Obstrüktif uyku apne sendromu (OUAS) fenotiplerinin TNF-alfa (-308G/A), PGE2 reseptör polimorfizmi ile ilişkisi
The relationship of obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) phenotypes with TNF-alfa (-308G/A), PGE2 receptor polymorphism
Yazar: BAHRİYE PARÇA
Danışman: PROF. DR. NEŞE DURSUNOĞLU
Pamukkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Genetik = Genetics ; Göğüs Hastalıkları = Chest Diseases
Dizin: Fenotip = Phenotype ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Tümör nekroz faktörü-alfa = Tumor necrosis factor-alpha ; Uyku apne sendromları = Sleep apnea syndromes

Özet:
Obstrüktif uyku apnesi (OUAS), uyku sırasında üst hava yollarının tekrarlayan obstrüksiyonu, obstrüksiyona karşı artan solunum eforu, oksijen satürasyonunda azalma ve uyku bölünmeleri ile karakterize bir hastalıktır.
OUAS tanısı günümüzde PSG ile konmaktadır. OSAS tanısı için AHİ ≥ 5/sa saptanmalı; AHİ 5-15, 16-30 ve >30/sa olmasına göre hafif, orta ve ağır OUAS olarak sınıflandırılarak tedavi planlanmaktadır. Klinik olarak heterojen bir hastalık olan OUAS'ın tanı ve şiddetinin belirlenmesinde AHİ 'nin kullanılmasının hastalığın genetik ve biyolojik temellerini daha iyi anlaşılması için yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle OUAS'ın genetik biyolojik temellerini, patogenezini anlamak için fenotipler şeklinde hastaları sınıflandırmak gerekmektedir.
OUAS'da tekrarlayan apne ve hipopne epizotları sırasında gelişen hipoksi-reoksijenasyon reaktif oksijen radikallerinin oluşumu ve oksidatif strese neden olarak lokal ve sistemik inflamasyona neden olur. İnflamasyonda önemli rolü olan Tümör nekroz faktörü alfa (TNF-alfa) uyku sırasında pro-enflamatuar sitokinlerin düzenlenmesinde rol oynar. OUAS'da TNF-alfa 308G / A polimorfizminin aralıklı hipoksemide yer alan artmış TNF-alfa seviyeleri ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca inflamasyonda görev alan PGE2 reseptöründeki (PTGER3) rs1409986 SNP polimorfizminin OUAS ile anlamlı derecede ilişkili olduğu görülmüştür.
Bu çalışmada kliniğimizde 2020-2022 yıllarında yeni tanı alan OUAS hastaları klinik olarak fenotiplere sınıflamak, bu hastalarda TNF-alfa (-308G/A), PGE2 reseptör polimorfizmine bakarak OUAS fenotipleri ile ilişkilerini incelemek, OUAS etiyolojisine katkı sağlayacak bilgileri literature kazandırmak ve tedavi açısından yeni metodlara yol göstermek amaçlanmıştır. Bu amaçla PSG'de. AHİ ≥ 5 olup OUAS tanısı alan 100 çalışmaya dahil edilmiş olup semptomlar, demografik özellikler, komorbiditeler ve PSG bulgularına göre fenotiplere ayrıldı. AHİ<5 olan hastalar basit horlama olarak değerlendirildi ve kontrol gurubunu oluşturdu. Genetik değerlendirme için çalışma ve kontrol grubundan alınan kan örneğinden TNF-alfa (-308G/A), PGE2 rs1409986 SNP polimorfizmleri çalışıldı.
Çalışmamızda oluşturulan fenotipik gruplar; Küme 1'de 72 (%72), Küme 2'de 12(%12), Küme 3'te 16 (%16) hastadan oluşmuştur. Küme 1'in %31.9'unu AHİ'si 5-15 arasında, %31.9'unu AHİ'si 16-30 arasında, %36.1'ini AHİ'si ≥30 olan bireyler oluşturmuştur. Küme 2'nin %16.7'sini AHİ'si 16-30 arasında ve %83.3'ünü AHİ'si ≥30 olan bireyler, küme 3'ün ise %100'ü AHİ ≥30 olan bireyler oluşturmuştur ve gruplar arasında istatiksel olarak anlamlı olduğu saptanmıştır (p=0.0001). AHİ sınıflandırılması ve ortalama AHİ değerleri göz önüne