Zusammenfassung
Die Mukoviszidose (syn.: zystische Fibrose [CF]) ist eine durch Varianten im CFTR(„cystic fibrosis transmembrane conductance regulator“)-Gen bedingte Multiorganerkrankung. 90 % der Morbidität und Mortalität werden durch die Lungenbeteiligung verursacht. Die mittlere Lebenserwartung von Patienten mit CF betrug in Deutschland im Jahr 2020 mehr als 52 Jahre. Durch die Einführung des Neugeborenenscreenings (NGS) auf CF und die Entwicklung einer kausal wirkenden CFTR-Modulator-Therapie hat sich die Prognose dieser Patienten deutlich verbessert. Der vorliegende Artikel beschreibt einleitend wichtige Aspekte der CF-Erkrankung, um in diesem Zusammenhang auch auf die Spezifika des im Jahr 2016 in Deutschland eingeführten CF-NGS einzugehen.
Abstract
Cystic fibrosis (CF) is a multiorgan disease caused by mutations in the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) gene. Approximately 90% of the morbidity and mortality are caused by pulmonary involvement. The mean life expectancy of patients with CF in 2020 was more than 52 years in Germany. The introduction of neonatal screening for CF and the development of a causally acting CFTR modulator treatment have clearly improved the prognosis of these patients. As an introduction, this article describes important aspects of CF in this context in order to go into details of the CF neonatal screening which was introduced in Germany in 2016.
Literatur
Sommerburg O, Stahl M, Hammerling S, Gramer G, Muckenthaler MU, Okun J et al (2022) Final results of the southwest German pilot study on cystic fibrosis newborn screening—Evaluation of an IRT/PAP protocol with IRT-dependent safety net. J Cyst Fibros 21(3):422–433
Deutsches Mukoviszidose-Register (202) Berichtsband 2020. https://www.muko.info/fileadmin/user_upload/angebote/qualitaetsmanagement/register/berichtsbaende/Berichtsband_2020.pdf. Zugegriffen: 28. Juni 2022
Riordan JR, Rommens JM, Kerem B, Alon N, Rozmahel R, Grzelczak Z et al (1989) Identification of the cystic fibrosis gene: cloning and characterization of complementary DNA. Science 245(4922):1066–1073
Database CFM Cystic fibrosis mutation database. http://www.genet.sickkids.on.ca/Home.html. Zugegriffen: 28. Juni 2022
Mall MA, Boucher RC (2014) Pathophysiology of cystic fibrosis lung disease. In: Mall MA, Elborn JS (Hrsg) Cystic fibrosis. ERS monograph. European Respiratory Society, Sheffield, S 1–13
Cutting GR (2015) Cystic fibrosis genetics: from molecular understanding to clinical application. Nat Rev Genet 16(1):45–56
Sly PD, Brennan S, Gangell C, de Klerk N, Murray C, Mott L et al (2009) Lung disease at diagnosis in infants with cystic fibrosis detected by newborn screening. Am J Respir Crit Care Med 180(2):146–152
Wielputz MO, Puderbach M, Kopp-Schneider A, Stahl M, Fritzsching E, Sommerburg O et al (2014) Magnetic resonance imaging detects changes in structure and perfusion, and response to therapy in early cystic fibrosis lung disease. Am J Respir Crit Care Med 189(8):956–965
Sommerburg O, Wielputz MO, Trame JP, Wuennemann F, Opdazaite E, Stahl M et al (2020) Magnetic resonance imaging detects chronic rRhinosinusitis in infants and preschool children with cystic fibrosis. Ann Am Thorac Soc 17(6):714–723
van der Doef HP, Kokke FT, van der Ent CK, Houwen RH (2011) Intestinal obstruction syndromes in cystic fibrosis: meconium ileus, distal intestinal obstruction syndrome, and constipation. Curr Gastroenterol Rep 13(3):265–270
