ΚΥΣΤΙΚΗ ΙΝΩΣΗ: Παθογένεια, μοριακοί μηχανισμοί, νέα γνώση για θεραπευτικές προσεγγίσεις. Διδακτικά σενάρια σε μαθητές λυκείου.
CYSTIC FIBROSIS: Pathogenicity, molecular mechanisms, new knowledge for therapeutical approaches. Lesson plans for senior high school pupils. (Αγγλική)
Η κυστική ίνωση είναι μία μονογονιδιακή, κληρονομική ασθένεια που οδηγεί σε μείωση του προσδόκιμου επιβίωσης και είναι από τις πιο συχνές σε Καυκάσιους πληθυσμούς. Οφείλεται σε μεταλλάξεις του γονιδίου που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη CFTR, μία πρωτεΐνη που λειτουργεί κυρίως ως δίαυλος ιόντων Cl- στην κορυφαία μεμβράνη των επιθηλιακών κυττάρων. Η μειωμένη παραγωγή της CFTR ή η σύνθεση τροποποιημένης πρωτεΐνης οδηγεί στην εμφάνιση προβλημάτων σε πολλά όργανα όπως οι πνεύμονες, το πάγκρεας, το έντερο, το αναπαραγωγικό σύστημα, η χοληδόχος κύστη κ.α. Το μεγάλο πλήθος των μεταλλάξεων του γονιδίου CFTR και η συνεισφορά στον τελικό φαινότυπο τροποποιητικών γονιδίων αλλά και περιβαλλοντικών παραγόντων κάνουν εξαιρετικά ευρύ το φάσμα των κλινικών εκδηλώσεων της κυστικής ίνωσης. Παρόλα αυτά βασική τεχνική για τη διάγνωση της CF παραμένει η αυξημένη συγκέντρωση αλάτων Cl- στον ιδρώτα.
Στις περισσότερες περιπτώσεις η ασθένεια των πνευμόνων είναι αυτή που οδηγεί τελικά στο θάνατο. Λόγω της μειωμένης μεταφοράς ιόντων Cl- δεν ενυδατώνεται φυσιολογικά το υγρό επιφανείας των αεραγωγών και δεν ρυθμίζεται το pH των αγωγών με αποτέλεσμα τη συσσώρευση παχιάς και κολλώδους βλέννας. Η κολλώδης βλέννα ευνοεί τη συσσώρευση αρκετών μικροβίων που ευθύνονται για την υπερβολική φλεγμονώδη αντίδραση η οποία, χωρίς να είναι αποτελεσματική, συμβάλλει στην καταστροφή του πνευμονικού ιστού.
Ο εντοπισμός και η ανάλυση του γονιδίου CFTR που έγινε το 1989 άνοιξε το δρόμο για την καλύτερη μελέτη και κατανόηση της παθοβιολογίας της ασθένειας αλλά και για τον προγεννητικό έλεγχο. Συγχρόνως βελτιώθηκαν οι τεχνικές θεραπευτικής αντιμετώπισης των συμπτωμάτων (κυρίως του αναπνευστικού και του πεπτικού συστήματος) και αναπτύχθηκαν τεχνικές πρώιμης διάγνωσης της νόσου με αποτέλεσμα να αυξηθεί αρκετά το προσδόκιμο επιβίωσης των ασθενών. Πρόσφατα αναπτύχθηκαν κάποια φάρμακα που στοχεύουν στη διόρθωση της μοριακής βλάβης της πρωτεΐνης CFTR (Ivacaftor, lumacaftor), τα οποία όμως αφορούν ένα μικρό μέρος των ασθενών με συγκεκριμένες μεταλλάξεις. Η πολλά υποσχόμενη τη δεκαετία του 90 γονιδιακή θεραπεία ακόμη και σήμερα δεν μπορεί να εφαρμοστεί ευρέως ενώ νέες τεχνολογίες γονιδιακής επιδιόρθωσης (CRISPR/Cas9), θεραπευτικών ολιγονουκλεοτιδίων και βλαστοκυττάρων βρίσκονται υπό ανάπτυξη.
Cystic fibrosis is a monogenic, inherited disease and one of the most common life-limiting genetic diseases in Caucasian populations. Cystic fibrosis appears as a result of mutations in the gene encoding the CFTR protein, a protein that primarily functions as a C1- ion channel at the apical membrane of epithelial cells. Reduced production of CFTR or modified protein synthesis leads to dysfunction of many organs such as lungs, pancreas, intestine, reproductive system, gall bladder and others. The large number of mutations in the CFTR gene as well as the contribution of modifier genes and environmental factors to the phenotype makes the range of clinical manifestations of cystic fibrosis extremely wide. However, the basic diagnostic technique of CF remains the increased concentration of Cl- salts in sweat.
In most cases, lung disease is the one that ultimately leads to death. Due to the reduced ion transfer, the hydration of epithelial surface and the regulating of luminal pH are not normally resulting in the accumulation of thick and sticky mucus. Sticky mucus favors the accumulation of several microbes responsible for the excessive inflammatory reaction which, without being effective, contributes to the destruction of the pulmonary tissue.
The detection and analysis of the CFTR gene in 1989 opened the way for a better study and understanding of the pathobiology of the disease, as well as for the prenatal screening. At the same time, techniques for the treatment of symptoms (mainly respiratory and digestive system) have been improved and early diagnosis techniques have been developed to increase patients’ survival expectations. Recently, some drugs aimed at correcting the molecular damage of the CFTR protein (Ivacaftor, lumacaftor) have been developed, but still concern a small proportion of patients with specific mutations. The promising gene therapy even today cannot be widely applied while new gene repair technologies (CRISPR / Cas9), therapeutic oligonucleotides and stem cells are under development.
ΚΥΣΤΙΚΗ ΙΝΩΣΗ: Παθογένεια, μοριακοί μηχανισμοί, νέα γνώση για θεραπευτικές προσεγγίσεις. Διδακτικά σενάρια σε μαθητές λυκείου.