ไมโครพลาสติกและลำไส้ของเรา: การทบทวนอย่างเป็นระบบใหม่เผยให้เห็นอะไรเกี่ยวกับไมโครไบโอมและความเสี่ยงต่อสุขภาพ

ไมโครพลาสติก (อนุภาคขนาดเล็กกว่า 5 มิลลิเมตร) และนาโนพลาสติกขนาดเล็กกว่านั้นมีอยู่ทั่วไปแล้ว ตั้งแต่ในน้ำและอาหารไปจนถึงอากาศในบ้านของเรา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พบไมโครพลาสติกเหล่านี้ในปอด รก อุจจาระ และเลือดของมนุษย์ คำถามต่อไปที่น่าคิดคือ อนุภาคเหล่านี้ส่งผลต่อไมโครไบโอมในลำไส้อย่างไร ซึ่งเกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน การเผาผลาญ และการป้องกันลำไส้ งานวิจัยใหม่ในวารสารBMC Gastroenterologyเป็นงานวิจัยชิ้นแรกที่รวบรวมข้อมูลมนุษย์และ “ที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์” อย่างเป็นระบบในหัวข้อนี้ ซึ่งทำให้เห็นภาพรวมที่ครอบคลุมว่าองค์ประกอบและการทำงานของไมโครไบโอต้าถูกรบกวนอย่างไรจากการสัมผัสกับไมโครพลาสติก

ความเป็นมาของการศึกษา

การผลิตและการสะสมของขยะพลาสติกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา การแตกตัวของขยะพลาสติกนำไปสู่การเกิดไมโครพลาสติก (อนุภาคขนาดเล็กกว่า 5 มิลลิเมตร) และนาโนพลาสติกที่มีขนาดเล็กกว่า อนุภาคเหล่านี้คงอยู่ในสิ่งแวดล้อม สามารถเคลื่อนย้ายได้ไกล และสะสมอยู่ในสิ่งมีชีวิต รวมถึงมนุษย์ การตรวจพบไมโครพลาสติกและนาโนพลาสติกในอากาศ น้ำ อาหาร และผลิตภัณฑ์ในครัวเรือนทำให้การสัมผัสในชีวิตประจำวันเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ยิ่งไปกว่านั้น ยังพบอนุภาคเหล่านี้ในปอด รก อุจจาระ และเลือด ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบทางชีวภาพของอนุภาคเหล่านี้มากขึ้น

เส้นทางการสัมผัสและเหตุใดน้ำและอาหารจึงมีความสำคัญ

มนุษย์สัมผัสกับไมโครพลาสติกผ่านทางการกิน การหายใจ และการสัมผัสทางผิวหนัง แต่ช่องทางหลักที่มักพบคือทางปาก อนุภาคเหล่านี้พบได้ทั่วไปในห่วงโซ่อาหารและระบบน้ำดื่ม ทั้งน้ำประปาและน้ำขวด เนื่องจากการบริโภคน้ำปริมาณมากในแต่ละวัน ช่องทางนี้จึงกลายเป็นแหล่งสะสมไมโครพลาสติกที่ “เรื้อรัง” และหลีกเลี่ยงได้ยาก เมื่อกลืนกินเข้าไป อนุภาคเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับระบบทางเดินอาหารก่อนที่จะถูกขับออก และสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น รวมถึงจุลินทรีย์ในลำไส้ได้

เหตุใดไมโครไบโอมในลำไส้จึงเป็นเป้าหมาย

จุลินทรีย์ในลำไส้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อภาวะสมดุลของภูมิคุ้มกัน การเผาผลาญ และความสมบูรณ์ของเยื่อบุผิว การทำงานของเอนไซม์จะผลิตกรดไขมันสายสั้น (SCFA) และลิแกนด์ AhR ซึ่งเป็นเมแทบอไลต์ที่สนับสนุนกระบวนการสร้างเกราะป้องกันและต้านการอักเสบ ภาวะไดส์ไบโอซิส (การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ/หน้าที่อย่างต่อเนื่อง) เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของเกราะป้องกัน การอักเสบเรื้อรังระดับต่ำ และความผิดปกติของระบบเผาผลาญ ดังนั้น ปัจจัยใดๆ ที่บิดเบือนชุมชนจุลินทรีย์และเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์จะมีผลกระทบต่อระบบโดยรวม

