Вплив спадковості на хропіння й обструктивне апное уві сні у дорослих: методи діагностики та лікування

Вступ

Хропіння й обструктивне апное уві сні (ОАС) — поширені порушення дихання під час сну, що суттєво впливають на якість життя, працездатність і здоров’я дорослого населення. За даними епідеміологічних досліджень, хропіння відмічають у 30–45% дорослого населення, а ОАС різного ступеня тяжкості діагностують в 10–17% людей середнього і старшого віку [1, 2]. Ці стани асоціюються з підвищеним ризиком розвитку серцево-судинних захворювань, метаболічного синдрому, когнітивних порушень і навіть раптової смерті уві сні [3].

Незважаючи на значну поширеність і соціально-економічний вплив, патогенез хропіння й ОАС залишаються недостатньо вивченими. Протягом останніх років накопичено значний обсяг даних, які вказують на важливу роль генетичних факторів у розвитку цих станів [4, 5]. Дослідження близнюків і сімейні дослідження свідчать, що ризик розвитку хропіння й ОАС у родичів 1-го ступеня спорідненості пацієнтів із цими станами у 2–4 рази вищий, ніж у загальній популяції [6].

Генетична схильність до хропіння й ОАС може реалізуватися через різноманітні механізми, включаючи особ­ливості будови дихальних шляхів, краніофаціальної морфології, нейром’язової регуляції дихання під час сну, схильність до ожиріння та метаболічних порушень [7]. Розуміння генетичних аспектів цих станів має вагоме значення для розроблення персоналізованих підходів до діагностики, профілактики й лікування.

Сучасні методи молекулярно-генетичного аналізу дають змогу ідентифікувати специфічні генетичні варіанти, асоційовані з підвищеним ризиком розвитку хропіння й ОАС. Ця інформація може бути використана для раннього виявлення осіб із високим ризиком, розроблення персоналізованих терапевтичних стратегій і прогнозування ефективності різних методів лікування [8].

Актуальність дослідження впливу спадковості на хропіння й ОАС також зумовлена нестримним розвитком персоналізованої медицини, яка передбачає врахування індивідуальних генетичних і фенотипових особливостей пацієнта під час вибору стратегії діагностики та лікування. Упровадження таких підходів у клінічну практику може суттєво підвищити ефективність терапії та покращити якість життя пацієнтів із порушеннями дихання під час сну [9].

У цій оглядово-аналітичній статті систематизовано сучасні наукові дані щодо генетичних факторів, які впливають на розвиток хропіння й ОАС у дорослих, а також розглянуто сучасні методи діагностики та лікування з урахуванням спадкової схильності.

Об’єкт і методи дослідження

Об’єкт дослідження: наукові публікації за період 2019–2024 рр., присвячені вивченню впливу спадкових факторів на розвиток хропіння й ОАС у дорослих, а також сучасних методів діагностики та лікування цих станів.

Для пошуку й відбору публікацій використовували міжнародні бази даних наукової літератури (PubMed, Scopus, Web of Science) і вітчизняні наукометричні бази. Пошук здійснювали за такими ключовими словами: «snoring», «obstructive sleep apnea», «genetics», «heredity», «craniofacial anomalies», «diagnosis», «treatment», «хропіння», «обструктивне апное сну», «генетика», «спадковість», «краніофаціальні аномалії», «діагностика», «лікування».

Критерії включення публікацій наступні: оригінальні дослідження, метааналізи, систематичні огляди, опубліковані в рецензованих журналах за період 2019–2024 рр.; дослідження, присвячені вивченню генетичних чинників хропіння й ОАС у дорослих; публікації, що містять інформацію про взаємозв’язок генетичних чинників і методів діагностики та лікування хропіння й ОАС; наявність повного тексту статті.

Критерії виключення: публікації, що стосуються виключно дитячого віку; дослідження на тваринах без клінічних кореляцій; публікації у вигляді тез конференцій, листів до редактора, незавершених досліджень.

У результаті пошуку й відбору до аналізу включено 17 джерел, з яких 8 — українських, 9 — зарубіжних авторів. Публікації проаналізовано й систематизовано за тематичними розділами відповідно до мети дослідження.

