Ви прокидаєтеся, дивитеся на екран смарт-годинника й бачите: відновлення — 82 бали зі 100, оцінка сну — 91 бал. Усе начебто в межах норми. Але чомусь відчуття таке, ніби ви всю ніч не спали, а розвантажували вагони. Кава не допомагає, а десь між третьою її чашкою та другим дедлайном приходить така вже знайома думка: зі мною щось не так, я недостатньо стараюся. Але річ у тому, що «норма» — це поняття, зібране з даних тисяч людей із різними енергетичними потребами, обміном речовин, способом життя й найголовніше — різними генетичними особливостями.
Разом з Apixmed Prism — сервісом аналізу генетичних даних, у якому зібрано маркери сну, стресу, серцево-судинної регуляції та когнітивних ризиків, розбираємо, як наш щоденний стан залежить від генетичних варіантів, із якими ми народилися, і на що вони вплинути не здатні.
Гени не пояснюють усе, але пояснюють багато
Ми часто уявляємо генетику як щось зі шкільної програми: спадкові хвороби, родовід, страшні мутації. Але значна частина генетичних відмінностей кожної людини проявляється значно буденніше. Як? Активність генів пов’язана з тим, коли людині природніше засинати й прокидатися, як кожен із нас реагує на стрес чи наскільки швидко ми відновимося після навантаження.
Це не означає, що гени все вирішують. Більшість таких ознак залежить одночасно від великої кількості генів і проявляється тільки у взаємодії із середовищем. Проте наявність певних генетичних варіантів може дати розуміння схильностей до того чи іншого стану, що, своєю чергою, дає змогу краще подбати про здоров’я.
Дуже часто наш аналіз власного самопочуття й здоров’я — це постійне порівняння показників із середньостатистичними нормами: скільки ми маємо спати, коли засинати, який має бути пульс, коли варто харчуватися і так далі. Проблема в тому, що популяційна норма не завжди відображає наші особливості, а радше допомагає побачити грубі відхилення. Це особливо важливо для ознак, на які одночасно впливають гени, середовище, поведінка й загальний стан здоров’я.
І хоча генетичні дані не повідомляють, як людина спала цієї ночі, чи мала стресовий тиждень або чи достатньо відновилася після тренування, вони можуть допомогти зрозуміти, чому одні й ті самі умови, як-от ранній підйом, інтенсивне навантаження, недосип, кава, перманентний стрес, по-різному відбиваються на різних людях.
Бути совою — це не лінь, а біологія
Один із найкраще досліджених прикладів — хронотип, тобто індивідуальний режим сну й активності. Ми часто говоримо про сон так, ніби всім підходить один і той самий режим: лягати й прокидатися раніше, не сидіти в телефоні перед сном і не пити каву ввечері. Ці поради справді мають сенс, але вони не скасовують того, що «внутрішній годинник» у кожного з нас різний.
Дослідження за участі нідерландських близнюків і їхніх батьків довело, що наша схильність бути «совою» чи «жайворонком» успадковується приблизно на 44–47 відсотків. А в масштабному дослідженні, що охопило понад 697 тисяч учасників, науковці виявили 351 генетичний локус, пов’язаний із хронотипом, і показали, що ці генетичні варіанти впливають не лише на самопочуття, а й на об’єктивні дані щоденної активності, які зчитують наші гаджети.
Тобто хронотип не зводиться до звички або дисципліни, а частково залежить від вроджених особливостей.
Коли говорять про конкретні маркери, найчастіше згадують так звані «годинникові гени» PER3 і CLOCK. Ранні роботи припускали, що варіант гена PER3 із п’ятьма повторами асоціюється з ранішим часом прокидання й вищою ранковою активністю, тоді як коротший, з чотирма повторами, робить людину типовою «совою». Аналогічно, наявність специфічного алеля в гені CLOCK пов’язували з пізнішим часом засинання. Водночас подальші дослідження показали, що жоден окремий «годинниковий ген» не пояснює хронотип сам по собі: ця ознака є полігенною, і її формують десятки й сотні варіантів разом із режимом, освітленням, віком, роботою, звичками й середовищем.
