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Fibrosis Qustica

A. Salcedo Posadas M. D. Garca Novo (Editores)

Internet: http://www.diazdesantos.es E-mail: ediciones@diazdesantos.es

A. Salcedo Posadas y M. D. Garca Novo, 1998

Reservados todos los derechos.

No est permitida la reproduccin total o parcial de este libro, ni su tratamiento informtico, ni la transmisin de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrnico, mecnico, por fotocopia, por registro u otros mtodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.

Ediciones Daz de Santos, S. A. Juan Bravo, 3-A. 28006 Madrid Espaa

ISBN: 978-84-7978-368-6 Depsito legal: M. 27.447-1998

Impresin: Fernndez Ciudad, S. L. Madrid

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AGRADECIMIENTOS

A lo largo de estos aos de trabajo con enfermos afectos de Fibrosis Qustica hemos constatado la necesidad de divulgar en el mbito sanitario los conocimientos sobre esta enfermedad en la que en los ltimos aos se han generado grandes avan- ces. Esto ha constituido el objetivo de la realizacin de este libro.

Para ello se ha llevado a cabo una puesta al da de muchos de los aspectos rela- cionados con la Fibrosis Qustica mediante la colaboracin de un grupo de profesio- nales expertos en esta materia que han querido sumarse a la consecucin de esta obra.

Agradecemos a todos estos especialistas y compaeros la dedicacin y el entu- siasmo con el que han colaborado.

Tambin queremos agradecer a los Laboratorios Roche su participacin en la publicacin de este libro, resaltando el apoyo continuado en la difusin y mejor com- prensin de esta enfermedad.

Deseamos que este esfuerzo, siempre estimulado por los enfermos que tanto nos han enseado y motivado y por las diferentes asociaciones de afectados, de el fruto que todos esperamos.

Y a ellos, a nuestros enfermos, con el fin de mejorar su bienestar y su calidad de vida, va dedicado este libro.

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AUTORES

Mara Dolores Acua Quirs Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Mara del Carmen Antelo Landeira Unidad de Neumologa Peditrica y FQ Hospital Infantil La Paz, Madrid

Juana Balanza Soriano Servicio de Psiquiatra Hospital General, Guadalajara

Antonio Bao Rodrigo Seccin de Cardiologa Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Mara Isabel Barrio Gmez de Agero Unidad de Neumologa Peditrica y FQ Hospital Infantil La Paz, Madrid

Javier Bentez Ortiz Servicio de Gentica Fundacin Jimnez Daz, Madrid

Teresa Berrocal Frutos Servicio de Radiodiagnstico Hospital Infantil La Paz, Madrid

Carlos Bravo Masgoret Servicio de Neumologa Hospital Val d'Hebrn, Barcelona

Sira Carrasco Ganda Servicio de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil La Paz, Madrid

Teresa Casals Senent Departamento de Gentica Molecular Institu de Recera Oncolgica Hospital Duran y Reynals Hospitalet del Llobregat, Barcelona

Jos Castillo Calcerrada Unidad de Fisioterapia Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Nicols Cobos Barroso Unidad de Neumologa Peditrica y FQ Hospital Materno Infantil Val d'Hebrn, Barcelona

Mara Teresa Conde Gmez Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Ana Costilla Garca Departamento de Enfermera Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Francisco Javier Dapena Fernndez Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Virgen del Roco, Sevilla

Mara Teresa Escalera Santos Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Hctor Escobar Castro Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Ramn y Cajal, Madrid

Amparo Escribano Montaner Unidad de Neumologa Infantil y FQ Hospital Clnico, Valencia

Francisco Espejo Lpez Unidad de Gentica Molecular Servicio de Bioqumica Hospital La Paz, Madrid

Vctor Manuel Fernndez Soria Servicio de Inmunologa Hospital 12 de Octubre, Madrid

V

Mara Josefa Ferreiro Alvarez Servicio de Neumologa Clnica Puerta de Hierro, Madrid

Juan Ferrer Calvete Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital La Fe, Valencia

Pablo Ferrer Gonzlez Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital La Fe, Valencia

Gloria Garca Hernndez Seccin de Neumologa y Alergia Infantil Unidad de Fibrosis Qustica Hospital 12 de Octubre, Madrid

Mara Dolores Garca Novo Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Mara Angeles Garca Teresa Unidad de Ventilacin Mecnica a Domicilio Cuidados Intensivos Peditricos Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Cristina Garfia Castillo Servicio Medicina Aparato Digestivo Hospital 12 de Octubre, Madrid

Rosa Mara Girn Moreno Servicio de Neumologa Unidad de Fibrosis Qustica Hospital de la Princesa, Madrid

Rafael Lama Martnez Servicio de Neumologa Hospital Reina Sofa, Crdoba

Rosa Lama More Unidad de Nutricin Servicio de Gastroenterologa y Nutricin Hospital Infantil La Paz, Madrid

Teresa Lzaro-Carrasco de la Fuente Servicio de Neumologa Clnica Puerta de Hierro, Madrid

Santos Lin Corts Unidad de Neumologa Peditrica y FQ Hospital Materno Infantil Vall d'Hebrn, Barcelona

Luis Miz Carro Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Ramn y Cqjal, Madrid

Javier Manzanares Lpez-Manzanares Seccin de Gastroenterologa Peditrica Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Materno Infantil 12 de Octubre, Madrid

Mara del Carmen Martnez Carrasco Unidad de Neumologa Peditrica y FQ Hospital Infantil La Paz, Madrid

Mara Josefa Martnez Gmez Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Mara Miralles Molina Servicio de Radiodiagnstico Hospital Materno Infantil 12 de Octubre, Madrid

Jess Molano Mateos Unidad de Gentica Molecular Servicio de Bioqumica Hospital La Paz, Madrid

Pilar Morales Marn Servicio de Neumologa Hospital La Fe, Valencia

Pablo Morales Prez Servicio de Inmunologa Hospital 12 de Octubre, Madrid

Mara Angeles Neira Rodrguez Seccin de Neumologa Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

vi

Virginia Nunes Martnez Departamento de Gentica Molecular Institu de Recerga Oncolgica Hospital Duran y Reynals Hospitalet del Llobregat, Barcelona

Manuel Pajarn de Ahumada Unidad de Fibrosis Qustica Seccin de Neumologa Hospital Virgen de la Arrixaca, Murcia

Yolanda Pallard Calatayud Servicio de Radiologa Hospital Clnico, Valencia

Federico Pazos Ruiz-Mateos Servicio de Rehabilitacin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Consuelo Pedrn Giner Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Javier Prez Fras Seccin de Neumologa Infantil Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Carlos Haya, Mlaga

Estela Prez Ruiz Seccin de Neumologa Infantil Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Carlos Haya, Mlaga

Ana Senz de Urturi Seccin de Gastroenterologa y Nutricin Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Antonio Salcedo Posadas Seccin de Neumologa Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Rafaela Snchez Simn-Talero Servicio de Neumologa Hospital Reina Sofa, Crdoba

Manuel Snchez-Sols de Querol Unidad de Fibrosis Qustica Seccin de Neumologa Hospital Virgen de la Arrixaca, Murcia

Javier San Sebastin Cabass Unidad de Psiquiatra Infanto-Juvenil Hospital Ramn y Cajal, Madrid

Adolfo Sequeiros Gonzlez Seccin de Neumologa Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess, Madrid

Josep Sirvent Gmez Unidad de Neumologa Peditrica y FQ Complejo Hospitalario Juan Canalejo, La Corua

Jos Ramn Villa Asensi Seccin de Neumologa Unidad de Fibrosis Qustica Hospital Infantil Nio Jess,