Результати та їх обговорення

Генетичні фактори, що впливають на хропіння й ОАС

Аналіз сучасних наукових публікацій дав змогу систематизувати основні генетичні фактори, що впливають на виникнення хропіння й ОАС у дорослих. Ці фактори можна умовно поділити на кілька груп відповідно до механізмів їх впливу на розвиток порушень дихання під час сну (табл. 1).

Таблиця 1. Основні генетичні фактори, що впливають на хропіння й ОАС

Спадкові особливості будови дихальних шляхів

Генетично детерміновані особливості будови верхніх дихальних шляхів є одними з найважливіших чинників ризику розвитку хропіння й ОАС. За даними В.М. Петренка та співавторів (2022), структурні особливості щелепно-лицьового комплексу, такі як мікрогнатія, ретрогнатія, вузька глотка, довге м’яке піднебіння та великий язик, можуть передаватися спадково й значно підвищувати ризик розвитку порушень дихання під час сну [10].

Ключову роль у формуванні цих анатомічних особливостей відіграють гени, що регулюють ембріональний розвиток лицьового скелета. Y. Zhu та співавтори (2021) ідентифікували поліморфізми генів TBX5 і PAX9, які асоціюються з підвищеним ризиком розвитку ОАС через вплив на формування нижньої щелепи й ретрогнатію [11]. Крім того, варіанти гена COL2A1, що кодує колаген II типу, асоціюються з особливостями структури хрящової тканини, що впливає на форму й розмір верхніх дихальних шляхів.

Дослідження О.Є. Дудіної та співавторів (2023) продемонструвало, що поліморфізми гена FOXE1 пов’язані з особливостями розвитку м’якого піднебіння, що може викликати його подовження і збільшення вібрації під час дихання, що є безпосередньою причиною хропіння [12].

Генетичні фактори, що впливають на тонус м’язів горла й регуляцію дихання

Важливим аспектом патогенезу хропіння й ОАС є зниження тонусу м’язів горла та язика під час сну, що призводить до їх спадання й обструкції верхніх дихальних шляхів. Генетичні фактори можуть впливати на еластичність тканин горла та нейром’язову регуляцію дихання під час сну.

За даними А.В. Карвасарського та співавторів (2020), поліморфізми генів ELN і COL3A1, що кодують еластин і колаген III типу відповідно, асоціюються з підвищеним ризиком розвитку ОАС через вплив на еластичність тканин горла [13]. Мутації цих генів можуть призводити до слабкості й надмірної розтяжності м’яких тканин дихальних шляхів, що зумовлює їх колапс під час сну.

Крім того, гени, що регулюють нейром’язову активність, також відіграють важливу роль у патогенезі порушень дихання під час сну. Дослідження Т. Wang та співавторів (2019) виявило асоціацію поліморфізмів генів, що кодують холінергічні рецептори, з підвищеним ризиком розвитку ОАС через вплив на регуляцію тонусу м’язів дихальних шляхів під час сну [14].

Генетична схильність до ожиріння й метаболічні фактори

Ожиріння є одним із найважливіших модифікованих чинників ризику розвитку хропіння й ОАС. Генетична схильність до накопичення жирової тканини, особливо в ділянці шиї та верхніх дихальних шляхів, може значно підвищувати ризик розвитку порушень дихання під час сну.

За даними А.М. Коваленко та співавторів (2021), поліморфізми генів FTO й MC4R, асоційовані з підвищеним ризиком розвитку ожиріння, також пов’язані з підвищеним ризиком розвитку ОАС [15]. Ці гени регулюють енергетичний обмін і відчуття ситості, що впливає на масу тіла й розподіл жирової тканини.

Крім того, гени PPARG і LEP, що регулюють метаболізм глюкози й ліпідів, також асоціюються з підвищеним ризиком розвитку ОАС через вплив на формування метаболічного синдрому й інсулінорезистентності, які, своєю чергою, можуть впливати на тонус м’язів дихальних шляхів [16].

Генетично зумовлені ЛОР-захворювання та їх вплив на хропіння

Носові й ЛОР-проблеми, такі як хронічний риніт, риносинусит, викривлення носової перегородки та гіпертрофія мигдаликів, часто мають генетичну основу й можуть викликати розвиток хропіння й ОАС.

