Etiologia przewlekłej choroby ziarniniakowej CGD – co powoduje chorobę

Przewlekła choroba ziarniniakowa (CGD) jest rzadkim schorzeniem genetycznym, które dotyka około 1 na 200 000-250 000 żywych urodzeń na świecie1. To pierwotny niedobór odporności charakteryzujący się nieprawidłowym działaniem określonych komórek układu immunologicznego, co prowadzi do zwiększonej podatności na poważne infekcje bakteryjne i grzybicze2.

Podstawy genetyczne choroby

Przewlekła choroba ziarniniakowa jest schorzeniem dziedzicznym spowodowanym mutacjami w genach odpowiedzialnych za produkcję białek tworzących kompleks enzymatyczny NADPH oksydazy3. Mutacje mogą wystąpić w jednym z pięciu głównych genów: CYBB, CYBA, NCF1, NCF2 lub NCF4, a każdy z nich koduje inną podjednostkę tego kluczowego enzymu4.

Ważne: NADPH oksydaza jest enzymem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania fagocytów – komórek układu immunologicznego odpowiedzialnych za pochłanianie i niszczenie patogenów. Bez sprawnie działającego enzymu, białe krwinki nie potrafią skutecznie eliminować niektórych bakterii i grzybów, co prowadzi do powtarzających się, ciężkich infekcji.

Kiedy w którymkolwiek z tych genów występują zmiany, ochronne białka nie są produkowane wcale lub są wytwarzane, ale nie działają prawidłowo3. Bez którejkolwiek z podjednostek białkowych, NADPH oksydaza nie może się prawidłowo złożyć ani funkcjonować4. To prowadzi do braku produkcji nadtlenku wodoru i innych reaktywnych form tlenu, które są niezbędne do zabijania mikroorganizmów przez fagocyty2.

Typy dziedziczenia CGD

Przewlekła choroba ziarniniakowa może być dziedziczona na dwa główne sposoby, co determinuje różne wzorce występowania w rodzinach. Najczęstszą formą jest CGD sprzężona z chromosomem X, która odpowiada za około 65-70% wszystkich przypadków w Ameryce Północnej i Europie Zachodniej25.

CGD sprzężona z chromosomem X

W tej formie choroby mutacja występuje w genie CYBB położonym na chromosomie X, który koduje białko gp91phox6. Ponieważ mężczyźni mają tylko jeden chromosom X, wystarczy jedna zmutowana kopia genu, aby rozwinęła się choroba. Z tego powodu CGD sprzężona z chromosomem X dotyka niemal wyłącznie mężczyzn7. Kobiety mogą być nosicielkami mutacji, ale zazwyczaj nie wykazują objawów choroby, chociaż w rzadkich przypadkach mogą doświadczać łagodnych objawów1.

CGD autosomalnie recesywna

Pozostałe 30-35% przypadków to formy autosomalnie recesywne, w których mutacje występują w genach CYBA, NCF1, NCF2 lub NCF48. W tym typie dziedziczenia zarówno mężczyźni, jak i kobiety są jednakowo narażeni na chorobę9. Aby rozwinęła się choroba, dziecko musi odziedziczyć zmutowaną kopię genu od każdego z rodziców10.

Genetyka CGD: Najczęściej mutacje dotyczą genu NCF1 (kodującego p47phox) wśród form autosomalnie recesywnych, stanowiąc około 25% wszystkich przypadków CGD. Mutacje w genach NCF2 i CYBA są rzadsze i odpowiadają za mniej niż 10% przypadków choroby.

Molekularne podstawy choroby

Głównym defektem w przewlekłej chorobie ziarniniakowej jest niezdolność neutrofili, monocytów, makrofagów i eozynofili do wywołania wybuchu oddechowego i tym samym do wytworzenia anionów ponadtlenkowych oraz innych reaktywnych form tlenu pochodzących z ponadtlenku11. Kompleks enzymatyczny NADPH oksydazy składa się z pięciu podjednostek, z których dwie znajdują się w błonie komórkowej podczas fazy spoczynku, a trzy w cytoplazmie12.

Mutacje w którymkolwiek z genów kodujących te podjednostki mogą wystąpić u 90% pacjentów z CGD13. Istnieje ponad 410 znanych możliwych defektów w kompleksie enzymatycznym PHOX, które mogą prowadzić do przewlekłej choroby ziarniniakowej6. Około 95% wspomnianych mutacji skutkuje całkowitym brakiem lub znacznie zmniejszonym poziomem odpowiedniego białka14.

