. Pomiary innych okolic, np. przedramienia, dają wartości orientacyjne. Ostatecznego rozpoznania osteoporozy dokonuje lekarz na podstawie wywiadu z pacjentem, badania fizykalnego, badania densytometrycznego oraz badań analitycznych.

Celem leczenia osteoporozy jest uniknięcie pierwszego złamania, a w razie jego wystąpienia zapobieganie kolejnym złamaniom.

Współcześnie w osteoporozie stosuje się następujące grupy leków: bisfosfoniany, kalcytoninę, estrogeny i pochodne, SERM-y (wybiórcze modulatory receptorów estrogenowych). Decyzję o wyborze i zastosowaniu preparatu podejmuje lekarz. Fragment broszury „Growing older with CF”, przetłumaczono za zgodą Pani Rosie Barnes – Dyrektora Generalnego Cystic Fibrosis Trust w Anglii. Fragment ten jest częścią większego rozdziału pt. „Medical complications” – „Powikłania medyczne”, którego kolejne fragmenty postaramy się Państwu przedstawiać następnych numerach biuletynu.

Kondycja stawów i kości

Ludzie chorzy na mukowiscydozę są podatni na choroby reumatyczne i inne schorzenia stawów. Obejmują one ostre epizody choroby reumatycznej, które mogą się zdarzyć we wczesnej młodości, płucną osteoartropatię przerostową, która powszechnie występuje u dorosłych, i czasami reumatoidalne zapalenie stawów. Niektóre osoby chore na mukowiscydozę mają powtarzające się ataki epizodów zapalenia stawów (arthritis), i nie są one zwykle łączone z zaostrzeniami choroby podstawowej.

Silnemu bólowi stawów i sztywności towarzyszą wysypka i gorączka. Powód tego rodzaju choroby reumatycznej nie jest znany, ale objawy reagują na niesteroidowe leki przeciwzapalne.

Płucna osteoartropatia przerostowa

Jest zapaleniem kości ramion i nóg, którym towarzyszy przewlekle zapalenie płuc i serca. Nie zdarza się to często. W skład objawów wchodzą palce pałeczkowate, ból kości albo opuchnięcie stawu i mogą się one nasilać podczas zaostrzenia choroby podstawowej.

Osteoporoza

Kości nie są niezmienne. Cały czas podlegają cyklom wzrostu, niszczenia i odbudowy, tak samo jak inne części ciała. Większość dorosłych chorych na mukowiscydozę ma mniej „nowych” kości – stan nazywany osteopenią. Może to prowadzić do tworzenia się cienkich, kruchych kości, które są podatne na złamania – stan nazywany osteoporozą. W mukowiscydozie ryzyko osteoporozy rośnie z powodu ubocznego wpływu na gęstość kości sterydów (np. Encorton, Metypred), stosowanych w leczeniu zmian płucnych. Złamania żeber są szczególnym zmartwieniem dla dorosłych z CF, ponieważ utrudniają fizjoterapię, co zwiększa ryzyko infekcji w obrębie klatki piersiowej. Kości kończyn, nadgarstków i kręgosłupa również mogą się złamać. Złamania i osłabienie kręgów w kręgosłupie mogą doprowadzić do kifozy – skrzywienia kręgosłupa, co może spowodować upośledzenie funkcji płuc. Badania wykonane ostatnio w Anglii wykazały, że jedna na trzy osoby chore na mukowiscydozę, w wieku 15 – 52 lata, miała złamanie kości i w podobnej proporcji stwierdzano mniejszą gęstość kości.

Na ryzyko osteoporozy oddziałują dwa główne czynniki szczytowa masa gęstości kości, jaką jesteśmy zdolni zbudować w dzieciństwie i we wczesnym dorosłym życiu, oraz indywidualny wskaźnik wynikający z ubytku kości. Na oba czynniki bardzo duży wpływ ma właściwa dieta zaopatrująca organizm w składniki mineralne i energię niezbędną do budowy kości. Jest to kolejny powód podnoszący znaczenie prawidłowej diety u dzieci i młodzieży – pomaga im budować mocne kości. Zalecane są potrawy bogate w wapń takie jak produkty mleczne i ryby, oraz regularne podawanie witamin.