alındığında çalışmamızdaki en şiddetli hastalık kliniğine sahip fenotipik grup Küme 3 olarak değerlendirilmiş, sonrasında Küme 2 ve Küme 1 takip etmiştir (Küme 1; 24.56, Küme 2; 39.74, Küme 3; 80.48, p:0.0001). Benzer şekilde ortalama obstrüktif apne sayısı Küme 1 de (94.53/saat) en düşük saptanmışken Küme 2 (154.75 /saat) ve Küme 3'te (340.31/saat) daha yüksek değerdedir (p:0.001). Ortalama oksijen satürasyonunun Küme 1'de %92.45, Küme 2'de %86.17, Küme 3'te %87.94 saptanması diğer bulguları desteklemektedir (p:0.001).  Her ne kadar AHİ değeri 5-15 arasında olan bireylerin tümü Küme 1'de yer almış olsa da AHİ değeri 16-30 arasında olanların %92'si Küme 1'de %8'i Küme 2'de; AHİ değeri ≥30 olanların %50'si Küme 1'de, %19.2'si Küme 2'de, %30.7'si Küme 3'te yer almıştır. Bu durum OUAS fenotipik kümeleri içerisinde AHİ değerlerinin farklılık gösterebileceğini ve hastalığı sınıflandırmada tek parametre olarak değerlendirilmemesi gerektiğini göstermektedir.
Çalışmamızda sağlıklı bireylerden oluşan kontrol grubu ile OUAS tanılı hastaların TNF-α(-308G/A) polimorfizmi ve PGE2 reseptör polimorfizmi karşılaştırıldığında her iki polimorfizm OAUS grubunda daha sık izlenmiş ve literatürlerde belirtildiği gibi istatistiksel anlamlı farklılık saptanmıştır (sırasıyla; p=0,011, p=0,014). Kümelere göre TNF-α(-308G/A) polimorfizmi saptanma sıklığı değerlendirildiğinde Küme 3'te bulunan bireylerin %75'inde, Küme 1'de %55.6'sında, Küme 2'de %33.3'ünde saptanmıştır. Kümeler arasında istatiksel anlamlı farklılık saptanmamış olsa da (p=0.088) PSG verilerine göre en şiddetli hastalık grubu olan Küme 3'te TNF-α(-308G/A) polimorfizmi saptanma sıklığı diğer gruplardan daha yüksek bulunmuştur. PGE2 reseptör polimorfizm saptanma oranları değerlerinde bütün kümelerde benzer oranlar elde edilmiş istatistiksel anlamlı farklılık saptanmamıştır (p=0.962).
Sonuç olarak, bulgularımız iki ana açıdan klinik olarak önemlidir. İlk olarak; klinik, patofizyolojik, hücresel, biyolojik ve moleküler özelliklere dayanarak AHİ değerlerini de kapsayacak şekilde 'Fenotipler' olarak adlandırılan daha homojen sınıflara ayırmak; hastalığı, tedaviye yanıtı ve prognozu anlamaya daha çok yardımcı olacaktır.İkinci olarak, OUAS'ın farklı klinik profillerini belirlemek, gelecekte daha kişiselleştirilmiş tedaviler sunmak için bir temel oluşturur. Farklı klinik sunumlarla ilişkili genotipik farklılıklar da dahil olmak üzere, farklı klinik fenotiplerin altında yatan mekanizmaları araştırmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Abstract:
Obstructive sleep apnea (OSAS) is a disease characterized by recurrent obstruction of the upper airways during sleep, increased respiratory effort against obstruction, decreased oxygen saturation, and sleep disruptions.

Today, the diagnosis of OSAS is made with PSG. For the diagnosis of OSAS, AHI ≥ 5/h should be determined; Treatment is planned by classifying mild, moderate and severe OSAS according to AHI being 5-15, 16-30 and >30/hr. The use of AHI in the diagnosis and determination of the severity of OSAS, which is a clinically heterogeneous disease, is insufficient to better understand the genetic and biological basis of the disease. Therefore, in order to understand the genetic biological basis and pathogenesis of OSAS, it is necessary to classify patients as phenotypes.

