วันอังคารที่ 20 พฤศจิกายน พ.ศ. 2561

Autophagy กระบวนการกลืนกินเซลล์ (ตอนที่1)

Autophagy กระบวนการกลืนกินเซลล์ (ตอนที่1)

Autophagy คืออะไร?

✅ Autophagy มาจากภาษากรีก หมายความว่า การกินตัวเอง (Self Eating) มันเป็นกลไกปกติภายในทุกเซลล์ ที่โปรตีนหรือชิ้นส่วนอวัยวะภายในเซลล์ (Organelles) ซึ่งเสียหาย หรือใช้การไม่ได้แล้วอีกต่อไป จะถูกแยกชิ้นส่วนเข้ากระบวนการรีไซเคิล เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน หรือเพื่อนำมาใช้ในการผลิตโครงสร้างเซลล์ใหม่

✅ กระบวนการนี้เกิดขึ้นตลอดเวลา เป็นกระบวนการพื้นฐานเพื่อความอยู่รอดของเซลล์ มีความสำคัญมากต่อการเตรียมตัวเพื่อการอยู่รอด หรือเตรียมตัวตาย ถ้าขบวนการนี้ไม่เกิดขึ้นตามปกติ

✅ การทำความเข้าใจขบวนการนี้ก็เหมือนกับการดูรูป diagram ที่ 1 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าขบวนการนี้มีความซับซ้อนมาก ยังมีเรื่องให้ทำความเข้าใจอีกมาก


รูปที่1 ความเกี่ยวพันของกระบวนการ Autophagy กับปัจจัยต่างๆ ทั้งภายในและภายนอกเซลล์ ที่กระตุ้นหรือยับยั้งกระบวนการนี้


เซลล์ของเราก็เปรียบเสมือนห้องครัว

✅ ลองนึกถึงการทำอาหารในห้องครัวของบ้าน ซึ่งเมื่อทำอาหารเสร็จเรียบร้อย ส่วนที่เหนื่อยก็คือการทำความสะอาดห้องครัวให้พร้อมที่จะใช้งานในมื้อถัดไป

✅ เซลล์จำนวนล้านล้านล้านเซลล์ในร่างกายเรา ก็เหมือนกับครัวในบ้านที่ทำงานตั้งแต่เกิดจนกว่าจะสิ้นอายุขัย ซึ่งต้องถือว่าเป็นงานหนักมาก ดังนั้นเครื่องจักรภายในเซลล์ (Organelles) ย่อมมีการเสียหายเกิดขึ้นตลอดเวลา เครื่องจักรที่ว่าก็คือ "โปรตีน" ที่ทำหน้าที่ต่างๆในเซลล์ ซึ่งถ้าไม่มีกระบวนการเก็บกวาดขยะโปรตีนเหล่านี้ เข้าไปไว้ในโรงงานเก็บขยะ เพื่อแยกชิ้นส่วนโปรตีนที่ยังใช้การได้ นำเอากลับมารีไซเคิล หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงให้พลังงานภายในเซลล์แล้วละก็ ร่างกายก็ไม่สามารถจะทำหน้าที่ตามปกติเอาไว้ได้ตลอดอายุขัย ซึ่งเป็นที่มาของการเสื่อมของอวัยวะต่างๆ รวมทั้งโรคที่มาพร้อมกับความเสื่อมของอวัยวะ เช่นเบาหวาน มะเร็ง

✅ ปัญหาการเก็บกวาดขยะภายในเซลล์มารีไซเคิลนี้ จะเกิดเมื่อกระบวนการเก็บกวาดขยะโปรตีนช้าลง จนเกิดการสะสมของสารพิษภายในเซลล์

บทเรียนชีวะวิทยาสมัยมัธยม

✅ สมัยที่เราเรียนชีวะวิทยาชั้นมัธยมปลาย เราเรียนเรื่องโครงสร้างของเซลล์ว่า ประกอบด้วยนิวเคลียส ผนังเซลล์ (Plasma Membrane) ที่ห่อหุ้มอวัยวะต่างๆ (Organelles) ภายในเซลล์เอาไว้ อวัยวะภายในเซลล์แต่ละชนิดก็จะมีหน้าที่เฉพาะอย่างเช่น ไมโตคอนเดรียทำหน้าที่ผลิตพลังงาน

✅ ในขบวนการ Autophagy เราให้ความสนใจเป็นพิเศษกับอวัยวะหนึ่งภายในเซลล์ที่ชื่อ Lysosome ซึ่งบรรจุเอ็นไซม์ชนิดต่างๆ ที่จำเป็นต้องใช้ในการสลายโปรตีน กรดนิวคลิอิก (Nucleic Acids) คาร์โบไฮเดรตและไขมันที่เสียหาย ใช้การไม่ได้แล้ว นอกจากนั้นผนังของ Lysosome ยังบรรจุโปรตีนที่ทำหน้าที่รีไซเคิลชิ้นส่วนอวัยวะภายในเซลล์ที่จะนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ดังนั้น Lysosome จึงเหมือนโรงงานรีไซเคิลเล็กๆ เก็บกวาดวัตถุดิบที่ไร้ประโยชน์ แยกชิ้นส่วนวัตถุดิบเหล่านี้ และเอาส่วนที่ยังใช้ได้นำกลับมาใช้ใหม่