U osób z zewnątrzwydzielniczą niedoczynnością trzustki, tak jak u 90% chorych na mukowiscydozę, występują zaburzenia wchłaniania witaminy D, prowadząc do obniżenia jej stężenia w organizmie i zaburzenia rozwoju kości. Stężenie witaminy D we krwi powinno być kontrolowane raz w roku, a codzienne przyjmowanie jej preparatów jest jednym z podstawowych sposobów zapobiegania osteoporozie. Hormony płciowe także odgrywają ważną rolę w rozwoju i utracie kości. Kobiety mają skłonność do rozwoju osteoporozy po menopauzie, chyba, że poddadzą się hormonalnej terapii zastępczej, aby wyrównać poziom estrogenów, które nie są już wytwarzane. Podobnie chłopcy i dziewczęta chorzy na mukowiscydozę, którzy osiągnęli wiek dojrzewania później niż inne dzieci, mogą mieć słabsze kości, z powodu krótszego okresu działania estrogenu i testosteronu.

Budowanie kości jest równie ważne między dwudziestym a czterdziestym rokiem życia, więc gęstość kości powinna być okresowo sprawdzana, poczynając od wczesnej dorosłości. Badanie densytometryczne jest wykonywane metodą radiologiczną, stosującą niewielkich ilości promieniowania rentgenowskiego. Regularne badania mogą pomóc we wczesnym wykryciu osób szczególnie zagro7onych osteoporozą. Zazwyczaj są to chorzy ze słabą funkcją płuc i niską masą ciała.

Dobre odżywianie się, suplementacja witaminy D i regularne ćwiczenia są kluczem do utrzymania mocnych i zdrowych kości. Już krótki okres przebywania na słońcu pomoże zwiększyć produkcję witaminy D w skórze, jednakże stosując antybiotyki, w szczególności ciprofloksacynę, należy uważać ze słońcem ze względu na ryzyko wystąpienia uczuleniowych zmian skórnych. Ćwiczenia fizyczne, szczególnie z podnoszeniem ciężarków, pomogą w budowaniu kości w wieku dziecięcym i utrzymaniu odpowiedniej masy kości w wieku dojrzałym. W przypadku konieczności stosowania leków sterydowych, zwłaszcza podawanych doustnie (Encorton, Metypred) stosuje się zasadę podawania najmniejszej skutecznej dawki, między innymi po to, aby zmniejszyć efekt obniżania gęstości kości. Takie skutki niepożądane podawania sterydów są szczególnie ważne dla pacjentów po transplantacji, którzy potrzebują wysokich dawek tych leków aby zapobiec odrzuceniu przeszczepu. Ostatnie badania grupy leków zwanej bisfosfonianami, które często są używane w leczeniu osteoporozy w okresie pomenopauzalnym, dostarczyły obiecujących rezultatów również w mukowiscydozie. Badania te wykazywały również istotne korzyści z podawania wysokich dawek witaminy D i wapnia.

Na zakończenie przedstawiamy Państwu jeszcze krótkie „doniesienie naukowe”, również związane Z tematem osteoporozy.

Doniesienie naukowe pochodzi z kanadyjskich stron internetowych poświęconych mukowiscydozie (Canadien Cystic Fibrosis Foundation), Autorem oryginału jest Leslie Tummonds – Specjalista od Informacji Naukowej w Canadicn Cystic Fibrosis Fundation.

Osteoporoza, takie rozrzedzenie kości, którego ostatecznym rezultatem są złamania i generalnie wiązana jest ze starzeniem się organizmu, jest jedną z tych komplikacji mukowiscydozy, która dotyka nastolatków i młodzieży. Jeśli nic będziemy jej zapobiegać albo pozostawimy nieleczoną, osteoporoza może postępować bezobjawowo, aż nastąpią złamania kości.

Szczytowa masa kości (PBM) jest osiągana w pierwszych 20-stu latach życia, i wiemy od dawna, że podaż wapnia w diecie jest kluczowa do utrzymania mocnych kości. Wiadomo, że to poziom witaminy D w organizmie ma główny wpływ na absorpcję wapnia. Dalsza komplikacja tego zagadnienia to fakt, że niektóre osoby chore na mukowiscydozę mają problemy z przyswajaniem witaminy D i w efekcie przyswajają niedostateczną ilość wapnia. W dodatku, chocia7 witamina K przez długi czas by la uważana za odgrywającą główną rolę w krzepnięciu krwi, ostatnie badania pokazały, że witamina K może być również ważna w scalaniu (jednorodności) kości, ponieważ może ona aktywować co najmniej 3 białka, odpowiedzialne za zdrowie kości.

