LA FIBROSI CISTICA. Seminario Medicina di Laboratorio Anno accademico 2015/16 Docente: prof.ssa Olga Scudiero. Realizzato da:

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1 LA FIBROSI CISTICA Seminario Medicina di Laboratorio Anno accademico 2015/16 Docente: prof.ssa Olga Scudiero Realizzato da: Alfano Francesca Chianese Rosario Vincenzo Esposito Federica Maria Milano Brunella Cerrato Marina Coppola Elisabetta Iuliano Roberta Toriello Marianna

2 Che cos è? La fibrosi cistica (FC) è la malattia genetica rara più diffusa che solo in Italia colpisce circa 1 neonato su E caratterizzata da sudorazione ad alto contenuto di sali e secrezioni mucose fortemente viscose.

3 Geografia e incidenza 0.03% 0.007% 0.003% 0,07% 0,03% 0,04% 0,004% % 0,03%

4 Sintomi

5 Ma in realtà è l intero organismo a sentire il peso della malattia Organi e apparati interessati A livello sintomatico la FC colpisce la capacità esocrina delle ghiandole del nostro organismo, come : Pancreas Fegato Ghiandole sudoripare Ma sono colpiti anche: Polmoni e bronchi Intestino Apparato genitale

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7 Apparato respiratorio Affetti da: - Bronchiti - Broncopolmoniti Generalmente causate da due batteri: pseudomonas aeruginosa e stafilococco aureo. Degenerano spesso in: Bronchiectasie Atelettasie Emottisi Pneumotorace Insufficienza respiratoria

8 Pancreas Affetto da: - Insufficienza pancreatica Comporta: - Malnutrizione - Ritardo della crescita - Diabete Può degenerare in: - Pancreatite cronica

9 Fegato e Intestino Affetto da: - Cirrosi epatica - Ipertensione portale - Calcolosi biliare Affetto da: - Ileo da meconio (in età infantile) - Occlusione intestinale tardiva

10 Altri apparati interessati Apparato scheletrico Mal assorbimento del Ca dovuto alle terapie per il controllo delle patologie polmonari. Apparato genitale - Occlusione dei dotti deferenti (CBAVD) - Irregolarità del ciclo mestruale - Ipofertilità - Mucosa uterina molto densa Ghiandole sudoripare In casi di sudorazione particolarmente abbondante si manifesta la sindrome da perdita di sali.

11 APPARATO RESPIRATORIO PANCREAS INTESTINO FEGATO OSSA APPARATO GENITALE Interessato da bronchiti e broncopolmoniti ricorrenti dovuti a due batteri: pseudomonas aeruginosa e stafilococco aureo. Gli enzimi prodotti non si riversano nell intestino causando insufficienza pancreatica. Può portare a diabete e nei casi più gravi a pancreatite cronica. Nei bambini si accumula meconio molto denso nel tratto dell ileo causando ostruzione intestinale. L occlusione intestinale può presentarsi anche in età adulta. Il ristagno di bile densa ne condotti biliari può causare cirrosi epatica con ipertensione portale, può essere accompagnata da calcolosi biliare. L impalcatura debole delle ossa e i bassi livelli di calcio possono portare a osteopenia e osteoporosi. Negli uomini i dotti deferenti sono affetti da atresia bilaterale congenita dei dotti deferenti, ossia ostruzione. Nelle donne può esserci ciclo irregolare e ipofertilità.

12 Genetica e test genetico

13 Il gene responsabile della fibrosi cistica: si trova sul braccio lungo del cromosoma 7; è denominato CFTR o gene regolatore della conduttanza trasmembrana della fibrosi cistica; produce una proteina trasmembrana. H 2 O SOGGETTO NORMALE muco Cl - CFTR SOGGETTO AFFETTO DA FC H 2 Omuco Cl - CFTR Epitelio Polmonare Eventuali mutazioni provocherebbero la produzione di una proteina anomale capace di alterare la composizione salina dei liquidi biologici, quali muco, saliva e sudore.

