Какво представлява трансмембранният регулатор на проводимостта (CFTR) при кистозна фиброза?

CFTR е протеин, който е от съществено значение за мокрите повърхности в тялото ви, като дихателните пътища на белите дробове. Хората с кистозна фиброза имат генна мутация, която причинява проблеми с протеина. Някои лекарства могат да подобрят функцията на CFTR.

Кистозната фиброза (CF) засяга около 70 000 души по света. Дължи се на генетична мутация, която засяга производството или функцията на протеин, наречен трансмембранен регулатор на проводимостта на кистозна фиброза (CFTR). CFTR е основен протеин в няколко системи на вашето тяло, така че неговата дисфункция може да има тежки последици.

Средната продължителност на живота на човек с CF в Съединените щати е около 48 години. Но тази цифра нараства, тъй като учените откриват нови лечения. Медикаментите, които възстановяват или подобряват функцията на CFTR, са важен фактор за това увеличение.

Продължете да четете, за да научите повече за това какво прави CFTR, как се различава при хората с CF и как лекарствата могат да помогнат за справяне с тези проблеми.

Какво прави протеинът CFTR?

CFTR е вид протеин, наречен йонен канал. Това означава, че позволява преминаването на специфични йони (заредени частици). Йонните канали се намират в клетъчните мембрани (външния слой на клетките) и позволяват на специфични йони да влизат или излизат от клетката.

CFTR контролира преминаването на хлоридни йони в и извън клетките във всеки орган в тялото ви, който произвежда слуз. Те включват вашите:

  • бели дробове
  • панкреас
  • потни жлези
  • черен дроб
  • слюнчените жлези
  • стомашно-чревния тракт
  • репродуктивна система
  • имунни клетки

Важно е хлоридът да излезе от клетката и да остане върху клетъчната мембрана, където може да привлече вода. Това е особено важно за клетките в дихателните пътища на белите дробове, които се нуждаят от определено количество влага, за да функционират правилно.

Но CFTR също контролира преминаването на други частици, включително бикарбонат и антиоксиданти. Бикарбонатът помага за поддържане на pH баланса. Антиоксидантите защитават вашите клетки от потенциално вредни частици, наречени свободни радикали.

CFTR може да съществува и в органелите, малките части вътре в клетките. Това означава, че CFTR също може да играе роля в някои процеси в клеткитекато метаболизма на глюкозата.

местоположение и функция на CFTR протеина в клетъчната мембрана
Инфографика от Уитни Уилямс

Какво се случва с CFTR при кистозна фиброза?

CF се дължи на мутация в CFTR ген, който кодира протеина CFTR. Мутациите в този ген могат да причинят проблеми с работата на протеина CFTR. Изследователите са открили повече от 2000 възможни мутацииповечето от които могат да причинят CF.

Някои мутации могат да накарат протеина да не функционира правилно. Други може да ви накарат да произвеждате твърде малко от протеина или дори да не произвеждате изобщо.

Учените групират типовете проблеми с CFTR в шест класа:

Клас Пример за мутация Ефект
1 G542X Вашите клетки не произвеждат CFTR.
2 Делта F508 CFTR не може да стигне до клетъчната мембрана.
3 G551D CFTR не работи.
4 R117H CFTR работи, но не толкова добре, колкото би трябвало.
5 A455E Вашите клетки не произвеждат достатъчно CFTR.
6 Q1412X CFTR не живее толкова дълго в клетъчната мембрана.

Класове 1, 2 и 3 обикновено водят до по-тежки симптоми. Класове 4, 5 и 6 обикновено водят до по-леки симптоми.

относно две трети хора в света с муковисцидоза имат същата мутация — делта F508. Тази мутация кара CFTR да има неправилна структура. Това пречи на CFTR да се придвижи към клетъчната мембрана, така че никога не може да завърши своята функция.

CFTR: Ген срещу протеин

Тъй като протеинът и генът споделят име, ние обикновено използваме курсив, за да посочим гена. Ако виждаш CFTR (в курсив) в този документ, ние говорим за гена. В противен случай имаме предвид протеина.

Беше ли Ви полезно?

Как CFTR засяга белите дробове на хора с CF?

CF може да засегне всяка мокра повърхност в тялото ви. Но за хората с CF най-значимият ефект е върху белите дробове.

Дихателните пътища на белите дробове са покрити със слуз. Тази слуз помага за улавяне на бактерии и други дразнители, като ви предпазва от инфекция. Дихателните пътища също са облицовани с реснички, малки подобни на косми структури, които помитат уловените частици, изпращайки ги извън дихателните пътища.

Намалената CFTR функция кара по-малко хлорид да достига до повърхността на клетките във вашите дихателни пътища. Това означава, че те привличат по-малко вода. Слузта на външния слой става дехидратирана и по-дебела.

Ресничките не могат да извършат измитащото си действие през сгъстената слуз. Гъстата, уловена слуз затруднява дишането. Бактериите в слузта също ви правят по-податливи на инфекции.

Как CFTR засяга панкреаса на хора с CF?

Вашият панкреас създава ензими, които ви помагат да смилате храната. Тръбите, които транспортират тези ензими до червата, също са облицовани със слуз. Дисфункцията на CFTR кара гъстата слуз да блокира тези тръби, което води до няколко последствия.

Възможно е да не усвоявате правилно храната (малабсорбция) и панкреасът Ви може да се възпали (панкреатит). Освен това може да ви попречи да произвеждате инсулин, което може да доведе до диабет.

