I.Bronsveld, A. Bot, R. de Nooijer Vrijdag 7 oktober 2011 Milde en ernstige mutaties na de hielprik; de rol van electrofysiologische diagnostiek I.Bronsveld, A. Bot, R. de Nooijer Vrijdag 7 oktober 2011

Overzicht CFTR eiwit Genotype/ Fenotype Hielprikscreening Electrodiagnostiek ICM & NPD set-up live

1989: THE CF GENE IDENTIFIED - encodes an ion channel, named CFTR m RNA CFTR protein CFTR protein at cell surface CHLORIDE CHANNEL

CFTR = Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator

Molecular Consequences of CFTR Mutations Normal I II III IV V Nonsense G542X Frameshift 394delTT Splice junction 1717-1G–>A Missense Missense G551D Missense R117H Alternative Splicing 3849+10kbC–>T AA deletion DF508 Missense A455E No synthesis Block in processing Altered conductance Block in regulation Reduced synthesis

Genotype Defect Transport of Cl- + Normal Class  Class II Class III G542X W1282X R553X Genotype Defect No CFTR protein Class II F508 N1303K G480C Defective CFTR Processing or trafficking Class III G551D G551S Defective Cl channel regulation Class IV R117H R334W G314E R347P Reduced conductance Class V Normal CFTR Reduced channel no. Transport of Cl- + 3849+10kbC>T 2789+5G>A A455E

Genotype > Fenotype CBAVD, COPD, pancreatitis, etc. Normal CF PS PI Severity scale Typical mutations Atypical mutations

Hielprikscreening Cystic fibrosis is toegevoegd aan de hielprikscreening: Pasgeborenen worden vanaf 1 mei 2011 via de bekende hielprik voortaan ook getest op cystic fibrosis. De verwachting is dat jaarlijks gemiddeld 30 kinderen met cystic fibrosis worden opgespoord.

Screeningsprotocol CF Stap 1: IRT Stap 2: PAP Stap 3: DNA: 36 mutaties Stap 4: EGA: gen sequencing Stap 5: Zweettest Stap 6: ICM www.rivm.nl/hielprik

Screeningsprotocol CF Stap 1: IRT Immunoreactief Trypsinogeen (IRT) is een enzym dat door de pancreas (alvleesklier) wordt geproduceerd en in verhoogde concentraties in bloed voorkomt bij pasgeborenen met CF.

Screeningsprotocol CF Stap 2: PAP Pancreatitis Associated Proteïn (PAP) is een eiwit dat alleen wordt geproduceerd door een pancreas onder stress, maar ook in een verhoogde concentratie wordt gevonden bij kinderen met CF.

Screeningsprotocol CF Stap 3: DNA-analyse Bij kinderen met een afwijkende IRT- en PAP concentratie wordt een gericht DNA-onderzoek gedaan.

CFTR mutaties bij CF patiënten

Screeningsprotocol CF Stap 4: EGA (Extended Genetic Analysis)

IRT-PAP-DNA-EGA protocol

Screeningsprotocol CF Stap 4:Zweettest (gouden standaard: Gibson and Cook) Alle patienten met een positieve of inconclusieve DNA screening worden verwezen naar een CF centrum voor zweettest - Hoeveelheid zweet - Concentratie Chloor (Cl-)

Zweettest Dutch concensus statement, 1998: Cl- > 60 mmol/l positive Na+ > 100 mmol/l positive Cl- 30 - 60 mmol/l borderline Cl- < 30 mmol/l negative 2% CF patients with normal/borderline ST

Screeningsprotocol CF Stap 5: Intestinal Current Measurement Patienten met een normale of borderline zweettest of Patienten met niet geclassificeerde DNA mutaties >> doorverwijzing voor ICM Meten van Na+ en Cl- transport in rectum zuigbiopten ex vivo.

Intestinal Current Measurements (ICM) in rectumzuigbiopten

ICM Tracings Amiloride - remt het Na+ transport (ENaC) Non-CF CF (homozygous ΔF508) Cl- current K+ current Amiloride - remt het Na+ transport (ENaC) Carbachol - stimuleert Cl- secretie

Intestinal Current Measurements (ICM) Borderline of normale uitslag van zweettesten Variabele klinisch beeld Geen of maar 1 CFTR mutatie Follow-up Geneesmiddelen onderzoek (bv.Vertex, PTC) Hielprikscreening

Nasal Potential Difference (NPD) Meten van chloride- en natriumtransport in neusslijmvlies in vivo

Nasal PD Set-up - + Neuscatheter volt De andere methode die berust op het testen van het natrium en chloride transport is de neuspotentiaalmeting. De opstelling ziet er als volgt uit: Een voltmeter is aan de negatieve kant verbonden met een subcutane naald. de subcutane ruimte is dus het referentiepunt van de meting. De pluskant van de volmeter is verbonden met een zachte catheter welke in de neus wordt gebracht. Het is belangrijk dat de catheter onder de onderste neusschelp op de juiste plek gepositioneerd wordt daarom gebruiken we een otoscoop om de onderste neusschelp zichtbaar te maken en met de catheter wordt dan langs het epitheel gescand totdat de hoogste potentiaal gevonden wordt. Op deze plek moet de gehele meting uitgevoerd worden. Verder is de catheter verbonden met vloeistofpompen waarmee verschillende vloeistoffen over het neusslijmvlies gesuperfuseerd worden. ======== Daarom is het belangrijk dat de patient tijdens de meting stil zit. Dit betekent dat de meting uitgevoerd kan worden bij zuigelingen en kinderen die al enige cooperatie kunnen leveren. Het blijkt moeilijk om van kinderen onder de 4 jaar medewerking te vragen en uit te leggen dat ze niet bang hoeven te zijn voor de vloeistof die de neus in druppelt. Subcutane naald als referentie electrode Spuitpompen

NPD reagens NaCL ( Basaal PD) Amiloride +NaCL Gluconate Isoprenaline ATP

NPD Tracing Control Typical CF Basal > CFTR/ENaC -23 -24 -58 -80 -60 -40 -20 PD in mV NaCl Amil Cl- free Iso ATP -60 -49 PD in mV -47 -40 -35 -30 -19 -20 NaCl Amil Cl- free Iso ATP Basal > CFTR/ENaC Amiloride > blocker ENaC Clˉfree > basal Cl conductance Isoproterenol > cAMP stimulator

NPD Tracing Control Typical CF

CF: terminology and diagnostic algorithms (de Boeck et al, Thorax 2006)

Electrodiagnostiek Diagnostiek CF bij atypische presentatie, meestal op latere leeftijd Borderline of normale uitslag van zweettesten Geen of maar 1 CFTR mutatie Variabele klinisch beeld Follow-up: Erasmus MC Geneesmiddelen onderzoek (bv.Vertex, PTC) Hielprikscreening

Diagnostische uitdagingen Heterogeen ziektebeeld Zelfde mutatie, verschillende CFTR activiteit Verschillende CFTR activiteit in tractus digestivus ten opzicht van de tractus respiratorius

Bedankt voor jullie aandacht! En ….wie wordt de proefpersoon ?