Correlación genotipo/fenotipo en la fibrosis quística

Abstract

Los enfermos con fibrosis quística manifiestan una clínica heterogénea que podría tener una base genética, de forma tal que las diferentes alteraciones que las mutaciones del gen regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (RTFQ) producen sobre la función de la proteína RTFQ que codifican, condicionarían cuadros clínicos (fenotipos) distintos, existiendo una correlación genotipo-fenotipo. Otra posibilidad que puede explicar la variabilidad clínica podría estar en la actuación de diversos factores externos, genéticos o ambientales, al gen RTFQ. En este trabajo se planteó como 1ª hipótesis a verificar, la existencia de una correlación genotipo-fenotipo en la fibrosis quística y como 2ª hipótesis, la demostración de que el nivel de educación y laboral de los padres del enfermo pueda actuar como un factor ambiental que modifica al fenotipo, principalmente pulmonar, basándose en que la patología pulmonar en la fibrosis quística viene condicionada por la infección-inflamación de las vías respiratorias y ésta, a su vez, puede estar influenciada por las condiciones higiénicas, nutricionales y de cumplimiento del tratamiento (antibioterapia, fisioterapia), que podrían depender del nivel educacional y económico familiar. Se estudió el genotipo y el fenotipo de 79 pacientes con fibrosis quística pertenecientes a 73 familias andaluzas. Para el estudio del fenotipo se analizaron los parámetros: edad de presentación de las primeras manifestaciones clínicas, edad del diagnóstico, concentración del cloro en el sudor, fenotipo pulmonar (mediante las puntuaciones Rx de tórax y función pulmonar), estudio nutricional (según relación Peso/Talla), afectación pancreática (insuficiencia pancreática/suficiencia pancreática, según el coeficiente de absorción de grasas), colonización bacteriana de las vías respiratorias, complicaciones (exitus, ileo meconial, síndrome de obstrucción intestinal distal, postración por calor, pólipos nasales, bronquiectasia y otras), valoración clínica global (según puntuación de Shwachman) y afectación clínica predominante. Se analizó también el nivel educacional y laboral del padre y de la madre, según un protocolo hecho al respecto. Debido a que el número de enfermos en cada uno de los diferentes genotipos encontrado en la muestra no era suficientemente numeroso, consecuencia de la heterogeneidad genética de nuestra población, se asociaron en dos grupos para realizar el estudio estadístico: grupo Genotipo I, formado por los enfermos con mutaciones desconocidas y los heterocigotos compuestos por los enfermos conmutaciones desconocidas y los heterocigotos compuestos por una mutación desconocida y una mutación conocida (ΔF508, G542X, R1162X y 1949del84). Entre las mutaciones desconocidas se suponía que estaban las mutaciones presumiblemente leves, lo cual conferiría un carácter leve al genotipo formado por una o dos de ellas por la característica autosómica recesiva de la enfermedad. Y un grupo Genotipo II, en el cual se incluyeron aquellos enfermos homocigotos o heterocigotos compuestos para las mutaciones ΔF508, G542X, W1282X y N1303K, presumiblemente severas. Para poder establecer o no la correlación entre el genotipo y el fenotipo, se compararon las variables cuantitativas del fenotipo de los dos grupos de enfermos entre si y la asociación entre las variables cualitativas y ambos genotipos. Se analizó el fenotipo de los hermanos de las familias con más de un hijo con fibrosis quística y el fenotipo de los enfermos con suficiencia pancrática. Por otra parte, para conocer la posible influencia del factor educacional y laboral parental, se estudió la asociación de las variables cualitativas del fenotipo: bronquiectasias, colonización bacteriana de las vías respiratorias, postración por calor, exitus y valoración clínica global y este factor ambiental. El grupo de enfermos con genotipos presumiblemente severos (grupo Genotipo II), manifestaron la enfermedad precozmente (0.32 ± DT = 0.58), con diferencia estadísticamente significativa respecto al grupo Genotipo I (P < 0.03). Presentaron insuficiencia pancreática precoz, mientras que los enfermos con suficiencia pancreática estaban incluidos en el grupo Genotipo I. Todos los hermanos de las tres familias con más de un hijo con fibrosis quística homocigotos para la mutación ΔF508 presentaron insuficiencia pancreática. En el estudio de correspondencia entre el genotipo y las variables cualitativas del fenotipo, la variable insuficiencia pancreática estaba asociada al grupo Genotipo II. Y