Здравият панкреас също изпраща бикарбонат в стомаха ви, за да помогне за неутрализиране на стомашната киселина. Дисфункцията на CFTR може да попречи на този процес, причинявайки храносмилателни проблеми.

Как CFTR засяга други органи и системи на хора с CF?

Потни жлези

Вашите потни жлези отделят сол и вода през потните канали и навън върху повърхността на кожата ви. Потните канали обикновено реабсорбират част от тази сол. Тази реабсорбция не се случва без работещ CFTR, което води до много солена пот.

Черен дроб, жлъчни пътища и жлъчен мехур

CFTR обикновено присъства в клетките на жлъчните пътища във вашия черен дроб. Без функциониращ CFTR, натрупването на слуз може да блокира жлъчните пътища. Това може да доведе до образуване на камъни в жлъчката. Може също да причини възпаление, което води до белези (цироза).

Костен

CFTR също играе роля в сигналните пътища, които допринасят за образуването на кост. Това може да накара хората с муковисцидоза да имат по-ниска костна плътност.

Костното заболяване, свързано с CF, може също да се дължи на липса на витамин D, витамин K или калций от малабсорбция.

Имунна система

Изследвания от 2020 г. предполагат, че дисфункцията на CFTR може да доведе до неефективност на определени имунни клетки, като неутрофили и макрофаги. Това ви прави податливи на алергени и инфекции.

Репродуктивна система

При хора, определени като мъжки по рождение, дисфункцията на CFTR може да доведе до блокиране на слузта на семепровода. Това е тръбата, която пренася сперматозоидите от тестисите ви до уретрата, която ги еякулира.

Блокирането причинява състояние, наречено вродено двустранно отсъствие на семепровода (CBAVD). CBAVD води до безплодие, тъй като спермата ви не съдържа сперма.

При хора, определени като жени при раждането, дисфункцията на CFTR може да уплътни слузта в шийката на матката. Може да засегне и лигавицата на матката. И двете събития могат да направят по-трудно забременяването.

Как лечението на кистозната фиброза засяга протеина CFTR?

Няма лек за CF, но хората с CF обикновено приемат няколко лекарства, за да помогнат за справяне със симптомите. Някои от тези лекарства, известни като модулатори на CFTR, работят за подобряване на функцията на CFTR.

Администрацията по храните и лекарствата (FDA) одобри ивакафтор (Kalydeco) като първия модулатор на CFTR през 2012 г. Ивакафтор помага на CFTR да транспортира хлорид. Това коригира проблем, дължащ се на мутацията G551, която засяга само около 10% от хората с CF в САЩ.

Други CFTR модулатори помагат да се фиксира формата на CFTR протеина, позволявайки на повече от протеина да достигне клетъчната мембрана. Известни като коректори, те помагат за справяне с по-често срещаната делта F508 мутация. CFTR коректорите включват:

  • лумакафтор
  • тезакафтор
  • елексакафтор

Изследване от 2019г предполага, че коректорите не работят добре сами по себе си. Въпреки това, комбинирани с ивакафтор, те могат ефективно да увеличат белодробната функция и да намалят усложненията и хоспитализациите.

Според проучване от 2022 г. тези модулатори вече са на разположение, за да помогнат на около 85% от хората с CF на възраст над 12 години.

Наличните терапии към април 2023 г. включват:

  • Трикафта (елексакафтор, тезакафтор и ивакафтор)
  • Symdeko (тезакафтор и ивакафтор)
  • Оркамби (лумакафтор и ивакафтор)

Но като повечето лекарства, има риск от странични ефекти от CFTR модулаторите. И това са лекарства за цял живот.

Все още, 2022 изследване предполага, че CFTR модулаторите имат положителен психологически ефект върху живота на хората с CF.

Как да разбера дали имам CFTR генна мутация?

Дори и да нямате CF, пак може да носите a CFTR мутация. Това означава, че можете да го предадете на следващото поколение. Хората, които наследяват a CFTR мутация от двамата родители ще има CF.

Генетичният тест, известен още като тест за носителство, може да ви уведоми дали носите една от мутациите, които могат да причинят CF. Стандартният тест използва проба от кръв, слюнка или тампон от бузата, за да провери вашата ДНК 23 от най-често срещаните мутации, които причиняват CF.

Положителният резултат от теста означава, че имате 99% шанс да бъдеш носител. Дори при отрицателен резултат от теста, все още има малък шанс да носите една от по-рядко срещаните мутации.

Новородените в САЩ обикновено се подлагат на скрининг за CF през първите 3 дни от живота си.

Хората с CF имат генна мутация, която причинява проблем с CFTR протеина в техните клетки. Хиляди мутации могат да повлияят на CFTR, но най-често срещаната го кара да има странна форма, което му пречи да стигне до повърхността на клетките, където върши своята работа.

CFTR мутациите засягат няколко органа и системи в тялото ви. Ефектът обикновено е най-значителен върху белите дробове, но може да засегне и панкреаса, потните жлези и други системи. Новите лекарства могат да помогнат за подобряване на функцията на CFTR при хора с CF и да намалят симптомите.

В момента на пазара са четири CFTR модулатора, но повече са в клинични изпитвания. Говорете с лекар дали евентуални модулатори на CFTR – или други лечения, които се опитват да компенсират дисфункцията на CFTR – могат да ви помогнат.

Дори и да нямате муковисцидоза, все още може да носите генна мутация, която може да я причини. Говорете с лекар относно генетичното изследване, за да научите повече за риска от предаването му.

Открийте повече

Discussion about this post

Recommended

Don't Miss