Тому поганий сон не завжди є наслідком недостатніх зусиль — на нього також можуть впливати генетичні особливості. Звичайно, погіршення сну може вказувати на те, що людина порушує гігієну сну чи в неї відсутній режим дня (проміжному типу це теж псує життя). А, можливо, її соціальний графік просто не збігається з внутрішнім біологічним ритмом.
Наприклад, людина з вечірнім хронотипом роками змушена вставати дуже рано, через що постійно живе ніби з легким соціальним джетлагом.
У такому випадку питання не в тому, щоб назвати себе «совою» чи «жайворонком», а в тому, щоб зрозуміти, де саме ви перебуваєте на шкалі біоритмів і чому одні поради щодо сну працюють, а інші — ні.
Той самий принцип «ген плюс середовище» останнім часом обережно застосовують до розладу дефіциту уваги з гіперактивністю (РДУГ). У свіжому огляді добові ритми розглядають як важливу частину клінічної картини: у людей із цим розладом часто спостерігають вечірній хронотип, затримку фази сну й пізніше вироблення мелатоніну у відповідь на зменшення кількості світла. Через це дослідники вивчають CLOCK-поліморфізми, які можуть пояснити зв’язок порушень добових ритмів і симптомів РДУГ.
Це не означає, що генетичний тест «покаже РДУГ», адже діагноз ставить лікар. Але це пояснює, чому людям із РДУГ фізично важко жити за графіком, розрахованим на ранній хронотип.
Подібну логіку використовує Apixmed Prism — платформа генетичного аналізу, у якій циркадний блок — це тільки один із 12 напрямів поруч з регуляцією стресу та обміном речовин. У межах цього блоку панель аналізує не один «ген сови» чи «ген жайворонка», а набір маркерів, пов’язаних із роботою біологічного годинника. Такий аналіз не повідомляє, о котрій людині «правильно» лягати спати, але може додати контекст до її хронотипу, чутливості до недосипання й повторюваних проблем із режимом.
Патологія однієї людини — норма для іншої
Інший важливий приклад — варіабельність серцевого ритму (heart rate variability, HRV), тобто діапазон проміжків між окремими ударами серця. Серце постійно підлаштовується під дихання, рух, температуру, сон, стрес і сигнали автономної нервової системи, і саме тому HRV часто використовують як непрямий показник того, як організм перемикається між стресом і відновленням.
Дослідження на близнюках показало, що спадковість показника HRV коливається від 47 до 64 відсотків — тобто частина індивідуальних відмінностей у HRV пов’язана з генетичними факторами, а не лише з тим, який спосіб життя веде та чи інша людина. Існують конкретні гени (наприклад, NDUFA11 або GNG11), поліморфізми яких впливають на тонус автономної нервової системи, яка й керує серцебиттям. Якщо ви носій певних алелів, ваш парасимпатичний контроль серцевого ритму від природи має інші налаштування, і ваш «нормальний» ранковий HRV буде стабільно нижчим за середньостатистичний віковий стандарт.
Тобто низький HRV у такому випадку — це не патологія, а індивідуальний нормальний стан, закладений генетично.
Якщо HRV стабільно нижчий за середній, але не змінюється роками й не супроводжується погіршенням самопочуття, це може бути індивідуальною особливістю. Якщо ж показник різко падає після недосипу, хвороби, емоційного навантаження або інтенсивного тренування — це сигнал про зміну стану.
Цікаво, що генетичний внесок стає помітнішим під час стресу. Візьмімо дихальну синусову аритмію, тобто природні коливання частоти серцебиття в такт диханню, що є показником того, наскільки добре нервова система керує серцем. У стані спокою спадковість пояснює лише 31–32 відсотки відмінностей між людьми, а під час лабораторних стресових завдань уже 44–54 відсотки. Тобто генетичні особливості можуть впливати не лише на базовий тонус, а й на амплітуду реакції організму на виклики.
Різні люди — різні серця
Пульс, або частота серцевих скорочень, у спокої одночасно є показником багатьох факторів:
Тож аналізують його за принципами, схожими на ті, які використовують під час аналізу варіабельності серцевого ритму.
У нормі ритм серця задає синусовий вузол — група клітин у правому передсерді, які мають власну пейсмейкерну активність, тобто здатність генерувати електричні імпульси для скорочення клітин серцевого м’яза. Але ця активність постійно модулюється автономною нервовою системою: симпатична частина прискорює серцевий ритм, готуючи тіло до дії, а парасимпатична, насамперед через блукаючий нерв, сповільнює його й підтримує режим відновлення.
