Makrofagi pęcherzykowe (AM) odgrywają główną rolę w obronie gospodarza przed infekcjami drobnoustrojami w płucach. w płucach. Aby pełnić tę funkcję, komórki te muszą połykać i i niszczyć patogeny, zazwyczaj w fagosomach, a także wydzielać szereg produkty, które sygnalizują odpowiedź innych komórek odpornościowych. Niedawno wykazaliśmy, że że mysie makrofagi pęcherzykowe wykorzystują przezbłonowy regulator przewodnictwa mukowiscydozy regulator przewodnictwa (CFTR) kanał Cl(-) jako determinant w lizosomalnym (Di, A., Brown, M. E., Deriy, L. V., Li, C., Szeto, F. L., Chen, Y., Huang, P., Tong, J., Naren, A. P., Bindokas, V., Palfrey, H. C., and Nelson, D. J. (2006) Nat. Cell Biol. 8, 933-944). Lizosomy i fagosomy u myszy cftr(-/-) AM nie uległy zakwaszeniu, a komórki miały niedobór w zabijaniu bakterii w porównaniu z kontrolą typu dzikiego. zabijania bakterii w porównaniu z komórkami kontrolnymi typu dzikiego. Mukowiscydoza jest spowodowana mutacjami w CFTR i charakteryzuje się przewlekłymi infekcjami płuc. Informacje na temat między genotypem CFTR a fenotypem choroby są skąpe zarówno na poziomie organizmalnym, jak i komórkowym. zarówno na poziomie organizmalnym, jak i komórkowym. Najczęstsza mutacja powodująca chorobę, DeltaF508, występuje u 70% pacjentów z mukowiscydozą. Zmutowane białko nie fałduje się prawidłowo i jest ukierunkowane na degradację proteosomalną. G551D, druga najczęstsza mutacja mutacja, powoduje utratę funkcji białka w błonie plazmatycznej. błonie plazmatycznej. W tym badaniu zbadaliśmy wpływ CFTR DeltaF508 i G551D na zestaw podstawowych funkcji wewnątrzkomórkowych, w tym zakwaszenie organellarne, wydzielanie granulek i aktywność mikrobójczą w AM. Wykorzystując pierwotne AM od typu dzikiego, cftr (-/-), a także zmutowanych myszy, my wykazać ścisłą korelację między genotypem CFTR a poziomami lizosomalnego zakwaszenie, zabijanie bakterii i odpowiedzi wydzielnicze indukowane agonistą, wszystkie z których oczekuje się, że przyczynią się do znaczącego wpływu na klirens drobnoustrojów w płucach. klirens drobnoustrojów w płucach. --- TŁO: Palenie papierosów powoduje przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP). (POChP), trzecią najczęstszą przyczynę zgonów w Stanach Zjednoczonych. została zaangażowana w patogenezę POChP i jest związana z przewlekłym zapaleniem oskrzeli. przewlekłym zapaleniem oskrzeli. Jednak podatność na uszkodzenie płuc wywołane dymem tytoniowym jest zmienna zmienna, a czynniki genetyczne leżące u jej podstaw pozostają niejasne. Postawiliśmy hipotezę że obecność heterozygotyczności mutacji CFTR może zmieniać podatność na indukowaną dymem papierosowym dysfunkcję CFTR. W konsekwencji, pacjenci z POChP z przewlekłym zapaleniem oskrzeli mogą mieć wyższy wskaźnik mutacji CFTR w porównaniu do populacji ogólnej. populacji ogólnej. METODY: Pierwotne ludzkie komórki nabłonka oskrzeli pochodzące od heterozygot F508del CFTR heterozygot i myszy z (CFTR+/-) i bez (CFTR+/+) heterozygotyczności CFTR zostały wystawione na działanie całego dymu papierosowego (WCS); transport jonów zależny od CFTR został oceniano za pomocą elektrofizjologii komory Ussinga i pomiarów różnicy potencjałów nosowych pomiary, odpowiednio. Osoby rasy kaukaskiej z POChP i przewlekłym