Hypoxia-reoxygenation that develops during recurrent episodes of apnea and hypopnea in OSAS causes local and systemic inflammation by generating reactive oxygen radicals and causing oxidative stress. Tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha), which has an important role in inflammation, plays a role in the regulation of pro-inflammatory cytokines during sleep. The TNF-alpha 308G/A polymorphism in OSAS has been associated with increased TNF-alpha levels implicated in intermittent hypoxemia. In addition, the rs1409986 SNP polymorphism in the PGE2 receptor (PTGER3), which is involved in inflammation, was found to be significantly associated with OSAS.

In this study, we aimed to clinically classify OSAS patients newly diagnosed in our clinic between 2020-2022, to examine their relationship with OSAS phenotypes by looking at TNF-alpha (-308G/A), PGE2 receptor polymorphism in these patients, to gain information that will contribute to the etiology of OSAS, and to introduce new information in terms of treatment. It is intended to guide the methods. That's why at PSG. 100 studies with AHI ≥ 5 diagnosed with OSAS were included and were divided into phenotypes according to symptoms, demographic characteristics, comorbidities, and PSG findings. Patients with AHI <5 were evaluated as simple snoring and constituted the control group. For genetic evaluation, TNF-alpha (-308G/A), PGE2 rs1409986 SNP polymorphisms were studied from blood samples taken from the study and control groups.

The phenotypic groups formed in our study; It consisted of 72 (%72) patients in Cluster 1, 12 (%12) in Cluster 2, and 16 (%16) patients in Cluster 3. Of Cluster 1, %31,9 consisted of individuals with AHI between 5-15, %31,9 with AHI between 16-30, and %36.1 with AHI ≥30. Cluster 2 consisted of %16,7 individuals with AHI between 16-30 and %83,3 with AHI ≥30, while cluster 3 consisted of individuals with %100 AHI ≥30 and it was statistically significant between groups. determined (p=0,0001). Considering the AHI classification and mean AHI values, the phenotypic group with the most severe disease clinic in our study was evaluated as Cluster 3, followed by Cluster 2 and Cluster 1 (Cluster 1;

24,56, Cluster 2; 39,74, Cluster 3; 80,48, p:0,0001). Similarly, while the mean number of obstructive apnea was found to be lowest in Cluster 1 (94,53/hour), it was higher in Cluster 2 (154,75/hour) and Cluster 3 (340,31/hour) (p:0,001). The mean oxygen saturation was found to be %92,45 in Cluster 1,% 86,17 in Cluster 2, and %87,94 in Cluster 3, which supports other findings (p:0,001). Although all individuals with AHI values between 5-15 were in Cluster 1, %92 of individuals with AHI values between 16-30 were in Cluster 1 and %8 were in Cluster 2; Of those with AHI ≥30, %50 were in Cluster 1, %19,2 in Cluster 2, and %30,7 in Cluster 3. This shows that AHI values may differ within OSAS phenotypic clusters and should not be considered as the only parameter in classifying the disease.

In our study, when the TNF-α(-308G/A) polymorphism and PGE2 receptor polymorphism of the control group consisting of healthy individuals and patients diagnosed with OSAS were compared, both polymorphisms were observed more frequently in the OSAS group and statistically significant differences were found as stated in the literature (respectively; p=0,011, p= 0,014). When the frequency of detection of TNF-α(-308G/A) polymorphism according to clusters was evaluated, it was found in %75 of individuals in Cluster 3,% 55,6 in Cluster 1, and %33,3 in Cluster 2. Although there was no statistically significant difference between clusters (p=0,088), the frequency of TNF-α(-308G/A) polymorphism was found to be higher in Cluster 3, which is the most severe disease group according to PSG data, than in other groups. PGE2 receptor polymorphism detection rates were similar in all clusters, and no statistically significant difference was found (p=0,962).

In conclusion, our findings are clinically important in two main aspects. Firstly; to classify them into more homogeneous classes called 'Phenotypes', including AHI values, based on clinical, pathophysiological, cellular, biological and molecular features; Second, identifying the different clinical profiles of OSAS provides a basis for offering more personalized treatments in the future. Further research is needed to explore the mechanisms underlying different clinical phenotypes, including genotypic differences associated with different clinical presentations.