ศูนย์จีโนมฯ ชี้จุลินทรีย์ในลำไส้ผู้ป่วย “อัลไซเมอร์” ต่างจากคนสุขภาพดี แนะวิธีป้องกัน

ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ รพ.รามาธิบดี ใช้การตรวจรหัสจีโนมของจุลชีพด้วยตัวตรวจตามจำเพาะ (specific probe) เพื่อติดตามชนิดและปริมาณของกลุ่มจุลชีพสำคัญในลำไส้ของประชากรไทย 48 สายพันธุ์ เพื่อตรวจหาความไม่สมดุลระหว่างจุลินทรีย์ ที่ ‘ดี’ และ ‘ไม่ดี’ ในลำไส้ (Dysbiosis) อันส่งผลต่อสุขภาวะของแต่ละบุคคล

ทีมวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยวอชิงตัน (Washington University School of Medicine) ในสหรัฐอเมริกา พบความแตกต่างของบรรดาจุลชีพในลำไส้ของกลุ่มคนที่พบสมองเสื่อมด้วยการสแกนสมอง “ก่อนแสดงอาการ” และ “หลังแสดงอาการ” อัลไซเมอร์ เปรียบเทียบกับบุคคลที่มีสุขภาพดี โดยตีพิมพ์ผลงานวิจัยในหัวข้อ ชนิดและปริมาณของจุลินทรีย์ในลำไส้อาจเป็นตัวบ่งชี้ถึงโรคอัลไซเมอร์ได้ก่อนแสดงอาการ (Gut microbiome composition may be an indicator of preclinical Alzheimer’s disease) ในวารสาร Science Translational Medicine (https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abo2984)

โดยงานวิจัยแสดงให้เห็นว่า ในกลุ่มคนที่พบการเสื่อมของสมองในระยะแรกด้วยการสแกนสมองด้วยเทคโนโลยี PET และ MRI scan โดยที่ยังไม่มีอาการทางคลินิกของอาการเสื่อมทางสมองในด้าน ความจำ, ความสนใจ, การรับรู้, ภาษา และการแก้ไขปัญหาปรากฏขึ้น โดยพบว่า กลุ่มคนเหล่านี้มีแบคทีเรียในลำไส้ที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับคนที่มีสุขภาพดีอย่างมีนัยสำคัญ

การค้นพบนี้ ตีพิมพ์ในวารสาร Science Translational Medicine เมื่อวันที่ 14 มิถุนายน 2566 ชี้ให้เห็นถึงแสงสว่างปลายอุโมงค์ในการวินิจฉัย หรือการรักษาใหม่ๆ ที่มุ่งเป้าไปที่จุลินทรีย์ในลำไส้สำหรับโรคอัลไซเมอร์

นักวิจัยเสนอว่า อาจเป็นไปได้ที่จะระบุบุคคลที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดภาวะสมองเสื่อม โดยการวิเคราะห์ชุมชนจุลลินทรีย์ หรือไมโครไบโอม (microbiome) ในลำไส้ของพวกเขา นอกจากนี้ ยังสามารถเลือกใช้การรักษาที่มุ่งเป้าปรับเปลี่ยนไมโครไบโอม หรือการใช้ยาบางชนิดเพื่อป้องกัน ชะลอ และรักษาโรคอัลไซเมอร์ ก่อนที่จะมีอาการรุนแรงแก้ไขไม่ได้

อย่างไรก็ดี ขณะนี้ยังไม่ชัดเจนว่า การเปลี่ยนแปลงของไมโครไบโอมในลำไส้เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิสภาพในสมอง หรือไมโครไบโอมในลำไส้มีส่วนทำให้เกิดพยาธิสภาพในสมอง อันก่อให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ อนึ่ง หากเป็นอย่างหลัง จะทำให้เราสามารถพัฒนาการป้องกันหรือรักษาโรคอัลไซเมอร์โดยการเปลี่ยนแปลงชนิดและจำนวนไมโครไบโอมในลำไส้ เช่น การรับประทานพรีไบโอติก และ โปรไบโอติกที่จำเพาะ

พรีไบโอติก เป็นไฟเบอร์ที่ย่อยไม่ได้ ซึ่งทำหน้าที่เป็นอาหารของแบคทีเรียที่มีประโยชน์ในลำไส้ พรีไบโอติกส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ดีซึ่งสามารถปรับปรุงการย่อยอาหารและสุขภาพของลำไส้โดยรวม พรีไบโอติกพบได้ในอาหารบางชนิด และสามารถรับประทานได้จากอาหารเสริม

โปรไบโอติก เป็นจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ต่อร่างกายหากบริโภคในปริมาณที่เพียงพอ อันจะช่วยส่งเสริมสุขภาพทางเดินอาหารและปรับสมดุลของจุลินทรีย์ในลำไส้ โปรไบโอติกสามารถปรับปรุงการย่อยอาหาร การดูดซึมสารอาหาร และสุขภาพของลำไส้โดยรวม โปรไบโอติกมีอยู่ในอาหารและอาหารเสริม และสายพันธุ์ทั่วไป ได้แก่ แลคโตบาซิลลัสและบิฟิโดแบคทีเรียม

