นักวิจัยค้นพบวิธีการควบคุมการปลดปล่อยฮอร์โมนความเครียดด้วยอนุภาคนาโนแม่เหล็ก

ภาวะความเครียดที่ทุกคนเคยเผชิญ เกิดขึ้นจากสภาวะอารมณ์จากปัญหาต่าง ๆ ที่ทำให้รู้สึกกดดัน ไม่สบายใจ กลัว วิตกกังวล หรือสภาวะจิตที่เป็นไปในทางลบ มีสาเหตุจากปัจจัยภายนอก เช่น สภาวะเศรฐกิจ สังคม การทำงาน และปัจจัยภายใน เช่น ระดับของฮอร์โมนที่ควบคุมความเครียดจากต่อมหมวกไต เช่น อะดรีนาลีน (Adrenaline) และคอร์ติซอล (Cortisol) ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของสุขภาพจิต ทั้ง โรคซึมเศร้า (Depression) และภาวะผิดปกติทางจิตใจจากเหตุการณ์รุนแรง (Posttraumatic Stress Disorder: PTSD)

กลุ่มนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology: MIT) ค้นพบวิธีการควบคุมการปล่อยฮอร์โมนที่เชื่อมโยงกับความเครียดจากการกระตุ้นต่อมหมวกไตในหนูโดยใช้อนุภาคนาโนแม่เหล็ก (Magnetic Nanoparticle)

งานวิจัยนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจมากขึ้นว่าการปลดปล่อยฮอร์โมนเหล่านี้มีผลต่อสุขภาพจิตอย่างไรและเสนอแนวทางใหม่ในการรักษาระดับฮอร์โมนที่ผิดปกติโดยการจัดการกับอวัยวะส่วนอื่นที่อยู่นอกระบบประสาทส่วนกลางแต่มีอิทธิพลต่อการปลดปล่อยฮอร์โมน เช่น แกนไฮโปทาลามัส-พิทูอิทารี-อะดรีนัล (Hypothalamic-Pituitary-Adrenal (HPA) axis) ซึ่งเป็นส่วนหลักส่วนหนึ่งของระบบประสาทต่อมไร้ท่อที่ควบคุมการตอบสนองของร่างกายต่อความเครียด

นักวิจัยเลือกช่องไอออน (Ion channel) ที่เรียกว่า Transient Receptor Potential Vanilloid 1 (TRPV1) ซึ่งเป็นโปรตีนชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่เป็นทางผ่านและควบคุมการผ่านเข้าออกของสารที่มีประจุบนผิวเซลล์ โดยเฉพาะแคลเซียมไอออน (Ca²⁺) ที่ทำหน้าที่เป็นผู้ส่งสัญญาณในกระบวนการทางชีววิทยา เช่น การถอดรหัสของยีน การหลั่งสารที่ถูกผลิตจากต่อมหรืออวัยวะต่าง ๆ ช่อง TRPV1 พบได้ในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกและเป็นตัวรับรู้ความร้อน (Heat sensor) ที่มีอยู่ในร่างกายมนุษย์ โดยช่องไอออนเหล่านี้สามารถกระตุ้นได้หลายทาง รวมไปถึงความร้อน กระบวนการวิจัย เริ่มจาก เมื่อแคลเซียมไอออนไหลผ่านช่อง TRPV1 เข้าสู่เซลล์ต่อมหมวกไต เซลล์จะเริ่มปลดปล่อย ฮอร์โมนที่มีผลต่อความเครียดออกมา พวกเขาจึงใช้อนุภาคนาโนแม่เหล็กที่ทำมาจากเหล็กออกไซด์ (Iron oxide) ชนิดหนึ่ง ที่มีขนาดเล็กเท่ากับ 1 ใน 5000 ส่วนของความหนาของเส้นผมมนุษย์ ฉีดเข้าไปในต่อมหมวกไตของหนู อนุภาคนาโนแม่เหล็กนี้สามารถอยู่ภายในต่อมหมวกไตของหนูได้อย่างน้อย 6 เดือน เมื่อหนูได้รับสนามแม่เหล็กชนิดอ่อน สนามแม่เหล็กจะเหนี่ยวนำอนุภาคนาโนแม่เหล็กให้เกิดความร้อนขึ้นประมาณ 6 องศาเซลเซียส ซึ่งเพียงพอต่อการเปิดช่อง TRPV1 โดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อรอบ ๆ และปลดปล่อยฮอร์โมนที่เกี่ยวกับความเครียดออกมา ช่อง TRPV1 ที่ไวต่อความร้อนนี้มักถูกพบในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกหลายแห่งทั่วร่างกายรวมถึงตัวรับความเจ็บปวด นักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อว่า ช่อง TRPV1 นี้มีความเกี่ยวเนื่องกับภาวะความเครียด โดยหนึ่งในผู้ร่วมทีมวิจัย เดเกล โรเซนเฟลด์ (Dekel Rosenfeld) นักวิจัยหลังปริญญาเอกหรือ Postdoc กล่าวว่า “ถ้าเราต้องการที่จะปรับการปลดปล่อยของฮอร์โมนเหล่านั้นเราจำเป็นต้องปรับการไหลเข้าของแคลเซียมเข้าไปในเซลล์ต่อมหมวกไต”

ตอนนี้นักวิจัยวางแผนที่จะใช้การค้นพบในครั้งนี้เพื่อศึกษาการปลดปล่อยฮอร์โมนที่มีผลต่อความผิดปกติทางด้านสุขภาพจิตอื่น ๆ ซึ่งถือว่าเป็นจุดกำเนิดที่ดีต่อการศึกษาเรื่องความเจ็บปวด การควบคุมความเจ็บปวด หรือนำไปประยุกต์ทางด้านคลินิกในอนาคต

 

ที่มา :
1. Anne Trafton. Researchers achieve remote control of hormone release. [ออนไลน์]. 2020, แหล่งที่มา: http://news.mit.edu/2020/remote-control-hormone-release-nanoparticles-0410 [27 เมษายน 2563]
2. Rosenfeld, D., et al., Transgene-free remote magnetothermal regulation of adrenal hormones. Science Advances, 2020. 6(15): p. eaaz3734. [29 เมษายน 2563]
คำค้น : Stress Hormone, Adrenaline, Cortisol , Magnetic Nanoparticle, ฮอร์โมนความเครียด, อะดรีนาลีน, คอร์ติซอลม, อนุภาคนาโนแม่เหล็ก

ผู้เขียน : นางสาวศศลักษณ์ มูลรินต๊ะ นักวิชาการ กองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
บรรณาธิการ (วิชาการ) : นางสาวอุมาภรณ์ เครือคำวัง ผู้อำนวยการกองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
บรรณาธิการ (ภาษา) : นายอานุภาพ สกุลงาม นักวิชาการ กองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
ผู้อนุมัติเผยแพร่ : นางสาวอุมาภรณ์ เครือคำวัง ผู้อำนวยการกองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.