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ABREVIATURAS DE FUNCIN PULMONAR

VC o CV: Capacidad vital FEF25.76: Flujo espiratorio medio entre el 25% y 75% de la FVC FVC o CVF: Capacidad vital forzada MEF26: Flujo espiratorio mximo al 25% de la FVC MEF50: Flujo espiratorio mximo al 50% de la FVC MEF75: Flujo espiratorio mximo al 75% de la FVC PEFR: Flujo espiratorio mximo RV o VR: Volumen residual TLC o CPT: Capacidad pulmonar total VEMS o FEV1: Volumen espiratorio forzado en el primer segundo Vmax FRC: Flujo espiratorio mximo al volumen de capacidad residual funcional

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NDICE

PRLOGO

INTRODUCCIN

Fibrosis Qustica: Del Ayer al Hoy .................................................................................1 Resumen Histrico: Los Primeros Cincuenta Aos ...................................................1 Contribucin de la Gentica Molecular .....................................................................2 Situacin Actual: Nuevas Terapias .............................................................................4 Nuevas Terapias sujetas a Investigacin ...................................................................4 Bibliografa ...................................................................................................................6

SECCIN 1: BIOLOGA Y GENTICA MOLECULAR

Captulo 1. Identificacin, Estructura y Expresin del Gen CFTR............................11 Introduccin .............................................................................................................11 La Informacin Gentica .........................................................................................11

Estructura de los cidos Nucleicos .....................................................................12 Los Genes y el Flujo de Informacin ...................................................................13

El Extraordinario Poder de la Tecnologa del ADN ..................................................15 El Clonaje de un Gen ................................................................................................. 16

El Paseo Cromosmico permite Estudiar Grandes Regiones de ADN................ 18 Identificacin del Gen de la FO................................................................................. 19 Expresin del Gen FO ............................................................................................. 23

El Gen FQ puede Sufrir Mutaciones ................................................................... 24 Bibliografa ................................................................................................................. 24

Captulo 2. Regulador de la Conductancia Transmembrana de la FO..................... 27 Flujo de Electrolitos en los Epitelios afectados en la FO ........................................ 27 Canales y Transportadores ........................................................................................ 28 Estructura y Regulacin del Canal CFTR ................................................................. 29 La CFTR como Regulador de otros Canales Inicos ............................................. 30 La Superfamilia de Genes ABC................................................................................. 31 Conclusin ............................................................................................................... 32 Bibliografa................................................................................................................. 32

Captulo 3. Anlisis de las Mutaciones del Gen. Relacin Fenotipo/Genotipo . . . 35 Mutaciones en CFTR ................................................................................................ 35 Nomenclatura de las Mutaciones ........................................................................... 36 Mtodos de Deteccin de Mutaciones .................................................................... 37

ix

Correlacin Genotipo/Fenotipo .................................................................................38 Gen Modulador ...........................................................................................................41 Bibliografa ..................................................................................................................41

Captulo 4. Deteccin de Portadores. Screening Poblacional .................................45 Estudios Moleculares en Familias con FO ................................................................45 El Gen FO.....................................................................................................................45 Protocolo......................................................................................................................46 Estudios Poblacionales ...............................................................................................47 Estudios en Cascada ................................................................................................48 Conclusiones................................................................................................................48 Bibliografa ..................................................................................................................48

SECCIN 2: PATOLOGA RESPIRATORIA

Captulo 5. Inflamacin Crnica de la Va Area. Respuesta Inmune .....................53 Inflamacin..................................................................................................................54

Papel de los Neutrfilos en la Inflamacin .........................................................54 Sistemas Antioxidantes .........................................................................................56

Infeccin ......................................................................................................................57 Relacin Inflamacin-Infeccin ..............................................................................57 Experiencia Personal .................................................................................................58 Bibliografa ..................................................................................................................60

Captulo 6. Infeccin Respiratoria: Grmenes ms Frecuentes .................................61 Cronologa de las Infecciones.....................................................................................61 Infecciones Bacterianas .............................................................................................62

Staphylococcus Aureus ........................................................................................62 Haemophilus Influenzae ......................................................................................62 Burkholderia Cepacia ............................................................................................63 Pseudomonas Aeruginosa ...................................................................................63

Bibliografa ..................................................................................................................65

Captulo 7. Papel de otros Patgenos Respiratorios: Hongos, Micobacterias y Virus .....................................................................................................67

Hongos ........................................................................................................................67 Aspergillus Fumigatus ..........................................................................................67 Candida lbicans ................................................................................................71

Micobacterias ............................................................................................................72 Virus ..........................................................................................................................77 Bibliografa ..................................................................................................................79

Captulo 8. Patologa Respiratoria: Clnica y Seguimiento ................................... 83 Historia Clnica ................................................................................................. 83 Exploracin ....................................................................................................... 83 Radiodiagnstico............................................................................................... 85 Funcin Pulmonar............................................................................................. 85 Microbiologa .................................................................................................. 89 Control y Seguimiento ....................................................................................... 89 Bibliografa ....................................................................................................... 90

Captulo 9. Complicaciones Respiratorias ms Frecuentes ................................ 93 Aspergilosis Broncopulmonar Alrgica ............................................................ 93 Sepsis Pulmonar................................................................................................ 93 Neumotrax .................................................................................................... 95 Hemoptisis ...................................................................................................... 96 Atelectasia ...................................................................................................... 97 Fracaso Respiratorio ....................................................................................... 98 Bibliografa........................................................................................................ 99

Captulo 10. Tratamiento de la Afectacin Respiratoria ................................... 101 Medidas Preventivas ...................................................................................... 101

Control Peridico......................................................................................... 101 Tabaco ...................................................................................................... 101 Vacunaciones ............................................................................................ 101 Control de la Infeccin Respiratoria............................................................ 101

Tratamiento de la Obstruccin Bronquial ...................................................... 102 Fisioterapia Respiratoria ............................................................................ 102 Broncodilatadores Inhalados ...................................................................... 102 Modificadores de las Caractersticas del Esputo .......................................... 102

Tratamiento de la Infeccin Pulmonar .......................................................... 103 Staphylococcus Aureus ............................................................................. 103 Haemophus Influenzae ........................................................................... 104 Pseudomonas Aeruginosa .......................................................................... 104 Otros Grmenes .......................................................................................... 105

Tratamiento de la Inflamacin ........................................................................ 105 Corticoides ................................................................................................ 105 Antiinflamatorios no Esteroideos................................................................ 106

Otras Medidas ................................................................................................. 106 Gammaglobulinas....................................................................................... 106 Oxigenoterapia. Ventilacin Nasal ............................................................. 106

Bibliografa...................................................................................................... 106

xi

SECCIN 3: TERAPIA FSICA

Captulo 11. Aspectos Anatomo-Funcionales y Clnicos de la Terapia Fsica ...111 Fisioterapia ...............................................................................................................111 Objetivos.................................................................................................................... 111 Conceptos Anatomo-Funcionales ......................................................................... 112 Valoracin del Paciente ......................................................................................... 114 Bibliografa................................................................................................................ 115

Captulo 12. Fisioterapia .............................................................................................117 Tratamiento............................................................................................................... 117

Descripcin de las Tcnicas................................................................................ 117 Tratamiento de la Cifosis Dorsal ............................................................................. 124 Fisioterapia en Pacientes Trasplantados de Pulmn y Corazn ........................... 124 Contraindicaciones de la Fisioterapia .................................................................. 125 Ejercicio Fsico .......................................................................................................... 125 Conclusiones ............................................................................................................. 125 Bibliografa................................................................................................................ 126

Captulo 13. Terapia Inhalada en Fibrosis Qustica ................................................127 Nebulizacin ............................................................................................................. 131