Doktorzy Vijay Grey i Stephenie Atkinson (z Uniwersytetu McMaster), i dr Larry Land s (Szpital Dziecięcy w Montrealu) są odkrywcami powiązania między poziomem witamin i zdrowiem kości u dzieci chorych na mukowiscydozę. Naukowcy pokazują, że struktura kości może być adekwatna do zawartości w pożywieniu takich składników jak wapń oraz witaminy D i K. Odkrycie to może pomóc lekarzom zrozumieć zapotrzebowanie odżywcze u osób chorych na CF.

Biuletyn „Mukowiscydoza” Nr 16 – 2005
str. 10-11
Małgorzata Kaczmarek
Konsultacja medyczna: dr Andrzej Pogorzelski
tytuł: Stawy i Kości, Osteoporoza

Niedrożność smółkowa i bóle brzucha

Bóle brzucha są częstą dolegliwością nie tylko wśród chorych na mukowiscydozę. Trudno nawet wymienić wszystkie przyczyny bólów brzucha, stąd niekiedy kłopotliwe jest ich ustalenie. Chorzy na mukowiscydozę miewają bóle brzucha wywołane zarówno przez zaburzenia i stany chorobowe bezpośrednio związane z mukowiscydozą, jak i zupełnie od niej niezależne. W tabeli przedstawiono najczęstsze, choć nie wszystkie, przyczyny bólów brzucha u chorych na mukowiscydozę w wieku dorosłym.

Niektóre przyczyny bólów brzucha
u dorosłych chorych na mukowiscydozę

Przyczyny związane z mukowiscydozą
Przyczyny niezwiązane z mukowiscydozą

Niestosowanie właściwych dawek preparatów enzymów trzustkowych
Zapalenie wyrostka robaczkowego

Zaburzenia drożności jelita cienkiego
Zakażenia dróg moczowych

Zapalenie przełyku spowodowane odpływem żołądkowo-przełykowym
Zespół jelita nadwrażliwego

Kamica pęcherzyka żółciowego
Choroby ginekologiczne

Kolonopatia włókniejąca
Choroby zapalne jelit

Częstą przyczyną bólów brzucha w mukowiscydozie jest zespół zaburzeń drożności jelita cienkiego (z języka angielskiego określany skrótem DIOS od distal intestinal obstruction syndrome), przez niektórych nazywany ekwiwalentami niedrożności smółkowej (z ang. meconium ileus equivalent – MIE)

Zespół zaburzeń drożności końcowego odcinka jelita cienkiego
Co to jest?

Nazwą tą określa się stan, w którym jelito osoby chorej na mukowiscydozę zostaje zablokowane przez masy składające się z bardzo gęstego śluzu i obfitego stolca. Zwykle dochodzi do tego w końcowej części jelita cienkiego, w miejscu, gdzie to jelito łączy się z jelitem grubym. W tym miejscu normalnie zawartość jelita jest płynna, ale w zespole zaburzeń drożności końcowego odcinka jelita cienkiego – jelito zostaje zablokowane przez masy niestrawionego pokarmu. Jest to sytuacja całkiem częsta i może dotyczyć nawet jednej trzeciej starszych dzieci i dorosłych.

Zespół zaburzeń drożności końcowego odcinka jelita cienkiego
Jakie są objawy?

Dolegliwości wywołane przez DIOS mogą wystąpić nagle, u poza tym dobrze czującego się chorego, albo pojawiać się przewlekle z (lub bez) okresami zaostrzeń. Taki ostry DIOS powoduje kolkowy ból, pojawiający się falami, głównie po prawej stronie brzucha, i powiększenie obwodu brzucha (wzdęcie). Mogą również wystąpić zaparcie i wymioty. Zwykle objawom tym nie towarzyszy gorączka i mogą one wystąpić o jakiejkolwiek porze dnia lub obudzić chorego w nocy. Opisywane objawy są typowe dla zablokowania pasażu przez jelita, ale także dla innych chorób. Badając brzuch chorego lekarz zazwyczaj zwraca uwagę na wzdęcie, nadmierną perystaltykę jelit i wyczuwa w prawym podbrzuszu opór spowodowany zalegającymi w jelitach masami pokarmowymi. W badaniach laboratoryjnych często lekarzy dziwić może brak wzrostu poziomu leukocytów we krwi. Trzeba pamiętać, że dolegliwości w przebiegu ostrego DIOS są bardzo podobne do występujących w zapaleniu wyrostka robaczkowego i właściwe rozpoznanie może być niełatwe.

