The molecular biolog and pathogenesis of cystic fibrosis

Abstract

Cystic fibrosis which is seen in every 1 in 2500 person especially in Caucasian origin is inherited as an autosomal recessive character. This disease is caused by the mutations in the gene coding cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR). Physiopathologic changes that are seen in the lungs of cystic fibrosis patients cause infections triggered by various microorganisms. Pseudomonas aeruginosa triggered infections cause serious loss in pulmonary function in more than 80 % of the cystic fibrosis patients and end with early deaths. On the other hand, P. aeruginosa uses CFTR protein as a binding site to enter epithelial cells, and the absence of functional CFTR protein in cystic fibrosis patients causes a failure in innate immunity leading to initiation of a bacterial infection in the airway. In this paper, the molecular biology and the function of cystic fibrosis gene and its product CFTR protein, mutations in the gene that cause cystic fibrosis, the pathogenesis of the disease and the contribution of P. aeruginosa to the pathogenesis of cystic fibrosis are reviewed.

Özet

Kistik fibroz, özellikle beyaz ırktan gelen her 2500 kişide bir görülen, otozomal resesif bir karakterle kalıtım yoluyla kazanılan bir hastalıktır. Bu hastalık kistik fibroz transmembran kondüktans regülatörü (CFTR) kodlayan gendeki mutasyonlar sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu hastaların akciğerlerinde görülen fizyopatolojik değişimler, hastalarda çeşitli mikro-organizmaların etken olduğu infeksiyonların gelişmesine neden olur. Pseudomonas aeruginosa'nın etken olduğu infeksiyonlar hastaların % 80'inden fazlasının akciğerlerinde ciddi fonksiyon kaybına yol açar ve erken ölümlerle sonuçlanır. Kistik fibroz transmembran regülatörü proteininin aynı zamanda P. aeruginosa tarafından epitel hücrelerine girmek için bağlanma bölgesi olarak kullanılması ve kistik fibrozlu hastaların bu proteinden yoksun olması, bakteriye karşı ilk doğal savunmanın gelişememesine, dolayısıyla solunum yolunda infeksiyon sürecinin başlamasına neden olmaktadır. Bu yazıda, CFTR proteininin moleküler biyolojisi ve fonksiyonu, kistik fibroza neden olan CFTR'yi kodlayan gendeki mutasyonlar, hastalığın patogenezi ve P. aeruginosa'nın bu hastalığın patogenezine ne şekilde katkıda bulunduğu derlenmiştir.