(První číslo vyšlo 1. 4. 1946 pod názvem Pediatrické listy) VEDOUCÍ
REDAKTOR:
doc. MUDr. OLDŘICH POZLER, CSc. Dětská klinika FN a LF UK Hradec Králové
ZÁSTUPKYNĚ VEDOUCÍHO
REDAKTORA:
doc. MUDr. MARTA BENEDEKOVÁ, PhD. 1. detská klinika LFUK a DFNsP Bratislava, Slovenská republika
EDITOR
EMERITUS:
prof. MUDr. LIDKA LISÁ, DrSc. Pediatrická klinika 2. LF UK FN Motol, Praha
REDAKČNÍ
RADA:
prof. MUDr. JÁN BUCHANEC, DrSc. Klinika deti a dorastu JLF UK a MFN Martin Slovenská republika
prof. MUDr. ĽUDMILA PODRACKÁ, CSc. I. Klinika detí a dorastu LF UPJŠ Košice Slovenská republika
prof. MUDr. SVETOZÁR DLUHOLUCKÝ, CSc. Detská klinika NsP F. D. Roosevelta Banská Bystrica, Slovenská republika
doc. MUDr. PETR POHUNEK, CSc. Pediatrická klinika 2. LF UK FN Motol, Praha
prof. MUDr. ZDENĚK DOLEŽEL, CSc. II.dětská klinika LF MU Brno Fakultní nemocnice Brno
MUDr. OLGA ROŠKOTOVÁ Dětské středisko Litoměřice
prim. MUDr. JOSEF GUT Dětské oddělení NsP Česká Lípa
MUDr. FRANTIŠEK SCHNEIBERG Ústav pro humanitní studia v lékařství 1. LF UK Praha
doc. MUDr. JANA HAMANOVÁ, CSc. Subkatedra dorostového lékařství IPVZ Praha doc. MUDr. JOZEF HOZA, CSc. Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK a VFN Praha prof. MUDr. JAN JANDA, CSc, Pediatrická klinika 2. LF UK, FN Motol, Praha prim. MUDr. LUMÍR KANTOR, PhD. Novorozenecké oddělení FN Olomouc
prof. MUDr. FRANTIŠEK STOŽICKÝ, DrSc. Dětská klinika, Fakultní nemocnice Plzeň-Lochotín prim. MUDr. JAN ŠKOVRÁNEK, CSc. Kardiocentrum FN Motol, Praha prof. RADVAN URBANEK, MD Kirchzarten, SRN
prof. BERTHOLD KOLETZKO, MD Universitäts Poliklinik Mnichov, SRN
prof. MUDr. JIŘÍ ZEMAN, DrSc. Klinika dětského a dorostového lékařství 1. LF UK a VFN Praha
prof. MUDr. LASZLÓ KOVÁCS, DrSc. 2. detská klinika LFUK a DFNsP Bratislava, Slovenská republika
prof. MUDr. MIRKO ZIBOLEN, CSc. Neonatologická klinika JLF UK a MFN Martin Slovenská republika
ROČNÍK 63/2008
ČESKO-SLOVENSKÁ PEDIATRIE C Z E C H O - S L O VA K P E D I AT R I C S 63, 2008, 2
Slavnostní číslo věnované životnímu jubileu doc. MUDr. Věry Vávrové, DrSc.
OBSAH
CONTENTS
Pohunek P., Lebl J.: Doc. Věra Vávrová a historie cystické fibrózy v České republice ........................................................59 Balaščaková M., Piskáčková T., Holubová A., Raušová E., Kazárová V., Krebsová A., Koudová M., Štambergová A., Čamajová J., Norambuena P., Křenková P., Votava F., Vávrová V., Macek M. st., Macek M. ml.: Současné metodické postupy a přehled preimplantační, prenatální a postnatální DNA diagnostiky cystické fibrózy v České republice.............. 62 Zemková D., Skalická V., Bartošová J., Smolíková L., Brázová J., Fischerová T., Böhmová K., Pelikán L., Koloušková S., Chladová H., Dřevínek P., Macek M. ml., Pohunek P.: Moderní management cystické fibrózy a jeho vliv na zdravotní stav a přežívání českých nemocných ................ 76 Dřevínek P., Fila L.: Role moderní mikrobiologické diagnostiky v péči o pacienty s cystickou fibrózou .................................... 83 Koloušková S., Zemková D., Šumník Z., Šnajderová M., Skalická V., Bartošová J., Brázová J.: Diabetes mellitus vázaný na cystickou fibrózu: diagnostika a terapie ................ 90 Votava F., Strnadová K.: Novorozenecký screening v České republice a v Evropě............................................................... 96 Brázová J., Macek M. ml.: Současné mezinárodní projekty v oblasti diagnostiky a léčby cystické fibrózy: zapojení odborníků z České republiky do jejich řešení....................... 106
Pohunek P., Lebl J.: Associate Professor Věra Vávrová and History of Cystic Fibrosis in the Czech Republic.....................59 Balaščaková M., Piskáčková T., Holubová A., et al.: Current Diagnostic Strategies and Overview of Preimplantation, Prenatal and Postnatal DNA Diagnostics of Cystic Fibrosis in the Czech Republic............................................................. 62 Zemková D., Skalická V., Bartošová J., et al.: Modern Management of Cystic Fibrosis and Its Influence upon General Health and Survival of Czech Patients ..................... 76 Dřevínek P., Fila L.: Role of Novel Microbiological Diagnostics in the Care for Patients with Cystic Fibrosis........................... 83 Koloušková S., Zemková D., Šumník Z., et al.: Cystic Fibrosis Related Diabetes Mellitus: Diagnostics and Therapy ........................................................ 90 Votava F., Strnadová K.: Newborn Screening in the Czech Republic and in Europe .......................................................... 96 Brázová J., Macek M. Jr.: Present International Projects in the Area of Diagnostics and Therapy of Cystic Fibrosis: Participation of Specialists from the Czech Republic into the Problem Solving ............................................................. 106
http://www.clsjep.cz ČESKO-SLOVENSKÁ PEDIATRIE © Česká lékařská společnost J. E. Purkyně, Praha 2008 Vydává Česká lékařská společnost J. E. Purkyně, Sokolská 31, 120 26 Praha 2. Vedoucí redaktor doc. MUDr. O. Pozler, CSc. Zástupkyně vedoucího redaktora doc. MUDr. M. Benedeková, PhD. Odpovědná redaktorka B. Binědová. Tiskne Tiskárna Prager - LD s.r.o., Kováků 9, 150 00 Praha 5. Rozšiřuje: V ČR Nakladatelství Olympia, a.s., Praha, do zahraničí (kromě SR) – Myris Trade s.r.o., V Štíhlách 1311/3, P.O. BOX 2, 142 01 Praha 4, ve SR Mediaprint-Kapa Pressegrosso, a.s., oddelenie inej formy predaja, Vajnorská 137, P.O.BOX 183, 830 00 Bratislava, tel.: 02/444 588 16, 02/444 588 21, fax: 02/444 588 19, e-mail:
[email protected]. Vychází 12krát ročně. Předplatné na rok 1020,- Kč (1380,- Sk), jednotlivé číslo 85,- Kč (115,- Sk), dvojčíslo 170,- Kč (230 Sk,-) studentské předplatné na rok 516,- Kč (780,- Sk), jednotlivé číslo 43,- Kč (65,- Sk), dvojčíslo 86,- Kč (130,- Sk). Informace o předplatném podává a objednávky českých předplatitelů přijímá: Nakladatelské a tiskové středisko ČLS JEP, Sokolská 31, 120 26 Praha 2, tel.: 296 181 805 - J. Spalová, e-mail:
[email protected]. Informace o podmínkách inzerce poskytuje a objednávky přijímá: Inzertní oddělení ČLS JEP, Sokolská 31, 120 26 Praha 2, tel.: 224 266 252-3, tel./fax: 224 266 265, e-mail:
[email protected]. Registrační značka MK ČR E 1678. Rukopisy zasílejte na adresu: Doc. MUDr. Oldřich Pozler, CSc., Dětská klinika FN, Sokolská 581, 500 05 Hradec Králové, e-mail:
[email protected]. Rukopis byl dán do výroby dne 2. 1. 2008. Zaslané příspěvkyy se nevracejí, jsou archivovány ČLS JEP. Vydavatel získá otištěním příspěvku výlučné nakladatelské právo k jeho užití. Otištěné příspěvky autorů nejsou honorovány, autoři obdrží bezplatně jeden výtisk časopisu. Vydavatel a redakční rada upozorňují, že za kvalitu a formální i obsahovou stránku inzerce nese plnou odpovědnost její zadavatel. Žádná část tohoto časopisu nesmí být kopírována a rozmnožována za účelem dalšího rozšiřování v jakékoliv formě či jakýmkoliv způsobem, ať již mechanickým nebo elektronickým, včetně pořizování fotokopií, nahrávek, informačních databází na magnetických nosičích, bez písemného souhlasu vlastníka autorských práv a vydavatelského oprávnění. Zpracování pro internet provádí NT Servis, s r. o., U Kněžské louky 2124/53, 130 00 Praha 3, tel.: 284 818 342-3, fax: 284 820 956, e-mail:
[email protected], internet: www.ntservis.cz
Čes.-slov. Pediat., 2008, roč. 63, č. 2, s. 59–61.
Doc. Věra Vávrová a historie cystické fibrózy v České republice Associate Professor Věra Vávrová and History of Cystic Fibrosis in the Czech Republic Cystická fibróza je nejčastější dědičně přenášené chronické onemocnění, které postihuje jedno z 2500–3000 živě narozených dětí. Nositelem jedné z mutací v CFTR genu (a tedy přenašečem cystické fibrózy) je jeden z 25 Evropanů, 1 z 29 Ashkenazských Židů, 1 ze 46 Hispánců, 1 z 65 Afričanů a 1 z 90 Asiatů. Cystická fibróza je zřejmě velmi starým onemocněním. Stáří nejčastější mutace F508del se v lidském rodu odhaduje na 52 000 let. Důvody přetrvávání mutací CFTR genu v lidské populaci nejsou zcela jasné. Nemocní s klinicky manifestním onemocněním v historických dobách nepochybně umírali časně po narození, heterozygotní nosiči mutací v CFTR genu však zřejmě měli určitou selekční výhodu, která přispěla k zachování těchto mutací v lidském rodu. Hypotézy o zvýhodnění heterozygotů zvažují jejich vyšší odolnost k nemocem, které v historii vybíjely velké části lidské populace – k choleře, tyfu, průjmovým onemocněním i tuberkulóze. Cystická fibróza byla rozpoznána v 30. letech 20. století. Za první publikaci, která komplexně popsala cystickou fibrózu pankreatu spolu s onemocněním plic a střevní malabsorbcí, je považována práce Dorotthy Hansine Andersenové “Cystic fibrosis of the pancreas and its relation to celiac disease: a clinical and pathological study“ publikovaná v roce 1938 v American Journal of Diseases of Children. Již dříve byly samostatně popsány některé významné projevy nemoci – mekoniový ileus (1905) a bronchiektázie (1936). Vztah zvýšené koncentrace NaCl v potu a fatální prognózy postižených dětí byly zmiňovány již počátkem 18. století; teprve v roce 1952 však byla popsána a do klinické diagnostiky zavedena metoda měření koncentrace chloridových iontů. Intenzivní celosvětový výzkum nemoci vedl v roce 1989 k objevení CFTR genu v oblasti q31.2 na sedmém chromozomu a následně k identifikaci více než 1400 mutací různého typu a závažnosti. Poznání podstaty nemoci, intenzivní výzkum
a implementace intenzivních léčebných a nutričních programů a komplexních systémů péče zlepšily prognózu nemoci, která však zůstává nevyléčitelnou. Základem péče je včasná diagnostika, která umožňuje co nejčasnější zahájení léčby. K tomu směřuje i nový program celoplošného novorozeneckého screeningu. Pozdější zahájení léčby vede jednoznačně k méně příznivému průběhu s horší prognózou. Ještě v roce 1959 byl medián přežívání nemocných asi 6 měsíců; v současné době v zemích s kvalitní zdravotní péčí dosahuje střední doba přežití téměř 40 let. V tomto celosvětovém kontextu nebyla a není péče o nemocné cystickou fibrózou v Československu a později v České republice nikterak pozadu. Touto nemocí se již v roce 1946 začal zabývat pediatrický tým na tehdejší 2. dětské klinice v někdejší České dětské nemocnici na Karlově. První publikace z pera autorů Švejcara, Benešové a Houšťka „Cystická fibrosa pankreatu“ vyšla v Časopise lékařů českých v roce 1948. V roce 1957 se k týmu 2. dětské kliniky připojila mladá lékařka Věra Vávrová, pocházející z vážené pardubické lékařské rodiny. Po své promoci v červenci 1952, po dvou mateřských dovolených a po krátké praxi v nemocnici na Kladně přišla bez nároku na plat posílit kolektiv, vedený doc. MUDr. Josefem Houšťkem. Málokdo tehdy tušil, že touto nenápadnou událostí bude další vývoj péče o nemocné cystickou fibrózou u nás
59
určen na více než celé půlstoletí. Pevná ruka doc. Houšťka dávala v té době směr mnoha mladým lékařům, kteří se tak, původně občas i proti své vůli, stali nakonec zakladateli a klasiky řady subspecializací českého dětského lékařství a získali si renomé nejen u nás, ale i po celém světě. Nedlouho po zavedení metody pilokarpinové iontoforézy ve světě se tak na základě rozhodnutí doc. Houšťka a díky práci dr. Věry Vávrové tato metoda zařadila do spektra rutinních diagnostických metod i u nás. Dr. Vávrová mapovala výskyt nemoci v Československu a v roce 1965 obhájila kandidátskou dizertační práci „Výskyt, diagnostika a klinický obraz mukoviscidosy v dětském věku.“ Spolu s dr. Šimánkovou publikovala dr. Věra Vávrová i první genealogické studie rodin s cystickou fibrózou. V následujícím období se spolu s dr. Tomášovou věnovala i prvním pokusům o screening nemoci. V té době používaná metoda analýzy proteinů v mekoniu však byla málo citlivá a klinicky se neuplatnila. Podrobně rozpracována byla i interpretace potního testu, neboť se ukazovalo, že řada nemocných s mírnějšími projevy nemoci má koncentraci chloridových iontů pouze hraniční nebo jen mírně vyšší. Významným pokrokem bylo zavedení prenatální diagnostiky cystické fibrózy v rizikových rodinách pomocí vyšetření mikrovilárních enzymů v plodové vodě. Od samého počátku péče o děti s cystickou fibrózou kladla Věra Vávrová velký důraz na sledování dlouhodobého vývoje nemoci a na soustavné monitorování nemocných. Jakmile začala komplexní péče přinášet výsledky v podobě prodloužení života nemocných, bylo možné začít longitudinálně hodnotit vývoj mikrobiální kolonizace, funkci plic, růst a vývoj nemocných. Na téma „Dlouhodobý vývoj cystické fibrózy“ také Věra Vávrová obhájila v roce 1987 doktorskou dizertační práci a v roce 1991 se habilitovala. Významné výsledky přinášela i důsledná rehabilitační péče o nemocné s důrazem na vlastní fyzioterapii dětí s pomocí rodičů a také psychologická podpora nemocných a jejich rodin. Byly zavedeny četné společenské, sportovní a edukační aktivity, které rodinám usnadňovaly život. Později se bohužel ukázalo, že právě u cystické fibrózy je vysoké riziko přenosu závažných patogenů mezi jednotlivými pacienty. Proto musely být všechny tyto skvěle fungující skupinové akce zrušeny. Velký přelom v péči o nemocné cystickou fibrózou přinesl závěr 80. let. V roce 1989 byl identifikován CFTR gen a jeho produkt – CFTR protein. Konečně byla objasněna etiopatogeneze nemoci a otevřela se cesta k molekulárně genetické diagnostice. Změna politického uspořádání v Československu v listopadu 1989 umožnila 60
plnou integraci naší medicíny do světového výzkumného a publikačního systému. Vysoká odborná úroveň dr. Věry Vávrové a jejích spolupracovníků však byla ve světě dobře známá již dříve, v 70. a 80. letech. Dařily se i určité kontakty se zahraničními týmy. Věra Vávrová působila od roku 1976 až do roku 1998 jako 2. sekretář Evropské společnosti pro cystickou fibrózu. Výrazem mezinárodního uznání práci pražského týmu bylo i pořádání konference Evropské společnosti pro cystickou fibrózu v létě 1989 v Praze. Po roce 1989 se přičiněním doc. Věry Vávrové a jejího týmu léčba nemocných s cystickou fibrózou razantně intenzifikovala, vznikly nové protokoly léčby s využitím nových antibiotik, byla zavedena moderní mukolytika – především rhDNAsa – a významné změny prodělala i nutriční péče o nemocné. Především zásluhou Milana Macka ml. se rozvinula genetická diagnostika na světové úrovni. Prodloužení života nemocných přineslo i nové komplikace nemoci a také nutnost dokonale zajistit péči o dospělé pacienty. Tým pro cystickou fibrózu pod vedením doc. Vávrové řešil několik významných grantů, jejichž výsledky byly vesměs vysoce hodnoceny. Doc. Věra Vávrová se stále intenzivně podílí na vzdělávání studentů a lékařů, publikuje, před několika lety vydala s celým týmem rozsáhlou moderní monografii o cystické fibróze. Neváhá
cestovat po celé republice v zájmu dalšího šíření informací o nemoci mezi praktickými lékaři. Ač jí přibyly roky, neubylo jí energie. Mnohdy jí má mnohem více než její žáci, kterých se kolem ní při péči o nemocné cystickou fibrózou vystřídalo nemálo. Věra Vávrová je trpělivě a neúnavně učí a nepřestává je překvapovat svým živým a moderním pohledem na současnou péči o nemocné. Ve věku, který jiní tráví v klidu s vnoučaty, jsou její pravidelné účasti na evropských i světových kongresech v oboru nadále významným zdrojem informací a přispívají k udržení kontaktu s celosvětovou komunitou odborníků v oboru. Přitom všem si doc. Vávrová zachovává i skvělý kulturní a obecný rozhled, spolu s manželem cestuje i do vzdálených zemí za dalším poznáním a zajímavými zážitky. Nepříznivé údaje z posledních let o stoupajícím věku dětí při diagnóze cystické fibrózy se pro doc. Věru Vávrovou staly novým impulzem k aktivitě. Přibylo vzdělávacích akcí, na kterých se snaží působit především na lékaře v terénu, znovu o nemoci píše, především do periodik pro praktické pediatry. Současná podoba pražského týmu pro péči
o nemocné cystickou fibrózu je výsledkem dlouholetého vývoje a moderního chápání komplexní péče. Multidisciplinární tým zahrnuje kromě pediatrů i pneumology pro dospělé, mikrobiology, antropologa, psychologa, endokrinologa, fyzioterapeuty, nutriční specialisty a sociální pracovníky, nemluvě o diagnostické složce týmu včetně genetiky. Logickým středem celého týmu je stále doc. MUDr. Věra Vávrová, DrSc., která svým přehledem a znalostmi nedá nikomu vydechnout. U příležitosti významného životního jubilea si jí dovolujeme popřát elán a spoustu sil do mnoha dalších let. Příklad Věry Vávrové je inspirací pro mladší i velmi mladé lékařky a lékaře, kteří se této náročné pediatrické specializaci věnují, aby v sobě našli tolik vůle, disciplíny a odhodlání, kolik vždy měla a má Věra Vávrová. Jí vděčí stovky rodin postižených cystickou fibrózou za skvělou moderní péči, lidskou dimenzi lékařského umění i za trvalou laskavou podporu.
Doc. MUDr. Petr Pohunek, CSc. Prof. MUDr. Jan Lebl, CSc.
61
Čes.-slov. Pediat., 2008, roč. 63, č. 2, s. 62–75.
Současné metodické postupy a přehled preimplantační, prenatální a postnatální DNA diagnostiky cystické fibrózy v České republice Balaščaková M.1*, Piskáčková T.1*, Holubová A.1, Raušová E.1, Kazárová V.1, Krebsová A.1, Koudová M.1, Štambergová A.1, Čamajová J.1, Norambuena P.1, Křenková P.1, Votava F.2, Vávrová V.3, Macek M. st.1, Macek M. ml.1 Ústav biologie a lékařské genetiky UK 2. LF a FN Motol, Praha1 přednosta prof. MUDr. M. Macek ml., DrSc. Klinika dětí a dorostu UK 3. LF a FN Královské Vinohrady, Praha2 přednosta doc. MUDr. F. Votava, PhD. Pediatrická klinika UK 2. LF a FN Motol, Praha3 přednosta prof. MUDr. J. Lebl, CSc.
Věnováno k významnému životnímu jubileu doc. MUDr. Věry Vávrové, DrSc. Souhrn Cystická fibróza (CF) je nejčastějším autozomálně recesivně dědičným onemocněním se závažnou prognózou. Je způsobena přítomností mutací v genu CFTR. Incidence CF se v České republice odhaduje na 1:2700–3800 novorozenců a každý 26.–33. jedinec je zdravým nosičem mutace v genu CFTR. Včasná diagnostika do dvou měsíců života významně ovlivňuje průběh a prognózu tohoto onemocnění. Proto je důležité mít k dispozici spolehlivá molekulárně genetická vyšetření, která stanoví genotyp probanda. Následně je třeba zajistit specializované genetické poradenství. Cílem genetického poradenství u CF je poskytnout rodičům přístupnou a pochopitelnou formou maximum informací o dědičnosti tohoto onemocnění a nabídnout rodině a dalším pokrevním příbuzným genetické vyšetření. V rámci prekoncepční péče informujeme páry o možnostech prenatální diagnostiky tohoto onemocnění. Smyslem je umožnit rodině narození dítěte nepostiženého CF. Klíčová slova: cystická fibróza (OMIM 219700), gen CFTR, prenatální diagnostika, postnatální diagnostika, novorozenecký screening, mutace, varianty, genetické modifikátory, preimplantační genetická diagnostika
Summary Current Diagnostic Strategies and Overview of Preimplantation, Prenatal and Postnatal DNA Diagnostics of Cystic Fibrosis in the Czech Republic Cystic fibrosis (CF) is the most common autosomal recessive and potentially lethal disorder, caused by mutations in the CFTR gene. The disease’s incidence has been estimated to approximately 1 per 2700–3800 newborns in the Czech Republic, which means that every 26th–33rd individual is a healthy carrier of a mutation in the CFTR gene. Early diagnosis by the first two months of life is considered as a favourable prognostic factor. Moreover, a reliable molecular genetic analysis is able to confirm clinical diagnosis of CF. Subsequently a specialised genetic counselling is recommended. The aim of genetic counselling in CF is to provide comprehensible information about the heredity of this disease and to offer molecular genetic testing for carrier status in * uvedené autorky přispěly stejným dílem
62
direct family members and/or relatives of the index case. Within the frame of preconception care we inform couples about the possibilities of CF prenatal diagnosis. The main purpose of the molecular genetic examination is to provide a choice of a healthy child, not affected by CF for the consultants. Key words: cystic fibrosis (OMIM 219700), CFTR gene, prenatal diagnosis, postnatal diagnosis, newborn screening, mutations, variants, genetic modifiers, preimplantation genetic diagnosis B.
Úvod Cystická fibróza (CF; OMIM 219700) [1] je jedním z nejčastějších autozomálně recesivně dědičných onemocnění v bělošské populaci s incidencí cca 1:2000–4000 novorozenců [2, 3, 4]. Poslední údaje o incidenci CF v různých populacích lze nalézt ve zprávě „The Molecular Genetic Epidemiology of Cystic Fibrosis“ na internetové stránce Světové zdravotnické organizace (WHO; http://www.who.int/genomics/publications/en/) [5]. V České republice byla incidence CF epidemiologickými studiemi v padesátých a šedesátých letech 20. století stanovena na 1:2700 novorozenců [6], přičemž naše nedávná pilotní studie novorozeneckého screeningu prokázala incidenci přibližně dvojnásobně nižší (1:6400) [7]. Po započtení vlivu prenatální diagnostiky CF v období novorozeneckého screeningu jsme získali hodnotu 1:3800 novorozenců, což odpovídá nálezům z ostatních evropských screeningových programů [8]. Celosvětově nebyl dosud rozdíl mezi vyšší epidemiologickou incidencí CF a incidencí onemocnění vyplývající z novorozeneckého screeningu uspokojivě vysvětlen. Z praktického hlediska je stanovení co možná nejpřesnější incidence CF důležité pro určení reziduálního rizika CF u vyšetřovaných, po vyloučení co možná největšího počtu populačně specifických mutací v genu CFTR [9, 10, 11]. Gen pro CF, nazývaný Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator gene (gen CFTR), je lokalizován na dlouhém raménku 7. chromozomu (7q31.2) a skládá se z 27 exonů [2]. Genomická sekvence genu CFTR zahrnuje cca 230 kb [12, 13, 14, 15], CFTR-mRNA je dlouhá cca 6,5 kb a výsledný CFTR protein má 1430 aminokyselin. Celosvětově bylo dosud popsáno více než 1500 mutací v genu CFTR, z toho přes 1200 patogenních mutací (viz aktuální stav v Cystic Fibrosis Genetic Analysis Consortium Dabatase – CFGAC; http://www.genet.sick-kids.on.ca/cftr/) [16]. Molekulárně genetická diagnostika CF je bohužel komplikována skutečností, že naprostá většina mutací je privátních a pouze 30 mutací (1717-1G>A, 1898+1G>A, 2184delA, 2789+5G>A, 3120+1G>A, 3659delC, 3849+10kbC>T, 621+1G>T, 711+1G>T,
A455E, F508del, I507del, G542X, G551D, G85E, N1303K, R1162X, 1161delC, S549N, R117H, R334W, R347P, R553X, R560T, W1282X, 1078delT, 394delTT, CFTRdele2,3(21kb), 3272-26A>G a D1152H) se vyskytuje s četností více než 0,1 %. Mnohé mutace jsou populačně specifické a/nebo se nacházejí ve vyšší prevalenci v populačních či náboženských izolátech [16]. V Evropě v zásadě narůstá heterogenita mutací od severu na jihovýchod [16, 17, 18]. V této souvislosti je nutno rovněž uvést, že objektivně byl patogenetický potenciál vyšetřen expresními studiemi pouze u necelého 1 % mutací a tak „kauzální vztah“ většiny mutací k rozvoji CF byl stanoven pouze jejich asociací s fenotypem choroby u pacienta, u něhož byly původně identifikovány [19, 20]. Z hlediska typu mutací se nejčastěji vyskytují mutace vedoucí k záměně aminokyseliny (tzv. „missense“ mutace). Kromě nich jsou diagnostikovány nukleotidové substituce vedoucí k zavedení předčasného stop/terminačního kodónu („stop/nonsense“ mutace), posuny čtecího rámce jsou dány „výpadkem“ či „vnesením“ takového počtu nukleotidů DNA, který není dělitelný třemi („frameshift“ mutace) a sestřihové mutace („splicing“ mutace) [21], včetně delecí/inzercí jednotlivých kodonů, které nevedou k posunu čtecího rámce (viz aktuálně CFGAC) [16]. Větší delece nebo inzerce zahrnující celé exony a přilehlé intronové sekvence se vyskytují v 1–2 % všech případů a nejsou zachytitelné standardními PCR metodikami, které neumožňují kvantifikaci amplifikace obou alel (paternálních a maternálních) genu CFTR [22, 23]. V naprosté většině případů se jedná o mutace germinální, zpravidla s ancestrální povahou [24], tj. vyskytují se v dané populaci dlouhodobě, a jsou důsledkem dávných historických selekčních procesů [25]. Dosud bylo popsáno pouze několik málo „de novo“ mutací, v současné době však nejsou k dispozici žádné spolehlivé údaje o jejich skutečné četnosti. Konečně somatické mutace se v genu CFTR dosud nenašly [2, 16]. Z hlediska molekulárně genetické diagnostiky je podstatné, že efekt mutací na jednotlivé složky „fenotypu“ CF je tkáňově specifický [26], přičemž nejcitlivější je mužský reprodukční trakt (vas deferens/chámovod), pankreas, potní žláza 63
a vedlejší nosní dutiny [105]. Bronchiální postižení je na vlivu genu CFTR závislé nepřímo, díky výraznému vlivu prostředí (tj. infekcí) [27] a dalších genetických modifikátorů jako například genu pro TGFbeta1 [3, 19, 20]. V současné době se molekulárně genetická diagnostika provádí ve dvaceti laboratořích v České republice, které se podrobují externí kontrole kvality (http://www.uhkt.cz/nrl/db). Vzhledem k širokému vyšetřování mutací v genu CFTR jak na klasických genetických pracovištích (soukromých i státních), tak v poslední době i v centrech asistované reprodukce, vyvstala potřeba poskytnout aktuální doporučení pro laboratorní a klinicko-genetické postupy pro molekulárně genetickou diagnostiku CF. Dále tedy uvádíme nejčastější diagnostické situace a doporučené postupy pro jejich řešení.
Postnatální molekulárně genetická diagnostika CF Smyslem postnatálního molekulárně genetického vyšetření genu CFTR u pacienta s CF je především potvrzení klinické diagnózy onemocnění. Nesporným přínosem je také možnost prenatální diagnostiky v dalších graviditách rodičů probanda a genetické vyšetření pokrevních příbuzných ke stanovení možnosti přenašečství daných mutací (viz dále). Spolupracující klinické pracoviště by mělo být poučeno o tom, že pacient nebo u nezletilých jeho zákonní zástupci by měli podepsat informovaný souhlas s vyšetřením (viz například pravidla stanovená Švýcarskou společností lékařské genetiky – http://www.ssgm.ch/ sections/pdf/2001/meetings/GE01/informed_consent.pd f nebo OECD – www.oecd.org\sti\biotechnology). Vzhledem k populačně specifickému zastoupení jednotlivých mutací je při molekulárně genetickém vyšetření genu CFTR klíčové znát etnický původ probanda a distribuci i četnost mutací v příslušné populaci. Důležitá je i znalost populačně specifické incidence CF pro stanovení reziduálního rizika CF (viz výše). U českých pacientů bylo zatím nalezeno 70 různých mutací (viz tab. 1) [16, 17]. Osmnáct mutací se vyskytlo více než třikrát, což je statistický limit chyby malých čísel při tomto počtu mutací. Vzhledem k autozomálně recesivnímu charakteru CF spočívá strategie tzv. kaskádového molekulárně genetického vyšetření genu CFTR u pacienta s CF v postupném vylučování nejčastějších mutací v dané populaci [28]. Tento postup je účelný z praktického i ekonomického hlediska. Nález dvou patogenních mutací v pozici trans, tj. ve dvou homologních genech na chromozomech paternálního a maternálního původu, znamená 64
ukončení molekulárně genetického vyšetření a tím finální stanovení genotypu u vyšetřovaného. V některých případech nález dvou závažných mutací v pozici trans nekoreluje s atypicky mírnými průběhem onemocnění (vzhledem k věku pacienta a kvalitě jeho léčby). Pak je třeba pokračovat ve vyšetření celé kódující sekvence genu CFTR, která může odhalit další varianty či dokonce mutace v pozici cis (například F508delV1212I), které mitigují klinický dopad „hlavní“ mutace a zásadně zlepšují prognózu quoad vitam u vyšetřovaného. Spolupráce s referenčním pracovištěm je v tomto ohledu potřebná [10]. Pokud je kaskádové vyšetření neúspěšné a pacient vykazuje jasné klinické a laboratorní známky onemocnění (a hladina chloridů v potu je vyšší než 30 mmol/l), je indikováno vyšetření méně častých nebo neznámých mutací genu CFTR tzv. mutačně ,,skenovacími“ metodami [29]. Jedná se například o denaturační gradientovou elektroforézu – DGGE nebo analýzu křivek tání DNA – HRMCA (viz také doporučení a databáze projektu EuroGentest – www.eurogentest.org nebo CF Thematic Network – www.cfbnetwork.be), nebo o přímé sekvenování kódující sekvence genu CFTR a přilehlých intronových oblastí. Při sekvenci genu CFTR (Lucarelli 2006) je vhodné zahrnout alespoň +/- 50 pb v přilehlých intronech [21], kde se mohou nacházet klinicky relevantní intronové mutace rozrušující konsensuální místa sestřihu exonů genu CFTR. V této souvislosti je třeba zdůraznit, že „primární“ využití sekvenace pro diagnostické účely je nevhodné vzhledem k tomu, že často jsou nalezeny varianty sekvence genu CFTR, jejichž patogenetický dopad není jasný [30]. Jejich nesprávná interpretace může vést k chybné diagnóze a iatrogenizaci vyšetřovaných. Konečně, pokud laboratoř nemůže s jistotou určit, zda je nalezená varianta patogenní či nikoli, měla by do výsledkového protokolu („zprávy“) tuto skutečnost jednoznačně uvést. Zpráva o výsledku by měla splňovat minimální kritéria kvality, tak jak je doporučeno Švýcarskou společností lékařské genetiky – http://www.ssgm.ch/sections/pdf/ current/publications/SSGM%20reporting%20guidelines%20dna%20v1.pdf nebo „OECD guidelines for quality assurance in molecular genetic testing“ (viz výše) [9, 11, 31]. V případě, kdy sekvenace kódující sekvence není úspěšná a mutaci se nedaří nalézt, je s výhodou stanovit genotypy varianty M470V (1540A/G), kde alela „V (G)“ je signifikantně asociována s přítomností non-F508del mutací v genu CFTR [32]. Podobně nález jedné patogenní mutace (např. F508del) a koncentrace chloridů v potu nad 30 mmol/l výrazně zvyšují šanci, že se podaří najít dosud neznámou mutaci v genu CFTR [33].