Często jednak objawy zaburzeń drożności końcowego odcinka jelita cienkiego są mniej nasilone i utrzymują się przewlekle. Chorzy skarżą się wtedy na okresowe i długotrwałe kolkowe bóle brzucha, wzdęcie i okresowe zaparcia. Czasem sami stwierdzają obecność jakiejś miękkiej, niebolesnej masy w brzuchu. Objawy nasilają się po spożyciu dużych ilości tłustych pokarmów, gdy chorzy zapominają o stosowaniu preparatów enzymów trzustkowych, w sytuacjach odwodnienia organizmu (np. w czasie upałów), czy zaostrzenia objawów choroby płuc. Wszystkie wymienione czynniki mogą też wywołać DIOS o ostrym przebiegu. Na wykonanym zdjęciu radiologicznym brzucha widać masy w prawej części brzucha lub, jeżeli jest całkowita niedrożność, poziomy powietrza i płynu w jelitach.

Zespół zaburzeń drożności końcowego odcinka jelita
Dlaczego występuje u chorych na mukowiscydozę?

Według jednej z teorii, obecność niestrawionego jedzenia w jelicie spowalnia tempo przepływu jedzenia przez jelita, pozwalając na to, by zawartość jelita wyschła. W mukowiscydozie śluz jest znacznie bardziej gęsty i kleisty także w jelitach i zwiększa on spoistość zawartości jelit. Dodatkowo, zmniejszona produkcja zasad przez trzustkę powoduje nadmierne zakwaszenie zawartości jelita. W tych warunkach spożyte białko strąca się, przyczyniając się do zagęszczenia zalegających mas. Sugeruje się, że DIOS może być wywołany przez stosowanie zbyt małych dawek enzymów trzustkowych.

Zespół zaburzeń drożności końcowego odcinka jelita cienkiego
Jak leczyć i jak zapobiegać?

W przypadku ostrych i bardzo nasilonych objawów konieczne jest przyjęcie do szpitala, choć zwykle udaje się uniknąć zabiegu operacyjnego. Wszystkie metody leczenia mają spowodować zmniejszenie, rozluźnienie i przesunięcie gęstej blokady. W tym celu podaje się dożylnie płyny, odbarcza się jelito wkładając przez usta cewnik do żołądka i odsysając jego treść, podaje się doustnie i we wlewkach doodbytnniczych leki rozluźniające wydzielinę (mukolityki). Czasami podaje się również środki kontrastowe używane normalnie do badań radiologicznych, które ściągają wodę do jelit i w ten sposób rozluźniają ich zawartość. Leczenie kontynuuje się tak długo, aż dojdzie do wydalenia wszystkich mas. Zwykle, po ostrym ataku DIOS zalecane jest doustne podawanie leków mukolitycznych przez kilka tygodni. Warto też sprawdzić, czy stosuje się właściwą dawkę enzymów trzustkowych. Często pomaga podawanie leków, które mają zmniejszyć zakwaszenie zawartości jelit (np. ranitydyna). W mniej ostrych przypadkach zaleca się leki rozluźniające stolec (np. laktuloza) i wzmacniające ruchy jelita.

Inne przyczyny bólów brzucha w mukowiscydozie

Kamica żółciowa występuje częściej u chorych na mukowiscydozę ze względu na zaburzenia składu żółci. Kamienie w pęcherzyku żółciowym mogą być obecne i nie powodować żadnych dolegliwości. Mogą też powodować bóle w górnej części brzucha, bóle pleców lub nawet promieniujące do ramion, nasilające się po zjedzeniu ostrych lub tłustych pokarmów. Mogą one być rozpoznane przy użyciu ultrasonografii (USG), a najskuteczniejszą metodą leczenia jest operacja. Istnieją wprawdzie leki, które rozpuszczają kamienie żółciowe, ale doświadczenie w stosowaniu tych leków u chorych na mukowiscydozę jest bardzo ograniczone.

Choroba wrzodowa żołądka i dwunastnicy. Wrzody mogą powstać w błonie wyścielającej żołądek, dwunastnicę czy początkową część jelita cienkiego, również w wyniku braku wystarczającej ilości zasadowego soku trzustkowego, by zobojętnić kwaśny sok żołądkowy. Ból zwykle występuje między posiłkami i w nocy w górnej części brzucha, a zmniejsza się po zjedzeniu lub wypiciu mleka. Wrzody zwykle wykrywamy podczas gastroskopii lub w badaniu radiologicznym po połknięciu papki barytowej. Można wyleczyć wrzody podając różne leki, między innymi hamujące produkcję kwaśnego soku żołądkowego.