14 Sulla base di come indicono sulla sintesi e/o sulla funzione, le mutazioni possono essere classificate in : G85E S1251N R334W La mutazione più comune nell Europa è detta F508 mutazioni SEVERE Classe I Classe II mutazioni LIEVI Classe IV Classe V Classe III

15 La FC è una malattia ereditaria a trasmissione autosomica recessiva Identificazione portatore sano! test sul DNA A causa delle numerose mutazioni bisogna operare su tre livelli: ANALISI I LIVELLO identifica le mutazioni scelte tra le più frequenti in quell area di interesse. si possono ottenere 3 risultati: 1. soggetto portatore in eterozigosi 2. soggetto affetto!eterozigote composto o omozigote 3. soggetto risulta negativo ANALISI II LIVELLO riconosce le variazioni di sequenze in specifiche zone codificanti e nelle regioni di splicing del gene ANALISI III LIVELLO identifica tutti i riarrangiamenti genomici che coinvolgono più esoni in uno stesso gene

16 Test di laboratorio

17 Screening del portatore sano Il test genetico per fibrosi cistica permette di conoscere se il genitore è un portatore sano. Una coppia costituita da due portatori sani ha il 25% di probabilità di avere un figlio affetto da fibrosi cistica. Solo se entrambi risultano portatori sani del gene mutato si può ricorrere ai test di diagnosi prenatale.

18 Screening prenatale Le principali tecniche di diagnosi prenatale sono: VILLOCENTESI: Si esegue generalmente tra la 11 a e la 13 a settimana di gravidanza tramite prelievo dei villi coriali AMNIOCENTESI: Viene eseguita tra la 16 a e la 18 a settimana di gravidanza tramite prelievo del liquido amniotico dalla cavità uterina

19 Screening neonatale VANTAGGI Identificazione precoce della malattia e possibilità di avviare un programma di cure adeguato METODO Determinazione della tripsina immunoreattiva FASE DI RETESTING Richiamo ad un mese di vita

20 Test del sudore Rappresenta l indagine standard per la diagnosi di FC, in quanto esso è in grado di misurare il difetto di funzionamento della proteina CFTR. Indicazioni per il test sono: - Anamnesi familiare di FC - Screening neonatale positivo - Fenotipo tipico di FC - Sospetto di FC atipica

21 FASE PREANALITICA Viene applicato un braccialetto sulla parte flessoria dell'avambraccio per la raccolta del sudore, quest'ultimo viene prodotto attraverso somministrazione di pilocarpina. FASE ANALITICA Per l'interpretazione dei dati vengono utilizzati tali range di riferimento: intervallo di riferimento fino a 6 mesi di vita intervalli di riferimento dopo i 6 mesi di vita

22 La differenza di potenziale nasale Rappresenta un metodo diagnostico per soggetti con sintomatologia caratteristica e test del sudore borderline o negativo, in attesa di una diagnosi genetica. La differenza di potenziale generata dall epitelio respiratorio riflette il trasporto attivo e la concentrazione degli ioni, permettendo l individuazione delle anomalie caratteristiche della FC. Si prendono come riferimento tali valori: -20 mv in condizioni normali tra i -40/-60 mv in condizioni patologiche intorno ai -30 mv in FC atipica

23 Test relativi all insufficienza Raccolta del succo pancreatico. Ad oggi, poco utilizzato perché invasivo pancreatica Analisi della concentrazione di enzimi pancreatici Campioni ematici (tripsinogeno, lipasi, amilasi) Campioni di feci (chimotripsina, elastasi)

24 Test dell elastasi fecale (E1) Ha un accuratezza pari al 90% perché: l E1 è assolutamente pancreas-specifica; stabile durante il transito intestinale, la concentrazione di E1 riflette la capacità secretoria del pancreas (diagnosi o esclusione di insufficienza pancreatica esocrina); la terapia sostitutiva con enzimi non influisce sulla misura dell E1; l E1 possiede una emivita superiore rispetto all amilasi ed alla lipasi

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26 CASO CLINICO PEDIATRICO

27 Alfredo Marianna Francesca Età alla diagnosi 18 mesi 4 anni (già con diagnosi di Celiachia) 8 mesi Sintomi suggestivi di Scarsa crescita FC alcalosi metabolica Sintomi non FC Insufficienza renale Ipoacusia neurosensoriale Scarsa crescita alvo diarroico Scarsa crescita ipertransaminasemia Ipoprotrombinemia vomito ricorrente Anemia Stipsi Test del sudore Cl 122 meq/l Cl 61 meq/l Cl 61 meq/l Elastasi (v.n. >200 µg/g feci) 460 µg/g feci 475 µg/g feci 130 µg/g feci DIAGNOSI Fibrosi Cistica Fibrosi Cistica Celiachia Fibrosi Cistica

28 Alfredo Marianna Francesca Follow up 7 anni 15 anni 7 anni Test del sudore Cl 103 meq/l Cl 66 meq/l Cl 49 meq/l Cl 65 meq/l Cl 38 mmol/l Cl 48 meq/l Cl 31 meq/l Analisi molecolare UN/UN UN/UN UN/UN Quadro clinico Ipoacusia neurosensoriale bilaterale DIA tipo Ostium secundum Benessere clinico Peggioramento anemia e ipertransaminasemia DIAGNOSI Fibrosi Cistica? Fibrosi Cistica? Celiachia Fibrosi Cistica?