zapaleniem oskrzeli, w wieku 40 do 80 lat, z FEV1/FVC < 0,70 i FEV1 < 60% przewidywanego, zostali wybrani do analizy genetycznej spośród uczestników NIH COPD. analizy genetycznej od uczestników NIH COPD Clinical Research Network's Azithromycin for Prevention of Exacerbations of COPD w porównaniu do 32 900 kaukaskich kobiet, które przeszły prenatalne badania genetyczne. Analiza genetyczna obejmowała genotypowanie specyficzne dla alleli 89 mutacji CFTR. WYNIKI: Ekspozycja na WCS spowodowała wyraźne zmniejszenie aktywności CFTR zarówno w komórkach CFTR (+/+), jak i CFTR (+/+). CFTR (+/+) i komórkach F508del CFTR (+/-); jednak ani stopień zmniejszenie (44,7% typu dzikiego vs. 53,5% heterozygotycznych F508del, P = NS) ani ani resztkowa aktywność CFTR nie zostały zmienione przez heterozygotyczność CFTR. Podobnie, WCS spowodował znaczne zmniejszenie aktywności CFTR mierzonej za pomocą NPD zarówno u typu dzikiego, jak i heterozygotycznego CFTR. CFTR heterozygotycznych myszy, ale nasilenie spadku (91,1% typu dzikiego vs. 47,7% CF heterozygotyczny, P = NS) i aktywność resztkowa nie były znacząco zależały od statusu genetycznego CFTR. Pięciu ze 127 (3,9%) pacjentów z POChP i przewlekłym zapaleniem oskrzeli przewlekłym zapaleniem oskrzeli było heterozygotami pod względem mutacji CFTR, co nie było znacząco nie różniło się znacząco od grupy kontrolnej (4,5%) (P = NS). WNIOSKI: Wielkość indukowanego przez WCS zmniejszenia aktywności CFTR nie była wpływ obecność heterozygotyczności mutacji CFTR. Mutacje CFTR nie zwiększają ryzyka POChP z przewlekłym zapaleniem oskrzeli. Dysfunkcja CFTR spowodowana palenia tytoniu jest przede wszystkim zjawiskiem nabytym i nie ma na nią wpływu obecność wrodzonych mutacji CFTR. wrodzonych mutacji CFTR. --- TŁO: Liczne badania donoszą o mutacjach CFTR u pacjentów z CBAVD (wrodzony obustronny brak nasieniowodów). (wrodzony obustronny brak nasieniowodów), ale ich wyniki nie są w pełni spójne. całkowicie spójne. Tutaj przedstawiamy przegląd systemowy i metaanalizę z naciskiem na dalsze wyjaśnienie nacisk na dalsze wyjaśnienie genetycznego związku mutacji CFTR z CBAVD. CBAVD. METODY: Przeszukaliśmy bazę danych MEDLINE do marca 2011 r. pod kątem kwalifikujących się artykułów opisujących mutacje CFTR w CBAVD. artykułów opisujących mutacje CFTR w CBAVD. Odpowiednie dane z każdego badania zostały streszczone przez dwóch niezależnych recenzentów. Ogólna częstość występowania mutacji CFTR w CBAVD i iloraz szans (OR) dla powszechnych specyficznych alleli były w modelu losowego lub stałego efektu, w zależności od przypadku. Analiza podgrup przeprowadzono według przynależności etnicznej i oceniono potencjalną heterogeniczność i stronniczość. oceniane. WYNIKI: Wśród pacjentów z CBAVD 78% miało co najmniej jedną mutację CFTR, 46% dwie, a 28% tylko jedną. dwie, a 28% tylko jedną. Co więcej, powszechne heterozygotyczne mutacje F508del/5T i F508del/R117H zaobserwowano odpowiednio w 17 i 4% przypadków CBAVD, a częstość alleli w CBAVD wynosiła Częstość alleli w CBAVD wynosiła 17% dla F508del, 25% dla 5T i 3% dla R117H. Analiza podgrup wykazała zwiększoną częstotliwość przypadków z dwiema mutacjami u pacjentów rasy kaukaskiej niż u pacjentów rasy innej niż kaukaska (68 w porównaniu z 