Moran A, Dunitz J, Nathan B, Saeed A, Holme B, Thomas W (2009) Cystic fibrosis-related diabetes: current trends in prevalence, incidence, and mortality. Diabetes Care 32(9):1626–1631
Debray D, Kelly D, Houwen R, Strandvik B, Colombo C (2011) Best practice guidance for the diagnosis and management of cystic fibrosis-associated liver disease. J Cyst Fibros 10(Suppl 2):S29–S36
Plant B, Parkins MD (2014) Extrapulmonary manifestations of cystic fibrosis. In: Mall MA, Elborn JS (Hrsg) Cystic Fibrosis. ERS Monograph. European Respiratory Society, Sheffield, S 219–235
Aris RM, Merkel PA, Bachrach LK, Borowitz DS, Boyle MP, Elkin SL et al (2005) Guide to bone health and disease in cystic fibrosis. J Clin Endocrinol Metab 90(3):1888–1896
Sommerburg O (2019) Mukoviszidose – immer bessere Perspektive durch lebenslange adäquate Behandung. Pneumonews 11(1):2–10
Crossley JR, Smith PA, Edgar BW, Gluckman PD, Elliott RB (1981) Neonatal screening for cystic fibrosis, using immunoreactive trypsin assay in dried blood spots. Clin Chim Acta 113(2):111–121
Munck A, Dhondt JL, Sahler C, Roussey M (2008) Implementation of the French nationwide cystic fibrosis newborn screening program. J Pediatr 153(2):228–233
GemeinsamerBundesausschuss Kinder-Richtlinie: Änderung des Beschlusses zur Neufassung – Screening auf Mukoviszidose (Zystische Fibrose) – Tragende Gründe zum Beschluss 2015 (updated 20.08.2015). https://www.g-ba.de/informationen/beschluesse/2316/. Zugegriffen: 04.10.2022
Gesetz über genetische Untersuchungen bei Menschen (Gendiagnostikgesetz – GenDG) (2009)
Sarles J, Berthezene P, Le LC, Somma C, Perini JM, Catheline M et al (2005) Combining immunoreactive trypsinogen and pancreatitis-associated protein assays, a method of newborn screening for cystic fibrosis that avoids DNA analysis. J Pediatr 147(3):302–305
Sommerburg O, Lindner M, Muckenthaler M, Kohlmueller D, Leible S, Feneberg R et al (2010) Initial evaluation of a biochemical cystic fibrosis newborn screening by sequential analysis of immunoreactive trypsinogen and pancreatitis-associated protein (IRT/PAP) as a strategy that does not involve DNA testing in a Northern European population. J Inherit Metab Dis 33(Suppl 2):S263–S271
Vernooij-van Langen AM, Loeber JG, Elvers B, Triepels RH, Gille JJ, Van der Ploeg CP et al (2012) Novel strategies in newborn screening for cystic fibrosis: a prospective controlled study. Thorax 67(4):289–295
Sommerburg O, Hammermann J, Lindner M, Stahl M, Muckenthaler M, Kohlmueller D et al (2015) Five years of experience with biochemical cystic fibrosis newborn screening based on IRT/PAP in Germany. Pediatr Pulmonol 50(7):655–664
Krulisova V, Balascakova M, Skalicka V, Piskackova T, Holubova A, Paderova J et al (2012) Prospective and parallel assessments of cystic fibrosis newborn screening protocols in the Czech Republic: IRT/DNA/IRT versus IRT/PAP and IRT/PAP/DNA. Eur J Pediatr 171(8):1223–1229
Farrell PM, Rosenstein BJ, White TB, Accurso FJ, Castellani C, Cutting GR et al (2008) Guidelines for diagnosis of cystic fibrosis in newborns through older adults: Cystic Fibrosis Foundation consensus report. J Pediatr 153(2):S4–S14
Nährlich L, Stuhrmann-Spangenberg M, Dehrichs N (2014) Handlungsempfehlung nach der Leitlinie „Diagnose der Mukoviszidose“. Monatsschr Kinderheilkd 162:723–724
Mall MA (2014) CFTR-Funktionsdiagnostik. In: Von Mutius E, Gappa M, Eber E, Frey U (Hrsg) Pädiatrische Pneumologie, 3. Aufl. Springer, Heidelberg, S 307–312
Stahl M, Joachim C, Blessing K, Hammerling S, Sommerburg O, Latzin P et al (2014) Multiple breath washout is feasible in the clinical setting and detects abnormal lung function in infants and young children with cystic fibrosis. Respiration 87(5):357–363
