Mukowiscydoza jest recesywnie dziedziczną chorobą układową. Chociaż objawy choroby najbardziej wyraźnie manifestują się w obrębie układu oddechowego, nieprawidłowe kanały jonowe występują również w trzustce, wątrobie, drogach płciowych oraz przewodzie pokarmowym. Upośledzony transport jonów można zaobserwować również w obrębie skóry w postaci nadmiernie słonego potu. Przyjrzenie się bliżej mechanizmom molekularnym choroby pozwala na zrozumienie metod leczenia mukowiscydozy.

Genetyka a fizjologia

Mukowiscydoza jest chorobą dziedziczoną autosomalnie, recesywnie. Oznacza to, że aby choroba wystąpiła u dziecka, oboje rodzice muszą być nosicielami nieprawidłowego allela (wariantu genu). Patologiczne allele przenoszone są z rodziców na dzieci. Obecność mutacji u rodzica nie zawsze jednak oznacza mutacji u dziecka. Ryzyko odziedziczenia nosicielstwa wynosi 50%.

Mutacja prowadząca do pojawienia się mukowiscydozy znajduje się w obrębie genu CFTR, kodującego białko CFTR. Białko to buduje kanał jonowy, transportujący chlor w organizmie człowieka. Nieprawidłowości w budowie kanału upośledzają transport chloru przez ten kanał.

Transport chloru w organizmie związany jest z transportem sodu, negatywnie naładowany jon chloru „pociąga za sobą” pozytywnie naładowany jon sodu. Transport powyższych jonów jest niezbędny do optymalnego transportu wielu substancji w organizmie, przede wszystkim wody. Niewystarczający transport wody skutkuje najistotniejszymi zaburzeniami z punktu widzenia powikłań choroby. Upośledzony transport wody oznacza powstawanie gęstych, lepkich wydzielin czopujących drogi wewnątrz ciała. Przede wszystkim zatkany zostaje przewód oddechowy oraz drogi enzymów trzustkowych.

Fizjologia a objawy i leczenie

Wydzieliny o nadmiernej lepkości oraz uwodnieniu zatykają przewód oddechowy. Skutkiem tego jest upośledzenie oddychania ze względu na zalegający śluz. Mechanizmem obrony w ciele jest kaszel – jeden z objawów choroby. Kaszel pozwala na odkrztuszanie wydzieliny i spowalnianie procesu degeneracji układu oddechowego np. poprzez rozstrzenie oskrzeli oraz uszkodzenia miąższu płuc. Trening efektywnego kaszlu i techniki wspomaganego odkrztuszania są zatem standardowym postępowaniem łagodzącym przebieg choroby.

Lepki śluz można rozbijać, stosując leki oraz upłynniając wydzielinę poprzez inhalacje. Leki rozbijające śluz to mukolityki np. ambroksol. Problemy konieczne do rozwiązania poprzez stosowanie środków leczniczych to także zapalenia i infekcje. Częste infekcje są niezwykle powszechnym powikłaniem mukowiscydozy, są zarazem czynnikiem prowadzącym do degeneracji płuc. Mukowiscydoza wymaga zatem nieraz podawania dużej dawki antybiotyków.

Oprócz najgroźniejszych objawów ze strony płuc mukowiscydoza objawia się zaburzeniami gastrycznymi. Zaczopowane drogi odpływu płynu trzustkowego skutkują jej uszkodzeniem. Fakt ten wiąże się z ryzykiem cukrzycy oraz upośledzenia trawienia. Podawanie enzymów trzustkowych, odpowiednia dieta oraz suplementacja witaminami w pewnym stopniu ogranicza objawy ze strony układu pokarmowego.

Zaburzenie wchłaniania chloru z gruczołów potowych sprawia natomiast, że pot jest nadmiernie słony. Jednym z badań przesiewowych jest badanie zawartości chloru w pocie.