Tab. 1. Prevalence mutací genu CFTR, které byly nalezeny v posledních deseti letech u pacientů vyšetřených v pražském CF centru ve FN v Motole. Mutace F508del CFTRdele2.3/21kb/ G551D N1303K G542X 3849+10kbC>T 1898+1G>A R347P 3272-26A>G 2143delT W1282X 2789+5G>A R553X 4374+1G>T 1717-1G>A S945L Y122X I336K 621+1G>T 2184insA W57G 3141del9 R1162X R117H G85E E92X 574delA IVS21-78-IVS23+577del1532pb D1152H 1898+1G>C R334W 2183delAA>G 3659delC 3600+2insT 711+5G>A
N 743 59 32 29 19 15 12 11 10 9 8 8 6 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1
1525-1G>A S1196X E585X G178E 185+1G>A 1249-1G>A I1366N 3944delGT R1066C 3238delA 296+1G>A
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
G27R 2622+1G>A dele2/IVS1-5811_IVS2+2186del8108ins182pb R75X S1118F M952I Q372X R1158X S42F 2184delA 711+1G>T I507del L1324P 2837delG L1335P 2721del11 1811+1G>C delece 2. exonu 3434T>G R851X 3840delT L1335F 711+3A>G F508del/delece v oblasti 58 kb před genem CFTR v jeho promotorové oblasti, včetně exonů 1–10
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
N – počet nalezených mutací
Molekulárně genetická diagnostika u pacientů s CF by měla v každém případě zahrnovat všechny mutace, které se v příslušné populaci vyskytují s četností vyšší než 0,5 % nebo optimálně více než 0,1 % [9, 10]. V tabulce 1 jsou uvedeny nejčastější mutace v genu CFTR, které byly naším centrem v posledních deseti letech zachyceny. Současně by měly být vyšetřeny časté intragenové přestavby (1–2 % všech mutací), které nejsou běžnými metodami založenými na podkladě PCR zachytitelné, a to pomocí moderních kvantitativních technik, jakou jsou MLPA/QPMSF [22, 23]. Nálézáme především přestavby v oblasti exonů 2–3 a 17A–17B. Ostatně druhou nejčastější mutací v naší populaci je rozsáhlá „slovanská“ delece CFTRdele2,3/21kb/ [34]. Pokud nemáme k dispozici informace o distribuci mutací u konkrétní etnické skupiny, je
vhodné u těchto pacientů vyšetřit celosvětově nejčastější mutace [16, 17]. To platí rovněž pro pacienty, jejichž etnická příslušnost není známa nebo kteří byli počati na podkladě dárcovství gamet. Ne všechny mutace genu CFTR, zvláště pak vzácné (či dokonce privátní) záměny aminokyselin, jsou jednoznačně spojeny z rozvojem klasické formy onemocnění [19, 20]. Je proto vždy nezbytné potvrdit jejich přítomnost u obou rodičů vyšetřovaného segregační analýzou (k ozřejmění jejich lokalizace v obou homologních alelách), protože se mohou nacházet i v pozici cis, tj. v rámci jednoho genu CFTR. Současně je vhodné si ověřit jejich patogenetický potenciál v internetové data(http://genetics.bwh.harbázi PolyPhenTm vard.edu/pph/) nebo přímo dotazem u autora, který tuto změnu nalezl. Některé mutace jsou spojeny i s mužskou fertilitou (3849+10kbC>T) 65
[35, 36], mírným sino-pulmonálním onemocněním (A455E) [19, 37], v různých populacích s různou mírou pankreatické dysfunkce (R347P) nebo s populačně specifickým rizikem mekoniového ileu (G542X nebo CFTRdele2,3/21kb) [34]. Variabilita CF i u stejné mutace je u jednotlivých pacientů značná [39] a dokonce i rasově specifická [38]. Konečně jednoznačně platí, že negativní nález mutací v genu CFTR neznamená vyloučení diagnózy onemocnění v případě, že jsou splněna ostatní laboratorní a klinická kritéria CF [4, 40].
Rodiče pacienta s CF Pokud to okolnosti umožňují, je vždy důležité vyšetřit rodiče pacienta s CF a potvrdit tak nosičství nalezených mutací u každého z nich. Tímto vyšetřením vyloučíme záměnu vzorků nebo eventuální non-paternitu, zvláště při prenatální diagnostice. Odhalení mutací u rodičů pacienta umožní také cílené vyšetření jejich pokrevních příbuzných. V případě další gravidity s 25% rizikem narození dítěte s CF můžeme rodičům nabídnout možnost invazivní prenatální diagnostiky (tj. odběr buněk plodu buďto v I. trimestru těhotenství pomocí choriové biopsie – CVS, nebo ve II. trimestru – amniocentézou) k vyšetření genotypu plodu [41].
Příbuzní pacientů s CF U sourozenců pacientů s CF se známými mutacemi je dostačující prokázat nebo vyloučit familiární mutace v genu CFTR. Pokud nezletilý sourozenec pacienta nevykazuje žádné příznaky CF, doporučujeme v současné době molekulárně genetické vyšetření odložit do doby plnoletosti nebo alespoň do doby, kdy může poskytnout informovaný souhlas a pochopit reprodukční dopady tohoto vyšetření (minimálně do 12 let věku). Pokud není genotyp probanda s jistotou zcela objasněn, lze pomocí nepřímého molekulárně genetického vyšetření určit pravděpodobnost nosičství u dalších pokrevních příbuzných, event. u plodu při prenatální diagnostice. V tomto případě je však nutné mít k dispozici genetický materiál probanda, u něhož však byla diagnóza CF jednoznačně stanovena. Je potřeba mít DNA od probandových rodičů a rodina musí být dostatečně informativní pro kombinaci neznámé mutace s intragenovými a extragenovými markery (tj. diagnosticky relevantních benigních polymorfismů) [11, 42, 43, 44]. K zamezení rizika rekombinace markerů asociovaných s mutovaným genem je vhodné zvolit jejich lokalizaci z obou stran genu CFTR (tj. ze strany 5´a 3´) [106]. Navíc vzhledem k rozsáhlé 66
oblasti vazebné nerovnováhy v oblasti CFTR lokusu, která začíná 200 kb před promotorem genu CFTR a končí přibližně okolo exonu 14B, poskytují diagnostické markery v této oblasti stejnou míru „informativity“ [44]. Na základě podrobné rodokmenové analýzy je důležité vytipovat pokrevní příbuzné vhodné k molekulárně genetickému vyšetření. Cílem je opět vyloučit nebo potvrdit nosičství familiární mutace. V případě rizika přenašečství neznámé mutace doporučujeme provést nepřímé molekulárně genetické vyšetření. Pokud toto vyšetření provést nelze, je indikováno vyšetření populačně specifických mutací u partnera tohoto příbuzného s dostatečně vysokou populačně specifickou „záchytností“, převyšující optimálně 90 % etnicky specifických alel. Takto výrazně snížíme riziko narození dítěte s CF v jejich rodině, tj. minimálně pod základní populační riziko dané incidencí CF v České republice [9, 10, 11].
Vyšetření genu CFTR u onemocnění příbuzných CF Kromě suspektní klasické formy CF je postnatální molekulárně genetické vyšetření genu CFTR indikováno i u onemocnění příbuzných CF – tj. u mužů s kongenitální bilaterální agenezí vas deferens (CBAVD), neobstrukční formou těžké oligospermie a azoospermie [45, 46], chronické idiopatické [47, 48] pankreatitidy [49, 50, 51], roztroušených bronchiektázií [52, 53], izolované nosní polypózy [54], chronické rhinosinusitidy [55] nebo alergické bronchopulmonální aspergilózy [56]. Zde je však velice důležité správně interpretovat získané výsledky a pacienta psychicky netraumatizovat diagnózou klasické formy CF, pokud nemá další klinické obtíže a laboratorní známky svědčící pro CF [3, 4, 40]. Ve většině případů se spíše jedná o atypické formy CF s výrazně lepší prognózou quoad vitam než u klasické formy nemoci [40]. V každém případě je vhodné tyto pacienty dlouhodobě klinicky dispenzarizovat ve specializovaných CF centrech. V případě kongenitální bilaterální absence vas deferens (CBAVD) byla prokázána nezvykle vysoká četnost složeně heterozygotního genotypu mutací F508del a R117H na intragenovém pozadí varianty IVS8 “5T” (pozici cis, tj. v témže genu CFTR; kdy genotypový zápis laboratorního výsledku je „F508del/R117H-5T“). Vzhledem k tomu, že u pacientů s CBAVD a ostatními onemocněními příbuznými CF je záchytnost mutací používaných k diagnostice klasické formy CF nízká, nelze vyloučit přítomnost dalších „mírných“ alel. Vyšetření je třeba také rozšířit o mutaci D1152H nebo provést mutační skenování celé
kódující sekvence [57] podobně jako u chronické idiopatické pankreatitidy. Nicméně názor na analýzu celé kódující sekvence u onemocnění příbuzných CF není sjednocený vzhledem ke zvýšenému riziku nálezu variant s neznámým či neurčitelným patogenetickým potenciálem – klinickou interpretací (viz výše). Význam molekulárně genetického vyšetření spočívá především v objasnění patogeneze mužské neplodnosti a v primární prevenci CF v širší rodině probanda. Konečně intragenové přestavby v genu CFTR byly nalezeny i u CBAVD [64].
Vyšetření a klinická relevance intragenových variant IVS8 T(n)/IVS-8 TG(n) a polyvariantní haplotypy Geny CFTR, které mají minimálně dvě funkčně relevantní varianty či mutace v pozici cis (tj. v témže genu a na témže chromozomu 7), jsou nazývány „komplexní alely”. V současné době byly nejpodrobněji charakterizovány komplexní alely intronu 8 (IVS-8) v podobě asociace variant TG13-T5, TG12-T5 a TG11-T5 nebo R117HT5/R117H-T7 [58], včetně „dyády“ varianty I148T s mutací 3199del6. Před exonem 9 v intronu 8 genu CFTR se nalézají dvě polymorfní repetice nukleotidových bází v přímé souslednosti (ve směru 5´–3´ DNA transkripce): TG(n) a T(n). Se vzrůstajícím počtem repetice TG(n) a naopak se snižujícím se počtem repetice T(n) se snižuje i podíl správně sestřižených exonů 8 a 9 v průběhu sestřihu pre-mRNA genu CFTR [59]. Transkripty CFTR m-RNA, které nemají exon 9, nejsou dále zpracovány v endoplazmatickém retikulu a transportovány z jádra k povrchu buňky [67]. Z tohoto důvodu je na povrchu epiteliálních buněk jen menší množství funkčních proteinů CFTR. V rámci lokusu T(n) se vyskytují tři časté alely T5, T7 a T9, vzácně i T3 [60]. Efekt repetice IVS-8 T(n) na správný sestřih exonu 9 je potencován její asociací s IVS-8 TG(n) v pozici cis (viz výše). Proto alela T5 může být asociována s TG11 v pozici cis (tj. 11x dinukleotid TG), TG12, TG13 a vzácně i TG15 [61]. Přibližně 5 % genů CFTR v náhodné evropské kontrolní populaci obsahuje variantu IVS-8 T5 [62]. V případě alely T5 počet TG repetic (v pozici cis) určuje výsledné množství plně funkčních proteinů – chloridových kanálů CFTR, které zajišťují normální transport iontů na povrchu epiteliálních buňek. Pokud jejich množství klesne pod kritickou hranici 5–10 % normy [63], kdy se kvantitativní defekt změní v kvalitativní, dojde k rozvoji patogenetické kaskády vedoucí k rozvoji
atypických či dokonce vzácně i typických forem CF [59, 65]. Asociace TG12-T5 nebo TG13-T5 (obojí v pozici cis) v homozygotním stavu (tj. obě komplexní alely v pozici trans vzájemně vůči sobě) nebo ve složeně heterozygotní podobě s další patogenní mutací v genu CFTR v pozici trans obvykle vede k rozvoji onemocnění příbuzného CF, jako je například CBAVD nebo chronická idiopatická pankreatitida (viz výše). Je zajímavé, že ve vyšším věku se u některých pacientů s CBAVD rozvinou i mírné příznaky sino-pulmonálního onemocnění jako u klasické formy CF. Zcela výjimečně „extrémní“ kombinace TG13-T5 může vést k rozvoji CF, pokud je v pozici trans patogenní mutace [66, 59]. Je tedy potřeba nález „izolované“ alely 5T, tak jak je zavzata do většiny současných komerčních diagnostických souprav, vždy doplnit vyšetřením alel poly-TG traktu, protože jinak není možno se vyjádřit k jejímu patogenetickém potenciálu. Naopak kombinace TG11-T5 je velmi nepravděpodobně spojena s rozvojem CF. V případě CBAVD je většina variant T5 asociována v pozici cis s TG12/TG13 (v 90 % všech případů), přičemž pouze 10 % alel je spojeno s TG11 [59, 65, 68]. Podobné asociace platí i u chronické idiopatické pankreatitidy nebo roztroušených bronchiektázií [52]. Na závěr je potřeba uvést, že dosud není dořešena z diagnostického hlediska problematika tzv. polyvariantních haplotypů (tj. přítomnost několika benigních variant v pozici cis), které mohou i při nepřítomnosti kauzální mutace svým additivním či dokonce multiplikativním efektem natolik změnit (negativním „loss of function mutation“ i pozitivním směrem „gain of function mutation“) funkci CFTR proteinu, že vlastně nahrazují přítomnost patogenní alely genu CFTR [59]. Na tuto skutečnost je nutno pomýšlet i v situacích, kdy se sekvenční analýzou nedaří nalézt patogenní mutaci. Výzkum v této oblasti pokračuje a v této souvislosti byly charakterizovány i tzv. subpolymorfní varianty, které se vyskytují v obecné populaci více než v 1 % a méně než ve 3 % a jsou potenciálně patogenní [42, 43]. Z tohoto důvodu je rovněž nezbytné při nálezu vzácné mutace sekvenční analýzou ověřit, zda je v pozici cis (velmi pravděpodobně nepatogenní) nebo trans (velmi pravděpodobně patogenní) vůči „hlavní“ nebo časté patogenní mutaci v genu CFTR [69].
Molekulární patogeneze u mutace R117H v asociaci s intragenovou variantou IVS8 T(n) Zajímavá je i asociace „mírné mutace“ R117H v pozici cis s IVS-8 T5 nebo T7 [70]. Asociace R117H-T5 vede k méně funkčnímu proteinu 67
CFTR než asociace R117H-T7. Z tohoto důvodu kombinace R117H-T5 vede k mírné formě CF, zatímco kombinace R117H-T7 vede u mužů převázně k obstruktivní azoospermii až CBAVD nebo dokonce je spojena i s asymptomatickým průběhem z hlediska CF, převážně u žen. Proto se doporučuje v případě nálezu mutace R117H doplnit genotyp varianty IVS-8 5T nebo 7T (tj. pomocí “reflexního vyšetření”) [70]. Stanovení počtu thymidinů u varianty IVS-8 T(n) je obzvláště důležité při novorozeneckém screeningu CF, protože více než 7 % novorozenců se zvýšenými koncentracemi imunoreaktivního trypsinogenu (IRT) má mutaci R117H v pozici trans s další závažnou mutací v genu CFTR [71]. Z uvedeného vyplývá, že počet pacientů s mutací R117H je vyšší v populaci jedinců zachycených laboratorním testem (tj. novorozeneckým screeningem na podkladě zvýšeného IRT) než zachycených na podkladě klinické diagnózy (tj. symptomaticky). Pacienti s mutací R117H zachycení při novorozeneckém screeningu jsou dosud v průběhu dosavadního sledování (max. 15 let od začátku screeningových programů) asymptomatičtí. Nicméně podobně jako u CBAVD (viz výše) není možno vyloučit, že se u nich v dospělosti nerozvinou mírné příznaky sino-pulmonálního onemocnění, tak jako u klasické formy CF [72]. Na druhé straně mutace R117H je celosvětově relativně velmi častá [16, 17]. Z porovnání výskytu této mutace v náhodné kontrolní populaci a u pacientů s CF se prokázalo, že pouze přibližně 1 % složených heterozygotů s touto mutací a další závažnou alelou v genu CFTR rozvine nějakou z forem CF. Rozhodující je v této souvislosti posouzení asociace R117H s variantou IVS-8 7T v pozici cis. V případě, že je komplexní alela R117H-7T nalezena ve složeně heterozygotní podobě s další mutací v genu CFTR, bude množství plně funkční CFTR -mRNA menší (viz výše), což vysvětluje rozvoj onemocnění u klinicky diagnostikovaných pacientů. Pokud bude komplexní alela R117H-7T zachycena na podkladě novorozeneckého screeningu u novorozence/kojence bez klinických příznaků CF, tato genotypová kombinace pravděpodobně nepovede k rozvoji onemocnění v dětství a rané dospělosti. Nicméně tito pacienti by měli být dlouhodobě sledováni ve specializovaných CF centrech. Tato skutečnost ještě vyžaduje další výzkum a dlouhodobé sledování takto diagnostikovaných pacientů [71].
Komplexní alela I148T-3199del6 Varianta I148T byla omylem na začátku devadesátých let charakterizována jako častá pato68
genní mutace. Z tohoto důvodu American College of Medical Genetics (ACMG) zahrnula tuto variantu do panelu 25 základních mutací, které by měly být vyšetřovány při populačním screeningu nosičů CF v USA [69]. Nicméně v roce 2004 bylo stanoveno, že I148T není patogenní a že se jedná o neutrální polymorfismus s populační četností 7 % [73]. Při další analýze se prokázalo, že mutace 3199del6 je v pozici cis zodpovědná za rozvoj onemocnění u pacientů s I148T [74]. Vzhledem k tomu, že pouze 1 % všech genů s variantou I148T rovněž nese mutaci 3199del6, varianta I148T byla vyřazena z rutinního panelu ACMG v roce 2004 [75]. Tento příklad je uváděn především z toho důvodu, že řada výrobců komerčních diagnostických souprav nezareagovala s dostatečnou flexibilitou a varianta I148T se stále nachází v panelech komerčních diagnostických souprav, bez možnosti reflexního testování pro patogenní mutaci 3199del6.
Novorozenecký screening CF: nová perspektiva Včasná diagnostika a systematická specifická terapie u pacientů s CF je jednoznačně považována za prognosticky příznivý faktor a zároveň za průkaz dobře fungující zdravotní péče. Pozdě diagnostikovaná choroba má často komplikovaný průběh a je problémem terapeutickým, psychologickým i sociálně ekonomickým [7, 107]. Přestože CF dosud není kauzálně léčitelná, délka a kvalita života pacientů s CF se v posledních desetiletích ve vyspělých zemích významně zlepšila (viz například data Americké nadace pro CF – www.cff.org) a je přímo úměrná celkové úrovni zdravotní péče v daném státě. Nedávná studie dokazuje, že pacienti s CF diagnostikovaní do 2 měsíců věku jsou dlouhodobě v lepším klinickém stavu a mají příznivější průběh choroby [76]. Rozpoznání nemoci v prvních měsících života je však často obtížné – mimo případy mekoniového ileu, vyskytujícího se pouze u 13 % novorozenců s CF. V posledním desetiletí však došlo bohužel v České republice ke zhoršení včasné diagnostiky CF. Tyto údaje nás vedly k vytvoření pilotní studie novorozeneckého screeningu CF, která probíhala v letech 2005–2006, s cílem zjistit, zda je novorozenecký screening CF efektivní z hlediska včasné diagnostiky tohoto onemocnění. CF jsme diagnostikovali u 12 novorozenců, medián věku při stanovení diagnózy byl 37 dní. Současně jsme odhalili tuto diagnózu i u jejich 3 starších sourozenců, kteří měli klinické příznaky CF, ale byli vedeni pod jinými diagnózami [7]. Náš projekt tedy splnil všechna
objektivní kritéria stanovená WHO pro jeho celoplošné zavedení. Novorozenecký screening CF je v současnosti významným trendem v řadě evropských zemí i USA [8]. Nabývá na významu v rámci pomoci dětem s CF v celoplošném měřítku k zajištění uniformní a časné diagnózy, včetně následné péče ve specializovaných CF centrech. Jsme proto přesvědčeni, že uvedené skutečnosti jsou pádným důvodem k tomu, aby se celoplošný novorozenecký screening začal provádět i v České republice v rámci státem garantované preventivní péče, tak jak je tomu u kongenitální hypotyreózy, kongenitální adrenální hyperplazie a fenylketonurie.
Prenatální molekulárně genetická diagnostika CF Prenatální diagnostika CF je v současné době neodmyslitelnou součástí genetického poradenství a měla by být dostupná pro všechny páry se zvýšeným rizikem tohoto onemocnění u jejich potomků. Úlohou klinického genetika je zvolit správný vyšetřovací postup. Z hlediska etického je potřeba zvážit nelehkou otázku stále se prodlužujícího mediánu přežívání a zvyšující se kvality života nemocných s CF, oproti možnosti selektivního přerušení těhotenství. Tato „delikátní rovnováha“ se vždy odvíjí od specifické situace konkrétní rodiny a od její zkušenosti s CF ve vlastní či širší rodině. Následující řádky nabízejí stručný přehled současných vyšetřovacích algoritmů: Partneři s 25% nebo 50% rizikem CF u plodu Pokud jsou oba rodiče zdraví nosiči, nebo pokud je partnerem nosiče sám pacient s CF, je riziko postižení plodu vysoké – 25 % a 50 %. V těchto případech je partnerům doporučeno invazivní prenatální vyšetření, tzn. biopsie choria (CVS), ve 12.–13. týdnu gravidity a stanovení genotypu, genu CFTR u plodu. Rodinu je nutné informovat o možnosti tohoto vyšetření již prekoncepčně, abychom mohli výkon včas naplánovat. Výhodou tohoto vyšetření je časné stáří gravidity v době odběru, což v případě potvrzení diagnózy CF u plodu umožňuje umělé přerušení gravidity (UPT) na počátku II. trimestru. Tím snížíme riziko komplikací při tomto výkonu u matky a současně zkrátíme období stresu při čekání na výsledek vyšetření. V případě záchytu plodu s CF jsou doporučení klinického genetika přísně nedirektivní povahy a konečné rozhodnutí ohledně zachování těhotenství je pouze na rodičích. UPT lze provést do 24. týdne gravidity. Úlohou klinického genetika je poskytnout rodině komplexní a přitom srozumitelné informace o CF, a to včetně
eventuální konzultace s dalšími odborníky – pediatrem, psychologem atd. Součástí prenatální diagnostiky CF je i vyšetření klinicko-genetické, tj. například u rodin s vyšším věkem matky (nad 35 let) nebo otce (nad 45 let) zaměřené na nejčastější chromozomální aneuploidie. Hyperechogenita střev u plodu nebo nízká hladina GGT v plodové vodě Další skupinu se zvýšeným rizikem CF tvoří těhotné s negativní rodinnou anamnézou, ale se záchytem hyperechogenity dutiny břišní u plodu při rutinním ultrazvukovém vyšetření ve II. trimestru gravidity (vzhledem k subjektivnosti nálezu hyperechogenita dutiny břišní musí být minimálně tak intenzivní jako u okolní kostní tkáně) nebo se signifikantně sníženou hladinou gamaglutamyltransferázy (GGT, dříve „GMT“) v plodové vodě pod 3. percentilem populačně specifických hodnot [41]. Obojí nález odpovídá prenatálnímu postižení pankreatu a následné malabsorpci u plodu v důsledku ucpání terminálního ilea nenatrávenými zbytky spolykaných epitelií a/nebo chloupků z plodové vody. Při záchytu zvýšené echogenity střevní u plodu je diferenciálně diagnosticky nutné zvážit vrozenou vývojovou vadu GIT, chromozomální aberaci u plodu (a to i v mozaikové podobě), intrauterinně probíhající infekci a prenatální formu CF. Obecně je hyperechogenita střev u plodu způsobená CF maximálně v 10 % všech případů [78]. V této situaci je na místě nabídnout rodině vyšetření nejčastějších mutací v genu CFTR společně s vyšetřením karyotypu a prenatálních infekcí ze skupiny TORCH [41]. Pokud těhotná odmítne odběr a vyšetření plodové vody, je možné vyšetřit nejčastější mutace genu CFTR u obou partnerů. Pokud se těhotná rozhodne pro amniocentézu, vyšetřujeme gen CFTR přímo u plodu. Abychom snížili riziko kontaminace mateřským materiálem, což by mohlo ovlivnit výsledek molekulárně genetického vyšetření, doporučujeme použít kultivované amniocyty nebo buňky trofoblastu (z vypreparované CVS). Po vyloučení 38 nejčastějších populačně specifických mutací (zahrnujících přibližně 92 % všech populačně specifických mutací) u plodu nebo u obou partnerů je reziduální riziko postižení plodu CF menší než 0,1 %. Přínosem je v případě amniocentézy i biochemické vyšetření plodové vody, jehož součástí je koncentrace GGT [77]. Tento algoritmus funguje i obráceně: pokud je zachycena nízká hladina GGT v plodové vodě, indikujeme vyšetření nejčastějších mutací genu CFTR u plodu a zároveň doporučujeme ultrazvukové vyšetření v 18.–20. týdnu těhotenství se zaměřením na hyperechogenitu dutiny břišní u plodu. Konečně, i v případě těhotenství s hyperechogenitou dutiny břišní, kdy byla CF vylouče69
na, se doporučuje specializovaná perinatální péče s ohledem na zvýšené riziko časného postnatálního ileu [78].
Preimplantační genetická diagnostika CF V současné době se rychle rozvíjí tzv. preimplantační genetická diagnostika (PGD) CF, která je spojena s hormonální stimulací ženy, invazivním odběrem oocytů a metodami asistované reprodukce [79]. Toto vyšetření umožňuje implantovat nepostižené embryo, u kterého pro molekulárně genetické vyšetření mutací v genu CFTR a/nebo vázaných markerů byla biopticky odebrána polární tělíska, jedna až dvě blastoméry či extraembryonální buňky trofoektodermu. Tento postup umožňuje implantovat „zdravé“ embryo (bez mutací nebo pouze nosiče jedné mutace v genu CFTR) a tak předejít selektivnímu přerušení těhotenství jako u standardní prenatální diagnostiky. Přestože se neustále zlepšují molekulárně genetické techniky pro vyšetření mutací genu CFTR nebo intragenových/extragenových markerů, stále je přítomno nezanedbatelné riziko technického selhání metody (falešné pozitivity či negativity) nebo tzv. fenoménu „allele dropout“ [80] při použití několika buněk pro izolaci DNA. Z tohoto důvodu by se měla PGD CF provádět na pracovišti s kvalitním molekulárně genetickým zázemím, laboratorní akreditací podle ISO 15198 (http://www.iso 15189.com/) [9, 81] a zařazeném v mezinárodních kontrolách kvality molekulárně genetické diagnostiky CF. Nezanedbatelné je i riziko ovariálního hyperstimulačního syndromu při hormonální stimulaci [82], komplikace spojené s invazivními metodami odběru oocytů, včetně zvýšeného rizika vzniku poruch tzv. imprintingu při intracytoplazmatické injekci spermií (ICSI) [83]. Z těchto důvodů by PGD měla být metodou volby oproti klasické prenatální diagnostice především v případech, kde pár přerušení těhotenství odmítá z náboženských či závažných sociálních důvodů, nebo tehdy, když předchozí standardní prenatální diagnostika vedla k opakovaným přerušením těhotenství z genetické indikace [79]. PGD CF je „sekundárně“ vhodná tam, kde pár podstupuje asistovanou reprodukci z jiných příčin než primárně z důvodu zvýšeného rizika CF (viz výše). Konečně je rovněž dobrou praxí doporučit po PGD standardní „kontrolní“ prenatální diagnostiku v I.–II. trimestru těhotenství, včetně ultrazvukového vyšetření hyperechogenity dutiny břišní a koncentrací GGT v plodové vodě [85].
70
Vyšetření mutací CF u poruch reprodukce a při asistované reprodukci Samostatnou kapitolu představují dárci spermií a oocytů. Podle doporučení CF Thematic Network (www.cfnetwork.be) [10] by u nich měly být vyšetřeny nejčastější mutace genu CFTR. V případě záchytu některé z mutací vyřazujeme tohoto dárce/dárkyni ze seznamu, protože se tím výrazně sníží riziko narození dítěte s CF. (Cave: každý 26.–33. jedinec v české populaci je nosičem jedné mutace v genu CFTR). Vyšetření genu CFTR je indikováno také u pacientů s poruchou spermiogeneze, zejména s obstrukční azoospermií nebo těžkou oligospermií [85]. Pokud je u pacienta mutace zachycena, pokračujeme dále v kaskádovém vyšetření genu CFTR. Pacient by měl zároveň absolvovat potní test a v případě pozitivního výsledku (tj. nad 60 mmol/l) je vhodné doplnit klinické vyšetření, včetně eventuální dlouhodobé dispenzarizace pacienta. Tento postup platí pro všechny pacienty s obstrukční azoospermií, případně jinou těžkou poruchou spermiogeneze, kde byly vyloučeny časté chromozomální aberace a mikrodelece chromozomu Y (DAZ lokus) [84]. V případě záchytu mutace je vždy indikováno vyšetření pokrevních příbuzných pacienta a prenatální diagnostika CF je aktivně nabízena. Vzhledem k tomu, že „mužský faktor“ se podílí na infertilitě z 50 %, a vzhledem k vysoké populační četnosti nosičů mutací v genu CFTR (1:26 v české populaci), CF Thematic Network doporučuje vyšetření genotypu nejčastějších mutací v genu CFTR i u všech párů podstupujících asistovanou reprodukci, a to bez ohledu na základní diagnózu a negativní rodinnou anamnézu, ale po vyloučení nejčastějších cytogenetických abnormalit [10]. Partner nosiče mutace genu CFTR V rámci prekoncepční péče je indikováno vyšetření nejčastějších mutací genu CFTR (optimálně DNA diagnostickým testem se záchytností vyšší než 90 %) také u partnerky či partnera zdravého nosiče mutace v genu CFTR. Při negativitě tohoto vyšetření je reziduální riziko postižení plodu CF pod 0,1 %. Takový pár by měl mít specializovanou péči během gravidity, tzn. podrobné ultrazvukové vyšetření plodu v 18.–20. týdnu těhotenství se zaměřením na hyperechogenitu dutiny břišní u plodu, přičemž po porodu doporučujeme u dítěte provedení potního testu. Pokud by takový pár trval na invazivním vyšetření během gravidity, je možné jim v tomto případě nabídnout odběr a vyšetření plodové vody v 16.–18. týdnu těhotenství. Přínosné je zde vyšetření koncentrace GGT
v plodové vodě. Riziko komplikací u tohoto výkonu (tj. 0,5 až max. 1 %) však převyšuje riziko postižení plodu CF [10]. Definitivní rozhodnutí je tedy na rodičích. Molekulárně genetickým vyšetřením je pak možné vyšetřit přítomnost nebo nepřítomnost konkrétní rodičovské mutace u plodu. Při odběru plodové vody je vždy vyšetřen také karyotyp plodu [41]. V diagnosticky komplikovaných situacích lze využít i Bayesova teorému (zhodnocující matematicky míru apriori a aposteriori rizik) pro přesný výpočet reziduálních rizik CF v širší rodině probanda. Tuto relativně komplikovanou problematiku nebudeme v této publikaci podrobně rozebírat a odkazujeme na nedávné instruktivní publikace [86]. Rodič s CF Pokud je jedním z rodičů pacient s CF, provádíme na našem pracovišti vyšetření 42 mutací genu CFTR u jeho partnera k dosažení co nejvyšší populačně specifické záchytnosti mutací (více než 92 %). V případě, že jsou tyto mutace u partnera vyloučeny, má takto vyšetřený pár riziko narození dítěte s CF cca 1:625, což je však stále přibližně čtyřnásobně vyšší riziko než riziko populační, dané incidencí CF [86]. Zde opět doporučujeme podrobné ultrazvukové vyšetření plodu se zaměřením na hyperechogenitu jeho dutiny břišní v 18.–20. týdnu těhotenství. Partnerům nabízíme fakultativně i výkon invazivní prenatální diagnostiky, tedy odběr plodové vody s vyšetřením karyotypu plodu, molekulárně genetickým vyšetřením plodu a biochemickým vyšetřením plodové vody [41]. Molekulárně genetické vyšetření prokáže jednu z rodičovských mutací a plod bude vždy minimálně přenašečem mutace v genu CFTR. Po narození dítěte je opět indikováno provedení potního testu na pracovišti, které má podle mezinárodních doporučení CF Thematic Network zkušenost s více než 250 potními testy provedenými metodou Gibson-Cooke [87] ročně k dosažení spolehlivých výsledků [10, 11]. Příbuzenské sňatky V rámci prekoncepční péče u příbuzenských sňatků je vhodné vyšetřit nejčastější mutace v genu CFTR. Toto doporučení vychází z principu autozomálně recesivního typu dědičnosti CF, kde konsangvinita rodičů zvyšuje riziko onemocnění dítěte CF nad riziko populační [10].