สิ่งที่ทราบก่อนการรีวิวนี้

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ งานวิจัยส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่สภาพแวดล้อมและแบบจำลองสัตว์ การทดลองในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสิ่งมีชีวิตในน้ำแสดงให้เห็นว่าพอลิเมอร์ เช่น PS, PE, PVC และ PET สะสมในลำไส้ ลดความหลากหลายของจุลินทรีย์ เพิ่มการอักเสบ และทำให้อาการลำไส้ใหญ่อักเสบรุนแรงขึ้น มีรายงานว่าลำไส้ใหญ่สั้นลง การหลั่งเมือกลดลง และความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักเพิ่มขึ้นจากการสัมผัสไมโครพลาสติก สิ่งนี้นำไปสู่ความต้องการการสังเคราะห์ที่ "เกี่ยวข้องกับมนุษย์": การเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์และความบกพร่องทางการทำงานที่พบในมนุษย์และแบบจำลองที่เน้นมนุษย์

กลไกที่เสนอของอิทธิพลต่อจุลินทรีย์

• การระคายเคืองทางฟิสิกเคมี: พื้นผิวจำเพาะสูงและปฏิกิริยาของอนุภาค (โดยเฉพาะอย่างยิ่งนาโนแฟรกชัน) สามารถทำลายเยื่อบุผิวและเปลี่ยนช่องว่างในบริเวณนั้นสำหรับแบคทีเรียได้
• พาหะของสารมลพิษและเชื้อโรค: ไมโครพลาสติกสามารถดูดซับสารพิษและทำหน้าที่เป็น "แพ" สำหรับจุลินทรีย์ ทำลายสมดุลของระบบนิเวศในช่องลำไส้
• การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบและการเผาผลาญ: การเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วนของชุมชน "กรอบ" ขนาดใหญ่ (Firmicutes/Bacteroidetes) และการลดลงของผู้ผลิต SCFA นำไปสู่การลดลงของบิวเทอเรต/โพรพิโอเนต และการทำงานของอุปสรรคและปรับภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง
• เมตาบอไลต์ของก๊าซและการอักเสบ: สัดส่วนที่เพิ่มขึ้นของผู้ผลิต H₂S (เช่น เดซัลโฟแบคเตอร์โรตา) เกี่ยวข้องกับอาการท้องเสีย/ท้องผูก IBS และการอักเสบ

ความไม่เหมือนกันของการสัมผัส: เหตุใด 'ประเภท ขนาด รูปร่าง และปริมาณ' จึงมีความสำคัญ

ผลกระทบทางชีวภาพจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของพอลิเมอร์ (PE, PS, PET, PVC, PLA ฯลฯ) ขนาด (ไมโคร- เทียบกับ นาโน-) รูปทรง (ทรงกลม เส้นใย เศษ) และความเข้มข้น อนุภาคขนาดเล็กกว่าจะมีพลังทะลุทะลวงสูงกว่าและมีจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยากับเซลล์และจุลินทรีย์ที่แตกต่างกัน พารามิเตอร์เหล่านี้ เมื่อรวมกับเมทริกซ์ของอาหารและน้ำ จะเป็นตัวกำหนดระดับความรุนแรงของภาวะ dysbiosis และความรุนแรงของความผิดปกติทางการทำงาน

