Atrezja przełyku i przetoka tchawiczo-przełykowa
Patofizjologia i mechanizm
Atrezja przełyku (OA) i przetoka tchawiczo-przełykowa (TEF) to wrodzone wady rozwojowe o częstości około 1:3500-4500 żywych urodzeń, wynikające z nieprawidłowego podziału przedniego jelita w okresie 4-8 tygodnia ciąży. W około 90% przypadków OA współistnieje z TEF, najczęściej typu C (80-85%), charakteryzującym się ślepym zakończeniem górnego odcinka przełyku i przetoką dystalną łączącą dolny odcinek przełyku z tchawicą. Patogeneza obejmuje zaburzenia embriologiczne, w tym odchylenie przegrody tchawiczo-przełykowej oraz mutacje genów takich jak SOX2, MYCN, CHD7, FANCB i czynniki transkrypcyjne FOX, a także dysfunkcję szlaku Sonic hedgehog (Shh) i czynników wzrostu fibroblastów (FGF1, FGF2R). OA/TEF często współwystępuje z zespołami genetycznymi (np. CHARGE, trisomia 18) i wadami serca, co wymaga kompleksowej diagnostyki prenatalnej, w tym echokardiografii płodu.
Oesophageal atresia i tracheo-oesophageal fistula – Patogeneza, mechanizm
Atrezja przełyku (oesophageal atresia, OA) i przetoka tchawiczo-przełykowa (tracheo-oesophageal fistula, TEF) są wrodzonymi wadami rozwojowymi, występującymi z częstotliwością około 1 na 3500-4500 żywych urodzeń. Wady te dotyczą nieprawidłowego rozwoju przełyku i tchawicy w okresie płodowym i mogą występować osobno lub razem, przy czym w około 90% przypadków atrezji przełyku towarzyszy przetoka tchawiczo-przełykowa.123
Rozwój embriologiczny
Patogeneza OA/TEF wiąże się z zaburzeniem rozwoju embriologicznego przedniej części przewodu pokarmowego (foregut). W normalnym rozwoju tchawica i przełyk powstają z podziału wspólnej rurki płodowej. Proces ten rozpoczyna się około 4-8 tygodnia ciąży, kiedy to w pierwotnym jelicie przednim formuje się uchyłek tchawiczo-oskrzelowy, który następnie przekształca się w przegrodę tchawiczo-przełykową. Przegroda ta dzieli pierwotny przewód pokarmowy na grzbietowy przełyk i brzuszną tchawicę.456
Do atrezji przełyku dochodzi, gdy przegroda tchawiczo-przełykowa odchyla się ku tyłowi. To odchylenie powoduje niepełne oddzielenie przełyku od rurki krtaniowo-tchawiczej i może prowadzić do jednoczesnego powstania przetoki tchawiczo-przełykowej. W efekcie przełyk kończy się ślepo, nie łącząc się z żołądkiem, a część dolna przełyku może połączyć się nieprawidłowo z tchawicą.78
Według alternatywnej teorii, pierwotnym zdarzeniem jest atrezja proksymalnego odcinka przełyku, a wada rozwija się wtórnie w wyniku ustanowienia ciągłości między tchawicą a żołądkiem/dystalnym przełykiem (przetoka tchawiczo-przełykowa).9
Mechanizmy molekularne i genetyczne
Chociaż dokładna etiologia OA/TEF pozostaje w większości przypadków nieznana, badania wskazują na złożone interakcje czynników genetycznych i środowiskowych. W ostatnich latach zidentyfikowano kilka genów związanych z syndromiczną postacią OA/TEF u ludzi, co stanowi ważny krok w zrozumieniu etiologii tej wady.1011
Badania genetyczne wykazały rolę mutacji w genach takich jak SOX2, MYCN, CHD7, FANCB oraz członków rodziny czynników transkrypcyjnych FOX. Około 10% osób z zespołem CHARGE, który jest zwykle spowodowany mutacjami w genie CHD7, ma OA/TEF. Również około 25% osób z trisomią 18 rodzi się z OA/TEF.121314
Szczególną uwagę zwraca się na ścieżkę sygnałową Sonic hedgehog (Shh), której zaburzenia mogą prowadzić do nieprawidłowego rozwoju przełyku i tchawicy. Orford i wsp. zasugerowali, że ekotopowe, brzusznie przemieszczone położenie struny grzbietowej w zarodku w 21 dniu ciąży może prowadzić do zaburzenia locus genu i wywoływać apoptozę sygnalizowaną przez sonic hedgehog w rozwijającym się jelicie przednim, co skutkuje różnymi wariantami atrezji przełyku.1516
Ponadto badania na modelach zwierzęcych wykazały, że brak specyficznych elementów czynnika wzrostu fibroblastów (FGF), szczególnie FGF1 i wariantu splicingowego IIIb receptora FGF2R, może być związany z rozwojem przetoki bez rozgałęzień z jelita przedniego, która następnie ustanawia ciągłość z rozwijającym się żołądkiem.17
Modele eksperymentalne
Rozwój eksperymentalnych modeli zwierzęcych OA/TEF znacznie przyczynił się do zrozumienia patogenezy tych wad. Szczególnie interesujący jest model, w którym prenatalna ekspozycja na adriamycynę prowadzi do atrezji przełyku i przetoki tchawiczo-przełykowej. Model ten może zwiększyć nasze zrozumienie embriogenezy tych wad.1819
Badania Spilde i wsp. z 2003 roku wykazały formowanie się atrezji przełyku i przetoki tchawiczo-przełykowej w zarodkach szczurzych modeli teratogenezy indukowanej doksorubicyną, co dostarcza dalszych dowodów na temat mechanizmów rozwoju tych wad.20
