CFTR è una proteina essenziale per bagnare le superfici di tutto il corpo, come le vie respiratorie dei polmoni. Le persone con fibrosi cistica hanno una mutazione genetica che causa problemi con la proteina. Alcuni farmaci possono migliorare la funzione CFTR.

La fibrosi cistica (FC) colpisce circa 70.000 persone in tutto il mondo. È dovuto a una mutazione genetica che influenza la produzione o la funzione di una proteina chiamata regolatore della conduttanza transmembrana della fibrosi cistica (CFTR). CFTR è una proteina essenziale in diversi sistemi del tuo corpo, quindi la sua disfunzione può avere gravi effetti.

L’aspettativa di vita media per una persona con FC negli Stati Uniti è di circa 48 anni. Ma questa cifra sta aumentando man mano che gli scienziati scoprono nuovi trattamenti. I farmaci che ripristinano o migliorano la funzione del CFTR sono un fattore importante in questo aumento.

Continua a leggere per saperne di più su cosa fa CFTR, come è diverso nelle persone con FC e come i farmaci possono aiutare a contrastare questi problemi.

Cosa fa la proteina CFTR?

CFTR è un tipo di proteina chiamata canale ionico. Ciò significa che consente il passaggio di ioni specifici (particelle cariche). I canali ionici si trovano nelle membrane cellulari (lo strato esterno delle cellule) e consentono a ioni specifici di entrare o uscire dalla cellula.

CFTR controlla il passaggio degli ioni cloruro dentro e fuori le cellule in qualsiasi organo del corpo che produce il muco. Questi includono:

  • polmoni
  • pancreas
  • ghiandole sudoripare
  • fegato
  • ghiandole salivari
  • tratto gastrointestinale
  • sistema riproduttivo
  • cellule immunitarie

È importante che il cloruro esca da una cellula e si depositi sulla membrana cellulare, dove può attrarre l’acqua. Questo è particolarmente importante nelle cellule delle vie aeree polmonari, che hanno bisogno di una certa quantità di umidità per funzionare correttamente.

Ma CFTR controlla anche il passaggio di altre particelle, tra cui bicarbonato e antiossidanti. Il bicarbonato aiuta a mantenere l’equilibrio del pH. Gli antiossidanti proteggono le cellule da particelle potenzialmente dannose chiamate radicali liberi.

CFTR può esistere anche negli organelli, le piccole parti all’interno delle cellule. Ciò significa che CFTR può anche svolgere un ruolo in alcuni processi all’interno delle cellulecome il metabolismo del glucosio.

posizione e funzione della proteina CFTR nella membrana cellulare
Infografica di Whitney Williams

Cosa succede al CFTR nella fibrosi cistica?

La CF è dovuta a una mutazione nel gene CFTR, che codifica per la proteina CFTR. Le mutazioni in questo gene possono causare problemi con il funzionamento della proteina CFTR. I ricercatori hanno scoperto più di 2.000 possibili mutazionila maggior parte dei quali può causare CF.

Alcune mutazioni possono causare il malfunzionamento della proteina. Altri potrebbero farti produrre una quantità insufficiente di proteine ​​o addirittura nessuna.

Gli scienziati raggruppano i tipi di problemi con CFTR in sei classi:

Classe Esempio di mutazione Effetto
1 G542X Le tue cellule non producono CFTR.
2 DeltaF508 CFTR non può raggiungere la membrana cellulare.
3 G551D CFTR non funziona.
4 R117H CFTR funziona, ma non come dovrebbe.
5 A455E Le tue cellule non producono abbastanza CFTR.
6 Q1412X CFTR non vive a lungo nella membrana cellulare.

Le classi 1, 2 e 3 di solito provocano sintomi più gravi. Le classi 4, 5 e 6 in genere provocano sintomi più lievi.

Di due terzi delle persone nel mondo con FC hanno la stessa mutazione – delta F508. Questa mutazione fa sì che CFTR abbia una struttura errata. Ciò impedisce al CFTR di spostarsi sulla membrana cellulare, quindi non è mai in grado di completare la sua funzione.