Warto zapamiętać…

  • bóle brzucha występują u jednej trzeciej dorosłych chorych na mukowiscydozę
  • nierzadko ich przyczyną jest zespół zaburzeń drożności końcowego odcinka jelita cienkiego (DIOS), który w swoim ostrym przebiegu może naśladować zapalenie wyrostka robaczkowego
  • zapalenie wyrostka robaczkowego nie omija bynajmniej chorych na mukowiscydozę
  • odróżnienie DIOS od innych przyczyn bólów brzucha, które wymagają operacji może być trudne
  • jest to jedna z sytuacji, w której chirurg może skorzystać z telefonu 0604 219 718 (dr A. Pogorzelski)
  • bóle brzucha u dorosłych chorych na mukowiscydozę mogą być spowodowane przez wiele innych przyczyn, zawsze należy dążyć do ich ustalenia, bo tylko wtedy można je właściwie leczyć

Biuletyn „Mukowiscydoza” Nr 2 – 2000
str. 14
Lucyna Majka
Klinika Pneumonologii Akademii Medycznej, Poznań
tytuł: O ekwiwalentach niedrożności smółkowej i innych przyczynach bólów brzucha u dorosłych i starszych dzieci chorych na mukowiscydozę.
w oparciu o artykuł Dr Sarah Walters „Meconium ileus equivalent”

Krwioplucie

Krwiopluciem nazywamy wykrztuszanie przez chorego w czasie kaszlu krwi pochodzącej z dolnych dróg oddechowych, czyli z tchawicy lub oskrzeli. Podobne objawy mogą dawać krwawienia z górnych dróg oddechowych lub z przełyku bądź żołądka. Rzeczą najważniejszą, przede wszystkim dla lekarza, ale wskazaną również dla chorego i jego rodziców, jest umiejętność odróżnienia znacznego krwawienia z nosa od prawdziwego krwioplucia.

Za krwawieniem z dolnych dróg oddechowych przemawia wykrztuszanie podczas kaszlu jasnoczerwonej, pienistej treści nie zawierającej resztek pokarmowych oraz brak cech krwawienia z górnych dróg oddechowych takich jak obecność krwi w jednym przewodzie nosowym czy zahamowanie krwawienia po przyciśnięciu skrzydełka nosa do jego przegrody.

U wcześniej zdrowych ludzi niewielkie krwioplucie może sporadycznie pojawić się przy ostrym zapaleniu oskrzeli. Gwałtowny kaszel, charakterystyczny dla tej choroby, może wywoływać mikrouszkodzenia błony śluzowej oskrzeli objawiające się niewielkim krwiopluciem.

U chorych na mukowiscydozę krwioplucie najczęściej wynika z obecności nieodwracalnych, bliznowatych uszkodzeń ściany oskrzeli nazywanych rozstrzeniami. W rozstrzeniowo zmienionych oskrzelach prawidłowy nabłonek migawkowy jest zastępowany nabłonkiem płaskim, wśród którego spotyka się drobne obszary ziarniny. Do podobnych zmian nabłonka prowadzi również przewlekłe zapalenie oskrzeli. Ziarnina jest bardzo dobrze unaczynioną tkanką. Możemy ją łatwo zobaczyć oglądając rozległą ranę w początkowej fazie gojenia. Ziarnina obecna w oskrzelach w czasie nasilonego kaszlu może ulegać uszkodzeniu. Występuje wówczas niewielkie krwawienie i w plwocinie odkrztuszanej przez chorego pojawiają się żyłki krwi. Takie krwioplucie występuje u ponad połowy dorosłych chorych na chorych na mukowiscydozę. W bardzo rozległych i zaawansowanych rozstrzeniach oskrzeli przebiegające obok nich naczynia krwionośne poszerzają się, robią się bardzo kręte i kruche. Pęknięcie takiego naczynia może doprowadzić do masywnego krwawienia do światła oskrzela. Nasilonym krwiopluciem nazywamy u osoby dorosłej odkrztuszanie ponad 300 ml krwi w ciągu doby, a u dziecka przekraczające 5 mi krwi na każdy kilogram masy ciała (np. u dziecka ważącego 20 kg będzie to utrata przynajmniej 100 ml krwi). Ocena ilości odkrztuszanej krwi jest trudna do racjonalnej oceny nawet przez pielęgniarkę czy lekarza. Jeżeli chory nie odkrztusza plwociny z krwią lub czystej krwi do naczynia, a jedynie na ligninę ta ustalenie nasilenia krwioplucia jest niemożliwe.