Typy anatomiczne
OA/TEF klasyfikuje się na 5 głównych typów (A-E) w oparciu o konfigurację anatomiczną:21
- Typ A: Izolowana atrezja przełyku bez przetoki
- Typ B: Atrezja przełyku z przetoką proksymalną
- Typ C: Atrezja przełyku z przetoką dystalną (najczęstszy typ, około 85% przypadków)
- Typ D: Atrezja przełyku z przetoką proksymalną i dystalną
- Typ E: Przetoka typu H bez atrezji przełyku
Najczęstszym typem (80-85% przypadków) jest atrezja przełyku ze ślepym zakończeniem górnego odcinka przełyku i przetoką dystalną łączącą dolny odcinek przełyku z tchawicą (typ C według klasyfikacji Grossa).2526
Zmiany strukturalne i funkcjonalne
OA/TEF wiąże się z wieloma nieprawidłowościami strukturalnymi i funkcjonalnymi zarówno przełyku, jak i tchawicy. Proksymalny odcinek przełyku jest często przerosły i rozszerzony w wyniku prób połykania płynu owodniowego przez płód.27
Tchawica również jest nieprawidłowa w atrezji przełyku. Nieprawidłowość polega na bezwzględnym niedoborze chrząstki tchawiczej i wydłużeniu mięśnia poprzecznego w tylnej ścianie tchawicy. Powoduje to wtórne osłabienie strukturalne tchawicy w wymiarze przednio-tylnym, czyli tchawicę miękką (tracheomalację). W przekroju poprzecznym tchawica przyjmuje kształt litery D, zamiast typowego kształtu litery C.282930
Motoryka przełyku jest zawsze zaburzona w atrezji przełyku, co prowadzi do długoterminowych problemów z połykaniem i refluksem żołądkowo-przełykowym. Zaburzenia motoryki mogą wynikać z nieprawidłowego rozwoju splotów nerwowych oraz otaczających tkanek.3132
Współwystępujące wady rozwojowe
Około 50-70% dzieci z OA/TEF ma towarzyszące wady rozwojowe, co może dostarczać wskazówek dotyczących możliwej etiologii atrezji przełyku.333435
OA/TEF często występuje jako część zespołu VACTERL (wady kręgosłupa, atrezja odbytu, wady serca, przetoka tchawiczo-przełykowa, wady nerek i kończyn), zespołu CHARGE lub w połączeniu z wadami chromosomowymi, takimi jak trisomia 18 i 21.363738
Szczególnie często współwystępują wady serca (zwłaszcza ubytek przegrody międzykomorowej, przetrwały przewód tętniczy i tetralogia Fallota), co wskazuje na potrzebę przeprowadzenia badania echokardiograficznego płodu w przypadku podejrzenia OA/TEF.3940
Konsekwencje patofizjologiczne
Konsekwencje patofizjologiczne OA/TEF są poważne i zagrażające życiu, co wymaga natychmiastowej interwencji po urodzeniu:41
Płód z atrezją przełyku nie może efektywnie połykać płynu owodniowego, co prowadzi do wielowodzia, szczególnie gdy nie występuje przetoka. U noworodka z atrezją przełyku i dystalną przetoką tchawiczo-przełykową płyny z tchawicy mogą przepływać przez przetokę do przewodu pokarmowego.4243
Po urodzeniu, gdy noworodek płacze, napina się lub jest wentylowany, powietrze z tchawicy może przedostawać się przez dystalną przetokę, powodując nadmierne rozdęcie brzucha, co może prowadzić do ostrej perforacji żołądka, która jest często śmiertelna.4445
Refluks treści żołądkowej przez przetokę może powodować chemiczne zapalenie płuc i aspiracyjne zapalenie płuc, dodatkowo upośledzając funkcję układu oddechowego.4647
OA/TEF jest stanem zagrażającym życiu; dotknięte nim dzieci zwykle wymagają operacji w celu skorygowania wady, umożliwienia karmienia i zapobieżenia uszkodzeniu płuc w wyniku powtarzającego się narażenia na płyny z przełyku.48
Obecne kierunki badań
Identyfikacja nowych genów mających udział w patogenezie atrezji przełyku pomaga stymulować dalsze badania i zapewniać poradnictwo genetyczne w tej niepokojącej i wciąż słabo rozumianej wadzie rozwojowej. Lepsze zrozumienie mechanizmów molekularnych leżących u podstaw OA/TEF może w przyszłości przyczynić się do poprawy diagnostyki, leczenia i profilaktyki.4950
Istnieje znaczna luka w naszej wiedzy na temat tego, jak czynniki środowiskowe w połączeniu z czynnikami genetycznymi mogą zakłócać rozwój jelita przedniego, co stanowi obszar do dalszych badań. Modele genetyczne i eksperymentalne tracheoeoesophageal malformations zapewniły wgląd w mechanizmy molekularne leżące u podstaw tych wad, ale wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi.5152
Dramatyczna poprawa w opiece neonatologicznej i chirurgii dziecięcej obserwowana w ciągu ostatnich 20 lat umożliwiła przeżycie większości pacjentów z OA/TEF do wieku dorosłego. OA/TEF nie jest już tylko chorobą pediatryczną, ale również chorobą występującą u dorosłych z przewlekłymi problemami. Poważne powikłania, które nie były obserwowane w przeszłości, ponieważ tylko nieliczni pacjenci osiągali wiek dorosły, są teraz przedmiotem troski.53
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.