Lifestyle
Why We Age and Why We Don’t Have To (ตอน 2)
Post by | Admin

ว่าด้วยตอน 2 เรื่องสุขภาพที่ลงลึกระดับเซลล์และนิวเคลียส ในประเด็นสาเหตุการแก่ตัวของเซลล์และร่างกาย บนพื้นฐานความรู้และวิทยาการของวิทยาศาสตร์
ครั้งที่แล้วผมกล่าวถึงการแก่ตัวของเซลล์ ซึ่งมุมมองทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดสรุปว่ามีอยู่ 9 ลักษณะ (9 Hallmarks of Aging) คือ
- Genomic Instability
- Telomere Attrition
- Epigenetic Alteration
- Loss of Proteostasis
- Deregulated Nutrient Sensing
- Mitochondrial Dysfunction
- Cellular Senescence
- Stem Cell Exhaustion
- Altered Intercellular Communications
9 ลักษณะของการแก่ตัวของเซลล์นั้นแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มคือ
กลุ่มหนึ่ง (ข้อ 1-4) ถือได้ว่าเป็นต้นเหตุหลัก (primary hallmark) ของการแก่ตัว กล่าวคือการเสื่อมถอยใน 4 ข้อนี้คือสาเหตุหลักของการแก่ตัวของเซลล์และร่างกาย
กลุ่มสอง (ข้อ 5-7) เป็นการปรับตัวของร่างกายเพื่อลดผลกระทบจากข้อ 1 -4 ซึ่งในระยะสั้นช่วยรักษาสุขภาพและเสถียรภาพของเซลล์และร่างกายได้ในตอนแรก แต่เมื่อเวลาผ่านไปและความเสื่อมถอยสะสมเพิ่มขึ้น ปัจจัยดังกล่าวก็จะกลับมาบั่นทอนการทำงานของเซลล์ในที่สุด ส่งผลให้เซลล์แก่ตัวและเสื่อมถอยลงไปอีก
กลุ่มสาม (ข้อ 8-9) เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเพราะได้รับผลกระทบจากกลุ่มหนึ่งและกลุ่มสอง
เมื่ออ่านมาถึงตรงนี้ก็คงจะไม่ได้ทำให้ท่านผู้อ่านเกิดความกระจ่างเพิ่ม แต่เป็นการชี้ให้เห็นว่า การแก่ตัวลงของเซลล์และร่างกายนั้นมีปัจจัยหลักอยู่ 4 ข้อ ในขณะเดียวกันก็มีความเชื่อมโยงกันในหลายปัจจัยและส่งผลกระทบในวงกว้าง ส่วนปัจจัยพื้นฐาน 4 ข้อนั้น ได้แก่
1.Genomic Instability หรือความไม่เสถียรในระดับของพันธุกรรม
2.Telomere Attrition หรือการสูญเสียหางเทโลเมียร์ ทำให้เซลล์ต้องจบชีวิตลง
3.Epigenetic Alteration หรือการอ่านพันธุกรรมที่ผิดเพี้ยนไป ทำให้เซลล์ที่ผลิตออกมาใหม่ทำหน้าที่ของตัวเองคลาดเคลื่อน
4.Loss of Proteostasis คือการที่เซลล์ไม่สามารถควบคุมให้ผลิตโปรตีนที่มีคุณภาพตามความต้องการ
ปัจจัยพื้นฐาน 4 ข้อนี้เป็นเรื่องที่ผมจะขอขยายความในแต่ละข้อดังต่อไปนี้
1.Genomic Instability ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์กว่า 200 ประเภท (เช่น เซลล์สมอง เซลล์ตับ เซลล์กล้ามเนื้อ ฯลฯ) มีจำนวนทั้งสิ้น 37.2 ล้านล้านเซลล์ โดยทุกเซลล์มีส่วนประกอบสำคัญ 3 ส่วนคือ กรอบนอกของเซลล์ที่เรียกว่า เมมเบรน (membrane) ภายในเมมเบรนจะมีไซโตพลาซึม (cytoplasm) ซึ่งเป็นที่อยู่ของไมโทคอนเดรีย (mitochordria) นิวเคลียส (nucleus) และส่วนประกอบอื่นๆ
ไมโทคอนเดรียเป็นเซลล์ต่างด้าวที่วิวัฒนาการมาอาศัยอยู่ในเซลล์ของเรา และทำประโยชน์อย่างมากในการผลิตพลังงานให้กับเซลล์ของเราและมีส่วนในการกำหนดการตายของเซลล์ (apoptosis) ในขณะที่นิวเคลียส คือที่เก็บดีเอ็นเอหรือพันธุกรรมของเรา ซึ่งหากคลี่ออกมาก็จะยาวถึง 2 เมตรและแต่ละช่วงของดีเอนเอก็คือยีนของมนุษย์ที่มีทั้งสิ้น 24,000 ยีน (หากยังไม่เข้าใจสามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มได้จากหนังสือเล่มใหม่ของผมคือ Healthy Always บทที่ 8 ครับ)
