Malattia (detta anche fibrosi cistica) caratterizzata da alterata e ridotta attività secretoria di alcune ghiandole esocrine, i cui secreti presentano densità e viscosità eccessive. Poiché di solito prevale il deficit secretorio a carico del pancreas, che presenta congenite alterazioni morfologiche, la m. è anche nota come malattia fibrocistica del pancreas. Anche i prodotti di secrezione degli elementi ghiandolari della mucosa bronchiale e di quella delle vie biliari, nonché delle ghiandole lacrimali e sudoripare, presentano di solito abnorme viscosità. Tipiche e accessibili all’indagine diagnostica sono le alterazioni elettrolitiche della secrezione lacrimale e sudorale, che presentano un aumento della concentrazione del cloro e del sodio.
Malattia ereditaria a carattere recessivo, la m. interessa prevalentemente l’età infantile e ha prognosi tanto più grave quanto più precoce è la sua insorgenza. Le manifestazioni cliniche più imponenti sono connesse alle anomalie secretorie pancreatiche e bronchiali: le prime comportano disturbi digestivi, con alterato assorbimento intestinale, disturbi della nutrizione più o meno gravi, turbe dell’accrescimento; le seconde predispongono a frequenti bronchiti, manifestazioni asmatiche, broncopolmoniti, ascessi polmonari.
La m. è la più comune malattia ereditaria nella popolazione caucasica: la frequenza è di 1 caso su 800 nati e circa 1 individuo su 25 è portatore (eterozigote). L’identificazione (nel 1985) del gene che causa la m. ha rappresentato il primo successo della mappatura per mezzo dell’analisi di linkage e della strategia molecolare, chiamata clonazione posizionale o genetica inversa, che permette di clonare un gene sulla base della sua posizione sul cromosoma. Una volta identificato il gene, l’analisi della sua sequenza di DNA ha mostrato anche quali sono le mutazioni che possono determinare varie forme di diversa gravità della m.; nei pazienti che presentano la forma più grave, la mutazione più comune è una delezione di tre paia di basi consecutive chiamata Δ F508. Negli anni successivi alla clonazione del gene sono state individuate circa 500 mutazioni. Conosciuta la sequenza del DNA del gene, è stato possibile determinare la sequenza amminoacidica della proteina da esso codificata e predire la sua possibile struttura tridimensionale. La proteina CFTR è costituita da 1480 amminoacidi. La mutazione genica più frequente (Δ F508) determina una delezione della fenilalanina nel dominio NBF localizzato all’estremità amminica della proteina. Le altre numerose mutazioni trovate in diversi siti del gene, oltre a spiegare, in parte, i motivi del diverso grado di gravità della m. nei pazienti affetti, permettono di analizzare le funzioni dei diversi domini della proteina.
La CFTR è omologa a una vasta famiglia di proteine che costituiscono dei canali nella membrana cellulare, i quali sono coinvolti nel trasporto attivo di sostanze. Nella m., infatti, sono alterati i canali del trasporto degli ioni cloro attraverso la superficie delle cellule degli epiteli ghiandolari; questo trasporto difettoso determina una diminuita secrezione di liquidi e di conseguenza il muco, che normalmente riveste le vie respiratorie, il dotto pancreatico e il tratto intestinale, risulta deidratato e tende a ostruire le vie di passaggio.