Nebulizadores Ultrasnicos ................................................................................ 131 Nebulizadores Tipo Jet........................................................................................ 132 Equipos de Nebulizacin .................................................................................... 132 Factores que Afectan al Rendimiento del Nebulizador .................................... 135 Mantenimiento de los Sistemas de Nebulizacin.............................................136

Humidificacin ....................................................................................................... 137 Tipos de Humidificadores ................................................................................ 138

Bibliografa................................................................................................................ 139

SECCIN 4: PATOLOGA DIGESTIVA

Captulo 14. Fisiopatologa y Clnica de la Afectacin Digestiva...........................143 Funcin de la CFTR en el Tracto Gastrointestinal .................................................143 Anatoma Patolgica del Pncreas .......................................................................144 Funcin Pancretica en la FO..................................................................................144 Tracto Gastrointestinal.............................................................................................146 Correlacin Genotipo/Fenotipo .............................................................................146 Manifestaciones Clnicas .......................................................................................146 Pruebas Diagnsticas ...............................................................................................147

Deteccin de la Esteatorrea ..............................................................................147 Evaluacin de la Funcin Pancretica ...........................................................147

Bibliografa................................................................................................................148

xii

Captulo 15. Complicaciones Digestivas ms Frecuentes ...................................... 151 Tracto Gastrointestinal Superior ............................................................................ 151

Orofaringe y Glndulas Salivares ..................................................................... 151 Reflujo Gastroesofgico ..................................................................................... 151 Gastritis y Ulcera Pptica................................................................................... 152

Intestino Delgado y Colon .................................................................................... 152 leo Meconial ................................................................................................... 152 Sndrome del Tapn de Meconio .................................................................... 153 Sndrome de Obstruccin Intestinal Distal .................................................... 153 Estreimiento...................................................................................................... 154 Apendicitis .......................................................................................................... 154 Invaginacin ....................................................................................................... 154 Vlvulo ................................................................................................................ 155 Prolapso Rectal ................................................................................................... 155 Colonopata Fibrosante .................................................................................... 155

Pncreas ................................................................................................................... 155 Pancreatitis.......................................................................................................... 155 Microquistes, Quistes y Clculos Pancreticos ................................................. 156

Enfermedades Asociadas ...................................................................................... 156 Intolerancia a Protenas de Leche de Vaca .................................................... 156 Intolerancia a la Lactosa ................................................................................... 156 Enfermedad de Crohn ....................................................................................... 157 Enfermedad Celaca ............................................................................................ 157 Infecciones Gastrointestinales .......................................................................... 157

Malignizacin .......................................................................................................... 157 Bibliografa............................................................................................................... 158

Captulo 16. Tratamiento de la Afectacin Digestiva .......................................... 161 Alteraciones de la Digestin ................................................................................... 161

Insuficiencia Pancretica Exocrina.................................................................... 161 Sugerencias para la Dosificacin de los Enzimas Pancreticos...................... 165 Directrices para el Tratamiento con Enzimas Pancreticos ............................ 166 Prolapso Rectal ................................................................................................... 166

Alteraciones de la Absorcin ............................................................................... 166 Alteraciones de la Motilidad ................................................................................... 167

Reflujo Gastroesofgico...................................................................................... 167 Sndrome de Obstruccin del Intestino Delgado Distal ................................... 168 leo Meconial .................................................................................................... 16 9

Alteraciones Iatrognicas de las Funciones Gastrointestinales .......................... 170 Otras Patologas .................................................................................................... 171

Estreimiento...................................................................................................... 171 Invaginacin y Vlvulo ..................................................................................... 171 Apendicitis .......................................................................................................... 171 Enfermedad Ulcerosa Pptica ............................................................................ 172

Bibliografa............................................................................................................... 172

xiii

Captulo 17. Afectacin Heptica ...............................................................................175 Patognesis................................................................................................................ 175

Otros Factores Implicados en la Patognesis Heptica .................................... 177 Prevalencia ............................................................................................................... 178 Factores de Riesgo....................................................................................................178 Formas Clnicas de Presentacin .............................................................................179

Colestasis Neonatal ............................................................................................. 179 Hepatomegalia Masiva ..................................................................................... 179 Hepatoesplenomegalia ........................................................................................ 179

Alteraciones de la Va Biliar Extraheptica .......................................................... 179 Vescula .............................................................................................................. 179 Vas Biliares ........................................................................................................ 180

Evaluacin de la Afectacin Heptica .................................................................... 180 Examen Clnico.................................................................................................... 180 Pruebas Bioqumicas de Funcin Heptica ....................................................... 180 Ultrasonografa Heptica.................................................................................... 180 Gammagrafa Heptica con Tecnecio .............................................................181 Biopsia Heptica ................................................................................................. 181

Tratamiento............................................................................................................... 181 Terapia con cidos Biliares: Acido Ursodeoxiclico ......................................... 181 Ensayos Clnicos del Tratamiento con Acido Ursodeoxiclico en la FQ . . . .183 Trasplante Heptico ......................................................................................... 184 Terapia Gnica Somtica de la Hepatopata ..................................................185

Bibliografa................................................................................................................ 185

SECCIN 5: PATOLOGA NUTRICIONAL

Captulo 18. Fisiopatologa de la Malnutricin en la Fibrosis Qustica ............191 Decalaje Ingesta-Necesidades ..................................................................................191 Adaptacin Metablica a la Ingesta Calrica Insuficiente ....................................191 Requerimientos en los Pacientes con FO................................................................192

Valoracin del Gasto ..........................................................................................192 Valoracin de las Prdidas..................................................................................195

Ingesta en los Pacientes con FQ .............................................................................195 Etiologa de la Disminucin del Aporte de Nutrientes ....................................196

Dficit de cidos Grasos Esenciales .....................................................................197 Dficit de Micronutrientes .....................................................................................198

Vitaminas Hidrosolubles ...................................................................................198 Vitaminas Liposolubles.......................................................................................198 Oligoelementos ....................................................................................................198

Bibliografa................................................................................................................199

xiv

Captulo 19. Tratamiento Diettico .........................................................................201 Necesidades de Energa ..........................................................................................201 Protenas ...................................................................................................................201 Hidratos de Carbono .............................................................................................203 Grasas........................................................................................................................203 Vitaminas Liposolubles ..........................................................................................204 Vitaminas Hidrosolubles y Minerales ...................................................................205 Educacin Nutricional .............................................................................................205 Valoracin Nutricional .............................................................................................205 Intervencin Nutricional .......................................................................................206 Bibliografa ...............................................................................................................207

SECCIN 6: OTRAS PATOLOGAS

Captulo 20. Afectacin Cardaca............................................................................... 211 Cor Pulmonale ..........................................................................................................211

Fisiopatologa ..................................................................................................... 211 Cuadro Clnico..................................................................................................... 212 Radiologa ........................................................................................................ 213 Electrocardiograma ............................................................................................ 213 Ecocardiograma ................................................................................................214 Radioistopos ......................................................................................................216 Tratamiento ......................................................................................................217

Fibrosis Miocrdica ............................................................................................... 217 Bibliografa .............................................................................................................. 218

Captulo 21. Diabetes, Aparato Reproductor, Fertilidad y Embarazo ................ 221 Diabetes en la FO ..................................................................................................221

Prevalencia...........................................................................................................221 Supervivencia ......................................................................................................222 Patognesis ......................................................................................................... 222 Pruebas Diagnsticas .......................................................................................222 Clnica ................................................................................................................223 Tratamiento ...................................................................................................... 223

