มลพิษทางอากาศทำให้เกิดการหยุดชะงักของภูมิคุ้มกันและความเสียหายของปอดได้อย่างไร

มลพิษทางอากาศเป็นปัญหาสุขภาพระดับโลก ประชากรโลกกว่า 90% หายใจเอาอากาศที่เกินมาตรฐานความปลอดภัยขององค์การอนามัยโลก ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM) และฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PP) เป็นอันตรายอย่างยิ่ง เพราะสามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในปอดและกระแสเลือดได้ แม้ว่าจะมีความเชื่อมโยงระหว่างมลพิษทางอากาศกับโรคทางเดินหายใจเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว แต่มลพิษเหล่านี้ไปรบกวนการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในปอดได้อย่างไรนั้นยังคงไม่ชัดเจน

ในการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยนำโดยศาสตราจารย์ชางวาน ฮง จากคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยแห่งชาติปูซาน ประเทศเกาหลีใต้ ได้ศึกษาว่าการสัมผัสกับฝุ่นละอองเป็นเวลานานก่อให้เกิดความไม่สมดุลของภูมิคุ้มกันในปอดได้อย่างไร “การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสกับฝุ่นละออง (PM10 และ PM2.5) เป็นเวลานาน กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่คล้ายกับภูมิแพ้ (TH2) ในปอด ผ่านการกระตุ้นความเครียดออกซิเดชันและวิถี NRF2” ศาสตราจารย์ฮงอธิบาย บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารRedox Biology

นักวิจัยได้ใช้แบบจำลองหนูทดลองให้หนูทดลองสัมผัสกับ PM10 และ PM2.5 ทุกวันเป็นเวลา 16 สัปดาห์ จากนั้นจึงวิเคราะห์เนื้อเยื่อปอด พลาสมา และโปรไฟล์เซลล์ภูมิคุ้มกัน เพื่อประเมินว่าฝุ่นละอองขนาดเล็กส่งผลต่อสุขภาพปอดและการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันอย่างไร หนูที่สัมผัสกับ PM2.5 มีอาการอักเสบของปอดอย่างเห็นได้ชัด ได้แก่ การหนาตัวของผนังถุงลม การแทรกซึมของเซลล์ภูมิคุ้มกัน และการเกิดแผลเป็นในเนื้อเยื่อ ผลกระทบเหล่านี้พบได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในกลุ่มที่สัมผัสกับ PM2.5 ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าสามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในปอดได้

นักวิจัยยังสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน โดยพบว่ากิจกรรมของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันชนิด TH1 ที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันถูกยับยั้ง ขณะที่สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับ TH2 ถูกกระตุ้นเพิ่มขึ้น ซึ่งรวมถึงระดับไซโตไคน์ที่เพิ่มขึ้น เช่น IL-4, IL-5 และ IL-13 รวมถึงระดับแอนติบอดี IgE และ IgG1 ที่สูงขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคหอบหืดและการอักเสบจากภูมิแพ้ ผลการวิจัยเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการได้รับ PM ในระยะยาวจะเปลี่ยนสมดุลของภูมิคุ้มกันไปสู่การตอบสนองแบบภูมิแพ้

การเปลี่ยนแปลงของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันนี้เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการกระตุ้นวิถี NRF2 ซึ่งเป็นตัวควบคุมหลักของภาวะเครียดออกซิเดชัน โดยปกติ NRF2 จะปกป้องร่างกายจากความเสียหายจากสิ่งแวดล้อม แต่เมื่อถูกกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง ดูเหมือนจะทำให้การอักเสบแย่ลง “ความเชื่อมโยงเชิงกลไกนี้อธิบายว่าทำไมมลพิษทางอากาศจึงสามารถทำให้โรคหอบหืดและโรคภูมิแพ้อื่นๆ แย่ลงได้ โดยระบุว่า NRF2 เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้” ศาสตราจารย์หงกล่าว

การศึกษานี้ให้ข้อมูลเชิงลึกว่ามลพิษทางอากาศเรื้อรังส่งผลต่อสุขภาพทางเดินหายใจในระดับโมเลกุลอย่างไร การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงเป้าหมายการรักษาใหม่ๆ ที่มีศักยภาพ เช่น สารต้านอนุมูลอิสระหรือยาที่ควบคุมการทำงานของ NRF2 โดยการเชื่อมโยงการทำงานของ NRF2 กับการเชื่อมต่อภูมิคุ้มกันใหม่

“ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่าการลดความเครียดออกซิเดชันหรือการปรับกิจกรรมของ NRF2 อาจเป็นกลยุทธ์ใหม่ในการรักษาหรือป้องกันอาการอักเสบประเภทภูมิแพ้ที่เกิดจากมลพิษ เช่น โรคหอบหืด” ศาสตราจารย์หงกล่าว

โดยรวมแล้ว การศึกษานี้ช่วยให้เข้าใจได้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่ามลพิษส่งผลต่อระบบภูมิคุ้มกันอย่างไร และเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการมีมาตรฐานคุณภาพอากาศที่เข้มงวดยิ่งขึ้นเพื่อปกป้องประชากรกลุ่มเปราะบาง