Саме тому один і той самий пульс може мати різний сенс у різних ситуаціях. Наприклад, 72 удари за хвилину можуть бути:
Генетичні дослідження показали, що з цим показником пов’язані окремі ділянки ДНК, а попередні роботи оцінювали спадковість пульсу у спокої приблизно на рівні 26–32%. Яскравим прикладом впливу генетики є ген HCN4, який кодує іонні канали, задіяні в пейсмейкерній активності синусового вузла.
Стрес — не лише в голові
Стрес часто описують як психологічний стан: напруження, тривога, втома, перевантаження. Але з фізіологічної точки зору тут працює ціла система тілесних реакцій, у якій беруть участь мозок, автономна нервова система, гормони, серце, сон і метаболізм.
Коли мозок розпізнає загрозу або значне навантаження, гіпоталамус виділяє кортикотропін-рилізинг гормон, гіпофіз відповідає адренокортикотропним гормоном, а надниркові залози вивільняють кортизол — разом це називають гіпоталамо-гіпофізарно-наднирниковою віссю (ГГН-віссю). Кортизол допомагає організму залучити енергію, підтримати увагу, підвищити готовність до дії й тимчасово змістити пріоритети тіла з відновлення на виживання або продуктивність.
При нормальній стресовій реакції така мобілізація є тимчасовою: після того, як загроза або навантаження минають, має ввімкнутися механізм негативного зворотного зв’язку. Підвищений рівень кортизолу поступово пригальмовує подальше виділення стресових гормонів, рівень фізіологічного збудження знижується, а автономна нервова система повертає організм із режиму мобілізації до режиму відновлення. Але ефективність цього процесу — це індивідуальна характеристика кожної людини, на яку впливають не лише сила самого стресора, а й сон, досвід попередніх стресових ситуацій і сформовані реакції на них, рівень хронічного навантаження, фізичний стан, спосіб життя й генетичні особливості регуляції.
Ген FKBP5 пов’язаний із чутливістю клітин до сигналу кортизолу й роботою глюкокортикоїдних рецепторів. Деякі варіанти цього гена можуть бути пов’язані з тим, що після стресу система довше залишається активованою, навіть якщо сама подія вже завершилася. Тобто навіть після того, як навколо все налагодилося, людина все ще продовжує «жити» в стресі.
Не існує окремого «гену стресу» — радше йдеться про взаємодію генів і середовища: один і той самий стресор може мати різну фізіологічну ціну для різних людей залежно від того, як налаштовані їхні системи регуляції, наскільки виснаженим є організм і які умови супроводжують цей стрес.
Окремо це видно на прикладі сну під дією хронічного або професійного стресу: у дослідженні працівників зі стресогенною професією носії варіанту гена FKBP5 rs1360780-TT мали приблизно вп’ятеро вищий ризик порушень сну, ніж носії інших варіантів. Механізм тут у тому, що ген може змінювати чутливість системи до кортизолу: якщо стрес триває довше, вечірній рівень збудження людини не встигає знизитися, мозку складніше перейти в стабільний глибокий сон, через що архітектура сну може ставати більш фрагментованою.
Apixmed — українська healthtech-компанія, створена на перетині персоналізованої медицини, генетики й data science.
Її співзасновники — Марина Коршевнюк та Євгеній Гаврилюк — поєднали досвід роботи з медичними й генетичними даними, розробку технологічної інфраструктури та алгоритмічний аналіз.
Продукт компанії Apixmed Prism — генетичний тест, який не залишає людину наодинці з даними, а перетворює їх на інструмент для дії.
Коли ген — це фактор ризику, а не вирок
Наведені приклади показують спільну логіку: гени впливають на те, як людина проходить через стрес. Одні визначають, наскільки сильно тіло реагує на подразник, інші — як довго воно лишається «на взводі», ще інші — як швидко заспокоюється й повертається до норми. А коли стрес стає хронічним, генетичні особливості впливають і на те, як це позначиться на сні, роботі нервової системи й відновленні. Так само працює і генетична схильність до хвороб.