Prenatální screening mutací v genu CFTR u rodin bez rodinné anamnézy CF V roce 1997 poradní sbor expertů N.I.H. – USA doporučil, aby se s molekulárně genetickým scree-
ningem nosičů mutací v CFTR genu nezačínalo dříve, než bude populační záchytnost mutací alespoň 95 % (106th Genetic Testing for Cystic Fibrosis, NIH Consensus Statement, Online 1997; 14–16/IV,15(4): 1–37, odp.od.nih.gov/consensus/ cons/106/106_statement.htm) [75]. Doporučení pro populační screening nosičů CF byla rovněž publikována American Society of Human Genetics (www.faseb.org/genetics/ashg/ ashgmenu.htm/) a Světovou zdravotnickou organizací (www.who. int) nebo Německou společností lékařské genetiky (http://www.forum-humangenetik.de/en/documents/gfh.htm?Submit2=show+list). V případě současného stavu v České republice s 96% záchytností všech mutací (tab. 1) by se riziko nosičství CF screeningem snížilo z 1:26–30 na 1:189–260. Přibližně sedmkrát snížené riziko nosičství mutací u CF se může zdát jako dostatečně nízké, aby ospravedlnilo populační screening CF molekulárně genetickým vyšetřením [86]. Matematické modely však prokázaly, že v populaci by bylo takto zachyceno velké množství „izolovaných“ nosičů [10]. Navíc u většiny z těchto zachycených nosičů by byl jejich partner „negativní“ a tak by míra „záchytnosti“ CF byla snížena. Přesto by tak bylo možno celkově zvýšit efektivitu prenatálně genetické prevence CF. Při ~90% záchytnosti vyšetření mutací genu CFTR je reziduální riziko CF u párů, kde jeden z rodičů by byl „pozitivní“ a druhý „negativní“, přibližně 2,7krát (1:1000) zvýšeno nad obecné populační riziko dané incidencí CF (1:2700) v České republice [86]. V současné době se proto doporučuje screening asymptomatických nosičů CF: 1. u jedinců s pozitivní rodinnou anamnézou CF, tj. u příbuzných probanda, 2. v případech nejasné diagnózy CF, 3. u „vysoce uvědomělých a motivovaných“ jedinců i bez rodinné anamnézy CF. V posledním případě se jedná o psychologické indikace u profesí, které přijdou dlouhodobě do styku s pacienty s klasickou formou CF, jako jsou například zdravotníci nebo studenti medicíny, kteří z pochopitelných důvodů chtějí znát, zda jsou nosiči mutací genu CFTR. Všechna tato vyšetření musí být provedena po podrobné a nedirektivní genetické konzultaci [10, 86, 104]. Nicméně i při více než 95% záchytnosti mutací genu CFTR zůstává problematika populačního screeningu CF stále kontroverzní, především z psychologického hlediska. Navíc poslední rozsáhlé sociologické průzkumy prokazují velmi nízké povědomí obecné populace o genetických onemocněních, strachu z nich a z případné stigmatizace celé rodiny [2]. Je nutné vzít v úvahu i případné náboženské a kulturní vlivy, především u neevropských populací. Psychologické a sociologické studie N.I.H. prokázaly, že 71
největší zájem o screening nosičů CF je pouze před plánovaným těhotenstvím nebo v I.–II. trimestru těhotenství (106th Genetic Testing for Cystic Fibrosis, NIH Consensus Statement, Online 1997) [69]. Z těchto důvodů by před započetím populačního screeningu měla být obecná populace podrobně seznámena s povahou CF, podstatou testu a jeho dopady, protože jinak hrozí riziko plošné iatrogenní psychické traumatizace velkého množství lidí. Navíc úroveň a rozsah genetických služeb je prozatím celosvětově (včetně České republiky) nedostačující pro genetické konzultace před a/nebo po screeningovém vyšetření CF. Hlavní technický problém populačního screeningu nosičů s CF je podobný jako u screeningu nemocných s CF. Spočívá v tom, že není dosud možné paralelně vyšetřit všechny dosud známé mutace v genu CFTR v etnicky heterogenních populacích. Dosud je rovněž nevyřešena i reálná doba laboratorního vyšetření a náklady spojené s touto formou screeningu CF. Záchytnost příslušného screeningového testu by omezila i etnicita vyšetřovaných vzhledem k tomu, že spektrum vyšetřovaných mutací genu CFTR v rámci takto prováděného screeningu by bylo optimalizováno na „většinovou“ populaci [11].
Vyšetření modifikujících genů a použití tzv. tříd mutací genu CFTR pro klinickou prognózu u CF V současné době se výzkumně studují genetické modifikátory u CF, například mutace v genech TGFbeta1 [88], MBL2 [89] nebo A1AT [19, 90, 91], které ovlivňují nejrůznější aspekty či komplikace u klasické formy CF – jaterní onemocnění (CFLD) [92, 93] či diabetes mellitus (CFRDM) [94]. I přes určité úspěchy při nálezu statisticky signifikantních asociací je jejich využití při „klinické prognostice“ dosud neopodstatněné. Ukazuje se, že asociace nalezené pro celé soubory nemocných (kohorty) nelze jednoznačně aplikovat pro jednotlivé (konkrétní) pacienty [95]. Podobné závěry platí i pro použití patogenetických tříd mutací [2] pro předpovězení průběhu CF u nově diagnostikovaných forem CF. U kojenců může však být rozdělení mutací na „závažné“ (Třídy I–III) a „mírné“ (Třídy IV–V) z hlediska jejich dopadu na pankreatickou dysfunkci u CF prognosticky významné [96, 97] a může být společně s vyšetřením koncentrací elastázy I ve stolici podkladem pro indikaci pankreatické substituční terapie. Konečně, využití typizace mutací v subjednotkách epitelového sodíkového kanálu (ENaC) zatím není diagnosticky využitelné [98]. Existují i onemocnění 72
„podobná“ CF, která jsou důsledkem mutací v non-CFTR genech, ale tyto případy jsou velmi vzácné [99, 100]. Mimo genetické vyšetření je velmi dobrým prognostickým znakem i biochemický korelát v podobě koncentrace chloridů v potu. V zásadě platí, že čím vyšší jsou koncentrace chloridů v potu, tím „závažnější“ je molekulární dysfunkce a tak i klinický průběh onemocnění [101, 102, 103].
Názvosloví mutací v genu CFTR Názvosloví mutací v genu CFTR by se nyní mělo principiálně řídit současnými všeobecně akceptovanými návrhy pro jednotné názvosloví mutací od Human Genome Variation Society (HGVS) http://www.genomic.unimelb.edu.au/ mdi/mutnomen/. Nicméně většina mutací v genu CFTR byla identifikována dlouho před publikováním současných návrhů na standardizované názvosloví. Z tohoto důvodu je praktické používat „původní“ názvosloví [104], a to tak, jak je dosud používané v databázi CFGAC (viz výše), které je navíc v současné době celosvětově uznávané a spolupracujícími klinickými pracovišti široce akceptované (tab. 1). K tomu, aby se předešlo chybným interpretacím, by měl výsledkový protokol obsahovat odkaz, podle které nomenklatury (standardní = původní nebo progresivní = genomické) se označení vykazovaných mutací řídí. Velmi dobrý konvertor „Mutalyzer“ mezi oběma názvoslovími lze nalézt na webové stránce – www.lovd.nl/mutalyzer.
Závěr Specializované genetické poradenství a molekulárně genetické vyšetření nejčastějších mutací v genu CFTR by mělo být integrální součástí diagnostického procesu u pacienta s CF a jeho rodiny. Genetické poradenství v graviditě je nedirektivní a vždy respektuje přání rodiny. Naším cílem je zlepšit kvalitu života pacientů s CF a jejich rodin ve spolupráci s dalšími specialisty CF center v České republice a nabízet superkonziliární služby v této oblasti. Podpořeno VZ FNM 00064203(6112) a projekty EU: EuroGentest/EuroCareCF.
Literatura 1. Davis PB. Cystic fibrosis since 1938. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006;173:475–482. American College of Medical Genetics, 2006 ed.: Technical Standards and Guidelines for CFTR Mutation Trstiny,
2.
3.
4. 5. 6. 7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19. 20.
21.
http://www.acmg.net/Pages/ACMG_Activities/stds2002/cf.htm. Welsh MJ, Ramsey BW, Accurso F, Cutting GR. Cystic fibrosis. In Scriver CR, Beaudet AL, Sly WS, Valle D (eds). The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease. 8th ed. New York: McGraw-Hill, 2001: 5121–5188. Cutting GR. Cystic fibrosis In Rimoin DL, Connor JM, Pyeritz RD (eds). Principles and Practice of Medical Genetics. New York: Churchill Livingstone, 1997; 2685–2717. Vávrová V, a kol. Cystická fibróza. Praha: Grada, 2006. Kosorok MR, Wei W, Farrel PM. The incidence of cystic fibrosis. Statistics in Medicine 1997;15: 449–462. Houštěk J, Vávrová V. K výskytu cystické fibrosy pankreatu v ČSSR. Čs. Pediat. 1962;17: 445–451. Holubová A, Balaščáková M, Skalická V, et al. Novorozenecký screening cystické fibrózy v České republice – závěry pilotní studie. Čes.-slov. Pediat. 2007;62(4): 187–195. Southern K, Munck A, Pollitt R, et al. A survey of newborn screening for cystic fibrosis in Europe. Journal of Cystic Fibrosis 2007;6: 57–65. Dequeker E, Cassiman JJ. Evaluation of CFTR gene mutation testing methods in 136 diagnostic laboratories: report of a large European external quality assessment. Eur. J. Hum. Genet. 1998;6: 165–175. Dequeker E, Cuppens H, Dodge J, et al. Recommendations for quality improvement in genetic testing for cystic fibrosis European Concerted Action on Cystic Fibrosis. Eur. J. Hum. Genet. 2000;8: S2–S24. Girodon Boulandet E, Cazeneuve C, Goossens M. Screening practices in the CFTR gene ABCC7. Hum. Mutat. 2000;15: 135–149. Zielenski J, Rozmahel R, Bozon D, et al. Genomic DNA sequence of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene. Genomics 1991;10: 214–228. Kerem B, Rommens JM, Buchanan JA, et al. Identification of the cystic fibrosis gene: genetic analysis. Science 1989;245: 1073–1080. Riordan JR, Rommens JM, Kerem B, et al. Identification of the cystic fibrosis gene: cloning and characterization of complementary DNA. Science 1989;245: 1066–1073. Rommens JM, Iannuzzi MC, Kerem B, et al. Identification of the cystic fibrosis gene: chromosome walking and jumping. Science 1989;245: 1059–1065. Bobadilla JL, Macek M Jr, Fine JP, Farell P. Cystic fibrosis: a worldwide analysis of CFTR mutations – correlations with incidence data and application to screening. Hum. Mutat. 2002;19: 575–606. The Molecular Genetic Epidemiology of Cystic Fibrosis. Report of a joint meeting of WHO/ECFTN/ICF (M)A/ECFS http://www.who.int/genomics/publications/ en/ and WHO Geneva, Human Genetics Programme WHO/HGN/CF/WG/04.02. Serre JL, Simon-Bouy B, Mornet E, et al. Studies of RFLP closely linked to the cystic fibrosis locus throughout Europe lead to new considerations in population genetics. Am. J. Hum. Genet. 1990;84: 449–454. Zielenski J. Genotype and phenotype in cystic fibrosis. Respiration 2000;67: 117–133. Mickle JE, Cutting GR. Genotypephenotype relationships in cystic fibrosis. Med. Clin. North Am. 2000;84: 597–607. Rave-Harel N, Kerem E, Nissim-Rafinia M, et al. The molecular basis of partial penetrance of splicing
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
mutations in cystic fibrosis. Am. J. Hum. Genet. 1997;60: 87–94. Audrezet MP, Chen JM, Raguenes O, et al. Genomic rearrangements in the CFTR gene: extensive allelic heterogeneity and diverse mutational mechanisms. Hum. Mutat. 2004;23: 343–357. Ferec C, Casals T, Chuzhanova N, et al. Gross genomic rearrangements involving deletions in the CFTR gene: characterization of six new events from a large cohort of hitherto unidentified cystic fibrosis chromosomes and meta-analysis of the underlying mechanisms. Eur. J. Hum. Genet. 2006;14: 567–576. Morral N, Bertranpetit J, Estivill X, et al. The origin of the major cystic fibrosis mutation (delta F508) in European populations. Nat. Genet. 1994;7: 169–175. Modiano G, Ciminelli BM, Pignatti PF. Cystic fibrosis: Cystic fibrosis and lactase persistence: a possible correlation. Eur. J. Hum. Genet. 2007;15: 255–259. Chiba-Falek O, Parad RB, Kerem E, Kerem B. Variable levels of normal RNA in different fetal organs carrying a cystic fibrosis transmembrane conductance regulator splicing mutation. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1999;159: 1998–2002. Vanscoy LL, Blackman SM, Collaco JM, et al. Heritability of lung disease severity in cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007;175: 1036–1043. Macek M Jr, Krebsová A, Macek M, et al. Current possibilities of prenatal and postnatal molecular genetic diagnosis of cystic fibrosis in Czech and Slovak Republics. Čes.-slov. Pediat. 1997;52: 557–564. Lucarelli M, Narzi L, Piergentili R, et al. A 96-well formatted method for exon and exon/intron boundary full sequencing of the CFTR gene. Anal. Biochem. 2006;353: 226–235. McGinniss MJ, Chen C, Redman JB, et al. Extensive sequencing of the CFTR gene: lessons learned from the first 157 patient samples. Hum. Genet. 2005;118: 331–338. Dequeker E, Cassiman JJ. Genetic testing and quality control in diagnostic laboratories. Nat. Genet. 2000;25: 259–260. Pompei F, Ciminelli BM, Bombieri C, et al. Haplotype block structure study of the CFTR gene. Most variants are associated with the M470 allele in several European populations. Eur. J. Hum. Genet. 2006;14(1): 85–93. Groman JD, Karczzeski B, Sheridan M, et al. Phenotypic and genetic characterization of patients with features of “nonclassic” forms of cystic fibrosis. J. Pediatr. 2005;146(5): 675–680. Dörk T, Macek M Jr, Mekus F, et al. Characterization of a novel 21-kb deletion, CFTRdele2,3(21 kb), in the CFTR gene: a cystic fibrosis mutation of Slavic origin common in Central and East Europe. Hum. Genet. 2000;106: 259–268. Augarten A, Kerem BS, Yahav Y, et al. Mild cystic fibrosis and normal or borderline sweat test in patients with the 3849 + 10 kb C—>T mutation. Lancet 1993;342: 25–26. Highsmith WE, Burch LH, Zhou Z, et al. A novel mutation in the cystic fibrosis gene in patients with pulmonary disease but normal sweat chloride concentrations. N. Engl. J. Med. 1994;331: 974–980. De Braekeleer M, Allard C, Leblanc JP, et al. Genotype-phenotype correlation in cystic fibrosis patients compound heterozygous for the A455E mutation. Hum. Genet. 1997;101(2): 208–211. Macek M Jr, Mackova A, Hamosh A, et al. Identification of common cystic fibrosis mutations in
73
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49. 50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
74
African-Americans with cystic fibrosis increases the detection rate to 75%. Am. J. Hum. Genet. 1997;60: 1122–1127. Burke W, Aitken ML, Chen SH, Scott CR. Variable severity of pulmonary disease in adults with identical cystic fibrosis mutations. Chest 1992;102: 506–509. Rosenstein BJ, Cutting GR. The diagnosis of cystic fibrosis: a consensus statement. Cystic Fibrosis Foundation Consensus Panel. J. Pediatr. 1998;132: 589–595. Macek M, Macek M Jr, Krebsová A. Molekulárně genetická diagnostika v prenatální genetické prevenci VVV a chorob. In Hájek Z, Kulovaný E, Macek M (eds). Prenatální diagnostika. Praha: Grada Publishing, 2000. Modiano G, Bombieri C, Ciminelli BM, et al. A large-scale study of the random variability of a coding sequence: a study on the CFTR gene. Eur. J. Hum. Genet. 2005;13: 184–192. Bombieri C, Giorgi S, Carles S, et al. A new approach for identifying non-pathogenic mutations. An analysis of the cystic fibrosis transmembrane regulator gene in normal individuals. Hum. Genet. 2000;106: 172–178. Cuppens H, Teng H, Raeymaekers P, et al. CFTR haplotype backgrounds on normal and mutant CFTR genes. Hum. Mol. Genet. 1994;3: 607–614. Claustres M, Guittard C, Bozon D, et al. Spectrum of CFTR mutations in cystic fibrosis and in congenital absence of the vas deferens in France. Hum. Mutat. 2000;16: 143–156. Meschede D, Dworniczak B, Behre HM, et al. CFTR gene mutations in men with bilateral ejaculatory-duct obstruction and anomalies of the seminal vesicles. Am. J. Hum. Genet. 1997;61: 1200–1202. Cohn JA, Noone PG, Jowell PS. Idiopathic pancreatitis related to CFTR: complex inheritance and identification of a modifier gene. Review. J. Invest. Med. 2002;50: 247S–255S. Sharer N, Schwartz M, Malone G, et al Mutations in the CF gene in patients with chronic pancreatitis. N. Engl. J. Med. 1998;339: 645–652. Durie P. Pancreatitis and mutations in the cystic fibrosis gene. N. Engl. J. Med. 1998;339: 687–688. Macek M Jr. Molekulárně genetická podstata akutní/chronické pankreatitidy a pankreatická insuficience u cystické fibrózy. In Dítě P, et al. Onemocnění pankreatu. Praha: Galén, 2002: 71–124. Arduino C, Gallo M, Brusco A, et al. Polyvariant mutant CFTR genes in patients with chronic pancreatitis. Clin. Genet. 1999;56: 400–404. Pignatti PF, Bombieri C, Benetazzo M, et al. CFTR gene variant IVS8-5T in disseminated bronchiectasis. Am. J. Hum. Genet. 1996;58(4): 889–892. Hubert D, Fajac I, Bienvenu T, et al. Diagnosis of CF in adults with diffuse bronchiectasis. J. Cyst. Fibros. 2004;3: 203. Bürger J, Macek M Jr, Sturmann M, et al. Genetic influences in the formation of nasal polyps. Lancet 1991;337: 974. Wang X, Moylan B, Leopold DA, et al. Mutation in the gene responsible for cystic fibrosis and predisposition to chronic rhinosinusitis in the general population. JAMA 2000;284: 1814–1819. Miller PW, Hamosh A, Macek M Jr, et al. Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene mutations in allergic bronchopulmonary aspergillosis. Am. J. Hum. Genet. 1996;59: 45–51. Castellani C, Lira MG, Frulloni L, et al. Analysis of the entire coding region of the cystic fibrosis transmembrane regulator gene in idiopathic pancreatitis. Hum. Mutat. 2001;18: 166.
58. Niksic M, Romano M, Buratti E, et al. Functional analysis of cis-acting elements regulating the alternative splicing of human CFTR exon 9. Hum. Mol. Genet. 1999;8: 2339–2349. 59. Cuppens H, Lin W, Jaspers M, et al. Polyvariant mutant cystic fibrosis transmembrane conductance regulator genes. The polymorphic (TG)n locus explains the partial penetrance of the T5 polymorphism as a disease mutation. J. Clin. Invest. 1998;101: 487–496. 60. Disset A, Michot C, Harris A, Buratti E, Claustres M, Tuffery-Giraud S. A T3 allele in the CFTR gene exacerbates exon 9 skipping in vas deferens and epididymal cell lines and is associated with Congenital Bilateral Absence of Vas Deferens (CBAVD). Hum. Mutat. 2005;25: 72–81. 61. Picci L, Cameran M, Scarpa M, Pradal U, Melotti P, Assael BM, Castellani C. TG15 T5 allele in clinically discordant monozygotic twins with cystic fibrosis. Am. J. Med. Genet. 2007;143: 1936–1937. 62. Cuppens H, Teng H, Raeymaekers P, et al. CFTR haplotype backgrounds on normal and mutant CFTR genes. Hum. Mol. Genet. 1994;3: 607. 63. Amaral MD, Clarke LA, Ramalho AS, et al. Quantitative methods for the analysis of CFTR transcripts/splicing variants. J. Cystic. Fibros. 2004;3: 17–23. 64. Ratbi I, Legendre M, Niel F, et al. Detection of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene rearrangements enriches the mutation spectrum in congenital bilateral absence of the vas deferens and impacts on genetic counselling. Hum. Reprod. 2007;22: 1285–1291. 65. Groman JD, Hefferon TW, Casals T, et al. Variation in a repeat sequence determines whether a common variant of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator gene is pathogenic or benign. Am. J. Hum. Genet. 2004;74: 176–179. 66. Pagani F, Stuani C, Tzetis M, et al. New type of disease causing mutations: the example of the composite exonic regulatory elements of splicing in CFTR exon 12. Hum. Mol. Genet. 2003;12: 1111–1120. 67. Delaney SJ, Rich DP, Thomson SA, et al. Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator splice variants are not conserved and fail to produce chloride channels. Nature Genet. 1993;4: 426–431. 68. Chillon M, Casals T, Mercier B, et al. Mutations in the cystic fibrosis gene in patients with congenital absence of the vas deferens. N. Engl. J. Med. 1995;332: 1475–1480. 69. Grody WW, Pressler T, Madsen HO, et al. Laboratory standards and guidelines for populationbased cystic fibrosis carrier screening. Genet. Med. 2001;3: 149–154. 70. Kiesewetter S, Macek M Jr, Davis C, et al. A mutation in CFTR produces different phenotypes depending on chromosomal background. Nat. Genet. 1993;5: 274–278. 71. Scotet V, Audrezet MP, Roussey M, et al. Immunoreactive trypsin/DNA newborn screening for cystic fibrosis: Should the R117H variant be included in CFTR mutation panels? Pediatrics 2006;118: 1523–1529. 72. Peckham D, Conway SP, Morton A, et al. Delayed diagnosis of cystic fibrosis associated with R117H on a background of 7T polythymidine tract at intron 8. J. Cystic Fibrosis 2006;5: 63–65. 73. Buller A, Olson S, Redman JB, et al. Frequency of the cystic fibrosis 3199del6 mutation in individuals heterozygous for I148T. Genet. Med. 2004;6:108–109. 74. Rohlfs EM, Zhou Z, Sugarman EA, et al. The I148T
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
CFTR allele occurs on multiple haplotypes: a complex allele is associated with cystic fibrosis. Genet. Med. 2002;4:319–323. Watson MS, Cutting GR, Desnick RJ, et al. Cystic fibrosis population carrier screening: 2004 revision of American College of Medical Genetics mutation panel. Genet. Med. 2004;6: 387–391. Sims EJ, Clark A, McCormick J, et al. Cystic fibrosis diagnosed after 2 months of age leads to worse outcomes and requires more therapy. Pediatrics 2007;119: 19–28. Macek M, Tomášová H, Hronková J, et al. Changes in gammaglutamyltransferase activity of the amniotic fluid in fetuses with severe disorders of prenatal development. Čs. Pediat. 1988;43: 129–133. Simon-Bouy B, Satre V, Ferec C, et al. Hyperechogenic fetal bowel: a large French collaborative study of 682 cases. Am. J. Med. Genet. 2003;121A(3): 209–213. Keymolen K, Goossens V, De Rycke M, et al. Clinical outcome of preimplantation genetic diagnosis for cystic fibrosis: The Brussels’ experience. Eur. J. Hum. Gen. 2007;15(7): 752–758. Findlay P. Matthews, Quirke P. Preimplantation genetic diagnosis using fluorescent PCR: results and future developments. J. Assist. Reprod. Genet. 1999; 199–206. Dequeker E, Ramsden S, Grody WW, et al. Quality control in molecular genetic testing. Nat. Rev. Genet. 2001;2: 717–723. Heng BC. Reluctance of medical proffesionals inadopting natural-cycle and minimal ovarian stimulation protocols in human clinical assisted reproduction. Reprod. Biomed. Online 2007;15(1): 9–11. Sanchez-Albisua I, Borell-Kost S, Mau-Holzmann UA, et al. Increased frequency of severe major anomalies in children conceived by intracytoplasmic sperm injection. Dev. Med. Child Neurol. 2007;49(2): 129–134. Machatková M, Krebsová A, Smetanová I, et al. Chromosome Y microdeletions in Czech men with severe reproductive disorders. Čas. Lék. čes. 2003;142(11): 670–675. Macek M, Vilímová S, Potužníková P, Macek M Jr, a kol. Využití lékařské genetiky v reprodukční medicíně. Čas. Lék. čes. 2002;141(1):28–34. Ogino S, Wilson RB. Bayesian analysis and risk assessment in genetic counseling and testing. JMD 2004;6(1). Warwick WJ, Hansen LG, Brown IV, et al. Sweat chloride: quantitative patch for collection and measurement. Clin-Lab-Sci. 2001;14(3): 155–159. Drumm ML, Konstan MW, Schluchter MD, et al. Genetic modifiers of lung disease in cystic fibrosis. N. Engl. J. Med. 2005;353: 1443–1453. Garred P, Pressler T, Madsen HO, et al. Association of mannose-binding lectin gene heterogeneity with severity of lung disease and survival in cystic fibrosis. J. Clin. Invest. 1999;104: 431–437. Dorfman R, Zielenski J. Genotype/phenotype correlations. In Bush A, Alton E, Davies J, Griesenbach U. (eds). Cystic Fibrosis in the 21st Century: Progress in Respiratory Research. Basel: Karger, 2006: 61–68. Yarden J, Radojkovic D, De Boeck K, et al. Polymorphisms in the mannose binding lectin gene affect the cystic fibrosis pulmonary phenotype. J. Med. Genet. 2004;41: 629–633.
92. Stonebraker JR, Friedman KJ, Ling SC, et al. Genetic modifiers of severe liver disease in cystic fibrosis: a replication study. Ped. Pulmonol. 2007;Suppl. 30: 381. 93. Wilschanski M, Rivlin J, Cohen S, et al. Clinical and genetic risk factors for CF-related liver disease. Pediatr. 1999;103: 52–57. 94. Elborn JS. How can we prevent multisystem complications of cystic fibrosis? Seminars in Respiratory & Critical Care Medicine 2007;28(3): 303–311. 95. Lester LA, Kraut J, Lloyd-Still J, et al. Delta F508 genotype does not predict disease severity in an ethnically diverse cystic fibrosis population. Pediatr. 1994;93: 114–118. 96. McKone EF, Goss CH, Aitken ML. CFTR genotype as a predictor of prognosis in cystic fibrosis. Chest 2006;130: 1441–1447. 97. Koch C, Cuppens H, Rainisio M, et al. European Epidemiologic Registry of Cystic Fibrosis (ERCF): comparison of major disease manifestations between patients with different classes of mutations. Pediatr. Pulmonol. 2001;31: 1–12. 98. Sheridan MB, Fong P, Groman JD, et al. Mutations in the beta subunit of the epithelial Na+ channel in patients with a cystic fibrosis-like syndrome. Hum. Mol. Genet. 2005;14: 3493–3498. 99. Groman JD, Meyer ME, Wilmott RW, et al. Variant cystic fibrosis phenotypes in the absence of CFTR mutations. N. Engl. J. Med. 2002;347: 401–407. 100. Mekus F, Ballmann M, Bronsveld I, et al. Cystic-fibrosis-like disease unrelated to the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator. Hum. Genet. 1998;102: 582–586. 101. Welsh MJ, Smith AE. Molecular mechanisms of CFTR chloride channel dysfunction in cystic fibrosis. Cell 1993;73: 1251–1254. 102. Wilschanski M, Zielenski J, Markiewicz D, et al. Correlation of sweat chloride concentration with classes of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator gene mutations. J. Pediatr. 1995;127: 705–710. 103. Wilschanski M, Dupuis A, Ellis L, et al. Mutations in the cystic fibrosis transmembrane regulator gene and in vivo transepithelial potentials. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006;174: 787–794. 104. Beaudet A, Taji LC. A suggested nomenclature for designating mutations. Hum. Mutat. 1993;2(4): 245–248. 105. Mak V, Jarvi KA, Zielenski J, et al. Higher proportion of intact exon 9 CFTR mRNA in nasal epithelium compared with vas deferens. Hum. Mol. Genet. 1997;6: 2099–2107. 106. Dörk T, Neumann T, Wulbrand U, et al. Intra and extragenic marker haplotypes of CFTR mutations in cystic fibrosis families. Hum. Genet. 1992;88: 417–425. 107. Farrell PM, Rosenstein BJ, White TB, et al. Guidelines for Diagnosis of Cystic Fibrosis in the Era of Newborn Screening: Cystic Fibrosis Foundation Consensus Report. Submitted to J. Pediatr.
Prof. MUDr. Milan Macek ml., DrSc. Ústav biologie a lékařské genetiky UK 2. LF V Úvalu 84 150 06 Praha 5 e-mail:
[email protected]
75
Čes.-slov. Pediat., 2008, roč. 63, č. 2, s. 76–82.
Moderní management cystické fibrózy a jeho vliv na zdravotní stav a přežívání českých nemocných Zemková D.1, Skalická V.1, Bartošová J.1, Smolíková L.2, Brázová J.1, Fischerová T.1, Böhmová K.1, Pelikán L.1, Koloušková S.1, Chladová H.1, Dřevínek P.1, Macek M. ml.3, Pohunek P.1 Pediatrická klinika UK 2. LF a FN Motol, Praha1 přednosta prof. MUDr. J. Lebl, CSc. Klinika rehabilitace UK 2. LF a FN Motol, Praha2 přednosta doc. PaedDr. P. Kolář Ústav biologie a lékařské genetiky UK 2. LF a FN Motol, Praha3 přednosta prof. MUDr. M. Macek ml., DrSc.
Věnováno k významnému životnímu jubileu doc. MUDr. Věry Vávrové, DrSc.
Souhrn Cystická fibróza je závažné multisystémové autozomálně recesivně přenášené dědičné onemocnění, projevující se opakovanými infekcemi dýchacích cest, neprospíváním, vysokým obsahem solí v potu a dalšími komplikacemi a u 98 % dospělých mužů i neplodností. Léčení CF musí být komplexní, soustavné, vedené zkušeným týmem. Nákladná léčba, jejíž principy autoři popisují, je pacientům v plné míře dostupná až po roce 1989. Porovnání stavu pacientů při různých terapeutických režimech umožňuje zhodnotit význam moderní léčby, její vliv na stav výživy, funkci plic a přežívání. Soubor 639 nemocných diagnostikovaných od roku 1960 do 30. 6. 2007 v CF centru ve Fakultní nemocnici v Motole byl rozdělen do 3 kohort podle věku narození. Kohortu I tvoří 187 pacientů narozených do roku 1975, kohortu II 165 nemocných narozených mezi 1. 1. 1976 a 31. 12. 1985 a III. kohortu 287 pacientů narozených od 1. 1. 1986, kteří se dále dělí na 2 podskupiny. Autoři porovnávali semilongitudinální antropometrická a spirometrická data v jednotlivých věkových kategoriích pomocí t-testu. Přežívání v jednotlivých kohortách bylo analyzováno pomocí Kaplan-Mayerovy funkce přežití a kohorty porovnány pomocí log rank testu. Pro nejstarší kohortu byla charakteristická vysoká úmrtnost, nepříznivý stav výživy zhoršující se především v pubertě a růstová retardace. Nasazení moderní léčby již v kohortě II vedlo ke zlepšení stavu výživy, obstrukce centrálních dýchacích cest a zvýšení mediánu přežití z 16,4 na 25,3 roků. Moderní léčba od raného dětství v kohortě III vedla ke zlepšení obstrukce periferních dýchacích cest a dalšího prodloužení věku dožití. Intenzivní léčba v raném dětství pak dovoluje snížit na minimum úmrtnost v dětském věku. Autoři prokázali zlepšení stavu výživy, funkce plic a věku dožití při moderní komplexní léčbě CF. Skutečného úspěchu však lze dosáhnout pouze tehdy, když je intenzivní léčba uplatněna od raného dětství. Klíčová slova: cystická fibróza, komplexní léčba, longitudinální sledování, přežívání, funkce plic, stav výživy
76
Summary Modern Management of Cystic Fibrosis and Its Influence upon General Health and Survival of Czech Patients Cystic fibrosis is a severe multisystemic autosomal recessively inherited disease. The disease becomes manifest with repeating respiratory tract infections, failure to thrive, high concentrations of salt in the sweat, and other complications. Up to 98% of adult men suffering from cystic fibrosis are infertile. Management of cystic fibrosis must be complex, systematic, and should be managed by an experienced team of specialists. The expensive treatment the authors describe wasn’t fully accessible to patients until the year 1989. Comparing the status of patients on different therapeutic regimes allows assessing the importance of modern treatment and its influence upon nutritional status, lung function, and patient survival. A group of 639 patients diagnosed between 1960 and June 6, 2007 at the CF Centre of Faculty Hospital Motol, Prague, was divided into three cohorts according to year of birth. Cohort I comprised 187 patients born before the year 1975. In cohort II are included 165 patients born between January 1, 1976 and December 31, 1985. Cohort III consists of 287 patients born after January 1, 1986. Cohort III is further divided into two subgroups. Authors compared semi-longitudinal anthropometric and spirometric data in each category using the t-test. The length of survival in each group was analysed using Kaplan-Mayer’s function of survival and the cohorts were compared using the Long Rank test. High mortality rate, poor nutritional status, which especially worsened during puberty, and growth retardation were characteristic for the oldest cohort. Modern treatment methods applied in cohort II led to improvement of nutritional status, central airway obstruction, and increased median of survival from 16.3 to 25.3 years. Modern treatment from early childhood in cohort III led to improvement of peripheral airway obstruction and a higher age of survival. Intensive treatment from early childhood lowers mortality during childhood to a minimum. Authors have proven that modern management of CF improves nutritional status, lung function, and age of survival. Key words: cystic fibrosis, complex management, longitudinal follow-up, survival, lung function, nutritional status Z.