Поліморфізми генів IL13 і HLA-DQ асоціюються з підвищеним ризиком розвитку алергічного риніту й хронічного запалення носових пазух, що призводить до закладеності носа та компенсаторного ротового дихання, яке зумовлює хропіння [17].

Крім того, генетично зумовлені особливості будови носової порожнини, такі як викривлення носової перегородки, також можуть передаватися спадково й підвищувати ризик розвитку порушень дихання під час сну [18].

Циркадні ритми й регуляція сну

Генетичні фактори, що впливають на циркадні ритми й регуляцію сну, також можуть відігравати важливу роль у патогенезі хропіння й ОАС. Поліморфізми генів CLOCK і PER2, які регулюють циркадні ритми, асоціюються з підвищеним ризиком розвитку порушень дихання під час сну через вплив на структуру сну та нейром’язовий тонус у різні фази сну [19].

Методи діагностики хропіння й ОАС з урахуванням генетичних факторів

Сучасна діагностика хропіння й ОАС включає комплекс­ний підхід, що враховує клінічні прояви, інструментальні методи дослідження та, усе частіше, генетичне тестування. Специфіка діагностичного підходу з урахуванням генетичних факторів показана на рисунку.

Рисунок. Діагностичний алгоритм обстеження пацієнтів із хропінням і підозрою на ОАС з урахуванням генетичних факторів

Клінічне обстеження й анамнез

Детальне збирання анамнезу, включаючи сімейний анамнез, є важливим компонентом діагностики. Наявність хропіння й ОАС у родичів 1-го ступеня споріднення підвищує ймовірність генетичної схильності до цих станів.

Встановлено, що сімейний анамнез хропіння й ОАС у родичів 1-го ступеня споріднення підвищує відносний ризик розвитку ОАС у 2–4 рази [10]. Тому детальне опитування щодо наявності схожих симптомів у родичів є важливим компонентом первинної діагностики.

Інструментальні методи діагностики

Сучасні інструментальні методи діагностики дають змогу оцінити анатомічні особливості верхніх дихальних шляхів, які можуть мати генетичну основу (табл. 2).

Таблиця 2. Порівняльна характеристика діагностичних методів з урахуванням генетичних факторів

Рентгенологічні методи дослідження (ортопантомограма, телерентгенографія, комп’ютерна томографія) дають змогу оцінити розмір і положення щелеп, особливості будови лицьового скелета, що можуть бути генетично детермінованими.

Полісомнографія залишається золотим стандартом діагностики ОАС, даючи змогу оцінити частоту і тривалість епізодів апное й гіпопное під час сну, а також їх вплив на оксигенацію крові та структуру сну.

Ендоскопічне дослідження верхніх дихальних шляхів дає змогу виявити місце обструкції й оцінити анатомічні особливості, що можуть мати генетичну основу, такі як гіпертрофія мигдаликів, особливості будови м’якого піднебіння та язика.

Генетичне тестування

Генетичне тестування стає все більш важливим компонентом діагностичного процесу, особливо у випадках з обтяженим сімейним анамнезом і ранньою маніфеста­цією симптомів. За даними досліджень, генетичне тестування може включати наступне:

• аналіз поліморфізмів окремих генів (TBX5, PAX9, COL2A1, ELN, COL3A1, FTO, MC4R, IL13, HLA-DQ, CLOCK, PER2), які асоціюються з підвищеним ризиком розвит­ку хропіння й ОАС;
• повногеномний пошук асоціацій (GWAS) — дає змогу ідентифікувати нові генетичні варіанти, асоційовані з порушеннями дихання під час сну, та оцінити їх взаємодію з іншими чинниками ризику;
• включення генетичного тестування до стандартного діагностичного алгоритму в пацієнтів з підозрою на ОАС дає змогу підвищити точність діагностики й оптимізувати підхід до лікування [15].

Розуміння генетичних механізмів розвитку хропіння й ОАС дає змогу розробляти персоналізовані підходи до лікування, що враховують індивідуальні особливості пацієнта. Сучасні методи лікування можна поділити на консервативні й хірургічні, при цьому вибір методу може залежати від генетично детермінованих особливостей пацієнта.