29 Nel 10% dei casi un test del sudore alterato può indicare un FALSO POSITIVO

30 Patologie legate a test del sudore alterato - Anoressia nervosa - Malattia celiaca (in fase di scompenso) - Dermatite atopica -Sindrome da cheratite-ittiosi-sordità (KID) - Displasia ectodermica - LES Deficit di triosofosfato isomerasi - Privazione ambientale - Colestasi familiare (malattia di Byler) - Fucosidosi - Malattia da accumulo di glicogeno Tipo I - Ipogammaglobulinemia - Sindrome di Klinefelter - Sindrome di Mauriac - Malnutrizione calorico-proteica - Pseudoipoaldosteronismo - Ritardo della crescita (psico-sociale) - Insufficienza surrenalica non trattata - Ipotiroidismo non trattato

31 Follow up Test del sudore Elastasi Alfredo 7 anni Cl 103 meq/l Cl 66 meq/l 460 µg/g feci Analisi UK/UK molecolare Quadro clinico Ipoacusia neurosensoriale bilaterale DIA tipo Ostium secundum SINDROME DI KLINEFELTER (47, XXY) l attività delle ghiandole sudoripare è influenzata indirettamente da ormoni, tra cui il testosterone Nella S. di Klinefelter si ha una ridotta produzione di testosterone DIAGNOSI SINDROME DI KLINEFELTER

32 Follow up Marianna 15 anni CELIACHIA Test del sudore Elastasi Cl 49 meq/l Cl 65 meq/l Cl 38 meq/l 475 µg/g feci Analisi molecolare UN/UN Quadro clinico Benessere clinico DIAGNOSI CELIACHIA Villi intestinali piatti

33 Follow up Test del sudore Elastasi Francesca 7 anni Cl 48 meq/l Cl 31 meq/l 387 µg/g feci CELIACHIA Analisi molecolare Quadro clinico UN/UN Peggioramento anemia e ipertransamenasemia DIAGNOSI CELIACHIA

34 Diagnosi

35 Raggi X! La radiografia del torace, grazie al contrasto tra l aria e le vie aeree e la relativa bassa dose di radiazioni, costituisce la prima indagine effettuata nei pazienti con FC.! I pazienti più piccoli vengono studiati in posizione supina, mentre quelli più grandi in situazione eretta!. L aspetto più frequente e più iniziale è quello di un torace più espanso che di norma.! Con il passar del tempo l infiammazione cronica, che si accompagna a lesioni progressive del tessuto polmonare, induce la sostituzione di parte del tessuto polmonare con tessuto connettivo cicatriziale (fibrosi polmonare), che si manifesta nella radiografia come rete più o meno diffusa a maglie ispessite.

36 Si possono avere piccoli o grandi addensamenti sui polmoni, che stanno ad indicare focolai di polmonite o atelettasie (pezzi di polmone che sono collassati per l ostruzione protratta). Quando i bronchi perdono di elasticità per l infezione/ infiammazione cronica si dilatano e si formano cioè bronchiettasie (contenenti muco o mucopus), che appaiono alla radiografia come grosse linee a binario o immagini ad anello. Foto 1.1 Fibrosi cistica, toracica. Paziente con una storia di fibrosi cistica Si osserva una completa atelettasia nel polmone destro e una elevata bronchiettasia; particolarmente marcata una iperinflazione nel polmone sinistro.