Fertilidad en el Hombre con FO ...........................................................................223 Fertilidad en la Mujer con FO..................................................................................224 Embarazo en la FO ................................................................................................224 Bibliografa .............................................................................................................. 225

Captulo 22. Otras Patologas Prevalentes ............................................................. 227 Sinusitis y Poliposis Nasal. Mucoceles ............................................................... 227

Sinusitis y Poliposis Nasal................................................................................. 227 Mucocele ............................................................................................................228

Osteoporosis ............................................................................................................229 Vasculitis (Prpura) .................................................................................................230 Artropata ..................................................................................................................231

Artritis .................................................................................................................231 Osteoartropata Hipertrfica ............................................................................233 Otras Patologas Articulares................................................................................233

Riesgo de Cncer.......................................................................................................234 Amiloidosis................................................................................................................234 Hipoelectrolemia y Alcalosis Metablica ...............................................................236

Prdidas de Cloro y Sodio por Sudor..................................................................236 Prdidas Gastrointestinales de Clorhdrico ....................................................236 Hiperaldosteronismo Secundario ......................................................................236 Golpe de Calor......................................................................................................236

Bibliografa................................................................................................................237

Captulo 23. Aspectos Psicosociales .......................................................................... 239 Aspectos Psicosociales ..............................................................................................239 La FO desde el Punto de Vista Psiquitrico ..........................................................240

La Confrontacin con la Muerte .........................................................................241 Mecanismos de Adaptacin a la Enfermedad .................................................242

Psicopatologa en Pacientes con FO y sus Familias ...........................................243 Factores de Riesgo ...............................................................................................244 Psicopatologa en los Pacientes ........................................................................245 Psicopatologa en las Familias ...........................................................................246

Apoyo Psicolgico y Psicosocial. Intervencin Psiquitrica..................................249 Apoyo al Paciente ...............................................................................................250 Apoyo a las Familias ...........................................................................................250 Apoyo a los Equipos Asistenciales y Administrativos ..................................251

Objetivos y Orientaciones Actuales .........................................................................251 Bibliografa................................................................................................................252

Captulo 24. Fibrosis Qustica en Adultos ................................................................ 255 Patologa Respiratoria ............................................................................................255

Seguimiento de la Patologa Respiratoria .........................................................257 Tratamiento de la Patologa Respiratoria ........................................................259 Tratamiento Domiciliario ....................................................................................260 Complicaciones Pulmonares................................................................................261

Otras Patologas Asociadas ......................................................................................265 Poliposis Nasal.....................................................................................................265 Diabetes Mellitus .................................................................................................265 Sistema Reproductor y Embarazo ......................................................................266 Osteoartropata Hipertrfica ............................................................................266 Afectacin Heptica.............................................................................................267 Sndrome de Obstruccin Intestinal Distal ......................................................267

Bibliografa................................................................................................................268

xvi

SECCIN 7: DIAGNSTICOY SEGUIMIENTO

Captulo 25. Mtodos Diagnsticos ....................................................................... 273 Sospecha Clnica .....................................................................................................273

Manifestaciones Respiratorias ...........................................................................273 Afectacin Pancretica ........................................................................................273 Afectacin Intestinal ...........................................................................................274 Afectacin Heptica ........................................................................................... 274 Afectacin de las Glndulas Sudorparas ....................................................... 274 Aparato Reproductor...........................................................................................274

Prueba del Sudor ......................................................................................................275 Diferencia de Potencial Nasal ................................................................................. 277 Pruebas Complementarias para Determinar la Presencia de Malabsorcin . . . .277

Pruebas Realizadas con Heces .......................................................................... 277 Pruebas Realizadas con Orina ......................................................................... 278 Determinaciones en Sangre ............................................................................... 278 Determinaciones en Secrecin Pancretica .................................................... 278

Diagnstico Gentico............................................................................................... 278 Diagnstico Neonatal .............................................................................................. 279 Bibliografa ...............................................................................................................280

Captulo 26. Gammagrafa Pulmonar, TAC de Alta Resolucin y Fibrobroncoscopia........................................................................................................ 281

Gammagrafa Pulmonar ......................................................................................... 281 Tomografa Axial Computarizada (TAC) de Alta Resolucin ............................. 282 Fibrobroncoscopia ................................................................................................... 286 Bibliografa .............................................................................................................. 288

Captulo 27. Diagnstico por la Imagen en la Afectacin Digestiva .................... 291 Enfermedad Hepatobiliar........................................................................................ 291

Vescula ..............................................................................................................292 Coldoco, Conducto Heptico Comn y Va Biliar Intraheptica.................... 293 Enfermedad Heptica ...................................................................................... 295

Enfermedad Pancretica.......................................................................................... 301 Insuficiencia Pancretica (Destruccin) ............................................................ 301 Pancreatitis.......................................................................................................... 302 Quistosis Pancretica ..........................................................................................302

Enfermedad Intestinal ............................................................................................303 Manifestaciones Pre y Neonatales ..................................................................303 Manifestaciones Tardas ..................................................................................307

Bibliografa .............................................................................................................. 311

xvii

Captulo 28. Scores de Seguimiento.................................................................... 315 Scores de Evaluacin Clnica ..........................................................................315 Scores para Evaluacin de las Exacerbaciones ...............................................319 Scores para el Diagnstico por la Imagen ........................................................320

Radiografa de Trax ...................................................................................320 Tomografa Axial Computarizada (TAC) ......................................................322 Gammagrafa Pulmonar ............................................................................323

Pruebas de Funcin Pulmonar .........................................................................323 Bibliografa.......................................................................................................326

SECCIN 8: NUEVAS TERAPIAS

Captulo 29. Trasplante Pulmonar: Experiencia en Espaa ................................331 Indicaciones del Trasplante Pulmonar en la FO: Evaluacin y Tratamiento Pretrasplante ....................................................................................................331

Evaluacin y Tratamiento Pretrasplante ......................................................331 Perioperatorio y Postoperatorio Inmediatos ......................................................333

Preoperatorio Inmediato ............................................................................334 Intraoperatorio ............................................................................................334 Postoperatorio Inmediato .............................................................................335

Complicaciones Infecciosas tras el Trasplante ..................................................338 Rechazo del rgano. Efectos Secundarios de la Inmunosupresin. Interacciones Farmacolgicas............................................................................339

Inmunosupresin .......................................................................................339 Limitaciones de la Inmunosupresin .........................................................342 Rechazo Agudo y Crnico ..........................................................................342

Bibliografa.......................................................................................................343

Captulo 30. Tratamiento Antiinflamatorio .......................................................347 Corticosteroides Orales......................................................................................347 Corticosteroides Inhalados................................................................................348 Ibuprofeno .....................................................................................................349 1-Antitripsina y otras Antiproteasas .............................................................350 Efecto de los Antibiticos .................................................................................351 Bibliografa.......................................................................................................351

Captulo 31. Terapia sobre el Transporte de Iones ............................................353 Fisiopatologa del Transporte Inico en el Epitelio Pulmonar ...........................353

La correccin del Defecto de Plegado de la Protena CFTR AF508 restaura el Transporte de Cloro dependiente de AMPc..................................355

Estimulacin Farmacolgica de la Secrecin del Cloro en la FO .....................355 Activacin de los Canales CFTR Mutados ...................................................356

xviii

Estimulacin de los Canales del Cloro Reguladores Exteriores (ORCC) y Canales de Cloro Ca2+ Dependientes .................................................................357

Estrategias para Corregir la Hiperabsorcin de Sodio en el Epitelio Pulmonar ...........................................................................................357 Bibliografa ...............................................................................................................358

Captulo 32. Tratamiento Enzimtico: DNasa, Gelsolina ...................................... 361 DNasa........................................................................................................................362