50%, P = 0,012), ale bez różnic dla przypadków z co najmniej jedną mutacją (88 versus 77%, P = 0,163) lub z tylko jedną mutacją (17 w porównaniu z 25%, P = 0,115). Pacjenci rasy kaukaskiej mieli wyższą F508del, ale niższą częstotliwość 5T niż pacjenci rasy innej niż kaukaska (22 w porównaniu z 8%, P= 0,001; 20 versus 31%, P= 0,009). Sumaryczny OR wynosił 9,25 dla 5T [95% przedział ufności przedział ufności (CI) 7,07-12,11, P = 0,000], z umiarkowaną heterogenicznością (I(2)= 49,20%, P = 0,019) i wyraźną tendencyjnością (test Eggera, P = 0,005), i wynosił 19,43 dla 5T/(TG)12_13 (95% CI 10,48-30,03, P = 0,000) bez żadnych dowodów na heterogeniczności (I(2)= 0,1%, P = 0,391) i stronniczości (test Eggera, P = 0,160). OR dla 5T/(TG)12_13 był znacząco wyższy niż dla allelu 5T (P = 0,000). WNIOSKI: Podsumowując, nasze wyniki wskazują na wysoką częstotliwość mutacji CFTR u pacjentów z CBAVD i wykazują one wyraźne różnice etniczne. Ponadto Ponadto allel 5T i 5T / (TG) 12_13 mogą przyczyniać się do zwiększonego ryzyka CBAVD, przy czym penetracja 5T jest prawdopodobnie modulowana przez sąsiednie (TG)12_13. --- Celem było określenie składu populacji chorych na mukowiscydozę (CF) pod względem wieku, płci, wieku w momencie diagnozy, genotypu i pochodzenia etnicznego. diagnozy, genotypu i pochodzenia etnicznego. Wraz z planowanym wprowadzeniem krajowego programu badań przesiewowych programu badań przesiewowych w kierunku mukowiscydozy w Wielkiej Brytanii, mutacje regulatora przezbłonowego mukowiscydozy (CFTR) mutacje zostały porównane między różnymi grupami etnicznymi, umożliwiając określenie częstość występowania mutacji. Dane zostały przeanalizowane na podstawie w brytyjskiej bazie danych CF (patrz www.cystic-fibrosis.org.uk). Obecnie zarejestrowana populacja obecnie zarejestrowana populacja 5,274 pacjentów z mukowiscydozą jest w 96,3% rasy kaukaskiej z przewagą przewagą mężczyzn, która znacząco wzrasta wraz z wiekiem. Większość z 196 niekaukaskich pacjentów z mukowiscydozą pochodzi z Subkontynentu Indyjskiego (ISC), z czego jeden na 84 brytyjskich pacjentów z mukowiscydozą jest pochodzenia pakistańskiego. Najczęstsza mutacja CFTR, deltaF508, występuje w 74,1% wszystkich chromosomów CF. W populacji kaukaskiej CF 57,5% to homozygoty deltaF508, ale populacja CF ISC w Wielkiej Brytanii z tylko 24,7%, ma znacznie mniej pacjentów z homozygotami deltaF508 (95% przedział ufności (CI) 0,2-0,4). Rozkład pacjentów rasy kaukaskiej z deltaF508/deltaF508, deltaF508/inne i inne/inne nie pasuje do oczekiwanej rozkładu z modelem Hardy'ego-Weinberga, chyba że pacjenci bez bez wykrytej mutacji (P<0,001). Baza danych UK CF wykazała, że populacja UK CF ma wyraźną charakterystykę odrębną od północnoamerykańskich i europejskich rejestrów CF. europejskich rejestrów CF. Grupa ISC zawiera wiele mutacji nierozpoznanych przez przez obecną analizę genetyczną, a u jednego na czterech pacjentów z ISC nie zidentyfikowano mutacji CFTR. zidentyfikowanych mutacji CFTR. Analiza CFTR zaproponowana dla programu badań przesiewowych wykryłaby 96% pacjentów zarejestrowanych w bazie danych, ale jest mało prawdopodobne, aby osiągnęła pożądane pożądanych >80% wskaźników wykrywalności w grupach mniejszości etnicznych. Pozytywne wyniki badań