Subbarao P, Stanojevic S, Brown M, Jensen R, Rosenfeld M, Davis S et al (2013) Lung clearance index as an outcome measure for clinical trials in young children with cystic fibrosis. A pilot study using inhaled hypertonic saline. Am J Respir Crit Care Med 188(4):456–460
Behrendt L, Voskrebenzev A, Klimes F, Gutberlet M, Winther HB, Kaireit TF et al (2020) Validation of automated perfusion-weighted phase-resolved functional lung (PREFUL)-MRI in patients with pulmonary diseases. J Magn Reson Imaging 52(1):103–114
Wielputz MO, Eichinger M, Biederer J, Wege S, Stahl M, Sommerburg O et al (2016) Imaging of cystic fibrosis lung disease and clinical interpretation. Rofo 188(9):834–845
Leutz-Schmidt P, Eichinger M, Sommerburg O, Stahl M, Triphan SMF, Gehlen S et al (2020) Magnetresonanztomographie der Lunge bei Mukoviszidose. Radiologie 60(9):813–822
Bischoff A, Weinheimer O, Eichinger M, Stahl M, Sommerburg O, Kauczor HU et al (2020) Computertomographie der Lunge bei Mukoviszidose. Radiologie 60(9):791–801
Abbott J, Morton AM, Hurley MA, Conway SP (2015) Longitudinal impact of demographic and clinical variables on health-related quality of life in cystic fibrosis. BMJ Open 5(5):e7418
Stahl M, Steinke E, Graeber SY, Joachim C, Seitz C, Kauczor HU et al (2021) Magnetic resonance imaging detects progression of lung disease and impact of newborn screening in preschool children with cystic fibrosis. Am J Respir Crit Care Med 204(8):943–953
Mentzel HJ, Renz DM (2020) Abdomenbildgebung bei zystischer Fibrose. Radiologie 60(9):831–838
Wucherpfennig L, Triphan SMF, Wege S, Kauczor HU, Heussel CP, Schmitt N et al (2022) Magnetic resonance imaging detects improvements of pulmonary and paranasal sinus abnormalities in response to elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor therapy in adults with cystic fibrosis. J Cyst Fibros. https://doi.org/10.1016/j.jcf.2022.03.011
Mott LS, Gangell CL, Murray CP, Stick SM, Sly PD (2009) Bronchiectasis in an asymptomatic infant with cystic fibrosis diagnosed following newborn screening. J Cyst Fibros 8(4):285–287
Long FR, Williams RS, Castile RG (2004) Structural airway abnormalities in infants and young children with cystic fibrosis. J Pediatr 144(2):154–161
Sly PD, Gangell CL, Chen L, Ware RS, Ranganathan S, Mott LS et al (2013) Risk factors for bronchiectasis in children with cystic fibrosis. New Engl J Med 368(21):1963–1970
Hopkins SR, Wielputz MO, Kauczor HU (2012) Imaging lung perfusion. J Appl Physiol 113(2):328–339
Leutz-Schmidt P, Stahl M, Sommerburg O, Eichinger M, Puderbach MU, Schenk JP et al (2018) Non-contrast enhanced magnetic resonance imaging detects mosaic signal intensity in early cystic fibrosis lung disease. Eur J Radiol 101:178–183
Bell SC, Mall MA, Gutierrez H, Macek M, Madge S, Davies JC et al (2020) The future of cystic fibrosis care: a global perspective. Lancet Respir Med 8(1):65–124
Sommerburg O, Schenk JP (2020) Abdominelle Manifestationen bei Mukoviszidose: Klinische Übersicht. Radiologie 60(9):781–790
Stahl M (2020) Klinisches Bild der Lungenerkrankung bei zystischer Fibrose. Radiologie 60(9):774–780
Ramsey BW, Davies J, McElvaney NG, Tullis E, Bell SC, Drevinek P et al (2011) A CFTR potentiator in patients with cystic fibrosis and the G551D mutation. N Engl J Med 365(18):1663–1672
Wainwright CE, Elborn JS, Ramsey BW, Marigowda G, Huang X, Cipolli M et al (2015) Lumacaftor-Ivacaftor in patients with cystic fibrosis homozygous for Phe508del CFTR. N Engl J Med 373(3):220–231