ความสำคัญทางคลินิกและสมมติฐานความเสี่ยง

เมื่อพิจารณาถึงบทบาทของจุลินทรีย์ ภาวะ dysbiosis ที่เกิดจาก MP มักเกี่ยวข้องกับพยาธิสภาพของระบบทางเดินอาหาร (IBD, IBS, ลำไส้ใหญ่อักเสบ) ความผิดปกติของระบบเผาผลาญ และการอักเสบของระบบ ในระดับสมมติฐาน จะมีการหารือเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของไมโครพลาสติกในฐานะปัจจัยกระตุ้นทางสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักระยะเริ่มต้น ผ่านการรวมกันของข้อบกพร่องของเกราะป้องกัน การอักเสบ และปัจจัยร่วมที่เป็นไปได้ (สารซิโนไบโอติกที่ถูกดูดซับ) จำเป็นต้องมีการศึกษากลุ่มประชากรเป้าหมายเพื่อประเมินความสัมพันธ์เหล่านี้

ความท้าทายเชิงวิธีการของสาขานี้

• การวัดการสัมผัส: การกำหนดมาตรฐานการแยก/การระบุอนุภาคในตัวอย่างทางชีววิทยาของมนุษย์
• ความสามารถในการเปรียบเทียบข้อมูลไมโครไบโอม: การจัดลำดับและโปรโตคอลการวิเคราะห์ (ความหลากหลายของ α/β อนุกรมวิธาน เมตาโบโลมิกส์) แตกต่างกันอย่างมาก
• การออกแบบการศึกษา: ขาดการศึกษาเชิงยาวและเชิงแทรกแซงในมนุษย์ ตัวอย่างขนาดเล็กและภูมิศาสตร์ที่แคบ
• การประเมินปริมาณการตอบสนอง: ความจำเป็นในการกำหนดเกณฑ์การสัมผัสที่ปลอดภัยและการพิจารณาคุณสมบัติของอนุภาคในการคำนวณความเสี่ยง

เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีการทบทวนอย่างเป็นระบบในปัจจุบัน

ท่ามกลางข้อมูล "มนุษย์" ที่แตกต่างกัน ผู้เขียนจึงได้ดำเนินการค้นหา PRISMA เพื่อสังเคราะห์ผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงทางอนุกรมวิธาน การเปลี่ยนแปลงในความหลากหลายและการทำงานของระบบเผาผลาญ (รวมถึง SCFA) และความสัมพันธ์ระหว่างผลกระทบต่อคุณสมบัติของอนุภาค วิธีการนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการประเมินความเสี่ยงและการกำหนดมาตรฐานวิธีการต่อไป

ผู้เขียนได้ทำอะไรกันแน่?

เราได้ดำเนินการค้นคว้าข้อมูลอย่างเป็นระบบใน Scopus และ PubMed โดยใช้โปรโตคอล PRISMA โดยพบงานวิจัยหลัก 12 ชิ้น (2564-พฤษภาคม 2567) ที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์โดยเฉพาะ ได้แก่ งานวิจัยเชิงสังเกต 5 ชิ้น (เกี่ยวข้องกับมนุษย์) และงานวิจัยจำลอง 7 ชิ้นที่ใช้ตัวอย่างมนุษย์ (ระบบทางเดินอาหารจำลองในหลอดทดลอง) การวิเคราะห์ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในระดับไฟลัม/วงศ์/สกุล ความหลากหลายของอัลฟาและเบต้า และเส้นทางเมแทบอลิซึม (เช่น กรดไขมันสายสั้น - การผลิต SCFA) ภูมิศาสตร์ของการศึกษาค่อนข้างแคบ โดยส่วนใหญ่อยู่ที่ประเทศจีน แต่ก็มีสเปน ฝรั่งเศส และอินโดนีเซียด้วย

พิจารณาโพลิเมอร์และพารามิเตอร์การสัมผัสใดบ้าง?