presentaban un grado de malnutrición leve diferente significativamente (P = 0.00438) del estado de nutrición normal del grupo Genotipo I. El 20.3% de los enfermos de la muestra tenían suficiencia pancreática. Todos ellos o bien portaban mutaciones desconocidas o eran heterocigotos compuestos por una mutación desconocida y una mutación severa pancreática. El 73.3% de los enfermos con suficiencia pancreática presentaron un cuadro clínico leve y la mayoría manifestaron la enfermedad sólo con uno o varios episodios de postración por calor. El 75% de estos enfermos no tenían colonizadas las vías respiratorias por Pseudomonas aeruginosa y en el resto la colonización fue tardía, respecto a la edad media de colonización de los enfermos de la muestra. La concentración media del cloro en el sudor fue 95 mEq/L, sin grandes variaciones en la mayoría de los enfermos, incluidos aquellos con fenotipo leve pancreático y episodio de postración por calor. El fenotipo pulmonar (según las medias de las puntuaciones Rx de tórax y de FVC y FEV1) y la incidencia y edad de colonización de las vías respiratorias por Pseudomonas aeruginosa eran parecidos en ambos grupos de Genotipos I y II. El fenotipo pulmonar de los enfermos menores de 10 años, tanto del grupo Genotipo I como del grupo Genotipo II, era de grado leve y pasaba a ser de grado moderado en los mayores de 10 años, con diferencia estadísticamente significativa (puntuación Rx según Brasfield p = 0.0013 y según Chrispin-Norman p = 0.009). Se evidenció variabilidad del fenotipo pulmonar en el estudio de hermanos de familias con más de un hijo con fibrosis quística y de los enfermos con suficiencia pancreática. Se encontró que los hermanos menores homocigotos para ΔF508 de dos familias y con dos mutaciones desconocidas en otra familia mostraban un fenotipo pulmonar normal o mínimamente alterado, mientras que el hermano mayor estaba afectado severamente. La edad media del diagnóstico se retrasó 3 años respecto de la edad media de aparición de los primeros síntomas de la enfermedad. Este retardo en el diagnóstico fue significativamente mayor en los hermanos de 10 años respecto de los menores de estad edad (p = 0.0002). La postración por calor la presentaron el 43% de nuestros enfermos y en el 13.9% fue la primera y única manifestación clínica y el motivo de hospitalización debido a la gravedad del cuadro. El ileo meconial se presentó en el 10.1% de los enfermos y fue la causa del 25% de los exitus. En dos enfermos sin insuficiencia pancreática fue la primera manifestación de la enfermedad y en una familia con tres hermanas heterocigotos compuestos por la mutación G542X y otra mutación lo manifestó solo una de ellas. El 37.5% de los enfermos con ileo mecional eran homocigotos para la mutación ΔF508 y el 62.5% restante portaban una o dos mutaciones desconocidas. No se encontró asociación entre las variables cualitativas del fenotipo y el factor educacional y laboral parental. La edad media de nuestra población de enfermos era de 9.5 años, con un número de pacientes mayores de 10 años muy semejante al de los menores de esta edad. La mutación ΔF508 se encontró en el 50.7% de los cromosomas con el gen RTFQ mutado, la G542X en el 7.6%, y N1303K, W1282X y R1162X en una proporción entre el 1% y el 2%. El genotipo ΔF508/ΔF508 lo portaban el 33% de los enfermos. Las primeras manifestaciones clínicas fueron primordialmente digestivas (44.3%), pasados los 2 años de edad la clínica predominante era pancreática-pulmonar. En el 63.3% de los enfermos la valoración clínica global de Shwachman era buena, en el 16.5% leve, en el 20.3% moderada y en el 16.5% grave o muy grave. De nuestros resultados se evidencia que el genotipo RTFQ se correlacionó con el fenotipo pancreático en nuestra población de enfermos, sin embargo no se encontró correlación ni con el fenotipo pulmonar, ni con el grado de disfunción de las glándulas sudoríparas, como tampoco había una relación entre el ileo meconial y mutaciones del gen concretas. Los alelos ΔF508, G542X, N1303K y W1282X se comportaron como mutaciones severas pancreáticas y el nivel educacional y laboral de los padres no actuó como factor ambiental que influyera sobre el fenotipo pulmonar y nutricional, sin embargo, la mayor atención que recibe un 2º hijo con fibrosis quística se comportó como un factor ambiental que modificaba el fenotipo pulmonar. El 20.3% de los enfermos presentaban suficiencia pancreática y en la mayoría de ellos el resto de la clínica era leve. La colonización crónica de las vías respiratorias por Pseudomonas aeruginosa fue un índice de mal pronóstico