37 ! Ecografia: è simile i raggi X, ma non utilizza le radiazioni; è spesso utilizzata per esaminare l addome se si sospetta occlusione intestinale oppure per esaminare il fegato e altri organi interni.! TAC: è un tipo particolare di raggi X eseguiti trasversalmente che permette di osservare piccole sezioni (parti) di polmone dall alto verso il basso, consentendo di precisare l entità della malattia polmonari sotto il profilo anatomico.! Rispetto alla radiografia standard, l imaging TC è più sensibile; e si è dimostrata più sensibile dei test di funzionalità respiratoria nell individuare le fasi precoci della malattia. Anche in TC, l aria contenuta nel polmone è sfruttata come contrasto intrinseco naturale Foto 1.2 Filo di perle nel lobo inferiore sinistro in un paziente con fibrosi cistica. Il tessuto molle che circonda ogni " perla" indica un foco atelettasico,polmone fibrotico.

38 ! - Risonanza magnetica: La Risonanza magnetica (RM) offre la possibilità di studiare il parenchima polmonare senza l utilizzo di radiazioni ionizzanti. Ambedue le tecniche di imaging (TC, RM) sono in grado di valutare le alterazioni morfologiche della malattia, anche se la risoluzione spaziale della RM rimane chiaramente inferiore rispetto a quella della TC. Tuttavia la RM ha il vantaggio di fornire informazioni funzionali sul polmone. Figura 1.3 Immagini assiali TC e RM in un ragazzo di 13 anni con fibrosi cistica. Nelle immagini a) e b) si apprezzano piccoli depositi di muco. Nelle immagini c) l area corrispondente appare iperintensa, indicando la presenza di fenomeni di flogosi attiva.

39 Test della funzionalità polmonare Effettuati al fine di evidenziare eventuali problemi alle vie respiratorie Misurano l'inspirazione-espirazione e l' efficacia dello scambio tra O2 e CO2 nel sangue PREPARAZIONE E RISULTATI: non cibi pesanti astenersi dal fumo almeno 4-6h prima non ci sono rischi nell'effettuare l'esame; fanno eccezione i soggetti con patologie cardiovascolari o chi abbia subito di recente un infarto SPIROMETRIA: è il test più comune, utilizzata frequentemente nei soggetti con BPCO segnala i cambiamenti nel polmone, tra i quali il grado di ostruzione dei bronchi il test si può fare con o senza farmaci broncodilatatori ci si avvale di uno strumento chiamato spirometro, in grado di valutare i diversi volumi polmonari

40 OSSIMETRIA: rivela la quantità di O2 nel sangue utilizzando un OSSIMETRO, collegato ad un dito del paziente attraverso una pinza, consente di rilevare il livello di saturazione dell'ossigeno. CAPACITÁ DI DIFFUSIONE: permette di valutare la capacità di trasporto dei gas respiratori dall'aria respirata al sangue e viceversa al paziente viene fatto respirare CO con un solo respiro COLTURA DELL ESPETTORATO: È un test diagnostico utilizzato per lo studio delle infezioni al tratto respiratorio. I principali studi sono: Macchia di grammo: diluire una piccola quantità di espettorato al quale si applicano coloranti, cosicché il microscopio possa identificare la distribuzione dei batteri. Cultura tradizionale: è possibile isolare microrganismi dell'espettorato in piaste di Petri che hanno componenti che servono da alimento per i batteri. ESAME PER LA FUNZIONALITÁ DI FEGATO E PANCREAS: tramite gli esami del sangue è possibile misurare lo stato di salute di tali organi è possibile determinare il valore della glicemia

41 CASO CLINICO DIAGNOSI TARDIVA

42 Tommaso 44 anni Fin dall età di 10 anni presentava i seguenti sintomi: - Colonizzazione cronica da pseudomosa aeruginosa - Sinusite cronica - Bronchiti e broncopolmoniti ricorrenti - Poliposi nasale Gli fu diagnosticata una discinesia ciliare (è una malattia respiratoria rara caratterizzata da broncorrea cronica con bronchiectasia e sinusite cronica.)

43 ESAME ESEGUITO Test del sudore Analisi genetica RISULTATO NEGATIVO MAI EFFETTUTATA Spirometria FEV1 29% Analisi dell escreato PSEUMODOMANS AERUGINOSA HAEMOPHILUS INFLUENZAE Successivamente gli è stata diagnosticata: - Aspergillosi broncopolmonare allergica (ABPA) - Azoospermia - Osteoporosi

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45 CHE FARE?