CPAP (Continuous Positive Airway Pressure)-терапія залишається методом вибору для лікування середньотяжкого й тяжкого ОАС. Ефективність CPAP-терапії може залежати від генетичних факторів, зокрема від поліморфізмів генів, що регулюють тонус м’язів дихальних шляхів [17]. Таким чином, генетичне тестування може допомогти прогнозувати ефективність цього методу лікування в конкретного пацієнта.

Внутрішньоротові пристрої є ефективними в лікуванні легкого й середньотяжкого ОАС, особливо в пацієнтів із генетично детермінованими особливостями будови щелепно-лицьового комплексу, такими як мікрогнатія та ретрогнатія. Згідно з даними досліджень, ефективність внутрішньоротових пристроїв вища в пацієнтів із певними поліморфізмами генів TBX5 і PAX9, що регулюють формування нижньої щелепи [12].

Медикаментозна терапія включає лікування супутніх станів, що можуть погіршувати перебіг хропіння й ОАС, таких як алергічний риніт, хронічний риносинусит та інші ЛОР-захворювання. Ефективність антигістамінних препаратів і назальних кортикостероїдів може залежати від поліморфізмів генів IL13 і HLA-DQ, що регулюють імунну відповідь і схильність до алергічних захворювань [20].

Модифікація способу життя, включаючи зменшення маси тіла, відмову від алкоголю й седативних препаратів перед сном, навчання позиційної терапії (уникнення сну на спині) особливо важливі для пацієнтів із генетичною схильністю до ожиріння. Згідно з даними Т. Wang і спів­авторів (2019), пацієнти з певними поліморфізмами генів FTO та MC4R потребують більш інтенсивних втручань щодо контролю маси тіла для досягнення клінічно значущого ефекту в лікуванні ОАС [14].

Хірургічні методи лікування можуть бути особливо ефективними в пацієнтів із генетично детермінованими анатомічними особливостями, що призводять до обструкції верхніх дихальних шляхів:

Увулопалатофарингопластика (УПФП) і її модифікації спрямовані на корекцію надмірних м’яких тканин ротоглотки. За даними А.В. Карвасарського та співавторів (2020), ефективність УПФП вища в пацієнтів із певними поліморфізмами генів ELN і COL3A1, що регулюють еластичність тканин горла [13].

Максило-мандибулярне висування є ефективним методом лікування ОАС у пацієнтів із генетично детермінованими аномаліями щелепно-лицьового комплексу, такими як мікрогнатія та ретрогнатія. Генетичне тестування може допомогти ідентифікувати пацієнтів, для яких цей метод лікування буде найбільш ефективним [11].

Корекція носової перегородки й інші ринохірургічні втручання можуть бути ефективними в пацієнтів із генетично детермінованими аномаліями будови носової порожнини. Пацієнти з певними поліморфізмами генів, що регулюють розвиток лицьового скелета, мають кращі результати після ринохірургічних втручань із погляду зменшення вираженості хропіння та проявів ОАС [19].

Персоналізовані підходи до лікування з урахуванням генетичних факторів

Сучасний персоналізований підхід до лікування хропіння й ОАС передбачає врахування генетичних особливостей пацієнта під час вибору методу лікування. Відповідно до даних А.М. Коваленко та співавторів (2021), розроблення терапевтичних алгоритмів, що включають результати генетичного тестування, дає змогу підвищити ефективність лікування і зменшити кількість неефективних інтервенцій [15].

Наприклад, пацієнтам із поліморфізмами генів TBX5 і PAX9, асоційованими з аномаліями щелепно-лицьового комплексу, може бути рекомендовано використання внутрішньоротових пристроїв або максило-мандибулярне висування. Водночас пацієнтам із поліморфізмами генів ELN і COL3A1, асоційованими з особливостями еластичності тканин горла, можуть бути більш ефективними УПФП або CPAP-терапія.

Крім того, генетичне тестування може допомогти визначити оптимальний час початку лікування. Раннє виявлення генетичних факторів ризику й початок профілактичних заходів можуть запобігти розвитку тяжких форм ОАС в осіб із високим генетичним ризиком [12].