Datos Histricos .................................................................................................362 Caractersticas Fisicoqumicas ..........................................................................362 Ensayos Clnicos..................................................................................................362 Conclusiones........................................................................................................370

Gelsolina ...................................................................................................................371 Bibliografa ...............................................................................................................373

Captulo 33. Terapia Gnica ....................................................................................... 377 Conceptos Fisiopatolgicos Bsicos ........................................................................377 Bases Moleculares de la FQ ...................................................................................377 Teraputica Gentica ..............................................................................................378 Tcnicas de Transferencia Gentica ........................................................................379 Vectores .....................................................................................................................379

Vectores Virales....................................................................................................379 Vectores no Virales ............................................................................................380

Sistemas de Administracin....................................................................................381 Situacin Actual .....................................................................................................381 Problemas y Futuro de la Terapia Gnica ............................................................382 Conclusiones .............................................................................................................383 Bibliografa ...............................................................................................................384

SECCIN 9: MISCELNEA

Captulo 34. Organizacin de la Asistencia a Domicilio .....................................389 Tratamiento a Domicilio: Ventajas e Inconvenientes .........................................389

Ventajas ...............................................................................................................389 Inconvenientes ...................................................................................................389

Tipos de Tratamiento en Domicilio .........................................................................390 Tratamiento de las Exacerbaciones Pulmonares ............................................390 Tratamiento de la Colonizacin Pulmonar ....................................................391 Tratamiento de la Insuficiencia Respiratoria mediante Ventilacin con Presin Positiva a travs de Mscara Nasal ...........................................391 Oxigenoterapia a Domicilio ...............................................................................394

Organizacin de la Asistencia Sanitaria a Domicilio .........................................395 Pasos a Realizar para el Tratamiento a Domicilio ...........................................395

xix

Bibliografa................................................................................................................397

Captulo 35. Organizacin y Funcionamiento de Unidades de Fibrosis Quistica ....................................................................................401

Estructura de las Unidades de la Fibrosis Qustica ............................................401 Funciones de los Componentes del Grupo de Trabajo ..................................401 Grupo Cooperador ...............................................................................................405

Asociaciones .............................................................................................................405 Bibliografa................................................................................................................405

Captulo 36. Unidades de Fibrosis Qustica de Adultos. Transicin ............................ 407 Bibliografa .............................................................................................................411

NDICE ANALTICO .................................................................................................. 413

PRLOGO

Si hay alguna enfermedad que refleje fielmente la evolucin de la Medicina a lo largo de las ltimas dcadas es la fibrosis qustica. En poco ms de 60 aos se ha pasado de la delimitacin clnica de una nueva entidad nosolgica, la denominada por Fanconi "fibromatosis congnita familiar del pncreas con bronquiectasias", al cono- cimiento preciso de su etiologa, el sustrato patolgico y la fisiopatologa. Paralela- mente a estos cambios conceptuales se ha producido una transformacin en la histo- ria natural de la fibrosis qustica, que en un corto perodo de tiempo ha pasado de ser un proceso letal en la primera infancia a ser una enfermedad crnica abierta a la espe- ranza de encontrar un tratamiento curativo.

La incorporacin de nuevos conocimientos y su obligada repercusin en el que- hacer de los clnicos encargados de atender a estos pacientes, se han producido a un ritmo que hace muy difcil para el pediatra general e incluso para el especializado tener una visin completa y actual de este proceso. Por eso, uno de los mritos del libro que presentamos, es que recoge en un solo volumen toda la informacin rele- vante sobre esta enfermedad; desde la gentica hasta la organizacin de la asistencia a los pacientes y los programas de ayuda a las familias. Esto ha sido posible gracias a la colaboracin de cincuenta y seis autores, procedentes de distintas reas de la cl- nica y de las ciencias bsicas y a la acertada y eficaz labor de coordinacin de los directores. Adems de su contribucin como autores de varios captulos, la Dra. Garca Novo y el Dr. Salcedo han logrado que las aportaciones de especialistas con formacin e intereses dispares cristalicen en una obra til para un abanico muy amplio de lec- tores, que podrn actualizar o completar sus conocimientos sobre esta enfermedad sin necesidad de acudir a extensas y tediosas bsquedas bibliogrficas.

Para ilustrar esta afirmacin basta leer los captulos dedicados a biologa y gen- tica molecular y pensar en el esfuerzo que supondra reunir una informacin tan actualizada y rigurosa como la que se ofrece en ellos. Y lo mismo podra decirse de la amplitud y sencillez con que se aborda la clnica; la experiencia personal de los auto- res, les ha permitido seleccionar la informacin fundamental y separar claramente las tcnicas teraputicas aceptadas en el momento actual de las que se encuentran en fase de experimentacin y evitar confundir al lector con datos insuficientemente contras- tados.

Pero, adems de su utilidad como instrumento de trabajo para un grupo impor- tante de profesionales, este libro refleja el nivel cientfico de las unidades de fibrosis qustica de nuestro pas. Este tipo de unidades multidisciplinarias, que se salen del esquema tradicional de las especialidades mdicas, se inici hace algunos aos con

xxi

los titubeos y temores que acompaan inevitablemente a toda innovacin, pero en muy poco tiempo han demostrado su eficiencia y se han revelado como el modelo ms adecuado para abordar el tratamiento de estos enfermos. En la medida que esta obra refleja esta realidad tiene que ser un motivo de satisfaccin para todos los pediatras espaoles y para los investigadores que han contribuido a su desarrollo.

Personalmente me siento especialmente complacido por haber contribuido a hacerla posible al invitar a los directores a dar un curso monogrfico de Doctorado en nuestro Departamento, que fue el embrin del libro que hoy tengo el honor y la satis- faccin de presentar. Al felicitarles por su excelente trabajo quiero expresar el deseo de que el xito les compense del esfuerzo realizado.

Dr. Manuel Hernndez Catedrtico de Pediatra de la U.A.M.

xxii

Fibrosis Qustica: Del Ayer al Hoy

M.D. Garca Novo, A. Senz de Urturi

"Pobre nio aqul al que al besarle su

frente sabe a sal, un embrujo pesa sobre l y no tardar en morir"

Resumen Histrico: Los Primeros Cincuenta Aos

Mucho antes de que la Fibrosis Qustica (FQ) se reconociese como una entidad patol- gica, existan observaciones recogidas en el antiguo folclore popular del Norte de Europa en las que se aseguraba que los nios que al besarlos tenan sabor salado estaban embru- jados y moriran precozmente.

La primera descripcin clnica de la FQ se debe a Dorothy Andersen, patloga del hospital de nios de Nueva York, quien en 1938 public una detallada revisin de los signos de esta enfermedad incluyendo la asociacin con el leo meconial1; esta autora atribua esta enfermedad a una deficiencia de vitamina A. Unos aos antes en Europa, Fanconi (1936) haba descrito un sndrome celaco con insuficiencia pancretica y bron- quiectasias, que sin duda corresponda a pacientes con FQ.

Farber, en 1943, propuso el trmino de mucoviscidosis, en base a los hallazgos observados en las autopsias de pacientes fallecidos por FQ2, nombre que se sigue utili-

zando en la actualidad. Del estudio de 47 familias con pacientes que padecan esta enfermedad, Andersen y Hodges (1945) con- cluyeron que la incidencia familiar observada era concordante con una herencia autosmica recesiva. En aquellos aos, el diagnstico se realizaba por la existencia de familiaridad, la insuficiencia pancretica y la afectacin pul- monar crnica.