Krwioplucie jest objawem bardzo niepokojącym, zarówno dla chorego jak i jego otoczenia, niezależnie od nasilenia krwawienia. Jednak bardzo ważne jest zachowanie spokoju. Niepokój i pobudzenie chorego prowadzi do wzrostu ciśnienia krwi nasilającego krwawienie.

Najczęstszą obawą przy wystąpieniu krwioplucia jest możliwość „wykrwawienia się”, która w rzeczywistości nie występuje. Rzeczywistym zagrożeniem dla chorego przy masywnym krwawieniu jest natomiast możliwość uduszenia się. Duża ilość krwi wypełniającej oskrzela utrudnia oddychanie.

Każdy chory na mukowiscydozę u którego wystąpiło krwioplucie musi być możliwie szybko zbadany przez lekarza, niezależnie od nasilenia utraty krwi. W przypadku masywnego krwawienia, przed przyjazdem karetki pogotowia należy wykonać kilka prostych, ale bardzo pomocnych działań.

Ułożyć chorego na boku odpowiadającym znanemu lub przypuszczalnemu miejscu krwawienia, z głową ułożoną niżej.

Takie ułożenie w dużym stopniu zabezpiecza chorego przed możliwością przedostania się krwi do oskrzeli drugiego płuca. Pozwala zmniejszyć duszność. Ułożenie głową w dół ma na celu ułatwienie spływania krwi z oskrzeli do gardła. Przy nasilonym krwiopluciu i znacznej duszności utrzymanie takiego ułożenia może być niemożliwe.

Ustalenie miejsca krwawienia czasem jest możliwe na podstawie zgłaszanego przez chorego po jednej stronie klatki piersiowej uczucia ciepła lub „bulgotania”. Jeżeli chory już raz przebył krwioplucie można z dużą dozą prawdopodobieństwa przyjąć, że kolejne krwawienie odbywa się z tego samego miejsca.

Zachęcać do kaszlu i maksymalnego odkrztuszania krwi

Utrzymanie drożności oskrzeli i zapobieganie tworzeniu się dużych skrzepów w drogach oddechowych chroni przed nasileniem duszności.

Okłady z lodu na okolicę przypuszczalnego krwawienia

Oziębianie klatki piersiowej zawiniętymi np. w ręcznik kostkami lodu jest powszechnie stosowane, chociaż skuteczność tej metody postępowania jest wątpliwa.

Odstawienie leków mogących nasilać krwawienie

Inhalacje z substancji drażniących błonę śluzową oskrzeli takich jak Mistabron, acetylocysteina czy antybiotyki mogą nasilać krwawienie. Podobne działanie mogą wykazywać leki zaburzające procesy krzepnięcia jak kwas acetylosalicylowy (Polopiryna, Aspiryna) i inne tzw. niesterydowe leki przeciwzapalne (Ibuprofen). Zaleca się odstawienie również stosowanych wziewnie leków rozszerzających oskrzela (Berotec, Berodual, Salbutamol).

Dalsze leczenie chorego z krwiopluciem powinno być ustalone przez lekarza pneumonologa. W przypadku masywnego krwawienia bezwzględnie konieczne jest leczenie szpitalne. Przy niewielkim krwiopluciu chory może być leczony w domu.

Najczęściej podaje się leki pobudzające procesy krzepnięcia i hamujące rozkładanie skrzepów takie jak etamsylat (cyklonamina) i kwas traneksamowy (Exacyl). Można je podawać zarówno doustnie jak i dożylnie.

U niektórych chorych konieczne może być wykonanie bronchoskopii, zarówno do ustalenia miejsca jak i zatamowania krwawienia. Bardzo rzadko, przy często nawracających i bardzo masywnych krwiopluciach, choremu chirurgicznie usuwa się uszkodzoną część płuca lub przy użyciu cewników naczyniowych zatyka się pękające tętnice oskrzelowe.

Krwioplucie może wystąpić u chorego na mukowiscydozę w każdym wieku. Jednak zdecydowanie częściej pojawia się u młodzieży i dorosłych. Również częściej występuje u chorych z bardziej zaawansowaną chorobą układu oddechowego, ale pojawia się nawet przy minimalnych uszkodzeniach płuc. Krwawienia z układu oddechowego mają tendencję do powtarzania się.

Biuletyn „Mukowiscydoza” Nr 10 – 1997
str. 14-17
Andrzej Pogorzelski
Klinika Bronchologii i Mukowiscydozy, Rabka
tytuł: Krwioplucie