46 Algoritmo diagnostico: ANAMNESI E VISITA CLINICA Bronchiti ricorrenti, bronchite acuta cronica da P.A., sinusite cronica, poliposi nasale Pancreatite acuta recidivante, insufficienza pancreatica, diabete di tipo I Steatosi epatica, cirrosi epatica Infertilità maschile,agenesia bilaterale dei vasi deferenti TEST DEL SUDORE Na+ : 99 mmol/l Cl: 118mmol/l ANALISI GENETICA F 508 / S549N ELASTASI FECALE 8,1% di grassi

47 Terapia

48 Gestione patologia respiratoria Terapia antibiotica: Prevede la somministrazione di antibiotici ad ampio spettro per via endovenosa o inalatoria contro i batteri che colonizzano le vie aeree inibendo la loro replicazione, la sintesi del peptidoglicano e dunque della parete batterica o la sintesi proteica. Terapia antinfiammatoria: Farmaci a base di cortisone come i corticosteroidi sistemici tra cui il prednisone. Farmaco non steroideo è l ibuprofene che sembra ridurre la migrazione a livello polmonare.

49 Gestione patologia respiratoria Tecniche di rimozione o drenaggio delle secrezioni che prevedono somministrazione di broncodilatatori e mucolitici per via aerosolica quali: Pulmozyme(Dornasi alfa o Dnase) è una DNAsi che frammenta il DNA presente nel muco liberato dai globuli bianchi accorsi al sito d infezione. Acetilcisteina(fluimucil,mucisol ) Soluzione ipertonica salina Fisioterapia respiratoria Ventilazione polmonare meccanica non invasiva Trapianto

50 Terapia digestivo nutrizionale Insufficienza pancreatica: enzimi pancreatici (pancreatina e pancrealipasi) che aiutano i processi digestivi e l assorbimento dei macronutrienti. Ostruzione intestinale: lavaggi intestinali, lassativi, clismi o in casi più gravi si ricorre ad enterostomia. Trapianto di fegato: cirrosi epatica. Colecistectomia: in caso di ristagno della bile nella cistifellea. Aumento dell apporto calorico-nutrizionale associato ad integrazione vitaminica per combattere la malnutrizione e il ritardo della crescita.

51 Osteoporosi e osteopenia: trattate con assunzione di vitamina D, calcio, farmaci a base di bifosfonati( alendronato, risedronato, ibandronato) che aumentano la densità ossea inibendo l'azione degli osteoclasti. Infertilità maschile: dal momento che gli spermatozoi sono normalmente prodotti nei testicoli essi possono essere prelevati per la fecondazione in vitro. Infertilità femminile: anche in questo caso è possibile ricorrere alla fecondazione in vitro poiché nelle donne l addensamento del muco cervicale spesso ostacola il transito degli spermatozoi.

52 Terapia antibiotica Terapia antinfiammatoria Mucolitici Fisioterapia respiratoria Ventilazione meccanica non invasiva Vitamina D Calcio Bifosfonati Enzimi pancreatici Lassativi Lavaggi intestinali

53 Ricerca

54 Fondazione Fibrosi Cistica (FFC) Gli obiettivi fondamentali in base ai quali vengono selezionati dal Comitato scientifico i progetti di ricerca sono: 1. Migliorare le cure di cui oggi disponiamo 2. Colpire alla radice il difetto che causa la malattia I progetti sono opportunità per donare un respiro

55 291 progetti di ricerca = 291 opportunità Tutti i progetti di ricerca, conclusi o in corso, sono divisi per campi di indagine: Genetica Ricerca clinica ed epidemiologica Terapie del difetto di base Terapie dell infiammazione polmonare Terapie dell infiammazione broncopolmonare

56 Progressi di ricerca Studio su Ivacaftor in bambini FC tra 2 e 5 anni Roscovitina: potenziale correttore di CFTR Studio sull alterata capacità di mobilitazione e adesione dei monociti Possibilità di inalare bicarbonato per sciogliere il muco bronchiale Trattamento della malattia epatica con acido DHA Combinazione di cellule staminali e terapia genica per correggere il difetto di base

57 Applicazione tecnica DWI in FC Progetto FFC#25/2011 Obiettivi: valutare la validità della tecnica DWI (Diffusion Weighed Imaging) nella diagnosi della patologia e nell infiammazione-infezione polmonare acuta Risultati: rispetto alla RM tradizionale, si è dimostrata più sensibile nel cogliere le lesioni acute del polmone FC e il loro miglioramento dopo trattamento. Inoltre non espone il paziente a radiazioni ionizzanti.

58 Bibliografia: Centro regionale fibrosi cistica dell adulto e del bambino A.O.U. Federico II, Napoli jworgit.blogspot.it