Gen CFTR

Hơn 1.000 đột biến gen CFTR gây ra bệnh xơ nang. Đa số đột biến thay đổi axit amin trong protein CFTR hoặc xóa một lượng nhỏ ADN khỏi gen CFTR. Đột biến delta F508 hay gặp nhất, nó làm mất đoạn một axit amin tại vị trí 508 trong protein CFTR. Kênh vận chuyển bị phá vỡ ngay sau khi được tạo ra, vì vậy nó không bao giờ đến được màng tế bào để vận chuyển ion clorua.

Các đột biến gây bệnh thay đổi quá trình sản xuất, cấu trúc hoặc sự ổn định của kênh clorua. Tất cả những thay đổi này ngăn cản kênh hoạt động bình thường, nên quá trình vận chuyển ion clorua và nước vào ra tế bào bị cản trở. Do đó, các tế bào trên đường dẫn đến phổi, tuyến tụy và các cơ quan khác tạo ra chất nhầy đặc và dính bất thường, nên đường thở và các tuyến bị tắc nghẽn, cuối cùng các triệu chứng đặc trưng của bệnh xơ nang khởi phát.

Khoảng 80 đột biến gen CFTR đã được xác định trên nam giới bị thiếu ống dẫn tinh hai bên bẩm sinh (congenital bilateral absence of the vas deferens). Phần lớn người bệnh mang đột biến nhẹ tại ít nhất một bản sao của gen trong mỗi tế bào. Những đột biến này cho phép protein CFTR giữ lại một số chức năng của nó. Một số người có đột biến nhẹ tại một bản sao của gen CFTR trong mỗi tế bào và đột biến gây xơ nang nặng hơn trên bản sao của gen còn lại.

Các đột biến gen CFTR loại bỏ chức năng của kênh clorua, nên ion clorua và nước không thể vào và ra khỏi tế bào. Do đó, các tế bào trong đường sinh dục nam tiết ra chất nhờn đặc và dính bất thường khiến ống dẫn tinh đang hình thành bị tắc nghẽn, dẫn đến hư hỏng trước khi sinh. Nếu không có ống dẫn, tinh trùng không thể đi từ tinh hoàn để trở thành một phần của tinh dịch. Người đàn ông bị thiếu ống dẫn tinh hai bên bẩm sinh không thể có con (vô sinh), họ phải sử dụng các biện pháp hỗ trợ sinh sản.

Một số đột biến gen CFTR đã được xác định trên những người có các vấn đề với hệ tiêu hóa hoặc hô hấp. Ví dụ, đột biến CFTR hiện diện trong một số trường hợp viêm tụy vô căn—một chứng viêm tụy gây đau bụng, buồn nôn, mửa và sốt. Mặc dù đột biến CFTR có thể là một yếu tố nguy cơ nhưng nguyên nhân của viêm tụy vô căn vẫn chưa rõ ràng.

Những thay đổi trong gen CFTR cũng liên quan đến bệnh viêm tê giác (rhinosinusitis)—một chứng viêm mãn tính của các mô lót trong xoang. Bệnh gây ra đau và áp lực xoang, đau đầu, sốt và nghẹt mũi hoặc chảy dịch. Các vấn đề hô hấp khác bao gồm một số bệnh lý làm tắc nghẽn một phần đường thở và cản trở hô hấp cũng liên quan đến đột biến CFTR. Những bệnh lý này bao gồm giãn phế quản và bệnh aspergillosis phế quản phổi dị ứng (do quá mẫn cảm với một số loại nấm). Các yếu tố di truyền và môi trường có thể đóng góp vào nguy cơ mắc các bệnh phức tạp này.