Bodian, en 1952, elabor la teora patog- nica de que las lesiones que observaban en el pncreas, pulmn, hgado y conductos defe- rentes se deban a secreciones anormalmente espesas que taponaban los conductos excre- tores de las glndulas exocrinas, producin- dose, secundariamente, la dilatacin qusti- ca, fibrosis y destruccin de la glndula. Este autor describi por primera vez la cirrosis biliar focal, lesin patognomnica de la FQ en el hgado5.

Ese mismo ao en Nueva York se produ- jo una ola de calor que origin que muchos pacientes con FQ sufrieran deshidrataciones con alcalosis hipoclormica y postracin. Di'Sant Agnese, investigando la causa de estas prdidas excesivas lleg a la conclu- sin de que se deban a la eliminacin anor- mal de cloro por el sudor4. Posteriormente, la determinacin de cloro y sodio en sudor se convirti en el mejor mtodo diagnstico de FQ. Inicialmente se someta a los pacientes a altas temperaturas para inducir la sudora- cin, lo cual no estaba exento de riesgos, pero en 1959, mediante el test de iontofore- sis con pilocarpina diseado por Gibson y Cook, se pudo realizar de forma segura, sien- do hasta la fecha un test diagnstico que no ha sido superado5.

Durante la dcada de los aos 50-60, aun- que la causa fundamental de la lesin se des- conoca, se fueron perfilando las diferentes formas clnicas. Shwachman fue el primero que public que el 15% de los pacientes no tenan afectacin pancretica y estableci un sistema de puntuacin clnico de gravedad

Introduccin 1

I N T R O D U C C I N INTRODUCCIN

que todava hoy se sigue utilizando6.

Los recin nacidos con leo meconial tenan un pronstico sombro, cerca del 50% fallecan. La realizacin de una ileostoma por Bishop y Koop permiti salvar muchas vidas7; ms tarde, en 1965, Noblett utiliz Gastrografn en el leo meconial no compli- cado, lo que consigui la curacin de los nios sin ciruga8.

Otros avances en el campo de la farmaco- loga, como la aparicin de penicilinas resis- tentes a beta-lactamasas y la introduccin de fermentos pancreticos con cubierta entrica, que impedan la inactivacin de la lipasa por el cido clorhdrico del estmago, contribuye- ron de manera decisiva a la supervivencia de estos enfermos.

En 1983, el descubrimiento por Quinten de que el defecto especfico de la FO era una reabsorcin defectuosa del cloro a nivel de las clulas epiteliales del epitelio glandular, marc un cambio en la investigacin de esta enfermedad9.

Contribucin de la Gentica Molecular

La bsqueda del gen FQ ha sido un proce- so largo y arduo. Se inici a principios de los 80, cuando ya se conoca que exista un defecto en el transporte inico. Sin embargo, a pesar de numerosos trabajos de investiga- cin dirigidos a definir la protena anmala de la FQ, sta permaneca en el misterio, por lo que diversos investigadores decidieron bus- car directamente en el genoma.

La localizacin del cromosoma donde se encontraba el gen se inici gracias al hallaz- go, descrito por Eiberg (1985), del ligamiento de la FO con un enzima polimrfico, la para- oxonasa10. Posteriormente, Chee Tsui, en Toronto, describi un marcador en el cromo-

2 Fibrosis Qustica: Del Ayer al Hoy

soma 7 unido tanto a la paraoxonasa como a la FO11. Poco despus se descubrieron nuevos marcadores ligados a la FQ, el gen MET, des- cubierto por R. White, y la sonda ADN J. 3,11 en el laboratorio de Williamson, ambos ubica- dos en el brazo largo del cromosoma 712. Al emplear estos marcadores en grupos de fami- lias con pacientes afectos de FQ, se pudo observar que cosegregaban con la enfermedad en el 98,5%; debido a ello fue posible hacer el diagnstico prenatal con muy escasos errores. Farrall en 1987, con este mtodo, pudo excluir por primera vez la presencia de FQ en un feto13.

A pesar de que las sondas ligadas a la FO estaban a una distancia pequea del gen, este se mostraba esquivo, por lo que los estudios familiares empleando estas sondas haban alcanzado el techo proporcionado por las investigaciones de ligamiento gentico, pero mediante el descubrimiento de enzimas de restriccin que permiten reconocer secuencias del genoma humano y con el desarrollo de la electroforesis en gel con campo elctrico, se pudieron configurar mapas de regiones del cromosoma 7 donde se supona que estaba el gen de la FO.

A partir de este momento, la bsqueda del gen se efectu mediante clonacin y secuen- ciacin de elementos superponibles de ADN, con "saltos" por encima de las regiones inclo- nables. En tres ocasiones se descubri una secuencia de nucletidos no mediados citosi- na-guanina, que habitualmente preceden el inicio de un gen, comprobndose, simult- neamente, que no existan signos de trans- cripcin de este material y, finalmente, a fina- les de 1989, Riordan, Rommens y Kerem en tres artculos en la revista Science comunica- ron la identificacin del gen de la FQ14.

Este era un gen muy grande de 250 Kb constituido, fundamentalmente, por intro- nes y 27 exones, que codificaban un ARNm de 6,5 Kb, el cual produca una protena de 1.480 aminocidos. La secuencia de ADN del

gen de los enfermos con FQ, demostr la pre- sencia de una pequea mutacin, la ausen- cia del triplete de bases que codifica la feni- lalanina en la posicin 508 de la protena; mientras que los cromosomas normales no presentaban esta delecin. Esta mutacin se observ en el 70 % de una poblacin cana- diense con FQ.

A partir del ADN clonado se predijo la estructura proteica, la cual consista en doce regiones hidrfobas que presumiblemente estaban ancladas en la bicapa lipdica de la membrana celular y una gran regin intraci- toplasmtica que se llam "dominio R", con- teniendo mltiples lugares para la fosforili- zacin, y otras dos pequeas regiones de fijacin a nucletidos con capacidad de unin a la ATE Esta protena tena una estructura similar a las protenas transporta- doras dependientes de ATP que se encuen- tran en organismos uni y pluricelulares, encargadas de exportar macromolculas al exterior mediante la energa obtenida a par- tir de la bomba ATP. Al producto del gen, Riordan lo llam: regulador de la conduc- tancia transmembrana de la FQ (CFTR)15.

Quinton haba descrito un defecto en el transporte del cloro en las clulas del epitelio glandular y, basndose en ello, los estudios de Welsh (1990) sobre los canales de cloro en las clulas epiteliales de las vas areas y glndulas sudorparas, demostraron que la secrecin de cloro estaba alterada en la FQ, particularmente la actividad mediada por AMPc15, por lo que despus del aislamiento del gen, Drutnm produjo la transfeccin del ADN clonado a clulas de pacientes con FQ in vitro, demostrando que se correga el defecto de impermeabilidad al cloro en el cultivo celu- lar16. La primera evidencia de que la CFTR era un canal de transporte de cloro se obtuvo por Kartner al conseguir en una lnea celular de invertebrados, que no poseen conductancia para el cloro, la expresin de la CFTR17.

Por tcnicas inmunocitoqumicas, se ha identificado el ARNm de la CFTR en las gln- dulas submucosas del pulmn humano, gln- dulas sudorparas, pncreas, criptas intesti- nales y conductos biliares, todos ellos tejidos donde se expresa la CFTR y, sorprendente- mente, en grandes cantidades en los tbulos proximales y distales del rin, donde no se expresa la enfermedad, quiz debido a una va alternativa de eliminacin del cloro.

Otro gran paso que ha abierto la puerta a la terapia gnica han sido los trabajos de Crystal en 1990, con la incorporacin de la CFTR en adenovirus y la transfeccin a las clulas del pulmn de la rata del algodn18.