Úvod Cystická fibróza (CF) je závažné multisystémové autozomálně recesivně přenášené dědičné onemocnění. V některých zemích je CF nazývána též mukoviscidózou (mucus – hlen, viscidus – vazký). Projevuje se opakovanými infekcemi dýchacích cest, neprospíváním, vysokým obsahem solí v potu a u 98 % dospělých mužů i neplodností. Nemoc je provázena řadou komplikací, které mohou její obraz měnit a ovlivňovat její průběh. Někdy mohou být komplikace dokonce prvním projevem choroby [1]. Cystická fibróza je známa jako klinická jednotka 65 let. Toto onemocnění bylo dříve považováno za infaustní, smrtící v prvních letech života [2, 3]. S postupujícím výzkumem se prognóza nemoci měnila. U málokterého onemocnění došlo v posledních 20 letech k tak velkému rozvoji poznání a ke změnám v nazírání na podstatu jeho projevů jako právě u cystické fibrózy. Začínáme rozumět tomu, jak se základní defekt CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator) genu a porucha transportu elektrolytů buněčnými
membránami promítá do klinických projevů [4, 5]. Přesto je léčba CF stále symptomatická. Je zaměřena především na redukci obstrukce dýchacích cest, kontrolu respirační infekce a zlepšení stavu výživy. Tyto tři základní kameny byly v posledních letech rozšířeny o protizánětlivou léčbu [6, 7, 8]. Důležitý je i včasný záchyt a intenzivní léčení všech komplikací. Léčení CF musí být komplexní, soustavné, vedené týmem, který dobře zná všechny patofyziologické pochody a poruchy a moderní přístupy, jak je řešit [9]. Po stanovení diagnózy na základě klinických příznaků, vyšetření koncentrace chloridů v potu a molekulárně genetického vyšetření následuje důkladná edukace rodičů o povaze onemocnění, možnostech léčby, s důrazem kladeným na techniky udržování dobré průchodnosti dýchacích cest, na výživu a na hygienická pravidla. Další péče zahrnuje pravidelná vyšetření v ambulanci, v případě zhoršení stavu pacienty hospitalizujeme. Základní schéma péče o pacienty je uvedeno v tabulce 1. Zvláštní důraz klademe na včasnou a agresivní léčbu infekce dýchacích cest závažnými patogeny, jakými jsou Staphylococcus aureus a Haemophilus influenzae a zvláště Pseudo77
monas aeruginosa a bakterie komplexu Burkholderia cepacia [10]. U pacientů s infekcí Pseudomonas aeruginosa se snažíme o eradikaci infekce pravidelnými i.v. antibiotickými kúrami (4x ročně na 14 dní), dvojkombinací antibiotik dávkovanými nad horní hranicí běžného rozmezí. Soustředíme se i na včasný záchyt komplikací, zvláště na diabetes mellitus vázaný na CF, postižení jater a osteoporózu [11, 12, 13]. Nezbytná je komplexní podpora rodiny celým CF týmem tvořeným lékaři, sestrami, fyzioterapeuty, antropologem, specializovaným klinickým psychologem, sociálním pracovníkem, poradcem pro výživu, koordinátorem CF klubu. Nedílnou součástí komplexní péče je i genetické poradenství. Ve vyspělých zemích se tyto metody péče uváděly do praxe a rozvíjely postupně od 70. let. Zvláštní význam mělo především zdokonalování antibiotické léčby a přechod z diety s restrikcí tuků na vysokokalorickou stravu bohatou na tuky, což bylo možné díky vývoji účinnějších preparátů pro pankreatickou substituci. U nás při prohlubující se izolaci a stagnující ekonomice na tuto nákladnou léčbu nebyly uvolněny prostředky. Možnosti moderní léčby se plně otevřely až po roce 1989, a to ve velmi krátkém období. Tento „nechtěný experiment“ dokládá význam a účinnost výše popsaných terapeutických schémat.
Pacienti a metodika Ve Fakultní nemocnici v Praze Motole (později CF centrum Praha) bylo od roku 1960 do 30. 6. 2007 diagnostikováno a vyšetřeno 639 nemocných. Z nich 274 zemřelo, dlouhodobě se zde léčí 275 pacientů, z toho 182 v dětské části na Pediatrické klinice a 93 v centru pro dospělé na klinice TRN. Zbývajících 90 nemocných pacientů je vyšetřováno superkonsiliárně nebo byli po určení diagnózy předáni do jiných center. Pacienti byli diagnostikováni na základě klinických příznaků a zvýšené koncentrace chloridů v potu, od 90. let je u každého pacienta provede-
no molekulárně genetické vyšetření CFTR genu. Do souboru bylo zařazeno i 11 dětí diagnostikovaných v letech 2005–2006 novorozeneckým screeningem [14, 15, 16]. U 440 nemocných máme k dispozici antropometrické údaje pro semilongitudinální studii, u 356 nad 8 let i výsledky spirometrického vyšetření. U pacientů jsme hodnotili genotyp a věk diagnózy, postižení zevně sekretorické funkce pankreatu a bakteriální infekci dýchacích cest. Dále jsme sledovali antropometrické parametry: tělesnou výšku, hmotnost, BMI, obvod hlavy a paže (vše v SD skóre) a tloušťku kožních řas nad tricepsem a scapulou (v mm) a torakální index (sagitální průměr hrudníku x 100/transverzální průměr) a vyhodnocovali je ve věku 1 a 3 let a dále v 8, 10, 12, 14, 16 a v 18 letech. Funkci plic jsme sledovali pomocí vitální kapacity plic (FVC), jednovteřinové kapacity (FEV1), vrcholového výdechového průtoku (PEF) a podle maximální výdechové rychlosti v poloze 25 %, 50 % a 75 % vitální kapacity (MEF25, MEF50, MEF75), a to od 8 let věku ve dvouletých intervalech. Výsledky spirometrického vyšetření jsou vyjádřeny v % náležitých hodnot podle Zapletala. Podle věku narození byli pacienti rozděleni do 3 kohort, jak ukazuje tabulka 2. Přežívání v jednotlivých kohortách bylo analyzováno pomocí Kaplan-Mayerovy funkce přežití a kohorty porovnány pomocí log rank testu. Antropometrické a spirometrické parametry ve výše zmíněných věkových obdobích byly porovnány pomocí t-testu.
Výsledky První kohorta je charakteristická vysokou úmrtností. Z dodnes přežívajících 25 pacientů je pouze 6 (24 %) homozygotních pro majoritní těžkou mutaci F508del, naproti tomu 12 (48 %) nemocných má alespoň jednu mutaci 4.–5. třídy (tzv. mírnou) nebo mutaci neznámou. Výsledky antropometrického a spirometrického
Tab. 1. Schéma základní péče o pacienty s CF. Péče o stav výživy
Léčba
Vyšetření
78
pankreatická substituce vysokokalorická strava vitaminy rozpustné v tucích elastáza 1 ve stolici antropometrické sledování stavu výživy propočty kalorického příjmu
Péče o průchodnost dýchacích cest a redukci obstrukce inhalace dechová fyzioterapie odsávání, odhleňování spirometrické vyšetření (od 5–6 let)
Kontrola respirační infekce
agresivní ATB léčba protizánětlivá léčba hematologické, biochemické a imunologické vyšetření rtg hrudníku mikrobiologické vyšetření (kultivační, PCR)
Tab. 2. Kohorty CF pacientů podle data narození a jejich charakteristika. Kohorta I
Rok narození - 1975
II
1. 1. 1976– 31. 12. 1985
III
1. 1. 1986– 30. 6. 2007
III A
1. 1. 1986– 31. 12. 1995 1. 1. 1996– 30. 6. 2007
Počet
Charakteristika
187 antropometrie 75 funkce plic 65 165 antropometrie 130 funkce plic 126
Dieta s nízkým obsahem tuku, omezený výběr a kvalita ATB, konvenční fyzioterapie (posturální drenáž, poklepové metody)
287 antropometrická studie 235 funkce plic 165 145 142
1978 i.v. ATB 1987 Prolipase 1990 moderní léčba: Vyšší kvalita pankreatické substituce, vysokokalorická dieta, nutriční podpora, nové fyzioterapeutické metody (autogenní drenáž, aktivní cyklus dechových technik) 1995 rh-DNAsa 13 % pacientů moderní léčba během puberty 61 % pacientů počátek moderní léčby ve 4–11 letech Moderní léčba dostupná od raného dětství
důraz na intenzivní léčbu v kojeneckém období a na kontrolu bakteriální infekce
Tab. 3. Rozdíly ve věku dožití, funkci plic, stavu výživy a diagnostice CF mezi jednotlivými kohortami. Kohorta I
Střední věk Funkce plic dožití (roky) 16,4 Progresivní zhoršování
II
25,3
III
Stav výživy
Diagnostika
Růstová retardace Výrazné zhoršení během puberty
Medián kohorty 3 roky 13,4 % dg nad 10 let 1960–1975 medián věku při diagnóze 0,5 roku Medián kohorty 0,7 roku 9 % dg nad 10 let 1976–1985 medián věku při diagnóze 0,8 roku Medián kohorty 0,5 roku 3,2 % dg nad 10 let 1986–1998 0,5 roku 1999–2005 1,5 roku
Zlepšení obstrukce centrálních dýchacích cest
Zlepšení od 10 let, zvětšení obvodu hlavy
Zlepšení obstrukce periferních i centrálních dýchacích cest
Postupné zlepšování od 8 let. Zlepšení tvaru hrudníku
vyšetření shrnují tabulka 3 a grafy 1-4. Spolehlivou diagnostiku zajišťovalo již tehdy vyšetření chloridů v potu po stimulaci pilokarpinovou iontoforézou. V prvních letech ovšem byly zachyceny zpravidla spíše těžší formy nemoci. Do roku 1975 bylo diagnostikováno pouze 129 nemocných ve středním věku 0,5 roků, celkově medián věku diagnózy této kohorty však je 3 roky. Zbývajících 30 % pacientů z této kohorty bylo diagnostikováno v pozdějších věkových obdobích. Po zavedení moderní léčby došlo ke zlepšení stavu výživy ve věkových kategoriích od 10 let. Patrné však bylo i zlepšení obvodu hlavy a tloušťky kožních řas v mladších věkových kategoriích od 3 let. Z hodnocení funkce plic vyplývá, že vitální kapacita (FVC) se prakticky neměnila. Ani FEV1 v 8 letech se nezvýšila, spíše zde byla patrná tendence k poklesu PEF a MFF (přežívalo více pacientů s těžkou obstrukcí). K výz-
namnému zlepšení (p <0,01) došlo u FEV1, a to od věku 10 let výše. V některých věkových kategoriích nad 10 let došlo i ke zvýšení PEF a MEF75. Ke zlepšení MEF50 došlo pouze u 16letých a 18letých a u MEF25 byly změny nevýznamné. Jak ukazují Kaplan-Mayerovy funkce přežití (graf 5), věk pacientů se významně prodloužil (p = 1,57). Zlepšila se i diagnostika. Častěji byly zachyceny mírnější formy nemoci, celkově medián záchytu dané kohorty klesl na 0,7 roku. Ve třetí kohortě opět došlo k významnému zlepšení přežívání. U pacientů léčených od raného dětství moderními metodami jsme zaznamenali větší obvod hlavy od 1 roku a další zlepšení růstu a tělesného složení. Ve věkových kategoriích od 10 do 16 let se významně zlepšil tvar hrudníku. I po roce 1995 příznivý vývoj pokračuje a týká se především tělesného složení a obvodu hlavy. 79
Graf 1. Změny SDS tělesné výšky v důsledku léčby (medián). Rozdíly mezi jednotlivými kohortami Rozdíl od kohorty I * p <0,05 ** p <0,01 Rozdíl od kohorty II # p <0,05 ## p <0,01
Graf 3. Zlepšení funkce plic v důsledku léčby: FEV1 (průměr). Rozdíly mezi jednotlivými kohortami Rozdíl od kohorty I * p <0,05 ** p <0,01 Rozdíl od kohorty II # p <0,05 ## p <0,01
Graf 2. Změny body mass indexu (v SDS) v důsledku léčby (medián). Rozdíly mezi jednotlivými kohortami Rozdíl od kohorty I * p <0,05 ** p <0,01 Rozdíl od kohorty II # p <0,05 ## p <0,01
Graf 4. Zlepšení funkce plic v důsledku léčby: MEF50 (průměr). Rozdíly mezi jednotlivými kohortami Rozdíl od kohorty I * p <0,05 ** p <0,01 Rozdíl od kohorty II # p <0,05 ## p <0,01
Funkce plic v 7 letech se zlepšila ve všech parametrech oproti kohortě II. Hodnoty FEV1 vykazují zlepšení i v dalších věkových kategoriích, které však většinou nedosahuje hranice statistické významnosti. Můžeme nicméně říct že od 8 do16 let je pokles FEV1 velmi pomalý, ke zhoršení dochází mezi 16. a 18. rokem. U pacientů III. kohorty, dokumentovaných v 16 i 18 letech věku, se FEV1 zhoršila o 11 % n. h. (rozmezí -33 až +15 %). Významným rozdílem mezi kohortou III léčenou od dětství a kohortou I s nedostatečnou léčbou je zlepšení MEF25 a MEF50 v kategoriích od 10 do 16 let. Pokračování příznivého trendu ukazuje i skupina dětí narozených od roku 1995. V 10 letech se PEF a MEF75 zlepšily natolik, že dosahují již normálních hodnot (97,8, resp. 99 % n. h.).
Ovšem všechny změny, které se po roce 1989 odehrály, nebyly jen pozitivní. Medián věku diagnózy celé kohorty III je 0,5 roku. Ve věku nad 10 let bylo diagnostikováno pouze 3,2 % pacientů, řada lehčích forem nepochybně zůstává nediagnostikována. Zaměříme-li se podrobně na pacienty zachycené v jednotlivých letech, je patrné, že od roku 1999 věk při diagnóze stoupl; v letech 1999–2005 byl medián 1,5 roků. Nejednalo se pouze o nositele tzv. mírnějších mutací IV. a V. třídy, ale často o pozdní záchyt těžkých forem onemocnění. Zavedení screeningu v rámci pilotního grantového projektu a s tím spojená informační kampaň vedla ke snížení mediánu věku diagnózy na 0,4 roku.
80
Graf 5. Kaplan-Mayerova funkce přežití českých nemocných s CF – křivky přežití.
Diskuse Léčba CF je komplexní, ekonomicky velmi nákladná. U nás je po roce 1989 dostupná pro všechny pacienty, hrazená ze zdravotního pojištění. Považujeme to za samozřejmé, ale ve všech postkomunistických zemích tomu tak není. Na
tom má paní docentka Vávrová nedocenitelnou zásluhu, protože po celý svůj profesní život trvale sledovala nejnovější poznatky a intenzivně dbala na to, aby se pacientům i přes všechna úskalí dostávalo v rámci možností potřebného sledování a léčby. Účinnost moderní komplexní léčby se prokázala postupně jak ve vyspělých zemích, tak u nás. Vysokokalorická strava a agresivní antibiotická léčba posunuly ve světě střední věk dožití nad 30 let [17], dnes ve vyspělých zemích dosahuje 37 let. I náš „nechtěný experiment“ prokázal zlepšení stavu výživy i funkce plic. Zavedení moderní léčby během dětství nebo alespoň v pubertě může zlepšit stav výživy a zmírnit progresi obstrukce dýchacích cest. Tyto změny posunuly věk dožití nad 20 let. Skutečného úspěchu však lze dosáhnout pouze tehdy, když je intenzivní léčba uplatněna od raného dětství. To jasně dokazuje jak zlepšení obstrukce periferních dýchacích cest a tvaru hrudníku, ale i křivky přežívání. Do 16 let již nedochází k výraznému poklesu FEV1. Ovšem v našem souboru ve třetí kohortě je zatím zlepšení v 18 letech nedostatečné, mezi 16. a 18. rokem dochází k výraznému zhoršení. Jednou
Tab. 4. Příznaky vzbuzující podezření i na onemocnění CF. Ze ztrát elektrolytů Z insuficience zevně sekretorické funkce pankreatu
Příznaky CF Výrazně slaná chuť potu při políbení čelíčka novorozence Metabolický rozvrat – hypoelektrolytémie s metabolickou alkalózou Mekoniový ileus
Malabsorbce
Neprospívání Průjmovité nebo kopiózní, páchnoucí stolice, s příměsí tuku Hypoproteinémie s edémy Anémie Nejasné kožní projevy (známky deficitu vitaminů, stopových prvků)
Z postižení žláz dýchacích cest
Prolaps rekta Chronický kašel s produkcí sputa
Recidivující bronchitidy a bronchopneumonie Recidivující až chronické sinusitidy Nosní polypy Obstrukční ventilační porucha Charakteristické rtg změny Bronchiektázie, atelaktázy především pravého horního laloku, infiltráty, hyperinflace Paličkovité prsty Chronická infekce Neobvyklé patogeny ve sputu, zvl. Pseudomonas aeruginosa v dýchacích cestách Abnormální imunologické nálezy: hypogamaglobulinémie nebo hyperimunoglobulinémie, pozitivní ANCA Z postižení žlučovodů Hepatopatie nejasné etiologie Protrahovaný ikterus novorozence Recidivující pankreatitida (většinou u pankreaticky suficientních pacientů) Obstruktivní azoospermie Mužská neplodnost Dilatační kardiomyopatie
81
z příčin je epidemické rozšíření infekce bakteriemi komplexu Burkholderia cepacia v kohortách II a III. Navíc tito pacienti byli narozeni mezi lety 1986–1989, nejsou zde tedy ještě zahrnuti pacienti léčení od prvního roku života, kteří do tohoto věku ještě nedospěli a jejichž dosavadní vývoj probíhá příznivěji. Tyto výsledky znovu upozorňují na význam včasné diagnózy. Proto se jevilo alarmující zvýšení věku diagnózy na konci 90. let a nárůst počtu pozdě diagnostikovaných pacientů (skrývajících se pod diagnózami jako asthma bronchiale a jiné alergické projevy, sinobronchiální syndrom, poruchy imunity, celiakie, nesnášenlivost kravského nebo dokonce mateřského mléka, nesnášenlivost jiných složek potravy, hepatopatie nejasné etiologie, suspektní dědičná metabolická porucha). Řešením tohoto problému je novorozenecký screening, který jsme vyzkoušeli v rámci pilotní grantové studie. Než však bude na celém území republiky rutinně prováděn, je nezbytné opakovaně na CF upozorňovat odbornou i laickou veřejnost a připomínat její příznaky [18, 19, 20]. (tab. 4)
Závěr Kaplan-Mayerovy funkce přežití pacientů narozených po roce 1995 ukazují velmi příznivý trend a našim nemocným dávají naději na život srovnatelný s pacienty ve vyspělých zemích. Pokud jsou pacienti intenzivně léčeni od raného dětství, je úmrtí do 18 let věku výjimkou. Pro pacienty s CF jsou kritickým obdobím první tři roky života. Komplexní diagnostická a léčebná péče zahájená v okamžiku stanovení diagnózy má zásadní vliv na jejich další vývoj. Léčení musí být soustavné, od stanovení diagnózy, vedené zkušeným týmem. Naděje na to, že v budoucnu bude možno léčit základní defekt, ovlivnit transport elektrolytů buněčnými membránami, aktivovat mutantní CFTR, ovlivnit jeho bílkovinný produkt či zasáhnout přímo genovou terapií jsou velké. Čím lépe budou pacienti kompenzováni v době zavedení nové léčebné možnosti, tím větší užitek z ní budou mít.
Práce vznikla s podporou VZ MZ ČR 64203-6405.
Literatura 1. Vávrová V, a kol. Cystická fibróza. Praha: Grada, 2006. 520 s. ISBN 80-247-0531-1.
82
2. Houštěk J, Vávrová V. K výskytu cystické fibrózy pankreatu v ČSSR. Čs. Pediat. 1962;17: 445–451. 3. Houštěk J, Vávrová V. Výskyt a klinické formy mukoviscidosy. Prakt. Lék. 1969;49: 219–222. 4. Hodson ME, Geddes DM. Cystic Fibrosis. 2nd ed. London: Arnold 2000. ISBN 0-340-74208-9. 5. Bush A, et al. Cystic Fibrosis in the 21st Century. Basel, S. Karger AG, 2006. ISBN 3-8055-7960-8, ISSN 14222140. 6. Doering G, et al. Early intervention and prevention of lung disease in cystic fibrosis: a European consensus. Journal of Cystic Fibrosis 2004;3(2): 67–91. 7. Canton R, et al. Antimicrobial therapy for pulmonary pathogenic colonisation and infection by Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis patients. Clinical Microbiology and Infection 2005;11(9): 690–703. 8. Sinaasappel M, et al. Nutrition in patients with cystic fibrosis: a European consensus. J. Cystic Fibrosis 2002;1(2): 51–75. 9. Kerem E, Conway S, Elborn S, et al. Standards of care for patients with cystic fibrosis: a European consensus. J. Cystic Fibrosis 2005;4(1): 7–26. 10. Döring G, et al. Antibiotic therapy against Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis: a European consensus. European Respiratory Journal 2000;16(4): 749–767. 11. Moran A, et al. Diagnosis, screening and management of cystic fibrosis related diabetes mellitus: a consensus conference report. Diabetes Research and Clinical Practice 1999;45(1): 61–73. 12. Koloušková S, Zemková D, Bartošová J, et al. Vývoj porušené glukózové tolerance a diabetu u pacientů s cystickou fibrózou. Čes.-slov. Pediat. 2003;5: 270–273. 13. Boyle MP. Update on maintaining bone health in cystic fibrosis. Current Opinion in Pulmonary Medicine 2006;12(6): 453–458. 14. Vávrová V. Diagnostika cystické fibrózy – potní test. Čes.-slov. Pediat. 2005;4: 235–236. 15. Vávrová V, Macek M Jr. Současný stav diagnostiky cystické fibrózy. Čes.-slov. Pediat. 1999;5: 220–226. 16. Rosenstein BJ, et al. The diagnosis of cystic fibrosis: a consensus statement. Cystic Fibrosis Foundation Consensus Panel. Journal of Pediatrics 1998;132(4): 589–595. 17. Corey M, McLaughlin FJ, Williams M, et al. A comparison of survival, growth and pulmonary function in patients with cystic fibrosis in Boston and Toronto. J. Clin. Epidemiol. 1988;41: 583–591. 18. Vospělová J, Zapletalová J, Kolek A. Hypotonická dehydratace jako první příznak cystické fibrózy. Čes.slov. Pediat. 2002;11: 631–635. 19. Vávrová V, Zemková D, Skalická V, et al. Problémy v diagnostice cystické fibrózy – potřeba novorozeneckého screeningu. Čes.-slov. Pediat. 2006;12: 703–709. 20. Holubová A, Balaščaková M, Skalická V, et al. Novorozenecký screening cystické fibrózy v České republice: závěry pilotní studie. Čes.-slov. Pediat. 2007;4: 197–195.
RNDr. Daniela Zemková Pediatrická klinika UK 2. LF FN Motol V Úvalu 84 150 06 Praha 5 e-mail:
[email protected]
Čes.-slov. Pediat., 2008, roč. 63, č. 2, s. 83–89.
Role moderní mikrobiologické diagnostiky v péči o pacienty s cystickou fibrózou Dřevínek P.1, Fila L.2 Cardiff School of Biosciences, Cardiff University, Park Place, Cardiff, CF10 3TL, Velká Británie1 vedoucí prof. J. Harwood, Ph.D. Pneumologická klinika UK 2. LF a FN Motol, Praha2 přednosta doc. MUDr. J. Musil, Ph.D.
Věnováno k významnému životnímu jubileu doc. MUDr. Věry Vávrové, DrSc. Souhrn Pacienti s cystickou fibrózou (CF) jsou náchylní k chronickým infekcím dýchacích cest, které zásadním způsobem ovlivňují jejich prognózu. Mezi nejzávažnější původce těchto infekcí patří bakterie komplexu Burkholderia cepacia a Pseudomonas aeruginosa, které navíc hrozí epidemickým rozsevem infekce v CF populaci. Z tohoto důvodu je důležité umět nejen časně a spolehlivě takové patogeny diagnostikovat, ale též určit, zda mají schopnost se mezi pacienty přenášet. Molekulárně genetické metody používané pro potřeby mikrobiologické diagnostiky umožňují s vysokou citlivostí detekovat komplex B. cepacia a zároveň určit jeho příslušnost k jednomu z devíti druhů. Genotypizační techniky vedou k identifikaci rizikových kmenů, které se mohou v CF populaci šířit. Pražské CF centrum se již více než jedno desetiletí potýká s mimořádnou epidemií infekce komplexem B. cepacia, za kterou je zodpovědný epidemický kmen ST-32. Pokles incidence pozorovaný v současnosti je velmi pravděpodobně výsledkem dodržování přísného protiepidemického režimu, nad jehož efektivitou bdí mikrobiologie používající moderní diagnostické přístupy. Klíčová slova: cystická fibróza, mikrobiologie, diagnostika, komplex Burkholderia cepacia, Pseudomonas aeruginosa, epidemický kmen
Summary Role of Novel Microbiological Diagnostics in the Care for Patients with Cystic Fibrosis Patients with cystic fibrosis (CF) are susceptible to chronic respiratory infections that considerably affect their long-term prognosis. Burkholderia cepacia complex and Pseudomonas aeruginosa are the most severe pathogens that can cause epidemic outbreaks within a CF population. To prevent their potential spread, early and reliable diagnostics along with transmissible strain identification is required. Molecular genetic methods allow highly sensitive and specific detection of bacteria belonging to B. cepacia complex and their speciation. Furthermore, the typing techniques help identify the strains capable of transmission among patients. The Prague CF Centre has been combating the widespread infection of B. cepacia complex caused by the strain ST-32 for more than 10 years. The current drop in its incidence is a likely consequence of strict infection control, which is monitored by applying molecular microbiological tools. Key words: cystic fibrosis, microbiology, diagnostics, Burkholderia cepacia complex, Pseudomonas aeruginosa, epidemic strain D.
83
Úvod Klinický průběh cystické fibrózy (CF) je významně ovlivňován respiračními infekcemi, které se v průběhu života pacienta stávají chronickými a které jsou obvykle doprovázeny epizodami plicních exacerbací. Infekce představují jednu z hlavních příčin úmrtnosti u CF, neboť se podílejí na zhoršování plicní funkce a způsobují nevratné změny v plicním parenchymu. Spektrum bakterií typických pro CF zahrnuje poměrně omezený počet mikroorganismů. Nejčastěji se jedná o bakterie Staphylococcus aureus, Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa a o komplex Burkholderia cepacia. Poslední dva jmenované druhy jsou pokládány za nejzávažnější CF patogeny, které prokazatelně zkracují očekávanou délku života pacientů [1, 2]. Obě bakterie vyvolávají nevyléčitelné perzistentní infekce, které se nedaří i přes agresivní antibiotickou léčbu z dýchacích cest eradikovat. Vážnost infekce je umocněna skutečností, že jak P. aeruginosa, tak bakterie komplexu B. cepacia jsou schopné přenosu z pacienta na pacienta [3]. Infikovaný pacient tedy představuje potenciální zdroj nákazy pro každého dalšího pacienta s CF, s nímž přijde do kontaktu. Z tohoto důvodu každé specializované CF centrum uplatňuje v rámci svého provozu řadu přísných opatření, jimiž minimalizuje riziko dalšího šíření nebezpečné infekce [4, 5]. Základní pravidlo spočívá v rozdělení pacientů podle aktuálního mikrobiologického nálezu do skupin, které se vzájemně nesmějí setkat na oddělení či v ambulanci. Pravidla izolace pacientů pochopitelně přesahují brány nemocničního zařízení a zasahují do společenského života nemocných CF, pro které setkání s druhým nemocným znamená riziko získání celoživotní infekce. Z výše uvedeného je zřejmé, že bakterie hrají v problematice CF významnou roli. Za posledních
20 let se v historii onemocnění dostaly do popředí v takovém měřítku, že přestává být nadsázkou označovat CF nejen za onemocnění genetické, ale též za nemoc infekční [6]. Zákonitě se společně s bakteriemi zviditelňuje i mikrobiologie, jejímž primárním úkolem v rámci péče o CF je poskytnout přesnou a časnou diagnostiku bakteriálních infekcí.
Úskalí diagnostiky infekce komplexem B. cepacia Největší problém v mikrobiologické diagnostice CF patogenů představuje komplex B. cepacia (Bcc). Svízelnost jeho detekce spočívá již na úrovni izolace mikroba při kultivaci klinického materiálu, kdy lze bez použití selektivních půd snadno přehlédnout drobné, pomalu rostoucí kolonie Bcc. Další úskalí tkví v nesprávné identifikaci Bcc při aplikaci obvyklých biochemických testů. Ve studii americké referenční laboratoře specializované na diagnostiku Bcc bylo zjištěno, že z celkového počtu 1051 izolátů, které byly do této laboratoře poslány k ověření z mikrobiologických pracovišť národních CF center, bylo 11 % izolátů nesprávně označených za Bcc a naopak 36 % skutečných izolátů Bcc bylo považováno za jinou bakterii [7]. Poslední zásadní problém v diagnostice Bcc má na svědomí složitá taxonomie, která uvádí na pravou míru skutečnost, že se pod dříve používaným souhrnným názvem Burkholderia cepacia skrývá vícečlenná skupina příbuzných organismů, z nichž každý reprezentuje samostatný bakteriální druh. Tento soubor organismů dohromady vytváří komplex, v jehož rámci je nyní oficiálně popsáno devět druhů, dříve označovaných pojmem genomovar a rozlišovaných římskou číslicí (tab. 1). Celý komplex se nadále rozrůstá a počet devíti druhů se stane záhy historií. Dá se očekávat, že zanedlouho budou v řadách
Tab. 1. Seznam jednotlivých druhů patřících ke komplexu Burkholderia cepacia (Bcc) a jejich zastoupení v české a americké populaci pacientů s CF jako ilustrativní příklad. V době provedení citovaných prací nebyly ještě druhy B. anthina a B. pyrrocinia popsány, proto chybí údaje o jejich výskytu. V obou studiích se vyskytla cca 2 % blíže neurčených kmenů Bcc, které velmi pravděpodobně patří k nedávno identifikovaným skupinám Bcc. Burkholderia cepacia multivorans cenocepacia stabilis vietnamiensis dolosa ambifaria anthina pyrrocinia
84
Genomovar I II III IV V VI VII VIII IX
Zastoupení v populaci CF (%) USA [19] ČR [33] 2,6 0 38 5,2 50 91,6 0,2 1,6 5,1 0 2,0 0 0,7 0 -
Popis druhu v práci [34] [34] [35] [36] [34] [37] [38] [39] [39]
Bcc skupiny provizorně označované 1 až 8 či skupina K [8, 9]. Existence mnoha úzce příbuzných druhů v rámci Bcc prakticky znemožňuje jejich rozlišení při použití obvyklých mikrobiologických metod. Výsledek kultivačního vyšetření určí v optimálním případě příslušnost bakterie ke komplexu, nedokáže však identifikovat její druhovou příslušnost. Určení druhu je tak zcela závislé na metodách molekulární genetiky, které se s výhodou využívají i pro diagnostiku Bcc jako celku.