de la enfermedad, siendo las mutaciones leves pancreáticas de bajo riesgo de colonización por Pseudomonas aeruginosa. En nuestra población de enfermos hay una heterogeneidad genética marcada. La mutación ΔF508 se encontró en el 50.7% de los cromosomas con el gen RTFQ mutado, la G542X en el 7.6%, las mutaciones N1303K, W1282X y R1162X entre el 1% y 2% y las mutaciones desconocidas comprendieron el 36.1% de los cromosomas. El genotipo más frecuente (33%) fue ΔF508/ ΔF508. La enfermedad en los pacientes de nuestra serie debutó con insuficiencia pancreática (esteatorrea) en la mayoría de los casos y a partir de los 2 años la clínica era pancreática-pulmonar. La enfermedad pulmonar se hizo la característica más importante de la enfermedad a partir del final de la primera década. La postración por calor es una complicación frecuente en la región andaluza y su factor desencadenante es externo al gen. El ileo meconial es una característica severa del fenotipo de la fibrosis quística que para su presentación no requiere necesariamente una disfunción severa del páncreas exocrino. Las Unidades de Fibrosis Quísticas son entidades adecuadas para el control de los enfermos con fibrosis quística y para la difusión de conocimientos sobre la enfermedad y los nuevos avances relacionados con ella, e influye directamente en un diagnóstico más precoz de la enfermedad y un mejor pronóstico. CONCLUSIONES 1. El genotipo RTFQ se correlación con el fenotipo pancreático en los siguientes aspectos: - Se encontró correlación absoluta entre el grupo de genotipos con dos mutaciones severas (ΔF508, G542X, N1303K y W1282X) y el fenotipo insuficiencia pancreática. - Todos los enfermos que presentaban fenotipo suficiencia pancreática portaban una de las mutaciones severas anteriormente citadas combinada con una mutación desconocida. - Se encontró concordancia en el fenotipo pancreático entre los hermano de seis de las siete familias con más de un hijo con fibrosis quística. 2. No se encontró correlación entre el genotipo RTFQ de nuestros enfermos y el fenotipo pulmonar. - No existía diferencia entre el fenotipo pulmonar de los enfermos con mutaciones presumiblemente severas y el grupo de comparación con mutaciones desconocidas, donde estaban incluidas las mutaciones leves. - Se observó variabilidad del fenotipo pulmonar tanto entre hermanos de familias con más de un hijo con fibrosis quística como en los enfermos con suficiencia pancreática. 3. No se encontró correlación entre el genotipo RTFQ y el grado de disfunción de las glándulas sudoríparas. 4. Los alelos ΔF508, G542X, N1303K y W1282X se comportaron en nuestra serie de enfermos como severos porque todos los enfermos homocigotos y heterocigotos compuestos para estas mutaciones presentaban insuficiencia pancreática y manifestaron precozmente la enfermedad con diferencia significativa (P < 0.03) respecto al grupo de enfermos con otros genotipos. La malnutrición en grado leve que presentaban los enfermos con las mutaciones citadas con diferencia significativa (P = 0.00438) respecto al estado de nutrición normal del grupo de comparación (grupo Genotipo I) fue causada muy posiblemente por la insuficiencia pancreática y el grado de afectación pulmonar más severo que padecían estos enfermos. 5. En los enfermos con mutaciones desconocidas y suficiencia pancreática, una o las dos mutaciones desconocidas son leves pancreáticas, por lo que es muy probable que se trate de mutaciones del extremo exterior del poro del canal del cloro (proteína RTFQ). Mientras que en los enfermos con insuficiencia pancreática las mutaciones desconocidas son severas pancreáticas. 6. El nivel educacional y laboral de los padres de los enfermos de nuestra serie no actuó como un factor que influyera sobre el fenotipo pulmonar o el nutricional. Sin embargo la mayor atención que recibe un segundo hijo con fibrosis quística por la experiencia de un hermano mayor afectado por la enfermedad, consiste en un mayor cumplimiento del tratamiento (fisioterapia y antibioterapia antiPseudomonas) que dificulta la colonización crónica de las vías respiratorias por Pseudomonas aeruginosa, se comportó como un factor que modificaba el fenotipo pulmonar. 