ตัวอย่างประกอบด้วยโพลิเมอร์ทั่วไป:

• โพลีเอทิลีน (PE) โพลีสไตรีน (PS) โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) โพลีแล็กติกแอซิด (PLA)
• ส่วนผสมไมโครพลาสติก
• ขนาด รูปร่าง และความเข้มข้นของอนุภาคมีความหลากหลาย คุณสมบัติทั้งหมดนี้ส่งผลต่อความรุนแรงของผลกระทบ

ผลการวิจัยที่สำคัญ: เกิดอะไรขึ้นกับไมโครไบโอม

ภาพรวมชี้ให้เห็นถึงภาวะ dysbiosis ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ในชุมชนจุลินทรีย์ภายใต้อิทธิพลของไมโครพลาสติก จากการศึกษาหลายชิ้น พบว่ามีสิ่งต่อไปนี้เกิดขึ้นระหว่างการสัมผัสกับ PET และส่วนผสมของไมโครพลาสติก:

• การเพิ่มขึ้นของสัดส่วนของ Firmicutes, Synergistetes, Desulfobacterota พร้อมกับการลดลงพร้อมกันของ Proteobacteria และ Bacteroidetes
• ความหลากหลายโดยรวมลดลงและอัตราส่วน Firmicutes/Bacteroidetes ที่เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการเผาผลาญในเอกสารทางวิชาการ
• การลดลงของแท็กซ่าซึ่งเป็นผู้ผลิตหลักของ SCFA ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของเกราะป้องกันและการควบคุมการอักเสบของลำไส้

การเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญของจุลินทรีย์คืออะไร

นอกจากองค์ประกอบแล้ว ฟังก์ชันยังได้รับผลกระทบ:

• การผลิต SCFA (อะซิเตท โพรพิโอเนต บิวทิเรต) ซึ่งจำเป็นต่อโภชนาการของโคโลโนไซต์และการรักษารอยต่อของเยื่อบุผิวที่แน่นหนาลดลง
• เส้นทางที่เกี่ยวข้องกับการปรับภูมิคุ้มกันและการล้างพิษถูกเปลี่ยน
• การกระตุ้นของกลุ่มอาการอักเสบเป็นไปได้ (รวมถึงการเพิ่มขึ้นของการสร้างไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยการลดแบคทีเรีย) ซึ่งเกี่ยวข้องกับอาการท้องเสีย/ท้องผูก IBS และการกำเริบของโรคลำไส้อักเสบ

ผลกระทบทางคลินิกที่อาจเกิดขึ้น

แม้ว่าการศึกษาเชิงคาดการณ์โดยตรงในมนุษย์ยังคงจำกัดอยู่ แต่รูปแบบโดยรวมของสัญญาณก็แสดงให้เห็นโปรไฟล์ความเสี่ยงที่ชัดเจน:

• โรคลำไส้: เกี่ยวข้องกับภาวะ dysbiosis ใน IBD, IBS, ลำไส้ใหญ่บวม
• กลุ่มอาการเมตาบอลิก: ความไม่สมดุลของ F/B และการลดลงของ SCFA ส่งผลให้เกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินและอาการอักเสบเรื้อรังระดับต่ำ
• มะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักระยะเริ่มต้น: ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตถึงสมมติฐานของการมีส่วนร่วมของไมโครพลาสติกในฐานะปัจจัยเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่ทำให้เกิดการอักเสบมากขึ้นและทำลายเกราะป้องกัน

สิ่งที่สำคัญที่ต้องเข้าใจเกี่ยวกับ “ปริมาณ” และคุณสมบัติของอนุภาค

ผลกระทบขึ้นอยู่กับชนิด ขนาด รูปร่าง และความเข้มข้นของพอลิเมอร์ อนุภาคขนาดเล็กจะมีพื้นที่ผิวจำเพาะมากกว่าและมีแนวโน้มที่จะซึมลึกกว่า อีกทั้งยังสามารถพาสารพิษและเชื้อโรคที่ถูกดูดซับไว้ได้ ซึ่งทั้งหมดนี้ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงของสภาวะ dysbiotic กล่าวอีกนัยหนึ่ง "ไมโครพลาสติกชนิดใด" และ "ปริมาณเท่าใด" มีผลในทางปฏิบัติต่อความเสี่ยง

ข้อจำกัดในการดู

ผู้เขียนเน้นย้ำข้อจำกัดหลายประการ:

• ขาดข้อมูลทางคลินิกโดยตรง: การมีโมเดลในหลอดทดลองมากเกินไปทำให้ไม่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตจริงได้
• ความหลากหลายของวิธีการ: โปรโตคอลที่แตกต่างกันสำหรับการแยก/ระบุไมโครพลาสติกและการจัดลำดับไมโครไบโอต้าทำให้เกิดความสับสนในการวิเคราะห์อภิมาน
• ภูมิศาสตร์และตัวอย่างที่แคบ: ผลงานส่วนใหญ่มาจากไม่กี่ประเทศและมีปริมาณน้อย

สิ่งนี้หมายถึงอะไรสำหรับนโยบายและการปฏิบัติ?