przesiewowych, niekaukaskie niemowlęta bez możliwej do zidentyfikowania mutacji CFTR powinny zostać skierowane na badanie potu i poradnictwo genetyczne, gdy stężenie trypsynogenu w surowicy pozostają podwyższone po urodzeniu. --- Aby określić charakter i częstotliwość mutacji non-delta F508 mukowiscydozy (CF) w różnych populacjach mutacje wśród różnych populacji, zsekwencjonowaliśmy eksony 9-12 i 19-23 genu genu regulatora przewodnictwa przezbłonowego CF (CFTR) ze 128 chromosomów CF (39 chromosomów amerykańskich rasy kaukaskiej, 27 afroamerykańskich, 42 północnoirlandzkich i 20 izraelskich). chromosomów). Regiony te zostały wybrane, ponieważ kodują dwa domniemane wiążące ATP CFTR, domeny, które wydają się mieć znaczenie funkcjonalne. Ponadto u amerykańskich pacjentów przeanalizowano eksony 1 i 2 CFTR. Mutacje znaleziono na 49 ze 128 chromosomów CF. Zaobserwowano dziewiętnaście różnych mutacji; sześć było nowych, podczas gdy pozostałe 13 zostało wcześniej wcześniej przez naszą grupę lub innych badaczy. Sześć z dziewięciu różnych mutacji znalezionych u afroamerykańskich pacjentów było unikalnych dla tej populacji. populacji. Jednak zdecydowana większość mutacji wykrytych u osób rasy kaukaskiej w USA (osiem z dziewięciu), północnych Irlandczyków (cztery z pięciu) i Izraelczyków (trzy z trzech) wystąpiła również w innych grupach kaukaskich. Przewaga wcześniej zgłoszonych mutacji w tych trzech grupach sugeruje, że podzbiór mutacji mutacji innych niż delta F508 występuje powszechnie wśród osób rasy kaukaskiej. Badanie częstotliwości mutacji mutacji w innych grupach kaukaskich potwierdziło tę obserwację. Niestety, ten podzbiór stanowi mniej niż połowę mutacji CF innych niż delta F508 w większości grup. grupach. Dane te sugerują, że badania przesiewowe w kierunku delta F508 i tej wybranej grupy mutacji mutacji skutecznie i ekonomicznie zmaksymalizuje liczbę mutacji CF zidentyfikowanych w grupach kaukaskich. Jednakże, trudno będzie wykrycie ponad 90% zmutowanych alleli CFTR, z wyjątkiem populacji etnicznych i geograficznych, w których etnicznie i geograficznie odrębnych populacjach, w których mukowiscydoza jest wynikiem efektu założyciela. --- W większości tkanek nabłonkowych transport Cl(-) opiera się na mukowiscydozie (CFTR), który pełni podwójną funkcję jako kanał Cl(-) i jako regulator innych kanałów jonowych. Ponad 900 różnych mutacji w genie CFTR jest przyczyną wadliwego transportu Cl(-) i Na(+) oraz upośledzonego wydzielania lub wchłaniania elektrolitów w mukowiscydozie. Jednak mutacja CFTR delta F508 jest najczęstszą przyczyną tej często dziedziczonej choroby wśród populacji kaukaskiej. Dojrzewanie i przetwarzanie delta F508-CFTR jest wadliwe, co prowadzi do ekspresji tylko bardzo małej, ale funkcjonalnej ekspresji CFTR w błonie komórkowej. Zrozumienie procesu CFTR może dać odpowiedź na pytanie, w jaki sposób ekspresja i szczątkowa funkcja delta ekspresja i funkcja resztkowa delta F508-CFTR może zostać zwiększona i może prowadzić do opracowania nowych narzędzi farmakologicznych do leczenia mukowiscydozy. mukowiscydozy. --- Mukowiscydoza (CF) jest powszechną chorobą genetyczną w populacji kaukaskiej. Gen został zidentyfikowany w 1989 roku na podstawie jego lokalizacji na chromosomie 