ก่อนหน้านี้ เป็นที่ทราบกันดีว่า ไมโครไบโอมในลำไส้ของผู้ป่วยอัลไซเมอร์มีทั้งชนิดและปริมาณที่แตกต่างจากผู้ที่มีสุขภาพดี แต่ยังไม่มีการวิจัยสำรวจชนิดและปริมาณไมโครไบโอมใน “ระยะก่อนมีอาการอัลไซเมอร์”

ในช่วงระยะแรกของอัลไซเมอร์ ซึ่งอาจกินเวลาตั้งแต่ 2 ทศวรรษขึ้นไป มีการสะสมของโปรตีนอะไมลอยด์ เบตาและโปรตีนทาว (Tau) ในสมอง แต่ยังไม่มีสัญญาณของการเสื่อมของระบบประสาทหรือการรับรู้ที่ลดลง

นักวิจัยประเมินอาสาสมัครเข้าร่วมโครงการ 164 คนที่มีสุขภาพดี; ประมาณ 1 ใน 3 (49) มีอาการสมองเสื่อมในระยะแรกที่ยังไม่แสดงอาการ โดยพบว่า แบคทีเรียในลำไส้ระหว่างคนที่มีสุขภาพดีและผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ระยะก่อนแสดงอาการ (พรีคลินิก) มีความแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ความแตกต่างเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับระดับของโปรตีนแอมีลอยด์และโปรตีนทาว (Tau) แต่ยังไม่พบความเกี่ยวข้องกับการเสื่อมของระบบประสาท

การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของไมโครไบโอมในลำไส้ที่อาจใช้เป็นเครื่องมือคัดกรองโรคอัลไซเมอร์ระยะแรก โดยใช้ตัวอย่างเป็นอุจจาระที่เก็บได้ง่ายไม่ต้องเจาะเลือด

ทีมวิจัยวางแผนติดตามผลต่อไปอีก 5 ปี เพื่อพิจารณาว่า ความแตกต่างของไมโครไบโอมในลำไส้เป็นต้นเหตุให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ หรือเป็นผลมาจากโรคอัลไซเมอร์ระยะแรกส่งผลให้ไมโครไบโอมในลำไส้เปลี่ยนแปลงไป หากพบความเชื่อมโยงและเป็นสาเหตุของโรคอย่างมีนัยสำคัญ การรักษาในอนาคตอาจมุ่งเน้นไปที่การส่งเสริมแบคทีเรีย “ดี” หรือกำจัดแบคทีเรีย “ไม่ดี” ในลำไส้

ไมโครไบโอม หมายถึงจุลินทรีย์ทั้งหมด รวมถึงแบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และโปรโตซัว ซึ่งอาศัยอยู่ภายในร่างกายมนุษย์ จุลินทรีย์เหล่านี้ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในลำไส้ มีความสำคัญต่อการรักษาสภาวะสมดุลและสุขภาพโดยรวม ไมโครไบโอมสามารถส่งผลต่อร่างกายและสุขภาพของคุณได้ด้วยวิธีต่อไปนี้

1.การย่อยอาหาร ไมโครไบโอมในลำไส้ช่วยในการสลายสารประกอบในอาหารที่ซับซ้อนซึ่งเซลล์ของมนุษย์ไม่สามารถย่อยได้ เช่น เส้นใยบางชนิด พวกมันสามารถสลายสารเหล่านี้ให้เป็นกรดไขมันสายสั้น เช่น บิวทิเรต โพรพิโอเนต และอะซีเตต ซึ่งสามารถให้พลังงานแก่เซลล์ของเราได้

2.การปรับระบบภูมิคุ้มกัน ไมโครไบโอมมีบทบาทสำคัญในการสร้างและควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน ในการพัฒนาการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่ดีต่อสุขภาพ ช่วยให้ร่างกายของคุณแยกแยะระหว่างผู้บุกรุกที่ไม่เป็นอันตรายและอาจเป็นอันตรายได้

3.สุขภาพจิต การวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าไมโครไบโอมอาจส่งผลต่อสุขภาพจิต การศึกษาบางชิ้นพบความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ในลำไส้กับภาวะสุขภาพจิต เช่น ความวิตกกังวล ภาวะซึมเศร้า และความผิดปกติทางพัฒนาการทางระบบประสาท รวมถึงออทิสติก และอาจรวมถึงอาการอัลไซเมอร์

4.การควบคุมน้ำหนัก องค์ประกอบของไมโครไบโอมในลำไส้มีความเชื่อมโยงกับน้ำหนักตัว โดยแบคทีเรียบางชนิดพบได้บ่อยในคนที่เป็นโรคอ้วนมากกว่าคนที่ไม่อ้วน การศึกษาบางชิ้นแนะนำว่าแบคทีเรียเหล่านี้อาจส่งผลต่อน้ำหนักโดยส่งผลต่อวิธีที่เราเผาผลาญอาหารและดูดซึมสารอาหาร