Rowe SM, Daines C, Ringshausen FC, Kerem E, Wilson J, Tullis E et al (2017) Tezacaftor-ivacaftor in residual-function heterozygotes with cystic fibrosis. N Engl J Med 377(21):2024–2035
Taylor-Cousar JL, Munck A, McKone EF, van der Ent CK, Moeller A, Simard C et al (2017) Tezacaftor-ivacaftor in patients with cystic fibrosis homozygous for Phe508del. N Engl J Med 377(21):2013–2023
Heijerman HGM, McKone EF, Downey DG, Van Braeckel E, Rowe SM, Tullis E et al (2019) Efficacy and safety of the elexacaftor plus tezacaftor plus ivacaftor combination regimen in people with cystic fibrosis homozygous for the F508del mutation: a double-blind, randomised, phase 3 trial. Lancet 394:1940–1948. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(19)32597-8
Middleton PG, Mall MA, Drevinek P, Lands LC, McKone EF, Polineni D et al (2019) Elexacaftor-tezacaftor-ivacaftor for cystic fibrosis with a single Phe508del allele. N Engl J Med 381(19):1809–1819
Graeber SY, Vitzthum C, Pallenberg ST, Naehrlich L, Stahl M, Rohrbach A et al (2022) Effects of elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor therapy on CFTR function in patients with cystic fibrosis and one or two F508del alleles. Am J Respir Crit Care Med 205(5):540–549
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M.O. Wielpütz: A. Finanzielle Interessen: Forschungsförderung zur persönlichen Verfügung: Deutsches Zentrum für Lungenforschung (DZL), öffentliche Drittmittel, Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG, Vertex Pharmaceuticals Inc. – Referentenhonorar oder Kostenerstattung als passiver Teilnehmer: 1 bis 2 Vorträge pro Jahr für Boehringer Ingelheim und Vertex. – Bezahlter Berater/interner Schulungsreferent/Gehaltsempfänger o. Ä.: Drittmittel von Boehringer Ingelheim Pharma und Vertex. – Diversifizierte Aktiensfonds. – B. Nichtfinanzielle Interessen: Leitender Oberarzt, Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Universitätsklinikum Heidelberg; Principal Investigator, Translational Lung Research Center Heidelberg, DZL.
O. Sommerburg: A. Finanzielle Interessen: Ich habe Forschungsförderung zur Evaluation des Neugeborenenscreenings auf Mukoviszidose im Rahmen des DZL erhalten. – Ich habe in den letzten 5 Jahren 1 bis 2 Referate über das Thema Mukoviszidose (Firmen: Teva, Vertex) sowie Stand der Forschung und des Einsatzes von CFTR-Modulatoren bei Mukoviszidose (Firma: Vertex) gehalten und habe dafür Honorare bekommen, bzw. es wurden mir die Reisekosten (Reise, Unterkunft) zu den Veranstaltungen, an denen die Vorträge gehalten wurden, erstattet (Firmen Teva, Vertex). Selbiges ist auch für die kommenden 12 Monate geplant (Firmen: Chiesi, Vertex). – Ich war beratend für eine Anfrage bei der Food and Drug Administration (FDA) der USA (Firma: MerLion) tätig. – B. Nichtfinanzielle Interessen: Angestellter Oberarzt, Sektionsleiter, Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin, Klinik III, Universitätsklinikum Heidelberg; Principle Investigator, Translational Lung Research Center Heidelberg, DZL | Mitgliedschaften: Gesellschaft Pädiatrische Pneumologie; Gesellschaft Pädiatrische Allergologie; im erweiterten Vorstand der Arbeitsgemeinschaft Pädiatrische Pneumologie, Allergologie und Umweltmedizin; Mukoviszidose e. V. Deutschland; European Society of Cystic Fibrosis; Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin; Screeningkommission der Deutschen Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin.