1. จำเป็นต้องมีมาตรฐาน: โปรโตคอลที่สม่ำเสมอสำหรับการวัดไมโครพลาสติกในตัวอย่างของมนุษย์และการสร้างโปรไฟล์ของไมโครไบโอม
2. การประเมินปริมาณการตอบสนอง: กำหนดระดับการสัมผัสที่ปลอดภัยและผลกระทบของขีดจำกัด
3. การป้องกันในระดับสิ่งแวดล้อม: ลดแหล่งที่มาของไมโครพลาสติก (บรรจุภัณฑ์ เส้นใยสังเคราะห์ สารกัดกร่อน) เพิ่มการกรองน้ำดื่ม และควบคุมการปล่อยมลพิษทางอุตสาหกรรม
4. การติดตามในกลุ่มเสี่ยง ได้แก่ เด็ก สตรีมีครรภ์ ผู้ป่วย IBD/IBS และความผิดปกติของระบบเผาผลาญ

สิ่งที่คุณสามารถทำได้ตอนนี้ (ขั้นตอนที่สมเหตุสมผลเพื่อลดการสัมผัส)

• น้ำดื่ม: ใช้ตัวกรองคุณภาพสูงหากเป็นไปได้ อย่าต้มน้ำในภาชนะพลาสติก
• อาหารและการปรุงอาหาร: ควรใช้แก้วหรือโลหะในการเก็บและอุ่นอาหาร หากเป็นไปได้ หลีกเลี่ยงภาชนะพลาสติกที่เป็นรอยขีดข่วน
• สิ่งทอและผ้าซัก: ลดการใช้ไมโครไฟเบอร์จากผ้าสังเคราะห์ (โหลดเต็ม โปรแกรมถนอมผ้า ถุงดักจับ/ตัวกรอง)
• นิสัยการทำงานในครัวเรือน: การระบายอากาศ/การทำความสะอาดแบบเปียกช่วยลดไมโครพลาสติกในอากาศภายในบ้าน

บทสรุป

การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบได้ข้อสรุปเป็นเอกฉันท์ว่า ไมโครพลาสติกเป็นปัจจัยแวดล้อมที่น่าจะทำให้เกิดภาวะ dysbiosis ในมนุษย์ โดยส่งผลกระทบต่อทั้งองค์ประกอบและการทำงานของจุลินทรีย์ (รวมถึงการลดลงของ SCFA) โดยกลไกการสัมผัสกับการอักเสบในลำไส้และการอักเสบของระบบ กลุ่มอาการเมตาบอลิก และอาจมีความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็ง ปัจจุบัน ชุมชนวิทยาศาสตร์ต้องการมาตรฐาน กลุ่มตัวอย่างทางคลินิก และการศึกษาเชิงคาดการณ์ เพื่อกำหนดระดับความปลอดภัยและมาตรการป้องกันที่เหมาะสม ในระดับชีวิตประจำวันและนโยบาย การดำเนินการตามหลักการป้องกันไว้ก่อนจึงเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลอยู่แล้ว

ที่มา: การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบในวารสาร BMC Gastroenterology ฉบับวันที่ 13 สิงหาคม 2568 (“ผลกระทบของไมโครพลาสติกต่อไมโครไบโอมในลำไส้ของมนุษย์: การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับองค์ประกอบ ความหลากหลาย และการหยุดชะงักของการเผาผลาญของจุลินทรีย์”) DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-025-04140-2