5.สุขภาพเมตาบอลิซึม ไมโครไบโอมในลำไส้มีส่วนเกี่ยวข้องกับโรคเมตาบอลิซึมหลายชนิด รวมถึงเบาหวานชนิดที่ 2 และโรคไขมันพอกตับ การเปลี่ยนแปลงของไมโครไบโอมในลำไส้อาจส่งผลต่อการเผาผลาญของร่างกายและความไวของอินซูลิน

6.สุขภาพหัวใจ ไมโครไบโอมในลำไส้สามารถส่งผลต่อสุขภาพหัวใจโดยส่งผลต่อปัจจัยต่างๆ เช่น การอักเสบและระดับคอเลสเตอรอล แบคทีเรียในลำไส้บางชนิดสามารถผลิตสารที่ส่งผลต่อสุขภาพของหัวใจ เช่น TMAO (trimethylamine N-oxide) ซึ่งเชื่อมโยงกับหลอดเลือด

7.สุขภาพผิว การวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าไมโครไบโอมของผิวหนังมีบทบาทสำคัญในสภาวะต่างๆ เช่น สิว โรคสะเก็ดเงิน และโรคเรื้อนกวาง

ศูนย์จีโนมฯ เลือกตรวจกลุ่มแบคทีเรีย 48 สายพันธุ์ ด้วยเทคโนโลยี “Luminex” ในการวัดความไม่สมดุลของชุมชนจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ส่งผลต่อสุขภาวะ (Dysbiosis) อันก่อให้เกิดการเจ็บป่วยได้อย่างหลากหลาย โดยใช้เม็ดบีด (bead) เล็กๆ 100 ชนิดที่สามารถเรื่องแสงแตกต่างกันได้ถึง 100 เฉดสี โดยที่เม็ดบีดจะติดโมเลกุลพิเศษที่สามารถจับกับจีโนมของเชื้อจุลินทรีย์แต่ละชนิดในตัวอย่างได้อย่างจำเพาะ จากนั้นนำไปวัดการเรืองแสงด้วยเครื่องที่เรียกว่า โฟลไซโตมิเตอร์ที่สามารถอ่านเม็ดบีดเรืองแสงได้ถึง 100 เฉดสี และผลจากการวิเคราะห์เฉดสีจะช่วยบอกเราว่ามีเชื้อจุลินทรีย์อะไร มีปริมาณเท่าไรในตัวอย่างส่งตรวจได้อย่างถูกต้อง ไม่คลาดเคลื่อน เนื่องจากต้องนำผลการตรวจสอบมาเปรียบกับการตรวจในครั้งก่อนเป็นระยะ (monitoring) ในขณะที่หากใช้เทคโนโลยีการถอดรหัสพันธุกรรมขั้นสูง หรือ next generation sequencing/NGS จะมีความคลาดเคลื่อนสูงกว่า สังเกตจากการทดสอบตัวอย่างเดียวกันซ้ำด้วยเทคนิค NGS จะให้ผลของชนิดและจำนวนของจุลินทรีย์ที่คลาดเคลื่อนไม่ตรงกัน (Multicenter quality assessment of 16S ribosomal DNA-sequencing for microbiome analyses reveals high inter-center variability https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27052158/) ดังนั้นการตรวจกลุ่มจุลินทรีย์ด้วยเทคโนโลยี Luminex จึงได้ใบรับรอง “CE-IVD” หรือ “Conformité Européenne – In Vitro Diagnostic Devices” ให้ใช้ได้กับตัวอย่างของคนปรกติหรือจากคนไข้ในโรงพยาบาลในยุโรปเพื่อตรวจสอบสภาวะ “Dysbiosis”

Dysbiosis หมายถึง ความไม่สมดุลตามธรรมชาติของชุมชนจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมหนึ่งๆ ซึ่งใช้กันมากที่สุดในการอ้างอิงถึงจุลินทรีย์ในลำไส้

จุลินทรีย์ในลำไส้ประกอบด้วยจุลินทรีย์นับล้านล้านตัว รวมถึงแบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอื่นๆ ที่อาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารและมีบทบาทสำคัญในการย่อยอาหาร การทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน และสุขภาพโดยรวม

Dysbiosis อาจเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น การรับประทานอาหารที่ไม่ดี ความเครียด ขาดการออกกำลังกาย การใช้ยาปฏิชีวนะ และอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมอื่นๆ

ความไม่สมดุลนี้อาจนำไปสู่การลดลงของจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์และการเพิ่มขึ้นของจุลินทรีย์ที่อาจเป็นอันตราย ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาสุขภาพต่างๆ ปัญหาสุขภาพบางอย่างเหล่านี้ ได้แก่ โรคลำไส้อักเสบ (IBD) โรคลำไส้แปรปรวน (IBS) โรคอ้วน โรคเมตาบอลิซึม และแม้แต่ความผิดปกติทางสุขภาพจิต เช่น ความวิตกกังวลและภาวะซึมเศร้า รวมถึง “อัลไซเมอร์”