CFTR: Gene contro proteina

Poiché la proteina e il gene condividono un nome, in genere usiamo il corsivo per indicare il gene. Se vedi CFTR (in corsivo) in questo documento, stiamo parlando del gene. Altrimenti, ci riferiamo alla proteina.

È stato utile?

In che modo il CFTR influisce sui polmoni delle persone affette da FC?

La CF può colpire qualsiasi superficie bagnata del tuo corpo. Ma per le persone con FC, l’effetto più significativo è sui polmoni.

Le vie aeree dei polmoni sono rivestite di muco. Questo muco aiuta a intrappolare batteri e altre sostanze irritanti, proteggendoti dalle infezioni. Le vie aeree sono anche rivestite di ciglia, piccole strutture simili a peli che spazzano via le particelle intrappolate, espellendole dalle vie respiratorie.

La ridotta funzione CFTR fa sì che meno cloruro raggiunga la superficie delle cellule nelle vie respiratorie. Ciò significa che attirano meno acqua. Il muco sullo strato esterno diventa disidratato e più denso.

Le ciglia non possono svolgere la loro azione di spazzamento attraverso il muco ispessito. Il muco denso e intrappolato rende difficile respirare. I batteri nel muco ti rendono anche più incline alle infezioni.

In che modo il CFTR influisce sul pancreas delle persone con FC?

Il tuo pancreas crea enzimi che ti aiutano a digerire il cibo. Anche i tubi che trasportano questi enzimi nell’intestino sono rivestiti di muco. La disfunzione del CFTR fa sì che il muco denso blocchi questi tubi, con conseguenti diverse conseguenze.

Potresti non digerire correttamente il cibo (malassorbimento) e il tuo pancreas potrebbe infiammarsi (pancreatite). Può anche impedirti di produrre insulina, che può portare a diabete.

Un pancreas sano invia anche bicarbonato allo stomaco per aiutare a neutralizzare l’acido dello stomaco. La disfunzione del CFTR può ostacolare questo processo, causando problemi digestivi.

In che modo il CFTR influisce su altri organi e sistemi di persone affette da FC?

Ghiandole sudoripare

Le ghiandole sudoripare secernono sale e acqua attraverso i dotti sudoripari e fuoriescono sulla superficie della pelle. I dotti sudoripari in genere riassorbono parte di questo sale. Questo riassorbimento non si verifica senza il funzionamento del CFTR, che porta a un sudore molto salato.

Fegato, dotti biliari e cistifellea

CFTR è solitamente presente nelle cellule del dotto biliare nel fegato. Senza CFTR funzionante, l’accumulo di muco può bloccare i dotti biliari. Questo può portare alla formazione di calcoli biliari. Può anche causare infiammazione che porta a cicatrici (cirrosi).

Osso

CFTR svolge anche un ruolo nella segnalazione dei percorsi che contribuiscono alla formazione ossea. Ciò può far sì che le persone con FC abbiano una densità ossea inferiore.

La malattia ossea correlata alla fibrosi cistica può anche essere dovuta a una mancanza di vitamina D, vitamina K o calcio da malassorbimento.

Sistema immunitario

La ricerca del 2020 suggerisce che la disfunzione del CFTR può rendere inefficaci alcune cellule immunitarie, come i neutrofili e i macrofagi. Questo ti lascia suscettibile di allergeni e infezioni.

Sistema riproduttivo

Nelle persone assegnate al maschio alla nascita, la disfunzione del CFTR può causare il blocco del dotto deferente da parte del muco. È il tubo che porta lo sperma dai testicoli all’uretra, che lo eiacula.

Il blocco provoca una condizione chiamata assenza bilaterale congenita del dotto deferente (CBAVD). CBAVD provoca infertilità poiché il tuo seme non contiene spermatozoi.