7. La colonización crónica de las vías respiratorias por Pseudomonas aeruginosa fue un índice de mal pronóstico en nuestra serie de enfermos. - La colonización crónica por Pseudomonas aeruginosa estaba frecuentemente asociada con bronquiectasias, valoración clínica global moderada-grave y exitus. Y la ausencia de dicha colonización se asociaba a la valoración clínica global buena y la ausencia de bronquiectasias. - A partir de la edad de colonización crónica por Pseudomonas aeruginosa (7 años) la afectación pulmonar era más severa respecto a la encontrada en enfermos menores de esta edad. 8. Las mutaciones leves pancreáticas son de bajo riesgo de colonización de las vías respiratorias por Pseudomonas aeruginosa, sin embargo no se ha podido demostrar que las mutaciones severas sean de alto riesgo. 9. La mutación ΔF508 en nuestra muestra de enfermos se encontró en el 50.7% de los cromosomas con el gen RTFQ mutado, la G542X en el 7.6% y las mutaciones N1303K, W1282X y R1162X en un menor porcentaje (entre el 1% y el 2%). Las mutaciones desconocidas comprendieron 36.1% de los cromosomas. El genotipo más frecuente en nuestra población fue ΔF508/ΔF508 (33% de los enfermos). En nuestra población hay una heterogeneidad genética marcada, aunque la mutación ΔF508 es más frecuente que las demás. 10. La suficiencia pancreática la presentaron un 20.3% de los enfermos de nuestra población, proporción algo superior a la citada en otros trabajos. La mayoría de estos enfermos con suficiencia pancreática presentaron una enfermedad leve, manifestando una clínica monosintomática con uno o varios episodios de postración por calor. 11. La enfermedad debutó con clínica digestiva (esteatorrea) en la mayoría de los pacientes de nuestra serie, posteriormente se asoció la afectación pulmonar para ser la clínica pancreática-pulmonar la que predominaba pasados los 2 años de edad. La afectación pulmonar siguió un patrón de deterioro progresivo hasta hacerse la característica clínica más importante de la enfermedad a partir del final de la 1ª década de la vida. (Diferencia significativa entre las puntuaciones Rx de tórax de los enfermos menores de 10 años y los mayores de esta edad. Puntuación de Brasfield P = 0.0013 y de Chrispin-Norman P < 0.01). 12. La postración por calor es secundaria a la pérdida elevada de electrolitos por el sudor, pero su aparición en los enfermos de nuestra población no estuvo en relación directa con la concentración de cloro en el sudor, lo que hace suponer que el desencadenante de esta complicación puede ser un factor ambiental. La postración por calor es una complicación frecuente en la región andaluza, debido al clima caluroso que padecemos, motivo por el cual: - Se deben esmerar las precauciones para evitar la aparición de esta complicación con la administración de líquidos y cloruro sódico en los meses de calor extremo. - Ante un cuadro de postración por calor con deshidratación, alcalosis metabólica e hipoelectrolitemia se debe descartar una fibrosis quística. 13. El ileo meconial es una característica severa del fenotipo, de la fibrosis quística porque puede ser causa de muerte en el recién nacido y porque se asocia al fenotipo severo pancreático. La aparición del ileo meconial en el recién nacido y del síndrome de obstrucción intestinal distal en el enfermo mayor no requiere necesariamente que el enfermo que presenta esta complicación tenga disfunción severa del páncreas exocrino. No se encontró en nuestra serie correlación ni entre el ileo meconial ni el síndrome de obstrucción intestinal distal y mutaciones del gen RTFQ concretas. 14. La edad de las primeras manifestaciones clínicas y la edad del diagnóstico no son superponibles, por lo cual en el estudio del fenotipo de la fibrosis quística es conveniente recoger los datos correspondientes a ambos parámetros. 15. La edad media de 9.5 años de nuestros enfermos con un número de pacientes mayores de 10 años muy semejante al de menores de esta edad, indica una supervivencia actual más larga que en épocas anteriores. 16. La nutrición adecuada de los enfermos con fibrosis quística, además del control de las exacerbaciones pulmonares y el tratamiento óptimo con enzimas pancreáticas, impide la afectación de su estado nutricional, la cual es esperada dado el carácter progresivo de la enfermedad que produce un mayor consumo energético y anorexia. 17. La incidencia de las complicaciones, ileo meconial, diabetes mellitus, pancreatitis aguda, cirrosis biliar con hipertensión portal, síndrome de obstrucción intestinal distal y litiasis biliar fue similar a la de otros estudios. La poliposis nasal apareció en un número menor de enfermos que el esperado. 18. La celeridad en el diagnóstico de la fibrosis quística, como en cualquier otra enfermedad, depende directamente de la sensibilización del personal facultativo. Las Unidades de Fibrosis Quística son una entidad adecuada para la difusión del conocimiento de la enfermedad y los nuevos avances relacionados con ella.