Možnosti molekulárně genetické analýzy komplexu B. cepacia Identifikace komplexu a jeho jednotlivých druhů Molekulárně genetické metody užívané v mikrobiologické diagnostice jsou založeny na detekci úseku bakteriální DNA, jenž je svou nukleotidovou sekvencí pro daný mikroorganismus charakteristický a nevyskytuje se u žádné další bakterie. Tím je zaručena stoprocentní specificita diagnostického testu a vyloučena možnost záměny za jinou fenotypově podobnou bakterii. Není proto překvapením, že tento přístup se stal základem pro diagnostiku jak celého komplexu B. cepacia, tak jeho jednotlivých, kultivačně neodlišitelných druhů. Ideálním genem pro určování Bcc se stal gen recA, který se v biologii buňky podílí na životně důležitých procesech, jako je rekombinace DNA vláken či opravy poškozené DNA. Z důvodu jeho nezastupitelnosti je pro buňku potřebné udržovat gen ve funkčním stavu a chránit jej před potenciálně škodlivými mutačními změnami. Výsledkem je pak stabilní a relativně neměnná nukleotidová sekvence genu mezi blízkými bakteriálními druhy, jakými jsou právě bakterie sdružující se pod hlavičkou Bcc. Vysoká míra podobnosti v sekvenci jejich recA umožňuje odlišit celou skupinu Bcc od jiných, kultivačně zaměnitelných bakterií (např. Burkholderia gladioli, Ralstonia spp. nebo Pandoraea spp.). Na druhou stranu není recA sekvence uvnitř Bcc zcela uniformní, ale obsahuje nukleotidové polymorfismy, které dovolují odlišit jednotlivé druhy mezi sebou. Analýza genu recA tak vede jak k identifikaci celého Bcc, tak k určení každého druhu zvlášť. Všechny metody detekce vycházejí z amplifikace genu pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR), která určuje, zda vyšetřovaná bakterie přísluší k Bcc [10]. Pokud ano, pozitivní výsledek PCR je v druhém sledu analýzy podroben buď sekvenaci, metodě RFLP (restriction fragment length polymorphism) nebo setu dalších reakcí PCR, čímž je identifikován druh uvnitř Bcc.
Jednotlivé reakce PCR využívají druhově specifických primerů, jež vedou k úspěšné amplifikaci a k pozitivnímu výsledku PCR jen u toho druhu, pro který byly primery navrženy. Tento postup se stal východiskem pro diagnostický algoritmus Bcc v CF centru v Praze Motole [11]. Identifikace kmenů Možnosti molekulárně genetických metod nekončí na úrovni identifikace druhů, ale dostávají se až na hranici nejmenších taxonomických jednotek, tedy jednotlivých bakteriálních kmenů, které reprezentují klonální populace totožných bakteriálních buněk. Důvodem určování kmenů je potřeba definovat charakter infekce ve smyslu její nebezpečnosti vůči okolí, tj. zda se může přenášet z pacienta na pacienta. Pokud nalezneme týž kmen u více pacientů, je vysoce pravděpodobné, že tito nemocní se nakazili vzájemně a že infekce v daném CF centru má epidemický ráz. Klinickou odpovědí je pak zavedení či upřesnění protiepidemických opatření tak, aby bránila dalšímu šíření infekce. Typizační techniky vedoucí k identifikaci kmenů jsou zatím většinou založené na porovnávání profilů DNA, získaných rozdělením fragmentů bakteriální genomické DNA v elektroforetickém poli. Příkladem takových postupů může být v mikrobiologii velmi obvyklá metoda makrorestrikčního štěpení DNA následovaná elektroforézou v pulzním poli (tzv. PFGE, [12]), PCR metoda náhodné amplifikace polymorfních úseků DNA (tzv. RAPD, [13]) či metoda selektivní amplifikace fragmentů DNA, které byly získány štěpením jedním či dvěma restrikčními enzymy (tzv. AFLP, [14]). Zřejmá nevýhoda všech těchto metod spočívá ve špatné přenosnosti dat mezi laboratořemi i v subjektivním hodnocení podobnosti profilů. Není proto divu, že se v poslední době do popředí dostává nová metoda označovaná jako Multilocus sequence typing (MLST, [8]), která nahrazuje často nejednoznačné odečítání gelových profilů jednoznačným odečítáním nukleotidových sekvencí. Jak název metody prozrazuje, typizace vychází z určení sekvence u více bakteriálních genů (lokusů), jichž je v obvyklém MLST schématu sedm a jež se řadí stejně jako gen recA mezi životně důležité geny. Výsledek sekvenace vybraných sedmi genů je porovnán se sekvenčními profily ostatních kmenů, uloženými ve volně přístupné mezinárodní databázi (pro Bcc je databáze umístěna na stránce http://pubmlst.org/bcc, pro P. aeruginosa na http://pubmlst.org/paeruginosa). Metoda MLST tak elegantním způsobem umožňuje nejen sledovat lokální epidemiologickou situaci v jednom CF centru, ale zároveň mapovat distribuci kmenů v celosvětovém měřítku. Některé přenosné kmeny je také možné dete85
kovat pomocí PCR testů, jejichž cílovou oblastí jsou úseky DNA specifické pro daný epidemický kmen. U Bcc existují tři takovéto markery přenosnosti: cblA [15], BCESM [16] a inzerční sekvence IS1363 [17]; žádný z markerů ani kombinace všech tří však nesplnily funkci univerzálního epidemického markeru. Jejich absence nevylučuje možnost, že kmen si stále udržuje schopnost šířit se mezi pacienty. Výpovědní hodnota markerů je tak velmi orientační a jejich další užívání je diskutabilní, zvláště ve světle nabídky vysoce informativní metody MLST.
Klinický význam přesné diagnostiky Bcc Diagnostika Bcc má v péči o nemocné CF dalekosáhlý význam, proto jejímu vyvinutí byla věnována maximální pozornost. Dnes lze díky molekulárně genetickým metodám bez pochybností identifikovat či verifikovat kultivační nález Bcc a stejně tak lze určit jednotlivé druhy v rámci Bcc. Z celého komplexu se u pacientů s CF nejčastěji nacházejí druhy B. cenocepacia (genomovar III) a B. multivorans (genomovar II), které způsobují 85 až 98 % všech infekcí Bcc ( [18–20], viz též tab. 1). Obě bakterie mohou způsobit těžké infekce, zejména pak B. cenocepacia je asociována se zvýšenou mortalitou [21], a to i po provedené transplantaci plic. Pro tento druh je také nejpříznačnější hrozba epidemického rozsevu infekce, neboť obsahuje nejvíce známých přenosných kmenů (např. kanadský a britský kmen ET12 [22] nebo kmen z východního pobřeží USA označovaný jako PHDC [23]). Přenos mezi pacienty byl však popsán i v případě B. multivorans, B. cepacia (genomovar I) a B. dolosa (genomovar VI) [24]. Jak již bylo uvedeno, počet členů komplexu přibývá. Tento trend je nutné vést v patrnosti, protože nově popisované skupiny obsahují bakteriální kmeny izolované od pacientů s CF se zhoršujícím se klinickým stavem. Prokazatelně
tak patří mezi CF patogeny. Za pozornost stojí především skupina K, která díky metodě MLST byla vystopována v mnoha různých zemích včetně České republiky [9] a která může kontaminovat kosmetické či lékařské přípravky (viz např. kontaminace nosního spreje [25]). Diagnostika infekce Bcc též rozhoduje o zařazení každého pacienta do odpovídající izolační skupiny, které jsou definovány v CF centru na základě mikrobiologického nálezu a jsou od sebe vzájemně separovány (viz tab. 2 jako příklad izolačního systému). Mikrobiologický výsledek je přitom interpretován až na úroveň kmenů a pacienti, kteří nesou kmen z epidemiologického hlediska nebezpečný (tj. kmen přenosný, tzv. epidemický), vytvářejí zcela samostatnou skupinu. Jejich epidemický kmen totiž může způsobit vážnou superinfekci i u těch pacientů, kteří se liší pouze typem kmene, nikoliv bakteriálním druhem [21]. To je důvod, proč část pacientů v rámci infekce druhem B. cenocepacia je vyčleněna a vytváří vlastní izolační skupinu (skupina 3 v tab. 2). Funkční systém izolace zabezpečuje, že se infekce epidemicky nešíří, protože pacient s přenosným kmenem nepřijde po dobu hospitalizace či ambulantní kontroly vůbec do kontaktu s pacientem, který tento kmen nemá. Pravidla izolace se pochopitelně vztahují i na ostatní CF patogeny, o nichž se z odborné literatury či na základě vlastních zkušeností ví, že se mohou mezi pacienty přenášet. Účelnost protiepidemického režimu sleduje mikrobiologická laboratoř, která v pravidelných časových intervalech kontroluje výskyt a distribuci epidemických kmenů v místní CF komunitě. Pokud se objeví nový kmen sdílený více pacienty, je takový kmen označen za epidemický a v rámci separačního systému znamená vytvoření nové skupiny pacientů. Revize protiepidemických opatření je nezbytná též v případě nálezu pacienta s novou infekcí Bcc, již vyvolal epidemický kmen, v daném CF centru už dříve identifikovaný. Takový alarmující nález napovídá o pochy-
Tab. 2. Přehled izolačních skupin, do nichž jsou pacienti s CF rozděleni v rámci protiepidemického režimu CF centra v Motole. Režim by měl být dynamický a jeho skupiny by vždy měly odpovídat aktuální epidemiologické situaci konkrétního CF centra se zřetelem na epidemiologický charakter kmenů. V případě S. aureus a H. influenzae nebyla typizační analýza kmenů provedena. Patogen Staphylococcus aureus Haemophilus influenzae Pseudomonas aeruginosa Bcc – B. cenocepacia Bcc – B. multivorans Bcc – B. stabilis Bcc – ostatní druhy
86
Kmen není určeno není určeno všechny kmeny epidemický kmen ST-32 ostatní, nepřenosné kmeny všechny kmeny všechny kmeny všechny kmeny
Skupina č. 1
2 3 4
bení v izolaci pacientů či o celkové nedostatečnosti hygienicko-epidemiologických pravidel.
Výsledky nové mikrobiologické diagnostiky v CF centru v Motole Komplex B. cepacia Mikrobiologická diagnostika v motolském CF centru doznala v posledních patnácti letech podstatných změn, bez nichž si dnes nelze péči o nemocné představit. Prvním krokem vedoucím ke zkvalitnění záchytu Bcc bylo rozšíření kultivačních půd o selektivní agary [26]. Po jejich zavedení vyšla najevo šokující skutečnost, že přibližně třetina nemocných má infekci Bcc. Proto začala být v roce 1999 uplatňována první forma separace nemocných, jež rozlišovala dvě mikrobiologické skupiny: s infekcí Bcc a bez infekce Bcc. Molekulárně genetická diagnostika Bcc, kterou jsme začali používat v roce 2001, přinesla možnost rozlišení bakterií na sedm základních druhů (tehdy ještě běžně označovaných genomovarovým číslem I až VII). Nález převažujícího genomovaru III (B. cenocepacia) vedl k podezření na přítomnost epidemického kmene, jehož existence se následně potvrdila typizačními metodami PFGE a RAPD [27]. Ačkoliv byl kmen podle místa záchytu původně označen CZ1, nejedná se
Infekce Infekce Bocc Bcc 30 30 %
Pacienti P sC sCF
B.cenoB. cenocepacia cepacia 90 % 90
Pacienti sB sBcc
Kmen Kmen ST-32 ST-32 97 97 %
Pacienti s B. cenopacia
Graf 1. Charakter infekce Bcc u českých pacientů s CF. Zhruba 30 % všech CF pacientů je infikovaných bakteriemi komplexu B. cepacia (Bcc), z nichž většinu infekcí tvoří druh B. cenocepacia, respektive jeho kmen ST-32. Graf tak ukazuje vysoký stupeň uniformity bakteriální populace, která je charakterizována silnou dominancí jednoho druhu (B. cenocepacia) a jednoho kmene (ST-32).
o žádné české specifikum. Stejný kmen byl již dříve popsán v Kanadě jakožto RAPD typ 01 [20] a MLST analýza, která mu přisvojila označení ST-32, nedávno prokázala jeho globální výskyt (A. Baldwin, nepublikovaná data). Kmen ST-32 má v české CF populaci velmi dominantní postavení (viz graf 1), a tak zdokonalený separační systém pacientů ve shodě s tabulkou 2 nepředstavoval žádné výrazné změny v praxi. Většina Bcc pozitivních pacientů zůstala ve stejné skupině, nyní však definované na základě infekce epidemickým kmenem ST-32 druhu B. cenocepacia. Nepatrně upravený protiepidemický režim přesto vedl ke snížení incidence infekce Bcc, a to navzdory její přetrvávající vysoké prevalenci, která přináší extrémní riziko nákazy. Z analýzy incidence v dospělé části motolského CF centra vyplývá, že počet nových případů se snížil na méně než polovinu z 5,5/100 „osoboroků“ v letech 1993–1999 na 2,2/100 „osobo-roků“ v letech 2000–2006 (L. Fila, nepublikovaná data). Vysvětlení, proč pozorujeme nižší incidenci, se pravděpodobně skrývá ve větší ostražitosti personálu i pacientů CF centra, kteří velice dbají na dodržování zásad separace. Svůj podíl bezesporu hraje i nová diagnostika Bcc založená na PCR, která je citlivější než kultivace. Infekce se tak diagnostikuje dříve a pacient je dříve izolován. Bohužel nemůžeme očekávat, že incidence někdy v budoucnu klesne na absolutní nulu, jelikož separační systém dokáže zabránit pouze nákaze epidemickým kmenem. Nijak neovlivňuje riziko získání infekce z venkovního prostředí, v němž se bakterie Bcc přirozeně vyskytují (většinou jako kmeny, které nemají schopnost šířit se mezi pacienty). Nebezpečí získání infekce tak přetrvává, ačkoli riziko plynoucí „zvenčí“ je nepoměrně menší než riziko, které kdysi představoval volně se šířící epidemický kmen. P. aeruginosa P. aeruginosa hrozí rozsevem infekce mezi pacienty obdobně jako Bcc, i když výsledky epidemiologických šetření po světě nasvědčují tomu, že ne vždy se bakterie v CF komunitě šíří. Zatímco centra v Liverpoolu [28] či Melbourne [29] identifikovala epidemické kmeny, jinde pátrání po přenosném kmeni skončilo s negativním výsledkem [30]. Vzhledem k obecně vysoké prevalenci, která bez ohledu na přítomnost či absenci epidemického kmene dosahuje v dospělém věku hodnot až 80 % [31], se za primární zdroj infekce považuje zevní prostředí, v němž je P. aeruginosa běžně přítomna stejně jako Bcc. Motolské CF centrum preventivně zavedlo separaci pacientů pozitivních na P. aeruginosa už v době, kdy ještě skutečná epidemiologická situace centra nebyla známa. Dodatečná analýza kme87
nů pomocí metod PFGE a AFLP pak prokázala, že v našich podmínkách epidemický kmen přítomen není [32]. V rámci izolačního systému tak zůstává pouze jedna souborná skupina pacientů s infekcí P. aeruginosa, u které je bezpředmětné další dělení na podskupiny podle kmene či kmenů, jako tomu je v případě Bcc. Čistě teoreticky je možné uvažovat o úplném zrušení separace P. aeruginosa od ostatních nonBcc patogenů a od nekolonizovaných pacientů (tj. spojení skupin 1 a 2 v tab. 2). Jednoznačný důkaz, který by prokázal nemožnost přenosu bakterie ze skupiny 2 na skupinu 1, ovšem stále chybí. I když v této chvíli není epidemický kmen v rámci skupiny 2 identifikován, stále je nutné brát v potaz variantu, že některý z kmenů je schopen přenosu, pokud k tomu dostane příležitost (například právě zmírněním pravidel izolace). Z bezpečnostních důvodů je tedy vhodné udržet historicky zavedenou skupinu pacientů s P. aeruginosa nadále jako samostatnou izolační jednotku, dokud to prostorové a personální možnosti centra dovolují. Debatu ve stejném duchu lze vést též nad adekvátností existence skupiny 4, kterou tvoří pacienti s předpokládaným nepřenosným kmenem Bcc. Po nedávných zkušenostech s masivní explozí infekce Bcc si lze však jen těžko představit sloučení jakýchkoli pacientů infikovaných Bcc s pacienty bez této infekce. Skupina 4 tak slouží jako druhá pojistka, která chrání CF pacienty před obávaným vznikem nové epidemie Bcc.
lárně genetickými technikami potvrzen nadprůměrný počet pacientů s Bcc. Za toto vysoké číslo zodpovídá kmen ST-32 druhu B. cenocepacia, který se zřejmě rozšířil mezi pacienty ještě v době před zavedením separačního režimu. Nyní je kmen pečlivě hlídán a držen pod kontrolou, jak dokládá klesající incidence infekce. Opačná epidemiologická situace je na poli infekce bakterií P. aeruginosa, kde epidemický kmen popsán nebyl. Riziko jejího přenosu tak na základě dostupné studie [32] nelze označit za zvýšené. Sestavení izolačních skupin pacientů v rámci hygienicko-epidemiologických opatření vychází z historického třídění, nyní doplněného o výsledky typizace. Ty do celého systému přinášejí nezbytnou informaci potřebnou pro efektivní separaci a zároveň vyžadují jeho maximální flexibilitu v případě detekce nového podezřelého kmene. Současný režim CF centra v Motole rozlišuje čtyři skupiny pacientů, do nichž se promítá jak druh patogenu, tak i typ kmene. Moderní mikrobiologické metody bezesporu usnadňují péči o nemocné CF díky nabídce rychlejší, citlivější a přesnější detekce patogenů. Na druhou stranu ale péči ztěžují často nelehkou organizací hygienicko-epidemiologického režimu. Nicméně jde o jedinou možnost, jak zlepšit prognózu našich pacientů, neboť prevence infekce zůstává spolu s časnou eradikační léčbou tím nejúčinnějším opatřením.
Závěr
Uvedené výsledky byly získány za finanční podpory výzkumným záměrem MŠMT MSM 0021620812.
Infekce dýchacích cest patogeny typickými pro CF zásadním způsobem ovlivňuje prognózu pacientů. Antiinfekční léčba by proto měla být razantní a měla by být zahájena v co nejčasnější fázi, kdy se ještě nevyvinula chronická infekce. Mikrobiologie tak v péči o pacienty s CF sehrává nepostradatelnou roli, jež spočívá v časné a přesné diagnostice všech patogenů, které přicházejí u této nemoci do úvahy. Další dimenzí mikrobiologického vyšetření se stává epidemiologická analýza, která hledá přenosné kmeny a sleduje jejich pohyb v populaci. Zdaleka nejvíce problémů v identifikaci i managementu infekce přináší skupina bakteriálních druhů sdružených pod název komplex B. cepacia. Pro jejich určení jsou nezbytné molekulárně genetické metody, které při nálezu Bcc v CF centru téměř s jistotou odhalí také přítomnost přenosného kmene. Pacienty s takovým kmenem je nutné držet v přísné izolaci od ostatních neinfikovaných pacientů, aby se infekce v centru dále nešířila. Obavy z přítomnosti epidemického kmene se v pražském CF centru naplnily, když byl moleku88
Literatura 1. Aaron SD. Pseudomonas aeruginosa and cystic fibrosis – a nasty bug gets nastier. Respiration 2006;73: 16–17. 2. Vandamme P, Govan J, LiPuma JJ. Diversity and role of Burkholderia spp. In Coenye T, Vandamme P. Burkholderia: Molecular Microbiology and Genomics. Norfolk, UK: Horizon Bioscience, 2007: 1–28. 3. Govan JR, Brown AR, Jones AM. Evolving epidemiology of Pseudomonas aeruginosa and the Burkholderia cepacia complex in cystic fibrosis lung infection. Future Microbiol. 2007;2: 153–164. 4. Pseudomonas aeruginosa infection in people with cystic fibrosis. The UK Cystic Fibrosis Trust Infection Control Group Report. Cystic Fibrosis Trust, 2004. 5. The Burkholderia cepacia complex. The UK Cystic Fibrosis Trust Infection Control Group Report. Cystic Fibrosis Trust, 2004. 6. Sibley CD, Rabin H, Surette MG. Cystic fibrosis: a polymicrobial infectious disease. Future Microbiol. 2006;1: 53–61. 7. McMenamin JD, Zaccone TM, Coenye T, et al. Misidentification of Burkholderia cepacia in US cystic fibrosis treatment centers: an analysis of 1,051 recent sputum isolates. Chest 2000;117: 1661–1665.
8. Baldwin A, Mahenthiralingam E, Thickett KM, et al. Multilocus sequence typing scheme that provides both species and strain differentiation for the Burkholderia cepacia complex. J. Clin. Microbiol. 2005;43: 4665–4673. 9. Mahenthiralingam E, Baldwin A, Drevinek P, et al. Multilocus sequence typing breathes life into a microbial metagenome. PLoS ONE 2006;1: e17. 10. Mahenthiralingam E, Bischof J, Byrne SK, et al. DNA-based diagnostic approaches for identification of Burkholderia cepacia complex, Burkholderia vietnamiensis, Burkholderia multivorans, Burkholderia stabilis, and Burkholderia cepacia genomovars I and III. J. Clin. Microbiol. 2000;38: 3165–3173. 11. Drevinek P, Hrbackova H, Cinek O, et al. Direct PCR Detection of Burkholderia cepacia complex and identification of its genomovars by using sputum as source of DNA. J. Clin. Microbiol. 2002;40: 3485–3488. 12. Tenover FC, Arbeit RD, Goering RV, et al. Interpreting chromosomal DNA restriction patterns produced by pulsed-field gel electrophoresis: criteria for bacterial strain typing. J. Clin. Microbiol. 1995;33: 2233–2239. 13. Mahenthiralingam E, Campbell ME, Henry DA, et al. Epidemiology of Burkholderia cepacia infection in patients with cystic fibrosis: analysis by randomly amplified polymorphic DNA fingerprinting. J. Clin. Microbiol. 1996;34: 2914–2920. 14. Nemec A, De Baere T, Tjernberg I, et al. Acinetobacter ursingii sp. nov. and Acinetobacter schindleri sp. nov., isolated from human clinical specimens. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2001;51: 1891–1899. 15. Sajjan US, Sun L, Goldstein R, et al. Cable (cbl) type II pili of cystic fibrosis-associated Burkholderia (Pseudomonas) cepacia: nucleotide sequence of the cblA major subunit pilin gene and novel morphology of the assembled appendage fibers. J. Bacteriol. 1995;177: 1030–1038. 16. Mahenthiralingam E, Simpson DA, Speert DP. Identification and characterization of a novel DNA marker associated with epidemic Burkholderia cepacia strains recovered from patients with cystic fibrosis. J. Clin. Microbiol. 1997;35: 808–816. 17. Liu L, Spilker T, Coenye T, et al. Identification by subtractive hybridization of a novel insertion element specific for two widespread Burkholderia cepacia genomovar III strains. J. Clin. Microbiol. 2003;41: 2471–2476. 18. Brisse S, Cordevant C, Vandamme P, et al. Species distribution and ribotype diversity of Burkholderia cepacia complex isolates from French patients with cystic fibrosis. J. Clin. Microbiol. 2004;42: 4824–4827. 19. LiPuma JJ, Spilker T, Gill LH, et al. Disproportionate distribution of Burkholderia cepacia complex species and transmissibility markers in cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001;164: 92–96. 20. Speert DP, Henry D, Vandamme P, et al. Epidemiology of Burkholderia cepacia complex in patients with cystic fibrosis, Canada. Emerg. Infect. Dis. 2002;8: 181–187. 21. Mahenthiralingam E, Vandamme P, Campbell ME, et al. Infection with Burkholderia cepacia complex genomovars in patients with cystic fibrosis: virulent transmissible strains of genomovar III can replace Burkholderia multivorans. Clin. Infect. Dis. 2001;33: 1469–1475. 22. Sun L, Jiang RZ, Steinbach S, et al. The emergence of a highly transmissible lineage of cbl+ Pseudomonas (Burkholderia) cepacia causing CF centre epidemics in North America and Britain. Nat. Med. 1995;1: 661–666. 23. Chen JS, Witzmann KA, Spilker T, et al. Endemicity and inter-city spread of Burkholderia cepacia genomovar III in cystic fibrosis. J. Pediatr. 2001;139: 643–649. 24. Biddick R, Spilker T, Martin A, et al. Evidence of transmission of Burkholderia cepacia, Burkholderia mul-
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31. 32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
tivorans and Burkholderia dolosa among persons with cystic fibrosis. FEMS Microbiol. Lett. 2003;228: 57–62. Notice to readers: manufacturer’s recall of nasal spray contaminated with Burkholderia cepacia complex. Centers for disease control and prevention 2004 http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm5311a 8.htm. van Pelt C, Verduin CM, Goessens WH, et al. Identification of Burkholderia spp. in the clinical microbiology laboratory: comparison of conventional and molecular methods. J. Clin. Microbiol. 1999;37: 2158–2164. Drevinek P, Vosahlikova S, Cinek O, et al. Widespread clone of Burkholderia cenocepacia in cystic fibrosis patients in the Czech Republic. J. Med. Microbiol. 2005;54: 655–659. Cheng K, Smyth RL, Govan JR, et al. Spread of betalactam-resistant Pseudomonas aeruginosa in a cystic fibrosis clinic. Lancet 1996;348: 639–642. Armstrong DS, Nixon GM, Carzino R, et al. Detection of a widespread clone of Pseudomonas aeruginosa in a pediatric cystic fibrosis clinic. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002;166: 983–987. Speert DP, Campbell ME, Henry DA, et al. Epidemiology of Pseudomonas aeruginosa in cystic fibrosis in British Columbia, Canada. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002;166: 988–993. Cystic Fibrosis Foundation: Patient Registry Annual Data Report 2005. Cystic Fibrosis Foundation, 2005. Vosahlikova S, Drevinek P, Cinek O, et al. High genotypic diversity of Pseudomonas aeruginosa strains isolated from patients with cystic fibrosis in the Czech Republic. Res. Microbiol. 2007;158: 324–329. Drevinek P, Cinek O, Melter J, et al. Genomovar distribution of the Burkholderia cepacia complex differs significantly between Czech and Slovak patients with cystic fibrosis. J. Med. Microbiol. 2003;52: 603–604. Vandamme P, Holmes B, Vancanneyt M, et al. Occurrence of multiple genomovars of Burkholderia cepacia in cystic fibrosis patients and proposal of Burkholderia multivorans sp. nov. Int. J. Syst. Bacteriol. 1997;47: 1188–1200. Vandamme P, Holmes B, Coenye T, et al. Burkholderia cenocepacia sp. nov. –a new twist to an old story. Res. Microbiol. 2003;154: 91–96. Vandamme P, Mahenthiralingam E, Holmes B, et al. Identification and population structure of Burkholderia stabilis sp. nov. (formerly Burkholderia cepacia genomovar IV). J. Clin. Microbiol. 2000;38: 1042–1047. Vermis K, Coenye T, LiPuma JJ, et al. Proposal to accommodate Burkholderia cepacia genomovar VI as Burkholderia dolosa sp. nov. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2004;54: 689–691. Coenye T, Mahenthiralingam E, Henry D, et al. Burkholderia ambifaria sp. nov., a novel member of the Burkholderia cepacia complex including biocontrol and cystic fibrosis-related isolates. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2001;51: 1481–1490. Vandamme P, Henry D, Coenye T, et al. Burkholderia anthina sp. nov. and Burkholderia pyrrocinia, two additional Burkholderia cepacia complex bacteria, may confound results of new molecular diagnostic tools. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2002;33: 143–149.
MUDr. Pavel Dřevínek, Ph.D. Cardiff School of Biosciences Main Building, Park Place PO Box 915, Cardiff University Cardiff, Wales, UK CF10 3TL e-mail:
[email protected]
89
Čes.-slov. Pediat., 2008, roč. 63, č. 2, s. 90–95.
Diabetes mellitus vázaný na cystickou fibrózu: diagnostika a terapie Koloušková S., Zemková D., Šumník Z., Šnajderová M., Skalická V., Bartošová J., Brázová J. Pediatrická klinika UK 2. LF a FN Motol, Praha přednosta prof. MUDr. J. Lebl, CSc.
Věnováno k významnému životnímu jubileu doc. MUDr. Věry Vávrové, DrSc. Souhrn Diabetes mellitus vázaný na cystickou fibrózu (cystic fibrosis related diabetes; CFRD) je spojen s vyšší morbiditou a 6krát vyšší mortalitou. U žen se objevuje v průměru o 5 let dříve v porovnání s muži. Po 18. roce věku výskyt CFRD stoupá a pohybuje se mezi 12–34 %, po 30. roce se vyskytuje u 35–50 % nemocných. Prospektivní studie prokázaly, že 2–4 roky před manifestací diabetes mellitus dochází ke zhoršování stavu výživy a funkce plic, proto včasná diagnostika CFRD je nezbytným předpokladem úspěšné léčby pacientů s CF. Inzulin může při CFRD zpomalit progresi plicních změn. Funkce plic 5 let po zahájení léčby inzulinem se nezhoršují a zároveň dochází ke zlepšení stavu výživy. Screening CFRD se provádí pomocí orálního glukózového tolerančního testu (OGTT) po 10. roce věku (zlatý standard). U pacientů s porušenou glukózovou tolerancí nebo s diabetes mellitus bez hyperglykémie nalačno autoři doplňují intravenózní orální glukózový toleranční test (IVGTT), který včas detekuje inzulinopenii a umožní tak diferencovat léčbu. Vzhledem k častému nálezu inzulinopenie zahajují v indikovaných případech léčbu inzulinem co nejdříve, aby předešli neblahým následkům pozvolna se rozvíjejícího klinického diabetu na stav výživy a plicní funkce. Dieta u pacientů s CFRD patří do rukou specializovaného nutričního týmu. U těchto pacientů nelze uplatňovat stejné zásady jako u jiného typu diabetu, naopak energetický příjem musí být podstatně vyšší, než je běžný pro vrstevníky. Sacharidy jsou omezovány pouze rámcově. Na CFRD musíme myslet vždy, když u pacienta s CF dochází k nevysvětlitelnému zhoršování stavu výživy nebo k nevysvětlitelnému zhoršování funkce plic. Klíčová slova: diabetes mellitus vázaný na cystickou fibrózu (cystic fibrosis related diabetes), screening, léčba, inzulin, OGTT, IVGTT
Summary Cystic Fibrosis Related Diabetes Mellitus: Diagnostics and Therapy Cystic fibrosis related diabetes (CFRD) is associated with higher morbidity and 6 times higher mortality. In females, it occurs 5 years earlier compared to males. After 18 years of age, prevalence of CFRD increases and ranges between 12 and 34%, after 30 years it affects 35–50% of all patients. Prospective studies demonstrated deterioration of nutritional status and pulmonary functions 2–4 years prior diabetes onset; therefore, an early recognition of CFRD is a prerequisite for a successful management of CF patients. Insulin therapy of CFRD may delay progression of pulmonary changes. Pulmonary functions do not deteriorate within 5 years after onset of insulin therapy, in parallel with improved nutritional status. Screening of CFRD is based on oral glucose tolerance test (OGTT) after 10 years of age (golden standard). An additional intravenous glucose tolerance test (IVGTT) is provided in subjects with impaired glucose tolerance or diabetes mellitus to detect insulinopenia and to start individualised therapy. Regarding the prevalent finding of insulinopenia, an early insulin therapy is started as early as possible if necessary to
90
prevent serious consequences of developing clinical diabetes on nutritional status and pulmonary functions. Special nutritional team takes care of diabetic diet in CFRD. In these subjects, diet is based on different principles in comparison to other diabetes subtypes. The food energy content has to be substantially increased and carbohydrates only moderately regulated. Any unexplained deterioration of nutritional status or pulmonary functions in CF patients should be suspected of CFRD. Key words: cystic fibrosis related diabetes, screening, therapy, insulin, OGTT, IVGTT K.
Úvod
Patofyziologie CFRD
Cystická fibróza (CF) je závažné autozomálně recesivně dědičné onemocnění, které výrazně zkracuje délku života. Do roku 1957 byl medián přežití nemocných 5 let; v dalších desetiletích se vlivem nových léčebných strategií postupně prodlužoval a dnes dosahuje ve vyspělých zemích 32 let [10]. S prodlužováním střední délky života se však začínají objevovat i některé komplikace dříve neznámé nebo vzácné. První zmínky o výskytu diabetu u CF byly publikovány roku 1938 [5]. Asociace diabetu a CF se však potvrdila až mnohem později, v roce 1969 [12]. Diabetes mellitus nese u pacientů s CF rysy jak diabetu prvního typu – inzulinopenii, tak diabetu druhého typu. Také proto je používán specifický název cystic fibrosis related diabetes (CFRD). CFRD je spojen s vyšší morbiditou a mortalitou. U pacientů s CFRD se zhoršuje stav výživy a progreduje postižení plic [18]. Mortalita je 6krát vyšší než u stejně starých pacientů s CF s normální glukózovou tolerancí [11]. U žen se objevuje diabetes v průměru o 5 let dříve v porovnání s muži.