Nelle persone assegnate alla donna alla nascita, la disfunzione del CFTR potrebbe ispessire il muco nella cervice. Può anche influenzare il rivestimento dell’utero. Entrambi questi eventi possono rendere più difficile rimanere incinta.

In che modo i trattamenti per la fibrosi cistica influenzano la proteina CFTR?

Non esiste una cura per la FC, ma le persone con FC in genere assumono diversi farmaci per aiutare a gestire i sintomi. Alcuni di questi farmaci, noti come modulatori CFTR, lavorano per migliorare la funzione CFTR.

La Food and Drug Administration (FDA) ha approvato ivacaftor (Kalydeco) come primo modulatore CFTR nel 2012. Ivacaftor aiuta il CFTR a trasportare cloruro. Questo risolve un problema dovuto alla mutazione G551, che colpisce solo circa il 10% delle persone statunitensi con FC.

Altri modulatori CFTR aiutano a fissare la forma della proteina CFTR, consentendo a più proteine ​​di raggiungere la membrana cellulare. Conosciuti come correttori, questi aiutano ad affrontare la più comune mutazione delta F508. I correttori CFTR includono:

  • lumacaftor
  • tezacaftor
  • elexacaftor

Ricerca dal 2019 suggerisce che i correttori non funzionano bene da soli. Tuttavia, in combinazione con ivacaftor, possono aumentare efficacemente la funzionalità polmonare e ridurre complicanze e ricoveri.

Secondo la ricerca del 2022, questi modulatori sono ora disponibili per aiutare circa l’85% delle persone con FC di età superiore ai 12 anni.

Le terapie disponibili a partire da aprile 2023 includono:

  • Trikafta (elexacaftor, tezacaftor e ivacaftor)
  • Symdeko (tezacaftor e ivacaftor)
  • Orkambi (lumacaftor e ivacaftor)

Ma come la maggior parte dei farmaci, c’è il rischio di effetti collaterali dai modulatori CFTR. E questi sono farmaci per tutta la vita.

Ancora, Ricerca 2022 suggerisce che i modulatori CFTR hanno un effetto psicologico positivo sulla vita delle persone con FC.

Come faccio a sapere se ho una mutazione del gene CFTR?

Anche se non hai la FC, potresti comunque portare una mutazione CFTR. Ciò significa che puoi tramandarlo alla generazione successiva. Le persone che ereditano una mutazione CFTR da entrambi i genitori avranno la FC.

I test genetici, noti anche come test del portatore, possono farti sapere se sei portatore di una delle mutazioni che possono causare la fibrosi cistica. Il test standard utilizza un campione di sangue, saliva o tampone di guancia per controllare il DNA 23 delle mutazioni più comuni che causano CF.

Un risultato positivo del test significa che hai a 99% possibilità di essere portatore. Anche con un risultato negativo del test, c’è ancora una piccola possibilità che tu possa portare una delle mutazioni meno comuni.

I neonati statunitensi in genere vengono sottoposti a screening per la FC entro i primi 3 giorni di vita.

Le persone con FC hanno una mutazione genetica che causa un problema con la proteina CFTR nelle loro cellule. Migliaia di mutazioni possono influenzare il CFTR, ma la più comune gli fa assumere una strana forma, impedendogli di raggiungere la superficie delle cellule dove svolge il suo lavoro.

Le mutazioni CFTR colpiscono diversi organi e sistemi nel tuo corpo. L’effetto è solitamente più significativo sui polmoni, ma può anche influenzare il pancreas, le ghiandole sudoripare e altri sistemi. Nuovi farmaci possono aiutare a migliorare la funzione CFTR nelle persone con FC e ridurre i sintomi.

Quattro modulatori CFTR sono attualmente sul mercato, ma altri sono in sperimentazione clinica. Parla con un medico se eventuali potenziali modulatori CFTR – o altri trattamenti che cercano di compensare la disfunzione CFTR – potrebbero aiutarti.

Anche se non hai la FC, potresti comunque portare una mutazione genetica che può causarla. Parla con un medico dei test genetici per saperne di più sul rischio di trasmetterlo.