7. Kodowany produkt genu, nazwany cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR), odpowiada regulowanemu przez cAMP kanałowi chlorkowemu występującemu prawie wyłącznie w komórkach nabłonka wydzielniczego. Chociaż główna mutacja, która skutkuje delecją pojedynczego aminokwasu (F508), odpowiada za 70% alleli choroby. choroby, wykryto ponad 550 dodatkowych zmutowanych alleli o różnych formach. różnych form. Wiele z tych mutacji można podzielić na pięć ogólnych klas pod względem pod względem ich wykazanych lub przypuszczalnych konsekwencji molekularnych. Ponadto stwierdzono Ponadto stwierdzono dobrą korelację między genotypem CFTR a jedną ze zmiennych klinicznych - trzustką. zmienną kliniczną - stanem funkcji trzustki. Nieoczekiwanym odkryciem jest jednak mutacji CFTR u pacjentów z nietypowymi postaciami CF, w tym wrodzonym brakiem CF, w tym wrodzonym brakiem nasieniowodów i kilkoma chorobami płuc. choroby płuc. Zatem implikacje mutacji CFTR są głębsze niż tylko CF. CF. --- Mukowiscydoza jest najczęstszą dziedziczną śmiertelną chorobą u osób rasy kaukaskiej. Jest ona spowodowana mutacjami w przezbłonowym regulatorze przewodnictwa mukowiscydozy (CFTR), z których mutacja cftr ΔF508 jest najczęstsza. Makrofagi ΔF508 są wewnętrznie wadliwe w autofagii z powodu sekwestracji niezbędnych cząsteczek autofagii w nieprzetworzonych agregatach CFTR. Wadliwa autofagii umożliwia Burkholderia cenocepacia (B. cepacia) przetrwanie i replikację w makrofagach ΔF508. Zakażenie B. cepacia stanowi ogromne ryzyko dla pacjentów z mukowiscydozą, ponieważ pacjentów z mukowiscydozą, ponieważ powoduje przyspieszone zapalenie płuc, a w niektórych przypadkach w niektórych przypadkach śmiertelne martwicze zapalenie płuc. Autofagia jest mechanizmem przetrwania komórek w którym autofagosom pochłania niefunkcjonalne organelle i dostarcza je do lizosomu w celu degradacji. do lizosomu w celu degradacji. Białko adaptorowe wiążące ubikwitynę SQSTM1/p62 jest wymagane do dostarczenia kilku ubikwitynowanych ładunków do autofagosomu. W makrofagach WT zubożenie i nadekspresja p62 prowadzi do odpowiednio do zwiększonej i zmniejszonej przeżywalności wewnątrzkomórkowej bakterii. Natomiast W przeciwieństwie do tego, zubożenie p62 w makrofagach ΔF508 skutkuje zmniejszoną przeżywalnością bakterii. przeżywalność bakterii, podczas gdy nadekspresja p62 prowadzi do zwiększonego wzrostu wewnątrzkomórkowego B. cepacia wewnątrzkomórkowego wzrostu. Co ciekawe, pozbycie się p62 z makrofagów ΔF508 powoduje uwolnienie cząsteczki autofagii beclin1 (BECN1) ze zmutowanych agregatów CFTR i umożliwia jej redystrybucję. CFTR i umożliwia jej redystrybucję i rekrutację do wakuoli B. cepacia wakuoli, pośrednicząc w nabywaniu markera autofagii LC3 i usuwaniu bakterii poprzez autofagię. klirens bakterii poprzez autofagię. Dane te pokazują, że p62 w różny sposób dyktuje los infekcji B. cepacia w makrofagach WT i ΔF508.
Jaka jest najczęstsza mutacja CFTR u osób rasy kaukaskiej?
Najczęstsza mutacja CFTR, deltaF508, występuje w 74,1% wszystkich chromosomów CF. W kaukaskiej populacji CF, 57,5% to homozygoty deltaF508, ale brytyjska populacja CF ISC z zaledwie 24,7%, ma znacznie mniej pacjentów z homozygotami deltaF508 (95% przedział ufności (CI) 0,2-0,4).