Patofyziologie CFRD není dodnes jasná. Podle histologických preparátů je patrné, že v počátečních stadiích dochází k dilataci pankreatických duktů a k fibróze acinů. Postupně se pankreas fibroticky přestavuje, což vede k atrofii acinů. V důsledku toho zřejmě dochází k redukci počtu ostrůvků a tím ke snížení počtu funkčních beta buněk. Jiní autoři předpokládají, že fibrózní vazivo izoluje ostrůvky a zároveň jimi prorůstá. Může tedy jít spíše o izolaci než o redukci počtu ostrůvků [1, 23]. Důsledkem je v každém případě nedostatečné uvolňování inzulinu, postupný rozvoj porušené glukózové tolerance a následně CFRD. Kromě snížené sekrece inzulinu (inzulinopenie) je snížena i sekrece glukagonu a pankreatického polypeptidu [19]. Zároveň je však zvýšena sekrece somatostatinu, inhibitoru inzulinové sekrece, což ještě prohloubí inzulinopenii [24]. Dlouho diskutovanou otázkou je inzulinová rezistence. Výsledky studií jsou kontroverzní, nepochybně však závisejí na fázi nemoci, ve které pacienty vyšetřujeme. Studie potvrzují, že zpočátku je u CF pacientů senzitivita k inzulinu zvýšena oproti zdravé populaci [2, 6, 7, 31]. Později se začínají objevovat hyperglykémie, vedoucí k rozvoji periferní inzulinové rezistence, kterou dále potencují interkurentní infekty a často podávaná léčba kortikoidy [26]. Negativní vliv na glukózovou toleranci u pacientů s CF má i zvýšená hepatální inzulinová rezistence. K dalšímu zhoršování glycidového metabolismu přispívá zvýšená hepatální produkce glukózy a zvýšená clearance inzulinu, tzn. že nedostatečná produkce inzulinu je ještě potencována jeho rychlejším odbouráváním [14, 15].
Výskyt CFRD Výskyt CFRD je uváděn v jednotlivých populacích ve velkém rozptylu. Údaje o prevalenci závisejí hlavně na úrovni péče o nemocné a na používaných metodách screeningu CFRD [7, 8, 22]. Výskyt CFRD ovlivňuje hlavně věk, pankreatická insuficience, četnost infekcí, terapie kortikoidy a pohlaví. Do 10 let věku se diabetes u nemocných s CF objevuje raritně, maximálně u 1 % pacientů. Naopak po 18. roce věku četnost CFRD stoupá k hodnotám 12–34 %, po 30. roce se objevuje porucha glukózové tolerance nebo CFRD téměř u 50 % nemocných.
Screening CFRD O způsobu provádění screeningu CFRD dosud nebylo dosaženo konsensu [3, 21, 27]. Časté vyšetřování zatěžuje pacienta, ale zároveň je prokázáno, že pozdě diagnostikovaný CFRD negativ91
ně ovlivňuje životní prognózu pacientů. Pravidelný a efektivní screening glukózové tolerance, včasná diagnóza CFRD ještě před zhoršováním klinického stavu a funkcí plic a následná adekvátní léčba jsou nezbytné. V řadě případů může screening efektivně zlepšit životní prognózu CF pacientů. Glykosylovaný hemoglobin je cenným ukazatelem kvality kompenzace již léčeného diabetu, nelze jej však použít ke screeningu CFRD [9]. Vyšetřování glykémie nalačno [4] či náhodné glykémie v průběhu dne je schopno detekovat pouze část pacientů s rozvíjejícím se CFRD, většinu pacientů však nezachytí. V našem souboru měla převaha pacientů glykémii nalačno v normálním pásmu, i když orální glukózový toleranční test (OGTT) již ukázal diabetickou křivku. Na rozdíl od praxe ve Spojených státech považuje řada evropských autorů za zlatý standard diagnostiky CFRD vyšetření glukózové tolerance pomocí OGTT. Protože před 10. rokem je výskyt diabetu raritní (kolem 1 %), zahájit systematický screening CFRD se doporučuje až po dosažení tohoto věku. Stále se diskutuje o tom, zda je nutné vyšetřovat pacienty v dobrém klinickém stavu. V našem centru začínáme vzhledem k závažnosti CFRD vyšetřovat všechny pacienty starší 10 let. OGTT může odhalit poruchu glukózové tolerance či diabetes mellitus, nepomáhá ale posoudit produkci inzulinu. Jednoznačně se prokázalo, že u CF pacientů se na rozvoji CFRD významně podílí inzulinopenie. Rutinní vyšetření sekrece inzulinu pomocí intravenózního glukózového tolerančního testu (IVGTT) se v rámci screeningu neprovádí, zatím jde pouze o výzkumnou metodu. Doporučený algoritmus vyšetřování pacientů s CF znázorňuje schéma 1. OG TT
NG T
PG T nebo DM
opakovat po roce
IVG TT
NG T
inzulinopenie
opakovat po roce
zahájit léčbu inzulinem
Vyšetřování glukózové tolerance u pacientů s CF Včasná diagnostika CFRD je založena na laboratorních vyšetřeních, nikoliv na příznacích klinicky rozvinutého diabetu. Typická diabetická ketoacidóza u pacientů s CF je vzácná, protože kromě snížené inzulinové sekrece je snížena i sekrece glukagonu. Diabetes se u CF pacientů většinou manifestuje plíživě. Podezření na CFRD budí hlavně zhoršování stavu výživy i při intenzivní nutriční podpoře a při nevelkých zánětlivých komplikacích, zhoršující se růstová rychlost ještě před projevy tělesného strádání neodpovídající věku a stupni puberty, výrazně opožděná puberta. Velmi záhy, současně s diskrétními projevy tělesného strádání, navazuje nevysvětlitelné zhoršování funkce plic, a to 2–4 roky před manifestací diabetu [27] (tab. 1). Tab. 1. Klinické symptomy upozorňující na možnost diabetu u pacientů s cystickou fibrózou. • • • • •
zhoršování stavu výživy i při intenzivní nutriční podpoře nízká růstová rychlost neodpovídající věku opožděná puberta nevysvětlitelné zhoršení funkcí plic polyurie a polydipsie jsou až pozdními příznaky
Při těchto klinických příznacích je vždy nutné pátrat cíleně po možné poruše glukózové tolerance. Je-li porušená glukózová tolerance zjištěna, je potřebné pomocí IVGTT ozřejmit vliv inzulinopenie na výše uvedené klinické projevy. Naše pozorování potvrdilo skutečnost, že i pacienti s porušenou glukózovou tolerancí při OGTT mohou mít výraznou inzulinopenii [16]. V našem souboru 144 CF pacientů starších 10 let má 59 % normální glukózovou toleranci. U 28 % jsme zjistili porušenou glukózovou toleranci (PGT), z toho 25 % pacientů má při PGT již výraznou inzulinopenii, tzn. že pouze 3 % pacientů s PGT mají ještě normální produkci inzulinu. CFRD má 13 % pacientů, z toho 5 % má CFRD s hyperglykémií nalačno [16] (graf 1).
Schéma 1. Doporučený algoritmus vyšetřování glukózové tolerance pacientů s cystickou fibrózou starších 10 let. DM – diabetes mellitus; IVGTT – intravenózní glukózový toleranční test; NGT – normální glukózová tolerance; OGTT – orální glukózový toleranční test; PGT – porušená glukózová tolerance
92
Graf 1. Glukózová tolerance u pacientů s cystickou fibrózou starších 10 let (n = 144). DM – diabetes mellitus, IP – inzulinopenie, NGT – normální glukózová tolerance, PGT – porušená glukózová tolerance, RH – ranní hyperglykémie
Výše uvedené důvody vedly na řadě pracovišť k rozhodnutí pravidelně vyšetřovat glukózovou toleranci u dětí s CF od 10. roku věku, ideálně pomocí OGTT.
hyperglykémie, později i hyperglykémie nalačno, pak se monitorování glykémií významněji neliší od monitorování pacientů s klasickým diabetes mellitus 1. typu, tak jak to známe u našich diabetických dětí.
Laboratorní kritéria pro diagnostiku CFRD
Principy terapie CFRD
Z laboratorních kritérií se pro diagnostiku CFRD používá buď glykémie nalačno, nebo glykémie zachycená ve 120. minutě OGTT. CFRD potvrzuje glykémie nalačno nad 7 mmol/l zjištěná opakovaně, případně glykémie nad 11,1 mmol/l z náhodného odběru v průběhu dne, stejně jako glykémie nad 11,1 mmol/l ve 120. minutě OGTT. K významně ohroženým pacientům patří i ti, u kterých byla zachycena porušená glukózová tolerance, tj. glykémie ve 120. minutě OGTT mezi 7,8–11,1 mmol/l (tab. 2).
Léčbu CFRD volíme podle typu a závažnosti poruchy. Efektivně vedená léčba má za úkol stabilizovat či zlepšit funkce plic, udržet či zlepšit stav výživy a umožnit fyziologický růst a rozvoj puberty. Během léčby je proto nezbytné udržet glykémie blízko fyziologických hodnot nejenom preprandiálně, ale i postprandiálně. Léčba musí být dostatečně flexibilní a pro pacienta na dané období co možná nejjednodušší proto, aby mu umožnila běžný život bez zbytečných omezení.
Tab. 2. Diagnostická kritéria diabetes mellites vázaného na cystickou fibrózu.
Terapie perorálními antidiabetiky
• glykémie nalačno ≥7,0 mmol/l ve dvou či více vyšetřeních • glykémie ve 120. minutě OGTT ≥11,1 mmol/l • glykémie nalačno ≥7,0 mmol/l v kombinaci s náhodně zjištěnou glykémií ≥11,1 mmol/l • náhodně zjištěná glykémie ≥11,1 mmol/l spolu s příznaky diabetu
Podle výsledku OGTT dělíme pacienty s CF do 4 skupin: • normální glukózová tolerance • porušená glukózová tolerance • diabetes mellitus bez hyperglykémie nalačno • diabetes mellitus s hyperglykémií nalačno (tab. 3).
Monitorování glykémií I když pro počáteční stadia CFRD jsou typické vcelku stabilní glykémie, je nutné vybavit pacienty s PGT a prokázanou inzulinopenií či CFRD bez lačné hyperglykémie glukometrem k včasnému záchytu postprandiálních hyperglykémií. Postačuje monitorovat glykémie jednou za 7–10 dní, a to vždy před jídlem a za 1 hodinu po jídle. Jakmile se začnou objevovat postprandiální
Některá pracoviště se pokoušejí využít u pacientů s diabetem bez hyperglykémie nalačno léčbu perorálními antidiabetiky ve snaze ovlivnit zejména inzulinovou rezistenci. Efekt je však pouze přechodný, přechod na terapii inzulinem je u většiny pacientů pouze otázkou krátké doby.
Terapie inzulinem Inzulin patří k anabolickým hormonům. Působí nejen na metabolismus glukózy, ale ovlivňuje i metabolismus tuků a bílkovin. Nedostatečná inzulinová sekrece, inzulinová rezistence a zvýšená clearance inzulinu přispívají ke katabolismu proteinů [13, 15, 27]. Proto jsou CF pacienti s CFRD výrazně ohroženi chronickým proteinovým katabolismem. Dlouhodobý proteinový katabolismus přispívá ke zhoršování stavu výživy a pravděpodobně následně i ke zhoršení funkce plic. Je tedy zřejmé, že inzulinopenie je daleko významnějším faktorem, než se původně myslelo. Prospektivní studie prokázaly, že 2–4 roky před manifestací CFRD dochází právě ke zhoršování výše uvedených parametrů.
Tab. 3. Klasifikace glukózové tolerance podle ADA (American Diabetes Association) – doporučení z roku1998. Normální glukózová tolerance Porušená glukózová tolerance CFRD bez hyperglykémie nalačno CFRD s hyperglykémií nalačno
Glykémie nalačno <7,0 mmol/l <7,0 mmol/l <7,0 mmol/l ≥7,0 mmol/l
OGTT – glykémie ve 120. minutě <7,8 mmol/l 7,8–11,1 mmo/l ≥11,1 mmol/l OGTT neprovádět
93
Tab. 4. Nutriční doporučení u dětí s diabetes mellitus 1. typu (DM1) a s diabetes mellitus vázaným na cystickou fibrózu (CFRD).
Sacharidy
DM1 100 % doporučeného množství energie (nebo méně) 30 % energetického příjmu (omezení nasycených tuků) Množství omezeno podle jídelního plánu
Volné cukry (zejména sacharóza)
Povoleno maximálně 25 g/den
Vláknina Soli
Doporučována Snížený příjem
Energie Tuky
Naopak při včas zahájené léčbě inzulinem se během 1–2 let může zpomalit progrese plicních změn, zároveň dochází ke zlepšení stavu výživy [17, 20, 25, 28] a proteinový katabolismus je odvrácen. Reisman a spolupracovníci [29] zjistili, že funkce plic 5 let po zahájení léčby inzulinem se nezhoršují, na rozdíl od kontrolní skupiny, kde dochází k postupnému zhoršování funkce plic. Otevírá se tedy otázka, jaká jsou optimální kritéria pro zahájení léčby inzulinem. Léčba inzulinem u CFRD je vysoce individuální, závisí na stadiu onemocnění. Zpočátku lze s výhodou využít buď intermediární NPH inzulin (Humulin N nebo Insulatard HM) v jedné ranní injekci, později při postprandiálních hyperglykémiích využíváme směsi inzulinu – nejčastěji Mixtard 30/70 jednou či dvakrát denně (ráno a večer). U plně rozvinutého CFRD se léčba neliší od klasického diabetes mellitus 1. typu, využívají se vícečetné injekce inzulinu. Vzhledem k tomu, že energetický příjem u pacientů s CF musí být vyšší než u jejich vrstevníků, s výhodnou lze rovněž využít inzulinové pumpy pro větší flexibilitu a možnost většího množství jídla při svačinách či druhých večeřích.
Dieta u CFRD Dieta u pacientů s CFRD patří do rukou specializovaného nutričního týmu, nikoliv pouze do rukou běžného diabetologa. Pacientům s CFRD nikdy neomezujeme sacharidy a energetický příjem tak, jak je to obvyklé při léčbě jiného typu diabetu. Doporučený energetický příjem je v průměru 120–150 % obvyklého denního množství ve vztahu k věku. V některých případech volíme na přechodnou dobu až 200 % obvyklé dodávky energie. Dieta u CFRD musí být bohatá na tuky i bílkoviny. Vzhledem k problémům s resorpcí tuků doporučujeme zvýšit přísun tuků na 40 % celkového množství energie. Nedoporučujeme restrikci žádného typu tuků, je tedy dovolena konzumace i nasycených tuků. 94
CFRD 120–150 % doporučeného množství energie 30–40 % energetického příjmu (žádná restrikce typu tuků) Množství sacharidů omezeno pouze rámcově Povoleno opakovaně menší množství během dne Nedoporučována ve větším množství Zvýšený příjem
Bílkoviny ve stravě neomezujeme, renální selhání u CFRD jako projev komplikace diabetu je vzhledem k době trvání CFRD jen ojedinělé. Samostatnou kapitolu tvoří sacharidy. Na rozdíl od tuků a bílkovin pacienti s CF velmi dobře vstřebávají sacharidy. Ty tvoří důležitou složku energetického příjmu. Doporučované množství sacharidů, které je vhodné pro ostatní diabetické pacienty, je u pacientů s CFRD absolutně nedostatečné. Nasazení takové diety by naopak vedlo ke ztrátě hmotnosti a k následnému celkovému zhoršení klinického stavu. Doporučujeme proto během dne opakovaný a dostatečný příjem sacharidů. U počátečních stádiích diabetu dokonce vůbec neomezujeme například menší množství sacharózy nebo fruktózy opakovaně několikrát během dne. Doporučujeme je konzumovat spolu s tuky, které zpomalují resorpci sacharidů a tím vzestup glykémie nemší (čokolády, používání šlehačky apod.). Jediné omezení je u sladkých nápojů, které zásadně nedoporučujeme. Na rozdíl od ostatních diabetických nemocných je vyšší podíl vlákniny ve stravě při CFRD nežádoucí. Vláknina budí pocit přesycenosti a tím dochází ke snížení energetického příjmu. Výsledkem mohou být také poruchy trávení a úbytek hmotnosti [27] (tab. 4).
Závěr Včasná diagnostika a léčba diabetes mellitus vázaného na cystickou fibrózu patří do rukou specializovaného týmu, který je seznámen se specifiky tohoto onemocnění. Strategie léčby a doporučovaná dieta se odlišuje od pacientů s diabetem jiné etiologie. Neomezujeme energetický příjem ani příjem tuků. Konzumace sacharidů je omezena pouze rámcově a významně se liší od běžných doporučení pro jiné typy diabetu. Pouze týmová spolupráce může vést k úspěšné léčbě CFRD a tím zlepšit životní prognózu našich CF pacientů.
Problematika je řešena s podporou VZ FN Motol 64203.
Literatura 1. Abdul-Karim FW, Dahms BB, Velasca ME, et al. Islet of Langerhans in adolescents and adults with cystic fibrosis. Arch. Pathol. Lab. Med. 1986;110: 602–606. 2. Ahmad T, Melson R, Taylor R. Insulin sensitivity and metabolic clearance rate of insulin in cystic fibrosis. Metabolism 1994;43: 163–167. 3. Allen HF, Gay EC, Klingensmith GJ, Hamman RF. Identification and treatment of cystic fibrosis-related diabetes. Current Opinion in Endocrinology, Diabetes and Obesity1998;21: 943–948. 4. American Diabetes Association Clinical Practice Recommendations. Diabetes Care 1998; S1. 5. Andersen DH. Cystic fibrosis in the pancreas and its relationship to celiac disease. Am. J. Dis. Child. 1938;56: 344–399. 6. Cucinotta D, Nibali SC, Attigo T, et al. Beta cell function, peripheral sensitivity to insulin and islet cell autoimmunity in cystic fibrosis patients with normal glucose tolerance. Horm. Res. 1990; 34: 33–38. 7. Cuccinotta D, De Luca F, Scoglio R, et al. Factor affecting diabetes mellitus onset in cystic fibrosis: evidence from a 10-yaers follow-up study. Acta Pediatr. 1999;88: 389–393. 8. Cystic Fibrosis Foundation Patient Registry 1997. Annual data report. Bethesda, MD: Cystic Fibrosis Foundation, 1998. 9. Schepper J, Dab I, Derde MP, Loeb H. Oral glucose tolerance testing in cystic fibrosis: Correlations with clinical parameters and glycosylated haemoglobin determinations. Eur. J. Pediatr. 1991;150: 403–406. 10. Doershuk CF (ed). Cystic Fibrosis in the 20th Century. People, Events and Progress. Cleveland, Ohio: AM Publishing Ltd., 2001, XII. 11. Finkelstein SM, Wielinski CL, Elliot GR, et al. Diabetes mellitus associated with cystic fibrosis. J. Pediatr. 1988;112: 373–377. 12. Handwerger S, Roth J, Gorden P, et al. Glucose intolerance in cystic fibrosis. N. Engl. J. Med. 1969;281: 451–461. 13. Hardin DS, LeBlanc A, Lukenbaugh S, et al. Proteolysis associated with insulin resistance in cystic fibrosis. Pediatrics 1998;101: 433–437. 14. Hardin DS, LeBlanc A, Para L, Seilheimer DK. Hepatic insulin resistance and defects in substrate utilization in cystic fibrosis. Diabetes 1999;49: 1082–1087. 15. Hardin DS, LeBlanc A, Marschall G, Seilheimer DK. Mechanism of insulin resistance in cystic fibrosis. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2001;281: 1022–1028. 16. Koloušková S, Zemková D, Bartošová J, Šumník Z, Vávrová V. Vývoj porušené glukózové tolerance a diabetu u pacientů s cystickou fibrózou. Čes.-slov. Pediat. 2003;58: 270–273. 17. Koloušková S, Zemková D, Bartošová J, Šumník Z, Vávrová V. Early insulin treatment in insulinopenic CF patients improves body composition and stabilizes pulmonary function. J. Cystic Fibrosis 2003;2: S78.
18. Lanng S, Thorsteinsson B, Nerup J. Koch C. Influence of the development of diabetes mellitus on clinical status in patients with cystic fibrosis. Eur. J. Pediatr. 1992;151: 684–697. 19. Lanng S, Thorsteinsson B, Roder ME, et al. Pancreas and gut hormone responses to oral glucose and intravenous glucagon in cystic patients with normal, impaired and diabetic glucose tolerance. Acta Endocrinol. 1993;128: 207–214. 20. Lanng S, Thorsteinsson B, Nerup J, Koch C. Diabetes mellitus in cystic fibrosis: effect of insulin therapy on lung function and infections. Acta Pediatr.1994;83: 849–853. 21. Lanng S, Hahnsen A, Thorsteinsson B, Nerup J, Koch C. Glucose tolerance in patients with cystic fibrosis: five year prospective study. Brit. Med. J. 1995;311: 655–659. 22. Lanng S, Thorsteinnson B, Nerup J, et al. Diabetes mellitus in cystic fibrosis: a ten-year prospective study. Diabetologia 2000;43: 107A. 23. Lohr M, Goerchen P, Nizze H, et al. CF associated islet changes may provide a basis for diabetes: a immunocytological and morphometrical study. Virchows Ach. f. pathol. Anat. u. Physiol. 1989;414: 179–185. 24. Meacham LR, McKean LP, Buchanan CN, et al. Selective preservation of somatostatin secretion in CF patients with diabetes. Pediatr. Pulmonol. 1991;Suppl 6: 333A. 25. Milla CE, Warwick WJ, Moran A. Trends in pulmonary function in patients with cystic fibrosis correlate with the degree of glucose intolerance at base. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2000;162: 891–895 26. Moran A, Doherty L, Wang X, et al. Abnormal glucose metabolism in cystic fibrosis. J. Pediatr. 1998;133: 10–17. 27. Moran A, Hardin D, Rodman D, et al. Diagnosis, screening and management of cystic fibrosis related diabetes mellitus. A consensus conference report. Diabetes Research and Clinical Practice 1999;45: 61–73. 28. Nousia-Arvanitakis S, Galli-Tsinopoulou A, Karamouzis M. Insulin improves clinical status of patients with cystic fibrosis related diabetes mellitus. Acta Pediatr. 2001;90: 515–519. 29. Reisman J, Corey M, Canny G, Levison H. Diabetes mellitus in patients with cystic fibrosis effect on survival. Pediatrics 1990;86: 374–377. 30. Report of the Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus. Diabetes Care 1997;20:1183–1197. 31. Wilmhurst EG, Soeldner JS, Holsclaw DS, et al. Endogenous and exogenous insulin response in patients with cystic fibrosis. Pediatrics 1975;55: 75–82.
MUDr. Stanislava Koloušková, CSc. Pediatrická klinika UK 2. LF Fakultní nemocnice Motol V Úvalu 84 150 06 Praha 5 e-mail:
[email protected]
95
Čes.-slov. Pediat., 2008, roč. 63, č. 2, s. 96-105.
Novorozenecký screening v České republice a v Evropě Votava F., Strnadová K. Klinika dětí a dorostu UK 3. LF a FN Královské Vinohrady, Praha přednosta doc. MUDr. F. Votava, PhD.
Věnováno k významnému životnímu jubileu doc. MUDr. Věry Vávrové, DrSc. Souhrn Přehledový článek informuje čtenáře o aktualitách v novorozeneckém screeningu v České republice a evropských státech. Klíčová slova: novorozenecký screening, Česká republika, fenylketonurie, kongenitální hypotyreóza, kongenitální adrenální hyperplazie, cystická fibróza
Summary Newborn Screening in the Czech Republic and in Europe The aim of this review article is to inform readers about news in neonatal screening in the Czech Republic and other European countries. Key words: neonatal screening, Czech Republic, phenylketonuria, congenital hypothyroidism, congenital adrenal hyperplasia, cystic fibrosis V.
Úvod Novorozeneckým screeningem (NS) se rozumí aktivní a celoplošné (celostátní) vyhledávání chorob u novorozenců v jejich časném, preklinickém stadiu. Pod pojem NS lze zahrnout klinické vyšetření neonatologem či pediatrem při pátrání po vrozených vývojových vadách či vrozených infekcích, vyšetření ortopedem při vyhledávání vrozené dysplazie kyčlí, vyšetření oftalmologem při vyhledávání vrozené katarakty [1, 2], vyšetření sluchu při vyhledávání vrozené hluchoty [3] či ultrazvukové vyšetření ledvin k časnému záchytu vrozených vývojových vad urotraktu [4]. Předmětem sdělení je NS v užším smyslu, čímž se rozumí vyhledávání chorob na základě stanovení koncentrace specifické látky – analytu, resp. někdy i průkazu genové mutace v suché kapce krve odebírané na filtrační papírek všem novorozencům v dané populaci. Kapky krve se po 96
zaschnutí odesílají běžnou poštou do příslušných laboratoří k analýze. Systém NS nespočívá pouze v laboratorní analýze, ale zahrnuje celou logistiku preanalytické části (způsob, časování odběrů, informace rodičům), analytické části (jaké analyty jakým způsobem a kde jsou měřeny) a postanalytické části (systém vyhodnocování a zpracování dat screeningu, návaznost na klinická pracoviště, dlouhodobé „follow-up“ pacientů a systému NS, skladování a využití vzorků). Smyslem článku je přiblížit čtenářům současný pohled na problematiku NS v ČR a Evropě. V ČR je logistika NS dána „Metodickým opatřením MZ ČR“, které bylo naposledy aktualizováno v červenci 2003 [5]. Toto opatření je pro náš zdravotnický systém závazné, definuje „lege artis“ postup. S rozvojem NS podléhá opakovaným aktualizacím a není smyslem článku ho rozebírat či opisovat. Z pohledu celoevropského je pro systémy NS v jednotlivých státech charakteristická značná
Tab. 1. Přehled pravidelně prováděných celoplošných novorozeneckých screeningů v Evropě (celkem 43 států včetně Turecka, Skotsko a Wales počítány samostatně). Choroba PKU
Prevalence 1:8000
PES 41
CH
1:2700
42
Metody MS/MS, I, BI, C I
CAH
1:10 000
13
I
CF
1:4000
8
I+MG
¨
Smysl screeningu, poznámky Dieta zabrání nevratnému poškození CNS. Neprovádí Finsko a Malta z důvodu nízké prevalence Substituce zabrání nevratnému poškození CNS. Neprovádí Moldavsko z ekonomických důvodů Substituce zabrání život ohrožující solné krizi a u lehčích forem zabrání předčasné pubertě se ztrátou dospělé výšky. Provádí Rakousko, Belgie, Francie, Německo, Itálie, Lucembursko, Holandsko, zčásti Rusko, Slovensko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a ČR Komplexní léčba zahájená do 2 měsíců věku zlepšuje průběh a prognózu. Provádí Rakousko, Belgie, Francie, Itálie, Skotsko,
GAL
1:40 000
8
BI, I
MCADD
1:10 000
8
MS/MS
BD
1:80 000
6
I
G6PDD
až 1:25
1
I
5
MS/MS
Rozšířený (kromě PKU a MCADD) novoroz. screening dědičných metabolických poruch – „rakouské spektrum“: MSUD 1:200 000 Tyr 1 Cit
1:100 000 1:70 000
ASLD Hom CPTD I, II, CTD, KTD, CACTD GA I IVA LCHADD, VLCADD, HMG-CoA LD, 3-MCCD MMA PA
1:70 000 1:200 000 1:100 000
1:80 000 1:50 000 1:80 000
1:50 000 1:100 000
Španělsko, Wales, Velká Británie Včasná dieta zabrání metabolické krizi se selháním jater, poškození CNS a oslepnutí, zlepšuje dlouhodobý neurologický stav. Provádí Rakousko, Belgie, Německo, Irsko, Itálie, Švédsko, Švýcarsko a Španělsko Dieta a substituce zabrání život ohrožujícímu selhání energetického metabolismu. Provádí Rakousko, Holandsko, Belgie, Německo, Itálie, Španělsko, Velká Británie, Švýcarsko Substituce sníží riziko metabolické krize a poškození CNS. Provádí Rakousko, Belgie, Německo, Itálie, Švédsko, Švýcarsko Vyloučení zevních faktorů, které vyvolávají hemolytickou krizi. Provádí Řecko. Uvedená prevalence platí pro endemické oblasti. Provádí: Rakousko (18 metabol. poruch), Belgie (14 poruch), Holandsko (10 poruch), Německo (7 poruch), Portugalsko (8 poruch)
Dieta sníží riziko život ohrožujícího metabolického rozvratu a poškození CNS Léčba zabrání časnému selhání jater Komplexní léčba sníží riziko metabolického rozvratu s hyperamonémií – „Rey like“ syndromu Léčba je prevencí poškození CNS Dieta a substituce sníží riziko život ohrožujícího metabolického rozvratu a poškození CNS
Dieta a substituce zabrání život ohrožujícímu selhání energetického metabolismu
Komplexní léčba sníží riziko život ohrožujícího metabolického rozvratu
Vysvětlivky: PES = počet evropských států provádějících daný screening; PKU = fenylketonurie; CH = kongenitální hypotyreóza; CAH = kongenitální adrenální hyperplazie; CF = cystická fibróza; GAL = galaktosémie; MCADD = deficit dehydrogenázy „medium-chain acyl-CoA“; BD = deficit biotinidázy; G6PDD = deficit glukózo-6-fosfát dehydrogenázy; MSUD = nemoc javorového sirupu; Tyr I = tyrozinémie I. typu; Cit = citrulinémie; ASLD = deficit lyázy argininsukcinátu; Hom = homocystinurie; CPTD I, II = deficit karnitin palmitoyltransferázy I, II; CTD = deficit transportéru karnitinu; KTD = deficit ketothiolázy; CACTD = deficit karnitin-acylkarnitintranslokázy; GA I = glutarová acidurie I. typu; IVA = izovalerová acidurie; LCHADD = deficit dehydrogenázy „long-chain acylCoA“; VLCADD = deficit dehydrogenázy „very long-chain acylCoA“; HMG-CoA LD = deficit lyázy „3hydroxy-3-methylglutaryl-CoA“; 3-MCCD = deficit karboxylázy „3-methylcrotonyl-CoA“; MMA = metylmalonová acidurie; PA = propionová acidurie; MS/MS = tandemová hmotnostní spektrometrie; I = imunoesej (fluoro-, enzymo- či radio-); BI = inhibice růstu bakterií; C = chromatografie; MG = molekulárně genetické vyšetření
97
roztříštěnost a nejednotnost ve všech částech logistiky systémů. Příčinou je, že se systémy NS vyvíjely na základě konkrétních historických, geografických, medicínských, ekonomických i politických podmínek daného státu a tyto vlivy i nadále rozhodují o fungování celého systému. Neexistuje jeden univerzální, nejlepší systém NS. Evropskou nejednotnost je možné dokumentovat růzností spektra screenovaných chorob v jednotlivých státech (tab. 1) nebo růzností počtu screeningových laboratoří. Dvacet dva státy ze 43 evropských má jednu centrální screeningovou laboratoř (např. Rakousko, Slovensko, Portugalsko, Švédsko), 7 států je pokryto 2–5 laboratořemi (např. ČR, Holandsko, Švýcarsko, Belgie) a 14 států má více laboratoří (např. Polsko 8, Německo 13, Francie a Itálie 22, extrémem je Finsko, kde neexistují centrální laboratoře, analýza se provádí prakticky v každé porodnici) [6, 7]. Je nasnadě, že ve státech s menším počtem laboratoří se nové (= drahé) technologie NS zavádí ekonomicky i organizačně snadněji. Logistika systému může být někdy překážkou zavedení nového NS, které je možné jen po sofistikované změně systému (příkladem může být absence centrálních laboratoří ve Finsku, která brání zavedení drahých technologií, či pozdní odběr vzorků ve Velké Británii, který znehodnocuje NS, u kterých o efektivitě rozhoduje včasnost výsledku). Společným jmenovatelem pro systémy NS v Evropě je používání metody suchých kapek krve a zahrnutí minimálně fenylketonurie a kongenitální hypotyreózy do spektra vyšetřova-
ných chorob. Dalším společným jmenovatelem je expanzivnost – snaha o zavádění nových novorozeneckých screeningů. Odborné mezinárodní zaštítění představuje ISNS (International Society of Neonatal Screening, www.isns-neoscreening.org), která pořádá celosvětové a regionální (kontinentální) kongresy. Šesté evropské setkání této organizace je plánováno na 26.–28. dubna 2009 v Praze. ISNS zveřejnila lexikon pojmů a termínů používaných v NS. V tabulce 2 je přehled a vysvětlení několika základních pojmů, které jsou použity v tomto článku, bez jejich definice si nelze učinit představu o problematice NS.