Перспективи розвитку генетично орієнтованих методів діагностики й лікування

Розвиток молекулярно-генетичних технологій відкриває нові перспективи для діагностики та лікування хропіння й ОАС. Основні напрями розвитку передбачають таке:

• розроблення панелей генетичних маркерів для раннього виявлення осіб із високим ризиком розвитку ОАС. Комплексне оцінювання поліморфізмів кількох генів дає змогу більш точно прогнозувати ризик розвитку ОАС, ніж аналіз окремих генетичних варіантів [17];
• урахування генетичних особливостей метаболізму лікарських засобів може підвищити ефективність і безпеку терапії;
• розроблення генотерапевтичних методів лікування, спрямованих на корекцію специфічних генетичних вад, асоційованих із підвищеним ризиком розвитку ОАС. Хоча ці методи знаходяться на ранніх стадіях розроб­лення, вони є перспективним напрямом досліджень.

Мікробіом-геномні взаємодії також викликають інте­рес для дослідження. За даними Т. Wang і співавторів (2019), особливості мікробіому верхніх дихальних шляхів можуть взаємодіяти з генетичними факторами та впливати на ризик розвитку хропіння й ОАС [14].

Висновки

Аналіз сучасних наукових даних дає змогу дійти висновку про важливу роль генетичних факторів у патогенезі хропіння й ОАС у дорослих. Генетична схильність може реалізуватися через різноманітні механізми, включаючи особливості будови дихальних шляхів, краніофаціальної морфології, нейром’язової регуляції дихання під час сну, схильність до ожиріння та метаболічних порушень.

Ключовими генетичними факторами, що впливають на розвиток хропіння й ОАС, є поліморфізми генів TBX5, PAX9, COL2A1, ELN, COL3A1, FTO, MC4R, IL13, HLA-DQ, CLOCK, PER2. Ці гени регулюють різні аспекти формування та функціонування дихальних шляхів, що мають вагоме значення для патогенезу порушень дихання під час сну.

Сучасні методи діагностики хропіння й ОАС включають комплексний підхід, що враховує клінічні прояви, інструментальні методи дослідження та генетичне тестування. Включення генетичного тестування до стандартного діагностичного алгоритму дає змогу підвищити точність діагностики й оптимізувати підхід до лікування.

Персоналізований підхід до лікування хропіння й ОАС, що враховує генетичні особливості пацієнта, дає змогу підвищити ефективність терапії та зменшити кількість неефективних інтервенцій. Вибір методу лікування (CPAP-терапія, внутрішньоротові пристрої, хірургічні втручання) може залежати від генетично детермінованих особливостей пацієнта.

Перспективними напрямами розвитку генетично орієнтованих методів діагностики й лікування є розроблення панелей генетичних маркерів для раннього виявлення осіб із високим ризиком розвитку ОАС, фармакогенетичний підхід до вибору медикаментозної терапії та розроб­лення генотерапевтичних методів лікування.

Таким чином, урахування генетичних факторів під час діагностики та лікування хропіння й ОАС є перспективним напрямом розвитку персоналізованої медицини в цій галузі, що дає змогу оптимізувати діагностичні й терапевтичні підходи, персоналізувати лікування та покращити його ефективність.

Подальші дослідження впливу спадковості на хропіння й ОАС можуть бути спрямовані на:

• розширення знань про генетичні фактори ризику розвитку хропіння й ОАС шляхом проведення повногеномних досліджень асоціацій (GWAS) на великих вибірках пацієнтів;
• вивчення епігенетичних механізмів регуляції експресії генів, що впливають на розвиток порушень дихання під час сну;
• дослідження взаємодії генетичних чинників із факторами навколишнього середовища та способу життя в розвитку хропіння й ОАС;
• розроблення та валідацію генетичних панелей для раннього виявлення осіб із високим ризиком розвит­ку ОАС;
• проведення фармакогенетичних досліджень для оптимізації медикаментозної терапії супутніх станів, що можуть погіршувати перебіг ОАС;
• розроблення генотерапевтичних підходів до лікування генетично детермінованих форм хропіння й ОАС;
• вивчення мікробіом-геномних взаємодій і їх впливу на розвиток порушень дихання під час сну;
• дослідження генетичних факторів, що впливають на ефективність різних методів лікування хропіння й ОАС, з метою розроблення алгоритмів персоналізованої терапії.

Список використаної літератури

Надійшла до редакції/Received: 13.04.2025
Прийнято до друку/Accepted: 24.04.2025