La identificacin del gen responsable de la FQ, ha permitido conocer el genotipo de estos pacientes y a la vez ha puesto en evi- dencia la falta de correlacin entre la muta- cin del gen y la gravedad del curso clnico de la enfermedad, lo cual ha sido atribuido a diversos factores ambientales, pero tambin ha elevado la sospecha de que existan otros modificadores genticos secundarios fuera del locus de la FQ.

Diversos grupos han conseguido ratones transgnicos, que reproducen importantes hallazgos patognicos de esta enfermedad. En estos modelos animales, en los que es posible controlar los factores ambientales, se ha demostrado que existe una significativa rela- cin entre la gravedad de la enfermedad y determinadas secuencias genticas del cromo- soma 7 del ratn, una regin que es sintnica con el cromosoma humano 19 banda ql319.

El desarrollo de modelos animales de FQ, tiene un enorme valor para la evaluacin de nuevas terapias y el mejor conocimiento de las alteraciones patognicas. La identifica- cin en el hombre de los genes modificado- res del gen de la FQ, es actualmente una nueva lnea de investigacin.

Introduccin 3

Situacin Actual. Nuevas Terapias

Hoy en da, la supervivencia de los pacien- tes con FO se ha incrementado notablemente gracias a un mejor conocimiento de la fisio- patologa de esta enfermedad y al tratamien- to multidisciplinario de estos enfermos, de tal manera que la edad media de supervivencia, que en los aos 40 no era mayor de un ao, es actualmente superior a los 30.

Las piedras angulares del tratamiento siguen siendo conseguir una nutricin ptima, la fisioterapia respiratoria y el ejercicio, junto al el tratamiento precoz de la afectacin pulmo- nar. Pero tambin se dispone de un nuevo arse- nal teraputico dirigido en su gran mayora a corregir el defecto bsico pulmonar, ya que este rgano es el que determina la supervivencia.

Para la situacin de fracaso respiratorio terminal est disponible, desde el ao 85, el trasplante pulmonar. Hasta entonces, a pesar de que esta teraputica se realizaba en otro tipo de patologas pulmonares, los pacientes con FO no se consideraban aptos para ella, por el miedo a las infecciones pulmonares en el postransplante, en pacientes con infeccin crnica por Pseudomonas en tramo respirato- rio alto y que precisaran ser sometidos a inmunosupresin.

No obstante, la experiencia acumulada desde entonces ha demostrado que el trasplan- te pulmonar es una opcin vlida y eficaz para los pacientes con FO en situacin de fracaso respiratorio, y que la supervivencia postrans- plante en estos enfermos es similar a los tras- plantados de pulmn con otras patologas20.

Otra estrategia teraputica disponible es la dirigida a fluidificar las secreciones. El esputo es una mezcla de glicoprotenas, agua y electrolitos, en los pacientes con FO existe adems una gran cantidad de ADN proveniente de los neutrfilos pulmonares,

en respuesta a la infeccin crnica. Este ADN contribuye sobremanera a aumentar la vis- cosidad del moco.

La DNasa humana ha sido clonada y purificada, habindose comprobado median- te estudios in vitro que hidroliza el ADN extracelular del esputo purulento de estos enfermos. Estos hallazgos condujeron a la realizacin de ensayos clnicos que han demostrado que, por va aerosolizada, la DNasa es eficaz, ya que fluidifica las secre- ciones, mejora el aclaramiento de las mis- mas y retrasa el deterioro pulmonar21. Hoy en da, existen grandes series de pacientes con FO tratados durante largo tiempo con esta enzima. La respuesta individual a la terapia ha sido muy variable, lo que hace que el tratamiento deba ser valorado de forma individual.

Nuevas Terapias sujetas a Investigacin

Existen tambin otros tratamientos, en fase de ensayos clnicos o estudios piloto, dirigidos a corregir a nivel pulmonar las ano- malas en el transporte inico y la inflama- cin, otros a nivel celular a reparar las altera- ciones de la protena anmala y, por ltimo, la terapia gnica.

No se conocen los mecanismos exactos del transporte inico en las clulas epiteliales de las vas respiratorias. Segn un modelo hipottico, la impermeabilidad al cloro en la va area impedira la salida del mismo y, adems, existira una hiperabsorcin del sodio, lo cual conducira a unas secreciones deshidratadas, pero segn esta teora, el flui- do que baa la superficie apical de las clulas epiteliales sera hipotnico.

En base a esta teora, Knowles inici un estudio piloto con el diurtico amiloride (blo- queante de los canales de sodio) por va aero-

4 Fibross Qustca: Del Ayer al Hoy

solizada. Este tratamiento produjo efectos sobre la diferencia de potencial nasal de corta duracin, aunque a nivel pulmonar los resul- tados sobre el aclaramiento mucociliar no fue- ron tan prometedores22.

Welsh y otros investigadores sostienen la hiptesis de que, al igual que sucede en las glndulas sudorparas, la concentracin de cloro y sodio en la capa que recubre los cilios de las vas areas est aumentada23. Smith ha descrito, recientemente, que esta composicin inica alterada es la responsable de la prdi- da del poder bactericida de una protena que se encuentra en el epitelio pulmonar (defen- sina). Este pptido tiene accin frente a gr- menes gram positivos y negativos, algunos hongos y virus. La inactivacin por el aumen- to de cloro y sodio origina la prdida de un mecanismo de defensa de primera lnea en el epitelio pulmonar y sera el responsable de la colonizacin e inflamacin crnica a nivel pulmonar23.

Estos hallazgos abren la posibilidad de que intervenciones teraputicas destinadas a a normalizar la concentracin de sal en el fluido intrapulmonar, puedan ser tiles en prevenir las infecciones de las vas respirato- rias de los pacientes con FO. Dentro de esta lnea de trabajo se est investigando la utili- zacin de nucletidos (UTP) que inhalados activen otros canales de cloro no-dependien- tes de la CFTR. No obstante, para la correc- cin del defecto inico a nivel pulmonar se precisa un conocimiento ms exacto del mecanismo de funcionamiento de la CFTR y de la situacin fisiopatolgica del transporte inico en las clulas del epitelio pulmonar.

Una nueva terapia que ha creado una gran expectacin, aunque todava en fases inicia- les, ha sido la utilizacin de diversos com- puestos qumicos tendentes a reparar las ano- malas de la protena mutada. El fundamento se basa en el hecho de que, en el caso de la mutacin ms frecuente, la AF508, el proble- ma reside en que el pptido es destruido en el

retculo endoplsmico y no llega al aparato de Golgi para la glicosilacin y transporte poste- rior a la membrana celular. La observacin de que, en algunos casos, algunas de estas mol- culas mutadas escapan de los controles de calidad intracelulares y llegan a la membrana donde expresan una conductancia para el cloro, similar a la CFTR normal, ha llevado a investigar diversos compuestos que incre- mentan la produccin de la CFTR, con lo que hipotticamente habra mas protena disponi- ble. El butirato aadido al medio de cultivo de clulas FO, consigue aumentar el ARNm de la CFTR, promueve la glicosilacin e induce en la membrana celular conductancia para el cloro.

Esta droga, que est aprobada y en uso para trastornos del ciclo de la urea y ciertas hemoglobinopatas, presenta una cmoda administracin por va oral y ausencia de efectos secundarios graves. Rubistein y Zeitling han realizado un estudio piloto en pacientes FQ con fenilbutirato, observando que restablece la secrecin de cloro mediada por AMPc, en el epitelio nasal24.