Historie a principy novorozeneckého screeningu Zakladatelem NS je profesor Robert Guthrie (1916–1995) z univerzity v Buffalu ve státě New York, USA. V roce 1963 vynalezl [8] a následně i zavedl do celoplošného provádění jednoduchou, levnou a spolehlivou metodu (založenou na inhibici růstu bakterií) pro novorozenecký screening fenylketonurie [9]. Zahájení celoplošného screeningu si vyžádalo formulování obecných pravidel pro jeho provádění, což učinili zadáním Světové zdravotnické organizace Wilson a Junger v roce 1968 [10]. Předpoklady pro zahájení celoplošného screeningu lze shrnout podle ISNS do následujících bodů [7, 10]:
Tab. 2. Vysvětlení základních pojmů používaných v novorozeneckém screeningu. Pojem „Cut-off“
Vysvětlení (podle ISNS – Mezinárodní společnost novorozeneckého screeningu) Hodnota koncentrace měřeného analytu v suché kapce krve na filtračním papíru, která jednoznačně definuje hranici pro negativní nález (výsledek) novorozeneckého screeningu příslušné choroby. Negativní výsledek se odesílajícímu pracovišti a rodinám nesděluje. Pozitivní nález Hodnota koncentrace měřeného analytu v suché kapce krve na filtračním papíru, která jednoznačně definuje hranici pro pozitivní nález (výsledek) novorozeneckého screeningu příslušné choroby. Rodina je kontaktována a proband je předán klinickému pracovišti k upřesnění diagnózy. Pozor: Hodnota negativity („cut-off“) a hodnota pozitivity jsou u některých screeningů rozdílné koncentrace analytu! Konkrétní hodnoty často závisí na dalších parametrech – věku novorozence při odběru vzorku a zralosti resp. porodní hmotnosti. „Recall“ Hodnota koncentrace měřeného analytu leží mezi hodnotou „cut-off“ a pozitivním nálezem. Screening je uzavřen jako nejasný nález. Rodina a proband jsou vyzváni k opakování screeningu – odběru suché kapky krve na filtrační papír. Pozor: Pokud je vyzván k jiné akci než opakování odběru suché kapky krve, spadá závěr screeningu do kategorie „pozitivní nález“. Pozor: Nesměšovat pojem „recall“ s pojmem „druhý screening“. „Recall rate“ Nutnost opakování odběru screeningu (v % případů) pro nejasný výsledek. Pozor: Nezapočítávat „druhé screeningy“, pokud první screening byl negativní (pod „cut-off“). PPV Pozitivní prediktivní hodnota („positive predictive value“). Určuje se ve formě desetinného čísla (0–1) pravděpodobnost, že pozitivní nález screeningu zachytil skutečnou chorobu. Je to podíl definitivně diagnostikovaných chorob a pozitivních nálezů ze screeningu. Druhý screening, Plánovaný, závazný, druhý odběr screeningu podle metodiky screeningu příslušné choroby. „second screening“ Je proveden vždy, nezávisle na výsledku prvního screeningu. Pozor: Nesměšovat s pojmem „recall“. Nesprávně se též označoval jako „rescreening“ či „sekundární screening“.
98
• Vyšetřovaná choroba musí být jasně definována – musí existovat jednoznačný diagnostický nástroj k potvrzení či vyloučení choroby. • Choroba představuje významný zdravotně sociální problém. Jak individuálně, tak i celospolečensky. • Choroba je častá, má v dané populaci určitou incidenci. Hranice incidence je relativní a je ovlivněna především klinickou závažností choroby, možnostmi léčby a faktory ekonomickými. Ve vyspělých zemích lze v současné době spatřovat tuto hranici v incidenci 1:50 000 až 100 000. • Zachycení choroby v jejím časném, presymptomatickém stadiu umožňuje taková terapeutická opatření, která zásadním způsobem pozitivně ovlivní průběh choroby, či dokonce sníží její mortalitu. Terapeutická opatření musí být dostupná a zajistitelná pro všechny zachycené jedince. Péče o pacienty je většinou soustřeďována do specializovaných center. • Existuje obecně uznaný screeningový test. Tj. choroba je v preklinickém stadiu detekovatelná obecně (odbornou veřejností) uznaným laboratorním testem v suché kapce krve s dostatečnou senzitivitou a specificitou. Hlavními měřítky věrohodnosti screeningového testu jsou: - Obecně přijatá hranice negativity (“cutoff”) a pozitivity. - Akceptovatelná zátěž zdravé populace jednak frekvencí opakování odběru NS pro nejasný výsledek – (“recall rate“) a především falešnou pozitivitou (PPV). Při zvažování hraje klíčovou roli, co falešná pozitivita u té které choroby pro zdravého jedince konkrétně představuje. - Akceptovatelná falešná negativita. • Společnost je schopna zajistit provádění laboratorního testu u všech svých novorozenců po stránce organizační a ekonomické. • Přínos NS má být pozitivní vůči jeho nákladům (pozitivní poměr „benefit/costs“). • Zavedený NS je kontinuální proces, jeho věrohodnost a účinnost – efektivita musí být trvale sledována a vyhodnocována. Je patrné, že řada uvedených tvrzení je relativní, závislá především na ekonomické síle společnosti. Technologický pokrok přináší i některé nové etické otázky v NS, na které není zatím jednoznačná konsensuální odpověď – např. zda důvodem k NS může být pouhá znalost diagnózy – z důvodů informované reprodukce či ušetření diagnostického martyria. Rozhodování o některých nových NS je značně komplikované a musí
být učiněno až po proběhlé pilotní studii v logistice systému NS konkrétního státu. S narůstající praktickou zkušeností s NS nabývá pro nás na stále větším významu bod akceptovatelné zátěže zdravé části populace opakováním screeningu – „recall rate“ a především falešnou pozitivitou. Jedná se o řešení etického dilematu, do jaké míry jsme oprávněni zatížit zdravé novorozence a jejich rodiny ve jménu záchytu skutečně nemocného jedince. Problém je o to palčivější, že uvedené jevy jsou kumulativní s každou nově zařazenou chorobou do spektra NS. Důkazem probíhající diskuse o tomto etickém problému je řada publikací [11–16]. Komunikace s rodinami s falešnou pozitivitou je časově a psychicky velmi náročná. Cílem je dosažení správného pochopení situace a přístupu k problému, aby se minimalizovala stigmatizace nové rodiny. Velmi nápomocná je předcházející adekvátní informovanost rodičů o NS, nejlépe písemně formou letáku, který bohužel v logistice NS v ČR stále chybí.
Pravidelně prováděné celoplošné novorozenecké screeningy V ČR je zmíněným metodickým pokynem [5] ustanoven a z prostředků veřejného zdravotního pojištění hrazen NS fenylketonurie, kongenitální hypotyreózy a kongenitální adrenální hyperplazie. Přehled laboratoří začleněných do systému NS je uveden v tabulce 3 i se základními informacemi o procentuálním pokrytí populace novorozenců, spádové oblasti, metodikách a parametrech „cut-off“ a pozitivních nálezů. NS fenylketonurie NS fenylketonurie je založen na měření koncentrace fenylalaninu (Phe) v suché kapce krve (semikvantitativně – mikrobiologickým bakteriálně inhibičním testem, tzv. Guthrieho metodou, nebo kvantitativně – chromatograficky, fluoro- či enzymo-imunoesejí, či tandemovou hmotnostní spektrometrií). Ve světě nastal jeho rozvoj po roce 1965. Hlavním smyslem včasné léčby je dietními opatřeními udržet normální hladinu Phe v plazmě a zabránit tím ireverzibilnímu poškození CNS. V ČR je prováděn od roku 1970 [17, 18]. V tabulce 4 je uveden přehled výsledků NS fenylketonurie v ČR za pětileté období 2002–2006. Kalkulované náklady NS na jednoho diagnostikovaného pacienta činily 86 tisíc Kč. NS kongenitální hypotyreózy NS kongenitální hypotyreózy je založen na měření koncentrace tyroxinu (T4) a/nebo tyreotropního hormonu (TSH) v suché kapce krve 99
100 kraje
Středočeského
11 % PN část Prahy a
19 % PN severní Morava a Slezsko
19 % PN jižní Morava
MS/MS, PC, IC
BI
BI
Fenylketonurie (analyt: Phe) Spádová Metoda oblast 51 % BI PN české kraje a část Prahy
<120 µmol/l = 2 mg/dl
<120 µmol/l = 2 mg/dl
<120 µmol/l = 2 mg/dl
<120 µmol/l = 2 mg/dl
„Cut-off“
>= 240 µmol/l = 4 mg/dl
>= 240 µmol/l = 4 mg/dl N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
2500 g N
N
2500 g N
Kongenitální hypotyreóza Kongenitální adrenální hyperplazie (analyt: TSH) (analyt: 17-OHP) Pozitivní Spádová Metoda „Cut-off“ Pozitivní Spádová Metoda „Cut-off“ * Pozitivní nález oblast nález oblast nález* >=240 62 % PN AD <15 mIU/l >=15 62 % PN AD <40 >=90 µmol/l celé Čechy mIU/l celé Čechy nmol/l nmol/l = ve věku ve věku 4 mg/dl 72–96 hod 72–96 a PH >= hod a 2500 g PH >= 2500 g >= 240 38 % PN D <15 >= 15 38 % PN D <40 >= 90 µmol/l celá mIU/l mIU/l celá nmol/l nmol/l = Morava Morava ve věku ve věku 4 mg/dl a Slezsko a Slezsko 72–96 72–96 hod hod a PH >= a PH >=
Vysvětlivky: Phe = fenylalanin, TSH = tyreotropní hormon, 17-OHP = 17- hydroxyprogesteron, PN = populace všech novorozenců v České republice, BI = semikvantitativní metoda (tzv. Guthrieho) s inhibicí růstu bakterií, MS/MS = tandemová hmotnostní spektrometrie, PC = papírová chromatografie, IC = iontoměničová chromatografie, AD = fluoroimunoesej autoDelfia®, D = fluoroimunoesej Delfia®, N = laboratoř neprovádí; * hodnoty „cut-off“ a pozitivních nálezů 17-OHP jsou významně závislé na stupni zralosti novorozence (resp. porodní hmotnosti) a věku při odběru vzorku
Praha 2
www.fnbrno.cz Ústav klinické biochemie, FN Ostrava, 17. listopadu 1790, 708 52 Ostrava www.fnspo.cz Ústav dědičných metabolických poruch, VFN, Ke Karlovu 2, 128 08 Praha 2 www.udmp.cz
Odd. klinické biochemie a hematologie, FN Brno, pracoviště Dětská nemocnice, Černopolní 9, 625 00 Brno
Brno
Ostrava
Klinika dětí a dorostu FN Královské Vinohrady, Šrobárova 50, 100 34 Praha 10 www.fnkv.cz
Praha 10
Laboratoře novorozeneckého screeningu v České republice Umístění Kontakt
Tab. 3. Přehled laboratoří novorozeneckého screeningu v České republice, jejich spádové oblasti, používané metodiky a hodnot „cut-off“ a pozitivních nálezů.
Tab. 4. Přehled výsledků novorozeneckého screeningu fenylketonurie.
Období
Oblast
1. 1. 2002 až 31. 12. 2006
Praha 10 Brno Ostrava Praha 2 Celá ČR
Fenylketonurie – ve sledovaném období se narodilo v ČR 492 177 živých novorozenců (ÚZIS) Počet Počet „Recall Počet Počet PPV vyšetření „recallů“ rate“ (%) pozitivních potvrzených nálezů PKU 260 199 203 0,08 52 34 0,65 96 143 140 0,15 30 7 0,23 94 397 156 0,16 19 8 0,42 56 671 77 0,13 18 7 0,39 507 410 576 0,11 119 56 0,47
Frekvence resp. prevalence 1:7653 1:13 734 1:11 799 1:8095 1:8789*
Vysvětlivky: ÚZIS = Ústav zdravotnických informací a statistiky ČR; PKU = klasická forma fenylketonurie; PPV = pozitivní prediktivní hodnota; frekvence PKU = vztaženo na počet vyšetření v dané oblasti; * prevalence PKU v ČR = vztaženo na počet živě narozených podle ÚZIS Pozn.: Pozitivní nálezy vedle skutečných klasických PKU zčásti zahrnují i tranzitorní hyperfenylalaninémie, kde přechodná dietní léčba je rovněž přínosem. Počet provedených vyšetření převyšuje počet živě narozených podle ÚZIS z důvodu částečného započítání povinného druhého screeningu u novorozenců s porodní hmotností 2500 g a méně.
(radio-, fluoro- či enzymo- imunoesejí). Ve světě se začal zavádět ve druhé polovině 70. let 20. století [19, 20, 21]. Hlavním smyslem je substitucí hormonů štítné žlázy zabránit ireverzibilnímu poškození CNS. V ČR je celoplošně prováděn od roku 1985 [22]. V tabulce 5 je uveden přehled výsledků. Náklady na jednoho zachyceného pacienta představovaly 278 tisíc Kč. NS kongenitální adrenální hyperplazie NS kongenitální adrenální hyperplazie je založen na měření koncentrace 17-hydroxyprogesteronu (17-OHP) v suché kapce krve (fluoro- či enzymo- imunoesejí). Počátky tohoto screeningu se ve světě datují od konce 70. let minulého století [23]. S cílem snížit „recall rate“ (tj. zvýšit specificitu) se recentně objevují snahy o zavedení druhého stupně – analýzy celého steroidního spektra pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie ve
spojení s kapalinovou chromatografií ve vzorcích s koncentrací 17-OHP mezi „cut off“ a pozitivní hodnotou [24]. Hlavním smyslem screeningu je substitucí hormonů nadledvin zabránit život ohrožujícímu metabolickému rozvratu a rozvoji předčasné puberty. Na základě pilotní studie [25] je celoplošně prováděn od roku 2006. Tabulka 6 shrnuje průběžné výsledky tohoto NS, náklady na zachycení jednoho pacienta činily 1 388 tisíc Kč. Pro přehled screeningových programů v jiných evropských státech uvádíme tabulku 1 vytvořenou na základě různých zdrojů [6, 26–31]. V tabulce jsou uvedeny pouze pravidelně prováděné celoplošné NS, které podléhají vývoji, změny či neúplnost informací jsou proto možné. V systému NS v ČR pociťujeme aktuálně následující hlavní problémy, které by měly být urychleně vyřešeny.
Tab. 5. Přehled výsledků novorozeneckého screeningu kongenitální hypotyreózy za pětileté období 2002–2006.
Období
Oblast
1. 1. 2002 až 31. 12. 2006
Praha 10 Brno Celá ČR
Kongenitální hypotyreóza – ve sledovaném období se narodilo v ČR 492 177 živých novorozenců (ÚZIS) Počet vyšetření Počet Počet PPV Frekvence pozitivních potvrzených resp. nálezů CH prevalence 311 922 183 74 0,40 1:4215 188 647 250 51 0,20 1:3698 500 569 433 125 0,29 1:3937*
Vysvětlivky: ÚZIS = Ústav zdravotnických informací a statistiky ČR; CH = permanentní kongenitální hypotyreóza; PPV = pozitivní prediktivní hodnota; frekvence CH = vztaženo na počet vyšetření v dané oblasti; * prevalence CH v ČR = vztaženo na počet živě narozených podle ÚZIS Pozn.: V případě novorozeneckého screeningu CH neexistuje opakování odběru suché kapky krve pro nejasný výsledek („recall“ a „recall rate“). Všechny pozitivní nálezy nad „cut-off“ jsou předávány klinickým pracovištím k potvrzení či vyloučení diagnózy. Pozitivní nálezy vedle skutečných permanentních hypotyreóz z části zahrnují i tranzitorní hypotyreózy, kde přechodná substituční léčba je rovněž přínosem. Počet provedených vyšetření převyšuje počet živě narozených podle ÚZIS z důvodu zčásti započítaného povinného druhého screeningu u novorozenců s porodní hmotností 1500 g a méně.
101
Tab. 6. Přehled průběžných výsledků novorozeneckého screeningu kongenitální adrenální hyperplazie od jeho celoplošného zahájení v roce 2006. Období do 31. 8. 2007 Od 7. 2. 2006 Od 1. 11.2006
Oblast
Počet vyšetření
Praha 10 Brno Celá ČR
111 494 35 859 147 353
Kongenitální adrenální hyperplazie Počet „Recall Počet Počet „recallů“ rate“ (%) pozitivních def. dg. nálezů CAH 665 0,60 29 11 315 0,87 12 1 980 0,66 41 12
PPV
Frekvence
0,37 0,08 0,29
1:10 135 1:35 859 1:12 279
Vysvětlivky: CAH = kongenitální adrenální hyperplazie; PPV = pozitivní prediktivní hodnota; frekvence = vztaženo na počet vyšetření v dané oblasti
V preanalytické části: - Absence tištěného informačního letáku o systému NS pro rodiče. Leták by byl nápomocný všem novorozeneckým pracovištím při získávání informovaného souhlasu k odběru suché kapky krve a i pro pochopení rodin event. potřeby opakování screeningu či dokonce falešné pozitivity. Návrh textu letáku je uveden v tabulce 7 a lze ho najít i na internetu (www.fnkv.cz). - Nepoužívání speciálních odběrových kopíček
(lancet), které svou konstrukcí na základě neurofyziologické teorie brány činí odběr bezbolestným s poskytnutím dostatečného množství kapilární krve. - V první polovině r. 2007 proběhlé skokové zdražení (z 5 na 30 Kč) screeningových kartiček výrobcem. Řešení uvedených problémů je podmíněno ekonomicky. Snažíme se navrhnout a zavést nový výkon „Odběr novorozeneckého screeningu“ pro
Tab. 7. Návrh textu informačního letáku o novorozeneckém screeningu pro rodiče. ý Co to je novorozenecký screening? Novorozenecký screening slouží ke zjištění některých vrozených nemocí dříve, než se tyto nemoci projeví a nezvratně poškodí zdraví dítěte – novorozenecký screening = maximum zdraví pro Vaše novorozené děťátko. Proč potřebujeme novorozenecký screening? Protože při včasné diagnóze umíme vyšetřované nemoci úspěšně léčit a tak předejít nezvratnému poškození zdraví. Nejdůležitější je zjistit a léčit nemoc včas, co nejdříve po narození, dříve než se stačí projevit. Jak se novorozenecký screening provádí? Vašemu novorozenému děťátku se odebere ve věku 72–96 hodin po narození několik kapek krve z patičky na filtrační papírek. U malého procenta novorozenců je zapotřebí za několik dní odběr kapek krve opakovat, protože výsledek prvního vyšetření nebyl jasný. Opakování odběru neznamená, že Vaše děťátko je nemocné. Dozvím se normální (negativní) nález? Ne. Screeningové laboratoře prohlášení o normálním nálezu nevydávají. Sama skutečnost, že Vás laboratoř nekontaktovala, znamená, že žádná nemoc nebyla zachycena. Při podezření na nemoc se s Vámi laboratoř aktivně spojí (přibližně za 1 týden) – proto je zapotřebí v porodnici přesně uvést kontakt na Vás – telefony a adresu. Bude-li mne laboratoř kontaktovat, znamená to, že moje děťátko je nemocné? Ne, pouze vzniklo podezření na nemoc. Screeningové vyšetření není definitivní stanovení diagnózy. Ta se ještě musí potvrdit dalším vyšetřením. Naléhavost podezření bývá různá a laboratoř Vám ji sdělí. Další kroky závisejí na naléhavosti a typu nemoci. Může se jednat jen o další odběr kapky krve nebo i o urychlené přijetí do nemocnice. Které nemoci se novorozeneckým screeningem vyšetřují? V současné době se vyšetřuje vrozené selhání funkce štítné žlázy (kongenitální hypotyreóza), vrozené selhání funkce nadledvin (kongenitální adrenální hyperplazie) a vrozené onemocnění látkové výměny bílkovin (fenylketonurie). Spektrum vyšetřovaných nemocí se postupně rozšiřuje. Jaká je pravděpodobnost, že moje děťatko bude mít některou z uvedených nemocí? Pravděpodobnost je velmi malá. Pouze přibližně jeden z 2000 novorozenců má některou z uvedených nemocí. Právě jemu ale novorozenecký screening může pomoci uchránit zdraví, někdy i život. Je možné, že se některá z nemocí novorozeneckým screeningem nerozpozná? Novorozeneckým screeningem lze rozpoznat pouze nemoci uvedené výše. Jen výjimečně může některá z uvedených nemocí diagnóze uniknout (tzv. falešně negativní nález). V těchto případech se jedná zpravidla o mírnější formy onemocnění. Máte zájem vědět o novorozeneckém screeningu více? Ptejte se svého lékaře, podívejte se na www odkazy jednotlivých chorob. Mohu odmítnout odběr kapek krve na novorozenecký screening? Žádáme Vás o zodpovědné zvážení tohoto kroku – zda je tento Váš osobní postoj úměrný riziku trvalého poškození zdraví z nezachycené nemoci. Pokud by se Vaše děťátko narodilo s některou z uvedených nemocí, ztrácí odmítnutím screeningu naději na včasnou léčbu. Poškození zdraví v důsledku pozdního zahájení léčby jsou závažná a nevratná. Za následky plynoucí z odmítnutí screeningu nesou odpovědnost rodiče.
102
neonatologická pracoviště a pediatry, který by finančně pokryl všechny náklady s odběrem NS spojené. V ideálním případě by měl být distribuován „kit novorozeneckého screeningu“ s letákem, odběrovými pomůckami, návodem k odběru, screeningovou kartičkou a obálkou pro odeslání do spádové laboratoře. V analytické části: - Z hlediska imunoesejí (TSH a 17-OHP) není významný problém. - Semikvantitavní bakteriálně inhibiční metoda pro měření PHE není sice z hlediska NS zdiskreditovaná, ale je „historicky přežitá“ a ve většině státu již nahrazena metodami kvantitativními. - Měl by být zaveden jednoznačný systém zevní kontroly kvality a certifikace (podle normy ISO) laboratoří [32, 33]. Tento způsob zabezpečení validity výsledků a sdílení spoluodpovědnosti za ně je ekonomicky náročný, ale do budoucna nutný. V postanalytické části: - Dlouhodobé vyhodnocování NS. Částečně saturováno tímto sdělením a mělo by se stát do budoucna pravidlem. - Zdánlivě okrajovým problémem je způsob skladování a retrospektivní použití suchých kapek krve. Měla by být přijata jednoznačná pravidla [34].
Pilotní novorozenecké screeningy Díky vědeckému a technologickému pokroku se značně navýšil počet chorob, které je možno diagnostikovat ze suché kapky krve na filtračním papírku. V současné době je to několik desítek chorob. Rozhodnutí o zavedení nového NS do jeho pravidelného celoplošného provádění se stává komplikovaným a musí být založeno na základě vyhodnocení jeho potřebnosti, proveditelnosti, účinnosti a zátěže zdravé části populace v podmínkách daného státu. Za tímto účelem probíhají pilotní studie. V ČR probíhají pilotní studie cystické fibrózy a rozšířeného NS dědičných metabolických poruch pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie. V některých evropských státech se již tyto NS pravidelně provádí – tabulka 1. Jejich event. celoplošné pravidelné provádění v ČR je předmětem aktuálního jednání odborných společností, MZ ČR a pojišťoven. Rozhodnutí lze očekávat v brzké době. NS cystické fibrózy (CF) je založen na stanovení koncentrace imunoreaktivního trypsinogenu (IRT) pomocí imunoeseje. IRT je dostatečně senzitivní, ale málo specifický, proto se provádí ještě druhý stupeň screeningu – stanovení mutací genu pro CF (gen CFTR) přímo v těch kapkách krve, kde
byla zjištěna hladina IRT nad „cut-off“ [35]. Smyslem NS je včasné (do 2 měsíců věku) zahájení léčby a tím významné zlepšení průběhu a prognózy choroby a i snížení nákladů na léčbu komplikací vzniklých z pozdní diagnostiky [36–38]. Česká pilotní studie již byla ukončena [39]. Rozšíření NS dědičných metabolických poruch (DMP) pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie je založeno na komplexním rozboru celého spektra analytů rozdělených podle hmotového čísla jedním analytickým úkonem pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie (MS/MS). Spektrum analytů umožňuje zachytit až několik desítek DMP. Nejčastěji se MS/MS používá k detekci DMP ze skupiny aminoacidopatií včetně fenylketonurie, poruch β-oxidace mastných kyselin, organických acidurií, poruch cyklu močoviny, peroxizomálních a lyzozomálních onemocnění aj. [29, 40–43]. Hlavním smyslem je zachytit takové choroby, u kterých lze terapeutickými postupy předejít život ohrožujícímu energetickému či metabolickému rozvratu a/nebo dlouhodobému poškození zdraví (především CNS). V ČR probíhá pilotní studie v Ústavu dědičných metabolických poruch Všeobecné fakultní nemocnice, Praha [44, 45]. Pro dokreslení přehledu NS uvádíme některé další choroby, jejichž screeningové programy jsou v zahraničí zavedeny či zvažovány v pilotních studiích: galaktosémie, deficit biotinidázy, deficit glukózo-6-fosfát dehydrogenázy, srpkovitá anémie, syndrom prodlouženého QT intervalu, Krabbeho choroba, Fabryho choroba, mukopolysacharidózy, těžká kombinovaná imunodeficience, riziko rozvoje diabetes mellitus I. typu, vrozené myopatie, AIDS, toxoplazmóza, hepatitida C aj. Tím však nejsou možnosti NS vyčerpány. Začínají se uplatňovat nové technologie typu multiplexních mikropolí „microarrays“ pro rozbor analytu a/nebo DNA. Jednoduchost použití těchto nástrojů naznačuje další možný směr vývoje NS – diagnostiku přímo u lůžka novorozence [46–49]. Není nereálný ani NS z krve odebrané matce před porodem po izolaci DNA plodu.
Závěr Je patrné, že díky technologickému pokroku podléhají systémy NS neustálému vývoji a změnám. Rychlost změn se zvyšuje. To lze dokumentovat jak expanzí počtu screenovaných chorob, tak i pouhým porovnáním počtu publikací na téma NS v letech 1980–1986 (280 titulů), 1990–1996 (1212 titulů) a 2000–2006 (2626 titulů). Tento pokrok generuje i nové, především etické otázky. Základní smysl novorozeneckého screeningu – pomoc včasným záchytem choroby postiženým novorozencům – zůstává beze změny. 103
Poděkování Naše poděkování za poskytnutí použitých dat a za spolupráci při vzniku tohoto přehledu patří spolupracovníkům v novorozeneckých screeningových laboratořích v ČR: Ing. P. Kračmar, CSc., Klinika dětí a dorostu Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, Praha 10; Prim. MUDr. S. Šťastná, CSc., Ing. P. Chrastina, Ústav dědičných metabolických poruch, Všeobecná fakultní nemocnice, Praha 2; MUDr. H. Vinohradská, Fakultní nemocnice Brno, pracoviště Dětská nemocnice, Brno; RNDr. Z. Švagera, PhD., Ústav klinické biochemie Fakultní nemocnice, Ostrava. Práce vznikla za podpory VZ MSM 0021620814.
15. 16.
17.
18.
19.
20.
Literatura 21. 1. Magnusson G, Persson U. Screening for congenital cataracts: a cost-consequence analysis of eye examination at maternity wards in comparison to well-baby clinics. Acta Paediatr. 2005;94(8): 1089–1095. 2. Magnusson G, Thiringer K. Screening for congenital cataract is best done at the obstetrical department. Complementary examination at the child health center is recommended. Lakartidningen. 2002;99(7): 620–625. 3. Fitzpatrick E, Durieux-Smith A, Eriks-Brophy A, et al. The impact of newborn hearing screening on communication development. J. Med. Screen. 2007;14(3): 123–131. 4. Scott JE, Lee RE, Hunter EW, et al. Ultrasound screening of newborn urinary tract. Lancet 1991;338(8782–8783): 1571–1573. 5. Zajištění celoplošného novorozeneckého laboratorního screeningu a následné péče. Věstník MZ ČR, VII, 2003;částka 7: 14–24. 6. Loeber JG. Neonatal screening in Europe; the situation in 2004. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4):430–438. 7. Autti-Ramo I, Makela M, Sintonen H, et al. Expanding screening for rare metabolic disease in the newborn: an analysis of costs, effect and ethical consequences for decision-making in Finland. Acta Paediatr. 2005;94(8): 1126–1136. 8. Guthrie R, Susi A. A simple phenylalanine method for detecting phenylketonuria in large populations of newborn infants. Pediatrics 1963;32:338–343. 9. Guthrie R. Screening for phenylketonuria. Triangle 1969;9(3): 104–109. 10. Wilson JMC, Jungner G: Principles and Practice of Screening for Disease. Publ. Health Pop. 1968;WHO 34. 11. Tarini BA, Christakis DA, Welch HG. State newborn screening in the tandem mass spectrometry era: more tests, more false-positive results. Pediatrics 2006;118(2):448–456. 12. Hewlett J, Waisbren SE. A review of the psychosocial effects of false-positive results on parents and current communication practices in newborn screening. J. Inherit. Metab. Dis. 2006;677–682. Epub 2006 Aug 17. 13. Gurian EA, Kinnamon DD, Henry JJ, et al. Expanded newborn screening for biochemical disorders: the effect of a false-positive result. Pediatrics 2006;117(6): 1915–1921. 14. Waisbren SE, Albers S, Amato S, et al. Effect of
104
22.
23.
24.
25.
26.
27. 28.
29.
30.
31.
32.
33.
expanded newborn screening for biochemical genetic disorders on child outcomes and parental stress. JAMA 2003;290(19): 2564–2572. Giannetta T. Oh, no! The newborn screen is positive! J. Pediatr. Health Care 2007;21(1): 69–71. Hewlett J, Waisbren SE. A review of the psychosocial effects of false-positive results on parents and current communication practices in newborn screening. J. Inherit. Metab. Dis. 2006;29(5):677–682. Blehová B, Pažoutová M, Bloudková D, et al. Zhodnocení screeningu fenylketonurie za šest let trvání laboratoře. Čes.-slov. Pediat. 1976;31(7): 399–400. Čechák P, Hejcmanová L, Procházková D, et al. Výsledky screeningu hyperfenylalaninémií v českých zemích v letech 1970–2000. Čes.-slov. Pediat. 2001;56(11): 667–670. Larsen PR, Merker A, Parlow AF. Immunoassay of human TSH using dried blood samples. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1976;42(5): 987–990. Irie M, Enomoto K, Enomoto H, et al. Microdetermination of TSH in dried blood spot — its use in the mass-screening for congenital or juvenile primary hypothyroidism. Nippon Naibunpi Gakkai Zasshi 1976;52(3): 243–247. Larsen PR, Merker A, Parlow AF. Immunoassay of human TSH using dried blood samples. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1976;42(5): 987–990. Hníková O, Kračmar P, Zelenka Z, et al. Screening of congenital hypothyroidism in newborns in Bohemia and Moravia. Endocrinol. Exp. 1989;23(2): 117–123. Pang S, Hotchkiss J, Drash AL, et al. Microfilter paper method for 17 alpha-hydroxyprogesterone radioimmunoassay: its application for rapid screening for congenital adrenal hyperplasia. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1977;45(5): 1003–1008. Torresani T, Biason-Lauber A. Congenital adrenal hyperplasia: diagnostic advances. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4): 563–575. Votava F, Kračmar P, Rákosníková V, et al. Novorozenecký screening kongenitální adrenální hyperplazie v České republice – výsledky roční pilotní studie u chlapců. Čes.-slov. Pediat. 2002;57(12): 690–696. Riepe FG, Sippell WG. Recent advances in diagnosis, treatment, and outcome of congenital adrenal hyperplasia due to 21-hydroxylase deficiency. Rev. Endocr. Metab. Disord. 2007; Sept21: [Epub ahead of print]. Hoffmann G, Pollitt R, Torresani T, et al. Focus on neonatal screening. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4): 417. Howell RR, Engelson G. Structures for clinical followup: newborn screening. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4): 600–605. Bodamer OA, Hoffmann GF, Lindner M. Expanded newborn screening in Europe 2007. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4): 439–444. van der Hilst CS, Derks TG, Reijngoud DJ, et al. Cost-effectiveness of neonatal screening for medium chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency: the homogeneous population of The Netherlands. J. Pediatr. 2007;151(2): 115–120. Cipriano LE, Rupar CA, Zaric GS. The cost-effectiveness of expanding newborn screening for up to 21 inherited metabolic disorders using tandem mass spectrometry: results from a decision-analytic model. Value Health 2007;10(2): 83–97. Webster D. Quality performance of newborn screening systems: strategies for improvement. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4): 576–584. Elvers LH, Loeber JG, Dhondt JL, et al. First ISNS Reference Preparation for Neonatal Screening for thyro-
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
tropin, phenylalanine and 17alpha-hydroxyprogesterone in blood spots. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4): 609. Olney RS, Moore CA, Ojodu JA, et al. Storage and use of residual dried blood spots from state newborn screening programs. J. Pediatr. 2006;148(5): 618–622. Wilcken B. Newborn screening for cystic fibrosis: techniques and strategies. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4): 537–543. Sims EJ, Clark A, McCormick J, et al. United Kingdom Cystic Fibrosis Database Steering Committee: Cystic fibrosis diagnosed after 2 months of age leads to worse outcomes and requires more therapy. Pediatrics 2007;119(1): 19–28. Sims EJ, Mugford M, Clark A, et al. Cystic Fibrosis Database Steering Committee: Economic implications of newborn screening for cystic fibrosis: a cost of illness retrospective cohort study. Lancet 2007;369(9568): 1187–1195. Comeau AM, Accurso FJ, White TB, et al. Guidelines for implementation of cystic fibrosis newborn screening programs: Cystic Fibrosis Foundation workshop report. Pediatrics 2007;119(2): 495–518. Holubová A, Balaščáková M, Skalická V, et al. Novorozenecký screening cystické fibrózy v České republice: závěry pilotní studie. Čes.-slov. Pediat. 2007;62(4): 187–195. Millington DS, Kodo N, Norwood DL, et al. Tandem mass spectrometry: a new method for acylcarnitine profiling with potential for neonatal screening for inborn errors of metabolism. J. Inherit. Metab. Dis. 1990;13(3): 321–324. Chace DH, Millington DS, Terada N, et al. Rapid diagnosis of phenylketonuria by quantitative analysis for phenylalanine and tyrosine in neonatal blood spots by tandem mass spectrometry. Clin. Chem. 1993;39(1): 66–71. Rashed MS, Ozand PT, Bucknall MP, et al. Diagnosis
43.