Przypadki o nieznanej etiologii

Niektórzy ludzie z przewlekłą chorobą ziarniniakową nie mają zidentyfikowanej mutacji w żadnym z głównych genów związanych z tą chorobą4. W takich przypadkach przyczyna schorzenia pozostaje nieznana3. Może to oznaczać istnienie innych, jeszcze niezidentyfikowanych genów odpowiedzialnych za rozwój CGD, lub występowanie bardzo rzadkich mutacji, które nie zostały jeszcze w pełni scharakteryzowane.

Ostatnie badania wskazują na rolę genu CYBC1 jako szóstego genu związanego z CGD15. Deficyt białka CYBC1 prowadzi do zmniejszonej ekspresji głównej podjednostki NADPH oksydazy (gp91phox) i może skutkować rozwojem CGD16. To odkrycie rozszerza nasze zrozumienie genetycznych podstaw tej choroby Zobacz więcej: Mechanizmy molekularne i defekty enzymatyczne w CGD.

Wpływ rodzaju mutacji na przebieg choroby

Ciężkość przewlekłej choroby ziarniniakowej w dużej mierze zależy od typu mutacji i jej lokalizacji w genie17. W niektórych przypadkach mutacje pozwalają na częściowe zachowanie aktywności NADPH oksydazy, co prowadzi do łagodniejszego przebiegu choroby17. Inne mutacje powodują całkowitą utratę funkcji enzymu, skutkując ciężkimi, wczesnymi infekcjami18.

Mniej niż 10% pacjentów ma wariant X-sprzężonej formy CGD (X91-), która charakteryzuje się stosunkowo łagodnym przebiegiem klinicznym14. Formy autosomalnie recesywne CGD mają generalnie lepsze rokowanie w porównaniu z CGD sprzężoną z chromosomem X17. Szczególnie grupa z deficytem p47phox wykazuje znacznie wyższą przeżywalność oraz lepszą ogólną prognozę16 Zobacz więcej: Czynniki wpływające na ciężkość i przebieg CGD.

Czynniki wpływające na występowanie CGD

Przewlekła choroba ziarniniakowa może wystąpić sporadycznie w wyniku spontanicznej mutacji genetycznej, ale w większości przypadków jest chorobą dziedziczną19. Osoby, które mają członka rodziny z CGD, są narażone na wyższe ryzyko wystąpienia tej choroby19.

W krajach o wysokim wskaźniku małżeństw krewniaczych obserwuje się zwiększoną częstość występowania form autosomalnie recesywnych CGD13. Potomstwo małżeństw krewniaczych lub związków CGD ma zwiększone ryzyko CGD z powodu ekspresji autosomalnie recesywnych mutacji genów odziedziczonych od wspólnych przodków z CGD13. W związku z tym związki krewniaczych zwiększają częstość występowania tego schorzenia, które czasami nie jest wykrywane wystarczająco szybko, co może prowadzić do śmierci z powodu chorób zakaźnych13.

Pytania i odpowiedzi

Co powoduje przewlekłą chorobę ziarniniakową?

Przewlekła choroba ziarniniakowa jest spowodowana mutacjami genetycznymi w jednym z pięciu głównych genów (CYBB, CYBA, NCF1, NCF2, NCF4) kodujących składniki enzymu NADPH oksydazy, który jest niezbędny do prawidłowego działania białych krwinek.

Czy CGD jest chorobą dziedziczną?

Tak, CGD jest chorobą dziedziczną. Może być dziedziczona w sposób sprzężony z chromosomem X (70% przypadków) lub autosomalnie recesywny (30% przypadków). W rzadkich przypadkach może wystąpić sporadycznie w wyniku spontanicznej mutacji.

Dlaczego CGD częściej dotyka mężczyzn?

Najczęstsza forma CGD jest sprzężona z chromosomem X. Ponieważ mężczyźni mają tylko jeden chromosom X, wystarczy jedna zmutowana kopia genu CYBB, aby rozwinęła się choroba. Kobiety mają dwa chromosomy X, więc jedna prawidłowa kopia może kompensować mutację.

Czy wszystkie przypadki CGD mają znaną przyczynę genetyczną?

Nie, niektórzy pacjenci z CGD nie mają zidentyfikowanej mutacji w znanych genach. Przyczyna choroby w takich przypadkach pozostaje nieznana, choć ostatnie badania wskazują na możliwą rolę dodatkowych genów, takich jak CYBC1.

Czy ciężkość CGD zależy od typu mutacji?

Tak, ciężkość choroby zależy od typu mutacji i jej lokalizacji. Niektóre mutacje pozwalają na częściową aktywność enzymu, prowadząc do łagodniejszego przebiegu, podczas gdy inne powodują całkowitą utratę funkcji i ciężkie objawy.

Reklama
Reklama