En la actualidad, est bajo investigacin la dosis ms eficaz y la posible asociacin con otros agentes, que a travs del aumento de AMPc, producen una activacin de la protena mutada, como son los inhibidores de las fos- fodiesterasa (milrinona), inhibidores de la tirosin-quinasa (genistein) o compuestos de xantina (CPX).

El entusiasmo inicial despertado por la terapia gnica ha sido frenado, en parte, por los resultados obtenidos en los ensayos clni- cos en pacientes con FO en EE.UU., Reino Unido y Francia. Se han utilizado vectores virales (adenovirus modificados, virus-asocia- dos a adenovirus ) y no virales (liposomas). Los vectores virales se han administrados por aerosol a mas de 86 pacientes a nivel mundial. El tratamiento ha sido bien tolerado y se ha conseguido la expresin de la protena CFTR, si bien de manera transitoria (de 2 a 3 semanas).

Introduccin 5

Con la readministracin, la transferencia gni- ca ha sido mucho menor o nula, debido a la respuesta inmune del husped. La produccin de anticuerpos frente a las protenas de la cp- side del vector y la destruccin de la clula que expresa la CFTR, son los principales mecanis- mos responsables de este efecto25.

La terapia gnica est slo en sus comienzos y antes de que sea de uso rutinario debern resolverse los problemas surgidos con los vecto- res y la respuesta inmunolgica del husped26.

Desde las primeras descripciones de la FQ se ha recorrido un largo y fascinante camino, en el que gracias a la aportacin de brillantes descripciones clnico-patolgicas y, posterior- mente, la aplicacin de tcnicas de biologa y gentica molecular, se ha llegado a conocer el defecto bsico y se comienza a vislumbrar en un futuro, quiz no muy lejano, la curacin de esta enfermedad.

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Introduccin 7

SECCIN 1

Biologa y Gentica Molecular

Identificacin, Estructura y Expresin del

Gen CFTR P. Morales Prez y V.M. Fernndez Soria

Introduccin La Fibrosis Qustica (FQ) es la enferme-

dad hereditaria autosmica recesiva grave ms frecuente en la poblacin blanca. Tiene una incidencia aproximada de 1 por cada 2.500 recin nacidos y una frecuencia de portadores de 1 por cada 25. Es una enfer- medad de las clulas epiteliales exocrinas. Los pacientes producen un moco espeso y viscoso que obstruye los conductos del rga- no donde se localiza. Aunque la enfermedad afecta a la mayora de los rganos, el pn- creas y los pulmones son los ms daados, siendo la insuficiencia pancretica y la enfer- medad pulmonar las que determinan la gra- vedad del proceso as como su pronstico y mortalidad.

El gen de la FQ ha sido el primer gen humano aislado sin conocer la protena para la que codificaba, ni disponer de claves cito- genticas que permitiesen un avance rpido en su identificacin. La metodologa utiliza- da para llegar a la identificacin del gen se bas en estudios de ligamiento gentico en familias con ms de un hijo afecto y en la aplicacin de tcnicas de clonaje y secuencia- cin de ADN.

La funcin de la protena CFTR (Regulador Transmembrana de la FQ) es la de ser un canal de cloro regulador del transporte inico a travs de la membrana apical de las clulas epiteliales.

En este captulo vamos a estudiar las estrategias que llevaron a la identificacin del gen, cul es su estructura y los mecanismos que regulan su expresin.

La Informacin Gentica El ADN (cido desoxirribonucleico) es la

molcula ms importante para la vida. En la cadena de ADN se encuentra la informacin que determina la composicin de las protenas estructurales, as como factores que intervie- nen en el crecimiento, el desarrollo y la dife- renciacin celular. En las clulas eucariotas el ADN se encuentra en el ncleo, y dentro de ste en los cromosomas. Los cromosomas se estu- dian durante la divisin celular, ya que es cuando presentan una configuracin tal que permite su identificacin. El nmero de cromo- somas, que se encuentran en forma de pares de homlogos (dotacin diploide 2n), es constan- te para todas las clulas somticas, mientras que las clulas germinales poseen slo un cro- mosoma de cada par (dotacin haploide n). En los humanos, el nmero diploide es 46 y est organizado en 23 pares; 22 son autosomas y el par restante se denomina par de cromosomas sexuales. Cada par de cromosomas homlogos posee caractersticas morfolgicas parecidas y en ambos sus genes contienen informacin para los mismos caracteres, aunque no necesa- riamente la informacin es idntica, ya que uno tiene origen materno y el otro paterno. Si bien todos los cromosomas tienen la misma organizacin, la forma y el aspecto de cada uno de ellos es distinto; segn sea la longitud y la disposicin respecto del centrmero (constric- cin que lo divide en dos brazos) se distinguen un brazo corto (p) y uno largo (q). Mediante tcnicas de tincin se pueden distinguir regio-

Seccin 1: Biologa y Gentica Molecular 11

CAPTULO 1

nes y subregiones. Las bandas se definen como una parte del cromosoma que puede diferen- ciarse de los segmentos adyacentes al aparecer ms claras o ms oscuras que stos, segn el mtodo de tincin empleado. As, por ejemplo, el gen FO se localiza en 7q 31,3, indicando que se encuentra en el cromosoma 7, brazo largo, regin 3, banda 1,3 (ver Figura I)1.

Figura 1: Localizacin cromosmica del gen de la FQ en el brazo largo del cromosoma 7

Estructura de los cidos Nucleicos

El cido desoxirribonucleico (ADN) est constituido por cadenas de desoxirribonucle- tidos unidos covalentemente y el cido ribo- nucleico (ARN) est integrado por cadenas de ribonucletidos. Cada nucletido presenta tres componentes caractersticos:

> Una base nitrogenada heterocclica, que es un derivado de la purina o de la pirimidina

> Una pentosa

> Una molcula de cido fosfrico

Los desoxirribonucletidos que forman la molcula de ADN son 4; difieren entre s en la base nitrogenada. Las 4 bases caractersticas de las unidades desoxirribonucleotdicas del ADN son los derivados purnicos adenina y guanina, y los pirimidnicos citosina y timi-

na. De modo semejante, son 4 ribonucletidos diferentes los componentes principales de los ARN(s); contienen las bases purnicas adeni- na y guanina, y las pirimidnicas citosina y uracilo (ver Figura 2).

La otra diferencia entre estas dos clases de cidos nucleicos es que los desoxirribonucle- tidos contienen, como pentosa, la 2-desoxi-D- ribosa, mientras que los ribonucletidos con- tienen D-ribosa. La pentosa est unida a la base por un enlace p-N-glucosilo establecido entre el tomo de carbono 1 de la pentosa y el tomo de nitrgeno 9 de las bases purnicas o el 1 de las pirimidnicas. El grupo fosfato de los nucletidos se halla unido mediante enla- ce ster al tomo de carbono 5 de la pentosa (ver Figura 3).

Las sucesivas unidades nucleotdicas se hayan unidas covalentemente de idntica manera mediante puentes fosfodiester esta- blecidos entre el grupo 5'-hidroxilo de un nucletido y el grupo 3'-hidroxilo del siguiente. De este modo, el esqueleto de ambos, ADN y ARN, est constituido por gru- pos alternantes de fosfato y pentosa en los que los puentes fosfodiester proporcionan

12 Identificacin, Estructura y Expresin del Gen CFTR

Figura 2: Elementos que componen los nucletidos de loscidos nucleicos

Figura 3: Representacin esquemtica de la molcula de adenosina 5' monofosfato

una continuidad covalente. Las bases de purina y pirimidina de las unidades nucleot- dicas no se encuentran en la estructura del esqueleto sino que constituyen cadenas late- rales diferenciadas.

En su conformaci