44.
45.
46.
47. 48.
49.
of inborn errors of metabolism from blood spots by acylcarnitines and amino acids profiling using automated electrospray tandem mass spectrometry. Pediatr. Res.1995;38(3): 324–331. Turecek F, Scott CR, Gelb MH. Tandem mass spectrometry in the detection of inborn errors of metabolism for newborn screening. Methods Mol. Biol. 2007;359: 143–157. Chrastina P, Šťastná S, Myšková H, Zeman J. Tandemová hmotnostní spektrometrie – budoucnost novorozeneckého screeningu dědičných metabolických poruch. Čes.-slov. Pediat. 2003;7: 464–467. Chrastina P, Košťálová E, Paulová H, et al. Experience with screening by tandem mass spectrometry in the Czech Republic. In Abstracts. The 5th European ISNS Congresss in Newborn Screening, June 10–12th 2007, Reykjavík, Island, Abstracts book, p. 41. Dhondt JL. Neonatal screening: from the ‘Guthrie age’ to the ‘genetic age’. J. Inherit. Metab. Dis. 2007;30(4): 418–422. Alexander D, van Dyck PC. A vision of the future of newborn screening. Pediatrics 2006;117(5): S350–S354. Green NS, Pass KA. Neonatal screening by DNA microarray: spots and chips. Nat. Rev. Genet. 2005;6(2): 147–151. Tachibana S, Suzuki M, Asano Y. Application of an enzyme chip to the microquantification of l-phenylalanine. Anal. Biochem. 2006;359(1): 72–78.
Doc. MUDr. Felix Votava, PhD. Klinika dětí a dorostu UK 3. LF FN Královské Vinohrady Šrobárova 50 100 34 Praha 10 e-mail:
[email protected]
105
Čes.-slov. Pediat., 2008, roč. 63, č. 2, s. 106–112.
Současné mezinárodní projekty v oblasti diagnostiky a léčby cystické fibrózy: zapojení odborníků z České republiky do jejich řešení Brázová J.1, Macek M. ml.2 Pediatrická klinika UK 2. LF a FN Motol, Praha1 přednosta prof. MUDr. J. Lebl, CSc. Ústav biologie a lékařské genetiky UK 2. LF a FN Motol, Praha2 přednosta prof. MUDr. M. Macek ml., DrSc.
Věnováno k významnému životnímu jubileu doc. MUDr. Věry Vávrové, DrSc. Souhrn Cystická fibróza (CF) je jedno z nejsystematičtěji studovaných dědičných, monogenních onemocnění, a přesto zůstává dodnes mnoho patofyziologických procesů neodhaleno. Snahou odborníků na celém světě je co nejpřesnější charakterizace molekulární patogeneze CF, aby bylo možno vyvinout moderní terapeutické postupy. Důsledkem dlouholetého výzkumu je stále delší a kvalitnější život nemocných. Významným trendem je v současnosti snaha spolupracovat na mezinárodní úrovni a tak sdílet nejnovější poznatky. Z tohoto důvodu specialisté z nejrůznějších oborů spolupracují v rámci tzv. kolaborativních projektů týkajících se všech aspektů této chronické nemoci, a to od základního výzkumu, přes klinické projevy onemocnění až po sociální problematiku. Článek shrnuje informace o českém zapojení do mezinárodních projektů zabývajících se CF. Klíčová slova: cystická fibróza, ECORN-CF, EuroCareCF, ECFS, CF Europe, Rapsody, EuroGentest, CF Thematic Network, Snip2Chip, Micro2DNA
Summary Present International Projects in the Area of Diagnostics and Therapy of Cystic Fibrosis: Participation of Specialists from the Czech Republic into the Problem Solving Cystic fibrosis (CF) is one of the most systematically studied severe and chronic monogenic disorders. Despite this fact, many pathophysiological mechanisms still remain to be elucidated in order to assure customised therapeutic strategies. Experts from all over the world have been investigating this complex disorder in order to understand its complex pathophysiology. In this regard, high numbers of cases are necessary for valid clinical studies. Therefore, the current trend in CF research is focused on international cooperation. Investigators from around the world cooperate within international projects pertaining to all aspects of CF, i.e. starting from the study of the basic CFTR gene defect, through all types of CF clinical trials, including analysis of relevant psychosocial issues. This article summarizes Czech participation in international projects related to CF. Key words: cystic fibrosis, ECORN-CF, EuroCareCF, ECFS, CF Europe, Rapsody, EuroGentest, CF Thematic Network, Snip2Chip, Micro2DNA B.
106
Úvod
Přehled mezinárodních projektů
Cystická fibróza (CF) je závažné a progresivní autozomálně recesivně dědičné onemocnění [1]. Přestože CF je onemocněním léčitelným, významně zkracuje délku života nemocných. Kauzální terapie dosud neexistuje a léčba se omezuje na léčbu základních projevů onemocnění. CF trpí na celém světě přibližně 80 000 nemocných, přičemž toto číslo nezahrnuje pacienty z rozvojových zemí, kde CF není dosud správně diagnostikována. V České republice je dlouhodobě evidováno přibližně 500 nemocných. Ačkoli je CF systematicky studována již přes tři dekády, dosud zůstává neodhaleno mnoho základních patofyziologických procesů, které se během stále se prodlužujícího života pacientů uplatňují. Snahou odborníků na celém světě je co nejpřesnější pochopení této komplexní choroby. Vzhledem k potřebě co největších počtů pacientů pro validní klinické studie, je současným trendem spolupráce a sdílení nejnovějších poznatků nejenom v rámci vlastního pracoviště, vlastní země, ale i na mezinárodní úrovni. Odborníci celého světa proto spolupracují v mezinárodních projektech týkajících se všech aspektů této chronické nemoci, od základního výzkumu, přes studium klinických projevů onemocnění až po sociální problematiku. Díky aktivitám americké Cystic Fibrosis Foundation (CFF; www.cff.org) výzkumné a klinické projekty v USA jsou organizovány na federální úrovni. Velmi dobře funguje i spolupráce v rámci Evropské unie (EU) díky výzkumným projektům týkajících se CF v rámci finanční podpory z 6.–7. rámcových projektů Evropské komise. Bohužel dosud nejsou zcela optimální kontakty s některými východoevropskými státy. Problémem je často i jazyková bariéra odborníků v některých zemích, kteří neovládají angličtinu. Komplikací může být i chybění centralizace péče o CF a malý přehled o základních demografických datech pacientů, a někdy dokonce i celé populace. Zapojení odborníků do různých mezinárodních projektů vyžaduje nemalé časové nároky a vyšší pracovní úsilí nad rámce běžných povinností, ale na druhé straně umožňuje vyšší přehlednost, menší duplicitu aktivit a v konečném důsledku výrazné zlepšení péče o pacienty tím, že jsou využívány nejmodernější léčebné postupy a naopak obsoletní přístupy jsou urychleně opouštěny. Tento článek shrnuje informace o současném českém zapojení do mezinárodních projektů týkajících se molekulární genetiky, diagnostiky a terapie CF.
ECORN-CF Název: European Centres of Reference Network for Cystic Fibrosis Logo:
Hypertextový odkaz: www.ecorn-cf.eu Shrnutí projektu: Hlavním cílem tohoto tříletého grantového projektu EU je vytvoření modelu referenční sítě pro evropská CF centra. Pacienti, lékařský tým, ale i všichni zainteresovaní do péče o pacienty s CF by měli mít snadný přístup k odborným poznatkům a kompetentním radám v oblasti CF. Rady specialistů budou dostupné jak v češtině, tak v angličtině, němčině, holandštině, švédštině, polštině, litevštině a rumunštině. Spolupracující odborníci z Turecka, Španělska, Portugalska, Francie, Itálie, Ruska a dalších zemí budou napomáhat šíření informací o CF pro pacienty a lékaře. Všechny spolupracující partnerské země poskytují odborné poradenství pacientům a členům lékařských týmů v jejich mateřském jazyce na místních webových stránkách. Do angličtiny přeložené otázky a odpovědi jsou publikovány na hlavních webových stránkách projektu s otevřeným přístupem pro kohokoliv se zájmem o tuto problematiku. Tento způsob přenosu informací v rámci Evropy zajistí stejnou úroveň odborného poradenství ve všech partnerských zemích. On-line verze by měla také usnadnit přístup všech pacientů k informacím bez nutnosti cestování či zdlouhavého vyhledávání nepřesných informací na internetu. Tento projekt pomůže také doplnit chybějící či nedostatečné informace o současných postupech léčby a lékařsky ověřených doporučeních. Získaná data budou postupně doplňovat stávající standardy léčby a péče o nemocné s CF tak, aby splňovala požadavky medicíny založené na důkazech (EBM – evidence based medicine). Navíc tam, kde je potřeba, projekt ECORN-CF pomůže nalézt evropský konsensus péče o nemocné s CF. Zajištění a kontrola kvality projektu povede ke zvýšení úrovně odbornosti v léčbě tohoto onemocnění v celé Evropě. Projekt je rozdělen do 7 pracovních skupin (Řízení projektu, Simulace výsledků, Hodnocení projektu, Rady expertů CF pacientům, Rady expertů členům odborného týmu, Zajištění kvality projektu, Vyhodnocení kvality péče a implementace Evropského konsensu). Autorka 107
článku je vedoucí 6. pracovní skupiny zodpovědné za zajišťování kvality celého projektu. Řídicí centrum projektu je na Pneumologické klinice ve Frankfurtu nad Mohanem a odborným garantem celého projektu je prof. Thomas Wagner. Čeští odborníci zapojení do projektu (abecedně): Jana Bartošová, Jitka Brázová (zodpovědná za řízení části celého projektu zabývající se kontrolou kvality), Libor Fila, Ivana Funková, Milan Macek ml., Věra Vávrová a další. Poznámka: Pro větší představu předkládáme příklady dvou otázek z portálu ECORN-CF. Správné odpovědi po odborné i formální stránce naleznete na www.ecorn-cf.eu. Otázka 1: Vážené dámy a pánové, mám na Vás otázku a doufám, že mi pomůžete. Moje malá dcera, Linea, oslavila 8. května 2007 první narozeniny a od 10. ledna 2007 víme, že trpí cystickou fibrózou. Dosud jsme ze všech stran, včetně doktorů, slyšeli, že pseudomonády jsou obzvláště nebezpečné bakterie. Holčička začala více kašlat a proto jsme jí nechali udělat 23. března výtěr z krku. Ve výsledku vyšla mimo jiné Pseudomonas stutzeri. Lékař, který byl ve službě, řekl, že tato bakterie není nebezpečná a že není nutná žádná léčba. Omlouvám se, ale nevěřím v pravdivost této informace. Bylo by dobré získat co nejdříve nějaké informace o této bakterii, zvláště, pokud je pravda, že může přetrvávat v plicích i bez léčby. Děkuji mnohokrát za Vaše rady a doufám, že mi budete schopni pomoci. S úctou, Vaše…. Otázka 2: Ahoj, plánujeme s partnerem rodinu. Můj strýc zemřel před 21 lety na CF. Ráda bych věděla, zda je možné vyšetřit, zda jsem nosič genetické poruchy a kde se tento test provádí. Mnohé díky.
EuroCareCF Název: European Coordination Action for Research in Cystic Fibrosis Logo: Hypertextový odkaz: www.eurocarecf.eu
Shrnutí projektu: EuroCareCF je tříletý koordinační projekt financovaný Evropskou komisí (EC) s podporou Evropské společnosti pro cystickou fibrózu 108
(ECFS; www.ecfsoc.org). Tento mezinárodní kolaborativní projekt si klade za cíl převést výsledky základního výzkumu CF do optimalizace klinických a léčebných postupů a vytvořit standardy péče o CF pacienty v Evropě ve spolupráci s ECFS. Hlavními cíli projektu je zlepšení přežití a kvality života pacientů s CF a optimalizace léčebných postupů v rámci pracovních balíčků – terapie, etická problematika, klinický výzkum, malé firmy provádějící výzkum v oblasti CF, nové terapeutické postupy, zvířecí modely CF, základní výzkum, právní problematika CF a vytvoření celoevropského, „demografického“, registru CF. Pomocí těchto rozličných aktivit, zahrnujících každoroční setkání pro vědce i klinické pracovníky, workshopy a výukové stáže, chce EuroCareCF vytvořit doporučení ve specifických oblastech výzkumu CF a péče o pacienty, vytvořit trvalou síť vědců a klinických expertů, včetně podpory šíření informací. Prof. Macek koordinuje vytvoření registru pacientů s CF ze střední a východní Evropy, zatímco naši kolegové z Dundee ve Skotsku sbírají data z ostatních částí Evropy. Konečným cílem je vytvořit celoevropský registr CF s podrobnými klinickými informacemi ve spolupráci s ECFS (www.ecfsoc.org). Současně je snahou vytvořit jednotné definice jednotlivých aspektů CF a harmonizovat registry v „euroatlantickém prostoru“. V tomto ohledu americká CFF poskytla zdarma svým evropským partnerům software PortCF (www.portcf.org) pro vytváření jednotného celosvětového registru CF. Přesto je možná velmi překvapivé, že nejsme dosud schopni zodpovědět jednoduchou otázku, a to, Kolik je vlastně pacientů s CF v Evropě? Ve Spojených státech registr dlouhodobě funguje velmi dobře, každoročně přináší cenné údaje a především umožňuje optimální výběr pacientů pro klinické studie. Vzhledem k ochotě zaoceánských kolegů ke spolupráci máme v Evropě přípravu celoevropského registru CF pacientů o něco snadnější a doufejme, že brzy budeme znát odpovědi nejenom na otázky týkající se demografických dat. Čeští odborníci zapojení do projektu (abecedně): Jitka Brázová, Alena Holčíková, Milan Macek ml., Veronika Skalická, Libuše Smolíková, Věra Vávrová, Jan Vejvalka, Dana Zemková a další.
RAPSODY Název: Rare Disease Patient Solidarity Logo:
Hypertextový odkaz: http://www.eurordis.org/article.php3?id_article=1 066 Shrnutí projektu: Projekt RAPSODY vznikl z iniciativy Evropského sdružení pacientů trpících tzv. vzácnými onemocněními (EURORDIS). RAPSODY je 24měsíční projekt spolufinancovaný EU, který je zaměřen na zlepšení péče o pacienty se vzácnými onemocněními jak v jednotlivých členských státech, tak i v celé Evropě. Za vzácná onemocnění jsou podle definice Oprhanetu (viz dále; www.orpha.net) považovány choroby s incidencí nižší než 1 nemocný na 2000 novorozenců. Byť se zdá, že tato onemocnění jsou vzácná a „nezasluhují“ si pozornost ze strany farmaceutických společností, pojišťoven a státních orgánů, nabízí se paralela s infekčními onemocněními. V tomto ohledu jednotlivá infekční onemocnění (nebo tedy vzácná onemocnění) jsou sice heterogenní, ale jejich celkový počet je natolik vysoký, že v souhrnu jsou závažným zdravotnickým a socio-ekonomickým problémem. Výstupem tohoto projektu budou konsensuální doporučení poskytnutá Evropské komisi vztahující se k zdravotní péči a lékařským službám pro pacienty se vzácnými onemocněními. Tato doporučení ze stran pacientských sdružení může Evropská komise převést do podoby metodických doporučení pro jednotlivé členské státy („guidelines“), do návrhů závazných předpisů platných v členských zemích Unie nebo směřovat k vytvoření agentury, která se bude touto problematikou dlouhodobě a komplexně zabývat. Na tomto projektu se podílí celá řada pacientských organizací a institucí. ČR je prostřednictvím SÚKL (www.sukl.cz) zapojena především v problematice specializovaných center (5. část projektu, viz níže). Jde zde o zpracování návrhů pro optimální organizaci zdravotní péče o pacienty se vzácným onemocněním na národní i mezinárodní úrovni v EU. Problematika se tedy týká organizace práce a provázanosti specializovaných pracovišť pro výzkum, diagnostiku a léčbu vzácných onemocnění. Zlepšení organizace zdravotní péče se může projevit například ve zlepšení dostupnosti moderních diagnostických
a léčebných metod, koncentraci potřebných podpůrných léčebných či rehabilitačních kapacit v jednom centru, zlepšení dostupnosti a kvality péče, podpoře center z prostředků EU, shromažďování, vyhodnocování a sdílení informací o optimálních způsobech léčby vzácných onemocnění apod. Celkově je projekt RAPSODY rozdělen na podprojekty zahrnující: Průzkum dostupnosti zdravotní péče pro pacienty se vzácnými onemocněními, Integraci dětí se vzácným onemocněním ve školách a při rekreaci, Telefonní linky pomoci a Dialog zainteresovaných stran o vytváření specializovaných center zdravotní péče, jejich propojení do celoevropských sítí, stanovení standardů činnosti a podmínek pro přiznání statutu centra specializované expertizy (do této části je ČR prostřednictvím SÚKL zapojena). Čeští odborníci zapojení do projektu (abecedně): Milan Macek ml., Tereza Tesařová, Věra Vávrová a další.
ECFS Název: European Cystic Fibrosis Society Logo:
Hypertextový odkaz: www.ecfs.eu Shrnutí projektu: Evropská společnost pro CF si klade za hlavní cíl dosáhnout optimální léčby a nejvyšší kvality života pro pacienty s touto chorobou. Tohoto ambiciózního cíle chce dosáhnout s pomocí maximálního rozvoje a šíření znalostí na poli CF i mimo něj, včetně každoročního pořádání Evropských konferencí CF (www.europeancfconference.org). ECFS představuje Evropské fórum CF pro kliniky i výzkumníky a má stejnou strukturu jako její americká „sesterská“ organizace CFF (viz. výše), se kterou úzce spolupracuje. Velkým přínosem ECFS je u publikace mezinárodních konsensuálních doporučení (http:// www. ecfs.eu/ConsensusRep.htm) pro diagnostiku a léčbu CF. Členství v ECFS je zpoplatněné a je přístupné každému klinikovi či výzkumnému pracovníku zabývajícímu se výzkumem nebo léčbou CF a příbuzných onemocnění. ECFS rovněž spolupracuje s European Respiratory Society (www.ersnet.org) tam, kde dochází k „překrytí“ zájmů. Prof. Macek byl v roce 2007 zvolen členem výboru ECFS na pětileté funkční období. 109
ECFS každoročně pořádá výroční konferenci, zabývající se všemi aspekty CF, tj. od základního výzkumu, přes každodenní klinické problémy, fyzioterapii až po psychosociální problematiku tohoto chronického onemocnění. V rámci těchto konferencí ECFS každoročně uděluje prestižní cenu Dr. E. Rossiho (Švýcarsko) za významné zásluhy týkající se diagnostiky a léčby tohoto onemocnění. V roce 2008 se dostane velké cti České republice, neboť se ECFS konference bude konat od 11. do 14. června v Praze. Prezidentem této konference se stal prof. Petr Pohunek, viceprezidentem prof. Macek a do organizačního výboru byli nominováni všechni významní odborníci zabývající se problematikou CF v České republice (blíže viz www.europeancfconference.org). ECFS každé dva měsíce vydává svůj odborný časopis Journal of Cystic Fibrosis (více na www.ecfs.eu/jcf.htm), který přináší nové poznatky z oblasti základního výzkumu a léčby tohoto onemocnění, včetně poznatků z aktuálních klinických studií. Časopis vznikl v roce 2002, abstrakta článků jsou již dnes dostupné na internetu v databázi MedLine (www.pubmed.com) a od roku 2009 mu bude i oficiálně přidělen impakt faktor. Kromě časopisu vydává ECFS pravidelně čtyřikrát ročně také informační bulletin se všemi novinkami v oblasti CF (více viz www.ecfs.eu/ newsletter.htm). ECFS každoročně pořádá na různých místech Evropy konference nebo menší specializované workshopy zabývající se různými aspekty CF s cílem „sladit“ na celoevropské úrovni přístup k dané problematice a publikovat příslušná doporučení (www.ecfs.eu/ConsensusRep.htm). ECFS podporuje výzkumné projekty v v celé šíři výzkumu CF, přičemž hlavní důraz klade na vytvoření Evropského registru pacientů s CF (viz výše aktivity projektu EuroCareCF). ECFS podporu zavádění novorozeneckého screeningu CF v rámci celé Evropy (více viz www.ecfs.eu/ NScrWG.html). Konečně ECFS úzce spolupracuje s americko-evropskou nadací Cystic Fibrosis Worldwide (CFWW; www.cfww.org), která se soustředila na podporu rozvoje diagnostiky a léčby CF rozvojových zemích, jako jsou například Armenie, Gruzie, Indie a Omán. Prof. Macek se aktivně účastní seminářů CFWW a školí zahraniční studenty v problematice genetické diagnostiky mutaci v genu CFTR v rámci své pracovní skupiny. Čeští odborníci zapojení do projektu (abecedně): Jitka Brázová, Milan Macek ml., Petr Pohunek, Veronika Skalická, Libuše Smolíková, Věra Vávrová a další.
110
CF Europe Název: Cystic Fibrosis Europe Logo:
Hypertextový odkaz: www.cfww.org/CFE Shrnutí projektu: CF Europe představuje asociaci 25 národních pacientských sdružení operujících jako pracovní sekce CF Worldwide (viz výše). Tento projekt spojuje pacienty s CF a jejich rodiny v rámci Evropy a je jakýmsi jejich „zájmovým sdružením“, které vzniklo v roce 2003 na konferenci Evropské společnosti pro CF v Belfastu, Severní Irsko. Tento projekt si klade za hlavní cíl zlepšení kvality života CF pacientů a jejich rodin v Evropě. Chce také bojovat za práva pacientů v každodenním životě a zvýšit veřejné povědomí o tomto onemocnění. Tento projekt chce rovněž docílit co nejvyšší dostupnosti všech léčebných prostředků všem pacientům v Evropě. V poslední době se daří propojit aktivity tohoto projektu s ECFS a zajistit satelitní sympozia v rámci jejích výročních konferencí. Čeští odborníci zapojení do projektu: Helena Holubová (je členkou hlavního výboru této organizace), Klub nemocných cystickou fibrózou (více viz www.cfklub.cz).
EuroGentest Logo: Hypertextový odkaz: www.eurogentest.org
Shrnutí projektu: Projekt EuroGentest navazuje na předchozí aktivity projektu Cystic Fibrosis Thematic Network (www.cfnetwork.be) a řeší v průběhu let 2005–2010 komplexní problémy spojené s genetickou diagnostikou vzácných monogenních onemocnění vytvořením evropské sítě „excelence (Network of Excellence)“ v oblasti genetického vyšetření – tj. molekulární genetické a cytogenetické diagnostiky, biochemické genetiky, včetně zvýšení kvality genetického poradenství. Jedním z modelových onemocnění byla zvolena CF, díky komplexnímu výzkumu genetické determinace tohoto onemocnění od objevu genu CFTR v roce 1989. Celková filozofie projektu EuroGentest spočívá
v integraci jinak roztříštěných národních aktivit v této oblasti. Takto jsou pod jednou „střechou“ integrovány i dřívější projekty 5. rámcového programu a paralelní projekty 6. rámcového programu Evropské unie: Orphanet (www.orpha.net), EMQN (www.emqn.org), následnický projekt CF Network (www.cfnetwork.be), ERNDIM (www. erndimqa.nl/) a SAFE (www.safenoe.org). Projekt má rovněž plnou podporu Evropské společnosti lékařské genetiky (www.eshg.org) a ECFS. Tento projekt rovněž úzce spolupracuje s nanotechnologickými skupinami, které se zabývají rozvojem nových diagnostických souprav pro diagnostiku mutací v genu CFTR. Jedná se o projekty Snip2Chip (http://www. tyndall.ie/projects/ snip2chip/) a Micro2DNA (http: //imel. demokritos.gr/docs/report2006.pdf). Pracovní skupina prof. Macka se účastní na praktické validaci těchto nových technologií v molekulárně genetické diagnostice CF. Důležitou součástí je optimalizace genetické diagnostiky CF, vytvoření mezinárodních doporučení pro genetickou diagnostiku CF a vytvoření zásad správné laboratorní praxe CF (viz dále v předchozí sekci tohoto zvláštního vydání Čes.slov. pediat.). Prof. Macek se podílí jak na organizaci mezinárodních, tak i domácích kontrol kvality molekulárně genetické diagnostiky CF v České republice (viz laboratoře provádějící diagnostiku CF v České republice, které se účastní těchto každoročních kontrol – www.uhkt.cz/nrl/db). V rámci CF centra ve FN Motol jsme zapojeni do technické evaluace moderních metod detekce neznámých mutací (podprojekt číslo 5) na podkladě analýzy křivek tání s vysokým rozlišením (HRMCA – High Resolution Melt Curve Analysis). Studie má za cíl posoudit citlivost, specificitu a robustnost HRM na základě analýzy klinických DNA vzorků genu pro rakovinu prsu – BRCA1 a genu CF – CFTR. Předběžné výsledky napovídají, že pro mutační skenování metoda HRM bude dobře využitelná v klinicko-diagnostických laboratořích. Naše pracoviště se rovněž podílí na vytváření obecných doporučení pro validaci molekulárně genetických metod v rámci podjednotky 1. EuroGentestu. Byla stanovena a definována obecná validační doporučení. Dále jsou rozpracovány konkrétní validační postupy pro nejčastěji využívané molekulárně genetické metody používané při genetické („DNA“) diagnostice CF. Konečně, v rámci jednoho z důležitých úkolů projektu vytváříme pokyny pro validaci metod a technologií pro vyšetřování mutací genu pro cystickou fibrózu (CFTR). Jedná se tak o první krok v pilotním projektu pro přípravu metodických pokynů pro validaci/verifikaci metod, a to jak komerčně dodávaných diagnostických sou-
prav, tak i metod vyvinutých samotnými laboratořemi. Jedním z nejzávažnějších výstupů této studie byla skutečnost, že až 50 % laboratoří, které se zúčastnily této studie, svévolně modifikují protokol výrobce, přestože jde o tzv. CE označené (tj. plně validované) kity. V takovém případě každá modifikace komerčního protokolu musí být danou laboratoří řádně validována. Tato studie umožní zvyšovat kvalitu diagnostické péče i v tomto ohledu, protože stále více laboratoří místo „doma vyvinutých metod“ začíná používat komerční diagnostické soupravy. Aktuální informace o projektu EuroGentest lze získat na podrobné webové stránce projektu, kde již v současné době existuje celá řada zajímavých informací k bezplatnému stažení. Zde je také možné se registrovat na jednotlivé školicí akce a odborné workshopy. Čeští odborníci zapojení do projektu (abecedně): Miroslava Balaščaková, Jana Čamajová, Irena Eliášová, Miroslava Hančárová, Andrea Holubová, Veronika Kazárová, Petra Křenková, Milan Macek ml., Milan Macek st., Tereza Piskáčková, Alexandra Štambergová, Jan Vejvalka, Šárka Vejvalková.
Mezinárodní klinické studie Vzhledem k tomu, že CF je monogenní onemocnění, jehož dominantní mutace (F508del) je známa již od roku 1989, byla intenzivně studována problematika genové terapie. Dosud však prakticky využitelná genová terapie u CF k dispozici není (viz níže). Na celém světě probíhá intenzivní výzkum studující základní patofyziologické mechanismy CF, ale i řadu kandidátních terapeutických látek. Česká republika se podílí na mnoha mezinárodních výzkumných a klinických projektech. Je obecně známo, že závažnost mutace v CFTR genu nekoreluje s tíží klinického postižení, zvláště v případě respiračního traktu. Mnoho odborných týmů studuje otázku vlivu genových polymorfismů různých mediátorů na průběh choroby, zvláště na postižení plic. Intenzivní studium je v současnosti také zaměřeno na sledování interakcí imunitního systému a infekce u pacientů s cystickou fibrózou. Celosvětově je testována obrovská škála kandidátních látek s imunomodulačním účinkem, nejčastěji ze spektra antimikrobiálních látek [2]. V nedávné minulosti se z těchto léků k CF pacientům dostala makrolidová antibiotika (konkrétně azitromycin), podávaná u CF pacientů s chronickou infekcí P. aeruginosa nikoli v terapeutických dávkách antimikrobiálních, ale v dáv111
kách preventivních s převažujícím protizánětlivým účinkem [3]. Vědecké týmy po celém světě se již od minulého století snaží najít funkční očkovací látky proti pro CF specifickým G- bakteriálním infekcím (hlavně P. aeruginosa) [4–7] a také proti rizikovým virovým infekcím (hlavně RSV) [8]. Cílem celosvětových studií však není pouze problematika základního výzkumu a nových léčiv, ale také psychosociální otázky pacientů na celém světě zaměřující se hlavně na studium kvality života pacientů. Odborníkům pečujícím o CF pacienty v České republice jsou velmi často nabízeny účasti v mezinárodních klinických studiích. Zcela nepřijatelné jsou pro nás studie s placebem, u kterých přechodně dochází k vyřazení chronické medikace např. pankreatické substituce u pankreaticky insuficientních pacientů. Velmi často je důvodem nevstoupení do studie fakt, že naši pacienti mají lepší funkci plic, než jsou požadovaná kritéria pro zařazení do studie. Dalším důvodem odmítnutí pacienta pro studii může být kvalitní inhalační antimikrobiální léčba a další medikace, jejíž dostupnost v České republice často předkladatele klinických studií překvapuje. Negativní skutečností, která vede k zamítnutí zařadit pacienta do určité klinické studie, je chronická kolonizace bakteriemi z komplexu B. cepacia. Cesta od laboratorního pokusu k jednotlivému pacientovi je velmi zdlouhavá a kvalitní multicentrické klinické studie jsou často časově i indikačně velice náročné. Přes všechna úskalí však věřme, že právě mezinárodní spolupráce nám dává největší šanci tento čas co nejvíce zkrátit [9].
Závěr Přestože CF je jasně klinicky a laboratorně definované monogenní onemocnění, v mnoha ohledech dodnes nejsou objasněny všechny aspekty její molekulární patogeneze. Týmy odborníků na celém světě se proto spojují a společně hledají odpovědi na tyto složité otázky. Také čeští odborníci předávají své poznatky a informace okolnímu světu a na druhé straně si
112
sami rozšiřují poznatky a vědomosti od kolegů ze zahraničí. Čeští odborníci se především podílejí na projektech týkajících se genetiky onemocnění a klinického výzkumu – a to od sběru dat, vytváření mezinárodního registru pacientů až po zvyšování povědomí veřejnosti o této nemoci. Teoretické i praktické poznatky z celého světa tak napomáhají nám všem pochopit toto složité a závažné onemocnění. S podporou VZ FNM 00064203 (6405 a 6112).
Literatura 1. Bush A, Alton EWFW, Davies JC, et al. Cystic Fibrosis in the 21st Century. S. Karger AG, 2006. 2. Gibson RL, Burns JL, Ramsey BW. Pathophysiology and management of pulmonary infections in cystic fibrosis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2003;168(8): 918–951. 3. Schoni MH. Macrolide antibiotic therapy in patients with cystic fibrosis. Swiss Med. Wkly. 2003;133(21–22): 297–301. 4. Malfroot A, Adam G, Ciofu O, et al. Immunisation in the current management of cystic fibrosis patients. J. Cyst. Fibros. 2005;4(2): 77–87. 5. Pier G. Application of vaccine technology to prevention of Pseudomonas aeruginosa infections. Expert Rev. Vaccines 2005;4(5): 645–656. 6. Lang AB, Rudeberg A, Schoni MH, et al. Vaccination of cystic fibrosis patients against Pseudomonas aeruginosa reduces the proportion of patients infected and delays time to infection. Pediatr. Infect. Dis. J. 2004;23(6): 504–510. 7. Zuercher AW, Imboden MA, Jampen S, et al. Cellular immunity in healthy volunteers treated with an octavalent conjugate Pseudomonas aeruginosa vaccine. Clin. Exp. Immunol. 2005;142(2): 381–387. 8. Piedra PA, Cron SG, Jewell A, et al. Immunogenicity of a new purified fusion protein vaccine to respiratory syncytial virus: a multi-center trial in children with cystic fibrosis. Vaccine 2003;21(19–20): 2448–2460. 9. Doring G, Elborn JS, Johannesson M, et al. Clinical trials in cystic fibrosis. J. Cyst. Fibros. 2007;6(2): 85–99.
MUDr. Jitka Brázová Pediatrická klinika UK 2. LF FN Motol V Úvalu 84 150 06 Praha 5 e-mail:
[email protected]