Прикладом є APOE ε4 — один із найвідоміших генетичних варіантів, пов’язаних із підвищеним ризиком пізнього розвитку хвороби Альцгеймера. APOE кодує аполіпопротеїн Е — білок, який бере участь у транспорті ліпідів, метаболізмі холестерину, підтримці нейрональних мембран і процесах відновлення в центральній нервовій системі. Основними варіантами цього гена є ε2, ε3 та ε4, і саме алель ε4 найчастіше розглядають як важливий генетичний фактор ризику пізнього зниження когнітивних функцій та хвороби Альцгеймера.
Але, знову ж таки, це не означає, що маючи цей ризик-алель, людина обов’язково захворіє: цей варіант радше може впливати на те, наскільки вразливою є нервова система до певних факторів середовища.
Один із можливих механізмів дії APOE ε4 пов’язаний зі стресовою відповіддю та дією кортизолу. Якщо рівень кортизолу хронічно підвищений — це може несприятливо впливати на структури мозку, важливі для пам’яті й когнітивного контролю, зокрема на гіпокамп. Наприклад, в одному з досліджень вивчали, як поєднання тривалого життєвого стресу, кортизолової відповіді й APOE-генотипу пов’язане з пам’яттю в людей старшого віку. Автори показали, що для носіїв APOE ε4 хронічне стресове навантаження може мати виразніший зв’язок із погіршенням пам’яті, що добре узгоджується з уявленням про вразливість гіпокампа до тривалого підвищення рівня кортизолу.
Це не означає, що стрес сам по собі «запускає» хворобу Альцгеймера, але показує, що генетичний ризик може змінювати чутливість мозку до тривалого фізіологічного навантаження.
Молекулярні огляди APOE доповнюють цю картину: варіант APOE ε4 пов’язують не лише з транспортом ліпідів, а й зі змінами Aβ і tau, запаленням у мозку, порушенням роботи контактів між нейронами, мітохондріальної й метаболічної роботи клітин. Тому коректніше говорити не про один прямий механізм, а про ширшу біологічну вразливість, у якій стрес, сон, запалення, судинні й метаболічні фактори можуть посилювати або послаблювати вплив генетичного фону. У тваринних моделях і клінічних спостереженнях також описують зв’язки між APOE ε4, мітохондріальною дисфункцією, накопиченням патологічних білків і більшою вразливістю нейронів до тривалого стресового впливу.
З іншого боку, знання свого ризику може бути корисним.
Наприклад, свіже дослідження на майже 10 тисячах японців віком від 65 років показало, що сприятливий профіль модифікованих факторів ризику був пов’язаним із нижчим ризиком деменції у людей без APOE ε4 або з одним алелем APOE ε4; для носіїв двох алелів зв’язок був менш очевидним, що підкреслює потребу в більш ранній і комплексній профілактиці.
Саме тому контроль артеріального тиску, ліпідного профілю, глюкози, інсулінорезистентності й інших кардіометаболічних маркерів може бути важливим не лише в літньому віці, а й значно раніше — особливо для людей із підвищеним генетичним ризиком і сімейним анамнезом. Такий підхід не «нейтралізує» генетичний ризик, але допомагає зрозуміти, які напрями здоров’я варто зробити більш стабільними й пріоритетними для конкретної людини.
Усі ці приклади зводяться до однієї простої думки: фізіологічні показники мають найбільше сенсу тоді, коли ми читаємо їх у контексті конкретної людини. Сон, HRV, пульс у спокої, реакція на стрес чи відновлення після навантаження не існують окремо від генетики, режиму, середовища, віку, хронічного навантаження й загального стану здоров’я. Один зі способів додати до цього самоспостереження більше контексту — генетичний аналіз.
Apixmed Prism працює саме з таким підходом: це платформа аналізу генетичних даних, яка допомагає побачити, які варіанти можуть бути пов’язані зі сном, стресовою відповіддю, серцево-судинною регуляцією, харчуванням, гормонами, когнітивними функціями, довголіттям та іншими напрямами здоров’я. За плечима платформи — понад 20 тисяч проаналізованих генетичних профілів.
Такий аналіз не ставить діагнозів і не прогнозує майбутнє, але може допомогти краще зрозуміти, як працює саме ваш організм і на які опори здоров’я варто звернути більше уваги. Також він може стати в пригоді під час наступного обговорення стану здоров’я із вашим лікарем.