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CME-Fragebogen
CME-Fragebogen
Mukoviszidose wird durch pathologische Varianten im CFTR(„cystic fibrosis transmembrane conductance regulator“)-Gen verursacht und autosomal-rezessiv vererbt. Das CFTR-Gen kodiert einen Ionenkanal in Epithelzellen exokriner Drüsen. Für welche Ionen kommt es bei Mukoviszidose zur Beeinträchtigung des Transports?
Natrium
Chlorid
Kalzium
Kalium
Kalium und Natrium
Wird die Diagnosestellung der Mukoviszidose nicht durch ein initiales Neugeborenenscreening getriggert, sind klinische Hinweise entscheidend. Welches Symptom ist ein typischer klinischer Hinweis auf Mukoviszidose?
Rezidivierende Harnwegsinfekte
Obstipation
Kopfschmerzen
Gedeihstörung
Ekzeme
Der Schweißtest dient zum Nachweis einer CFTR(„cystic fibrosis transmembrane conductance regulator“)-Funktions-Störung bei der Diagnosestellung der Mukoviszidose. Mehrere Parameter können im gewonnenen Schweiß gemessen werden. Welcher Parameter wird für die Diagnose der Mukoviszidose anerkannt?
Chlorid im Schweiß
Leitfähigkeit im Schweiß
Kalium im Schweiß
Natrium im Schweiß
Osmolarität im Schweiß
Welcher Erreger steht bei pulmonaler Infektion bei den meisten erwachsenen Mukoviszidosepatienten im Vordergrund?
Klebsiella pneumoniae
Streptococcus pneumoniae
Pneumocystis jirovecii
Pseudomonas aeruginosa
Mykoplasmen
Welche der nachfolgend genannten Maßnahmen wird nicht zur Behandlung der exokrinen Pankreasinsuffizienz bei Mukoviszidose eingesetzt?
Ernährung mit hochkalorischer Zusatznahrung
Substitution von Pankreasenzymen
Supplementation von wasserlöslichen Vitaminen
Diätberatung des Patienten und der Familie
Fettreiche Kost
Airtrapping bei der Mukosviszidose ist ein Risikofaktor für die spätere Entwicklung wovon?
Bronchiektasen
Pleuraergüssen
Vasokonstriktion
Konsolidierungen
Mukus Plugging
Bronchialwandverdickungen und Bronchiektasen gelten als eine der frühesten CF-typischen Befunde in der Bildgebung. Mit welchen Phänomenen korrelieren sie?
Körpergrösse und Gewicht
Ausmaß der exokrinen Pankreasinsuffizienz
Erkrankungsschwere und Exazerbationsrate
Schweißchlorid-Befund bei Diagnosestellung
Minderbelüftung der Lunge und Vasokonstriktion
Perfusionsstörungen in der Mangetresonanztomographie bei der Mukoviszidose sind Folge welchen Phänomens?
Entzündliche regionale Hyperperfusion
Lungenembolien
Invasive Aspergillose
Hypoxische pulmonale Vasokonstriktion
Ausbildung arterieller Shunts
Welches ist kein typischer bildgebender Befund einer frühen Lungenerkrankung bei Mukoviszidose?
Pleuraergüsse
Bronchialwandverdickungen
Mukus Plugging
Bronchiektasen
Airtrapping
Was trifft auf die akute pulmonale Exazerbation der Mukoviszidose nicht zu?
Bronchialwandverdickungen, „mucus plugging“ und Konsolidierungen sind bildmorphologische Hinweise auf eine Exazerbation.
Die Durchführung einer Magnetresonanztomographie (MRT) ist erforderlich zur Diagnose.
Exazerbationen entstehen häufig auf dem Boden chronischer Infektionen.
Die MRT zeigt vermehrte Perfusionsstörungen.
Ein typischer Befund bei Aspergillose ist das inverse Mukuszeichen.
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Sommerburg, O., Wielpütz, M.O. Update Mukoviszidose. Radiologie 62, 981–994 (2022). https://doi.org/10.1007/s00117-022-01076-6
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