การศึกษาผลกระทบทางภูมิคุ้มกันของฝุ่นพิษ PM2.5 ต่อโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้

Abstract

ปัจจุบันปัญหาหนึ่งที่สำคัญและมีผลกระทบต่อประชากรทั่วโลกทั้งในด้านสุขภาพ เศรษฐกิจและสังคม คือ ปัญหามลพิษจากฝุ่นละอองในอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งฝุ่นละออง (Particulate Matter, PM) ซึ่งก่อให้เกิดการเสียชีวิตของผู้คนเพิ่มขึ้นในอัตราที่สูง กล่าวคือ จำนวนผู้เสียชีวิตจากการได้รับฝุ่นละอองขนาดเล็กเพิ่มขึ้นในช่วงสิบปีที่ผ่านมา นอกจากนี้ยังมีรายงานผลกระทบทางเศรษฐกิจของฝุ่นพิษ PM เกิดขึ้นคิดเป็นร้อยละ 1.4-2.3 ของผลิตภัณฑ์มวลรวมในประเทศจีน PM สามารถจัดจำแนกตามเส้นผ่านศูนย์กลางได้เป็น 3 ขนาด ได้แก่ Coarse PM, Fine PM และ Ultrafine PM จากการศึกษาก่อนหน้า พบว่า ฝุ่นละอองชนิด Fine PM หรือ PM2.5 ส่งผลต่อสุขภาพอย่างมาก และยังมีความเกี่ยวข้องกับการพัฒนาและการกำเริบของโรคหืดและโรคอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบทางเดินหายใจ แต่ยังไม่มีการศึกษาผลกระทบที่เป็นมาตรฐานของฝุ่นละออง PM2.5 จากสถานที่ต่างๆ ในประเทศไทย ต่อความสัมพันธ์ของการพัฒนาโรคทางเดินหายใจในคนปกติและในผู้ป่วยโรค Allergic Rhinitis นอกจากนี้ยังขาดการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพที่สัมพันธ์กับการก่อโรคอย่างชัดเจน การศึกษานี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อหาความสัมพันธ์ของ PM2.5 ต่อโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้ โดยใช้เซลล์ Nasal Epithelium จากอาสาสมัครเป็นตัวแทนในการศึกษา เพื่อเป็นแนวทางการป้องกันและ/หรือช่วยบรรเทาและ/หรือรักษาโรคภูมิแพ้จากฝุ่นละออง PM2.5 ที่มาจากแหล่งต่างๆ ผลการศึกษาพบว่า เซลล์เพาะเลี้ยงเยื่อบุทางเดินหายใจทั้งทางเดินหายใจส่วนบนจากเยื่อบุโพรงจมูก RPMI-2650 และเซลล์เยื่อบุทางเดินหายใจส่วนล่างจากเยื่อบุผิวปอด ได้แก่ A549, H1975 และ H2228 มีการตอบสนองต่อฝุ่น PM10 และ PM2.5 ที่แตกต่างกัน โดยพบว่าฝุ่น PM10 เป็นพิษต่อเซลล์ RPMI-2650 และ H2228 น้อยกว่าเซลล์ H1975 แต่ฝุ่น PM2.5 ซึ่งได้จากท่อไอเสียรถยนต์มีความเป็นพิษต่อเซลล์ H1975 มากกว่าเซลล์ H2228 ในส่วนของการสร้างไซโตไคน์ พบว่า เซลล์ H1975 และ H2228 เมื่อสัมผัสกับฝุ่น PM10 จะสร้างไซโตไคน์ในระดับที่แตกต่างกัน โดยเซลล์ H2228 จะสร้างไซโตไคน์ TGF-β มากกว่าเซลล์ H1975 ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการตอบสนองเชิงกลไกของฝุ่นต่อเซลล์แต่ละชนิด และผลจากการวิเคราะห์องค์ประกอบของฝุ่น PM10 และ PM2.5 จากตัวอย่างฝุ่นที่เก็บได้บริเวณเขตเมืองในกรุงเทพมหานคร พบว่า มีธาตุที่มีค่าครึ่งชีวิตสั้นและปานกลางเป็นองค์ประกอบ ได้แก่ อลูมิเนียม (Al-28) คลอรีน (Cl-38) แมงกานีส (Mn-56) โซเดียม (Na-24) วาเนเดียม (V-52) และแคลเซียม (Ca-49) นอกจากนี้ผลการศึกษาในเซลล์เยื่อบุโพรงจมูก (Nasal Epithelium) ที่แยกได้จากอาสาสมัครที่เป็นโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้ พบว่า ฝุ่น PM2.5 มีความเป็นพิษต่อเซลล์เยื่อบุโพรงจมูก โดยทำให้เซลล์มีอัตราการรอดชีวิตลดลง เหนี่ยวนำให้เซลล์เกิดการตายแบบ Apoptosis มีผลไปเพิ่มการสร้าง ROS ในเซลล์ให้สูงขึ้น และส่งผลกระทบต่อการทำงานของภูมิคุ้มกันในระบบ Innate และ Adaptive immunity โดยทำให้เกิดการหลั่งของไซโตไคน์ IL-1β, IL-6 และ TNF-α ที่แตกต่างกัน เพื่อตอบสนองต่อกระบวนการอักเสบของเซลล์ โดยเฉพาะมีผลไปเพิ่มการหลั่งของไซโตไคน์ IL-6 และเพิ่มการแสดงออกของยีน IL-1β ในกลุ่มอาสาสมัครกลุ่มโรคจมูกอักเสบภูมิแพ้สูงขึ้นแตกต่างจากกลุ่มอาสาสมัครกลุ่มควบคุม รวมถึงมีผลไปเพิ่มการหลั่งของไซโตไคน์ชนิดอื่นๆ ในเซลล์เม็ดเลือดขาว (PBMC) จากอาสาสมัคร ได้แก่ IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-12, IL-17, G-CSF, GM-CSF, MIP-1β และ TNF-α และมีแนวโน้มการทำงานของเอนไซม์ SOD และ CAT ในเซลล์เยื่อบุโพรงจมูกเพิ่มขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมกลไกเชิงลึกต่อไป นอกจากนี้เซลล์เยื่อบุโพรงจมูกจากอาสาสมัคร (Primary Cell Culture) อาจนำมาช่วยทำนายระดับหรือปริมาณฝุ่น PM2.5 ในบรรยากาศ (โดยการคำนวณจากปริมาณฝุ่นในหลอดทดลองกลับมาเป็นปริมาณฝุ่นในบรรยากาศ) มีปริมาณที่ระดับใด ที่จะก่อให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพหรือรบกวนชีวิตประจำวันในกลุ่มเปราะบาง ได้แก่ กลุ่มที่มีภาวะโพรงจมูกอักเสบภูมิแพ้ เพื่อทำเป็นเกณฑ์คำแนะนำระดับประเทศต่อไปได้