ประเด็นสำคัญคือยีนทั้งหมด 24,000 ยีนนั้น เป็นเสมือนกับตำราให้เซลล์นำไปอ่านเพื่อปฏิบัติหน้าที่ของตน และโดยปกติแล้วยีนจะมีความคงทนมาก (เปรียบเทียบว่าเป็นระบบดิจิทัล) และหากเกิดความเสียหายเซลล์ก็จะมีกลไกในการซ่อมแซมและบำรุงรักษาให้คงสถานะเดิมเอาไว้ได้ แม้ว่าในการแบ่งตัวของเซลล์แต่ละครั้งอาจทำให้เกิดความผิดเพี้ยน (mutation) ขึ้นได้บ้าง ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของความเสื่อมถอยและการแก่ตัว หรือหากผิดเพี้ยนมากเกินไปก็ยังมีกลไกสั่งการให้เซลล์ “ฆ่าตัวตาย” (apoptosis) ซึ่งปรากฏการณ์ดังกล่าวสามารถเกิดกับดีเอ็นเอของไมโทคอนเดรียได้เช่นกัน
ดังนั้น ความไม่เสถียรของพันธุกรรมของไมโทคอนเดรีย จึงเป็นอีกสาเหตุหนึ่งเของการทำให้เซลล์แก่ตัว ข้อสรุปคือการชำรุดของดีเอ็นเอและ/หรือการที่ระบบซ่อมแซมดีเอ็นเอบกพร่องทั้งของเซลล์ของตัวเราเองและของไมโทคอนเดรีย คือปัจจัยสำคัญในการทำให้เกิดการแก่ชรา
2.Telomere Attritionทุกครั้งที่เซลล์แบ่งตัว หางของโครโมโซมที่เรียกว่าเทโลเมียร์ จะถูกตัดให้สั้นลง และเมื่อหางเทโลเมียร์กุด โคโมโซมก็จะไม่ได้รับการปกป้องคุ้มครอง ทำให้เซลล์ต้องจบชีวิตลง จึงมีการนำเสนอบริการประเมินความยาวของหางเทโลเมียร์ ซึ่งถือได้ว่าเป็นวิธีการวัดอายุที่แท้จริงของเซลล์ กล่าวคือหากหางเทโลเมียร์สั้นก็จะแปลว่า เซลล์แก่ตัวเพราะจะแบ่งตัวได้อีกเพียงไมกี่ครั้ง
ที่สำคัญคือ มีความพยายามหาหนทาง “ต่อหาง” เทโลเมียร์ ซึ่งยังทำไม่ได้ผลมากนัก (แม้ว่ามนุษย์จะรู้จักเทโลเมียร์มา 40 ปีแล้วและผู้ที่ค้นพบความสำคัญของเทโลเมียร์จะได้รับรางวัลโนเบลเมื่อปี 2009) แต่กิจกรรมบางประเภทสามารถทำให้หางเทโลเมียร์ยาวขึ้นได้ เช่น การวิ่งหรือการออกกำลังกายให้หัวใจเต้นเร็ว (โปรดดู Differential effects of endurance, interval and resistance training on telomerase activity and telomere length in a randomized, controlled study ในวารสาร European Heart Journal January 2019)
แนวทางต่อหางเทโลเมียร์นั้นได้มีความพยายามกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ที่เรียกว่า เทโลเมอเรส (telomerase) แต่เรื่องนี้ต้องทำด้วยความระมัดระวังอย่างมาก เพราะการหยุดการทำงานของเทโลเมอเรส เพื่อปล่อยให้เซลล์ต้องจบชีวิตลงนั้น เป็นกลไกสำคัญเพื่อป้องกันไม่ให้เซลล์ที่โครโมโซมชำรุดเสียหายสามารถแพร่ขยายต่อไปได้อีก เช่น กรณีของเซลล์มะเร็ง
ดังนั้น Dr.Elizabeth Blackburn หนึ่งในผู้ที่ได้รับรางวัลโนเบลในปี 2009 ในฐานะผู้ที่ค้นพบกลไกเทโลเมียร์จึงได้กล่าวเมื่อปี 2017 ว่าการใช้วิทยาศาสตร์เพื่อต่อหางเทโลเมียร์จะช่วยลดความเสี่ยงจากการเป็นโรคที่เกี่ยวข้องกับความแก่ตัว แต่ก็ต้องนำเอาประโยชน์ดังกล่าวมาชั่งกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นจากการเป็นโรคมะเร็งบางชนิด (โปรดดู TED Talk April 2017 Vancouver “The Science of Cells That Never Get Old”)
ในครั้งต่อไปผมจะเขียนถึงอีก 2 ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดความแก่ชราคือ Epigenetic Alteration และ Loss of Proteostasis ครับ
บทความโดย ดร.ศุภวุฒิ สายเชื้อ ผู้เชี่ยวชาญด้านเศรษฐกิจ จากนสพ.กรุงเทพธุรกิจ วันที่ 14 ธันวาคม 2563