✅ หน้าที่ของ Lysosome ถือว่ามีความสำคัญในกระบวนการ Autophagy มาก เพราะไม่เพียงแต่จะขจัดโปรตีนที่เสียหายออกไปจากเซลล์เท่านั้น ยังจัดหาชิ้นส่วนใหม่เพื่อให้เซลล์นำไปสร้างอวัยวะ (Organelle)ใหม่ภายในเซลล์ได้ด้วย กระบวนการเริ่มเมื่อ Lysosome เริ่มเก็บกวาดชิ้นส่วนอวัยวะที่เสื่อม สึกหรอเข้าไปไว้ในถุง (Vesicles) ที่มีลักษณะเป็นเมมเบรนสองชั้นชื่อ Autophagosome จากนั้น Autophagosome จะถูกขนส่งไปหลอมรวม (fuse) กับ Lysosome กลายเป็น Lysosome ขนาดใหญ่ เพื่อให้ Lysosome สามารถใช้เอนไซม์ในการแยกชิ้นส่วนขยะที่เก็บกวาดมาเหล่านี้ เพื่อนำกลับมาใช้ต่อไป


รูปที่2 เซลล์และส่วนประกอบภายในเซลล์


รูปที่3 แสดงขั้นตอนการทำงานของ Lysosome เริ่มจากส่นประกอบของเซลล์ที่หมดสภาพ สิ่งแปลกปลอม เช่น ไวรัส แบคทีเรีย โปรตีนที่พับตัวผิดปกติ เรียกว่า Misfolded Proteins จะถูกกลืนกินเข้าไปเก็บไว้ในถุง เรียกว่า Autophagosome แล้ว Autophagosome ก็จะเคลื่อนไปรวมกับ Lysosome แล้วก็ใช้เอ็นไซม์ย่อยส่วนประกอบเซลล์ นำเอาส่วนที่ยังใช้ได้มา Recycle เป็นพลังงาน หรือวัตถุดิบในการสร้างโครงสร้างของเซลล์ใหม่


การค้นพบ Autophagy

✅ นักวิทยาศาสตร์ทราบดีมานานแล้วว่าภายในเซลล์เรามีกระบวนการบางอย่างโดยเฉพาะภายใน Lysosome ที่ทำการแยกสลายชิ้นส่วนของเซลล์ที่หมดอายุหรือเสียหาย นำกลับมาใช้ใหม่ แต่ความเข้าใจเกี่ยวกับ Autophagy มาเบ่งบานสุดๆ เมื่อ Prof.Yoshinori Ohsumi นักชีววิทยาชาวญี่ปุ่นได้ทำงานวิจัยในเซลล์ของยีสต์ ที่ไม่มีเอนไซม์ในการย่อยชิ้นส่วนอวัยวะภายในเซลล์ที่เสียหาย เพื่อเฝ้าสังเกตการเกิดขึ้นของ Autophagosome หลังจากนั้น เขาทำการกลายพันธุ์ยีสต์ เพื่อจะระบุให้ได้ว่ายีนตัวใดบ้าง ที่รับผิดชอบต่อกระบวนการ Autophagy และเขาก็ทำได้เป็นผลสำเร็จ ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์ในปี 2559

✅ การค้นพบของ Prof.Yoshinori ทำให้เกิดงานวิจัยต่อยอดมากมาย เพื่อค้นหาเพิ่มขึ้นว่ายีนใดที่ควบคุมการสร้างโปรตีนเฉพาะในกระบวนการนี้ โดยมุ่งเน้นไปที่หน้าที่ของกระบวนการ Autophagy ต่อสุขภาพและการรักษาโรค

บทบาทหลัก 4 ประการของขบวนการ Autophagy

1. House Keeping เป็นหน้าที่พื้นฐานที่สุดเพื่อกำจัดโปรตีนหรือชิ้นส่วนอวัยวะที่เสียหายที่แขวนลอยเป็นพิษภายในเซลล์

2. Immunity (ภูมิคุ้มกัน) กระบวนการ Autophagy เป็นกลไกป้องกันตัวของเซลล์ ที่ใช้กำจัดสิ่งแปลกปลอมซึ่งบุกรุกเข้ามาในเซลล์ เช่น แบคทีเรีย ไวรัสและสารพิษ

3. Stress Response กระบวนการ Autophagy ถูกกระตุ้นได้ ความเครียดต่อเซลล์เช่น การหยุดกินอาหาร ในยามที่อาหารหายาก (เช่นการทำ Fasting) กระบวนการนี้ก็จะสลายชิ้นส่วนของเซลล์เอง เพื่อใช้สร้างพลังงาน ดังนั้นในการตอบสนองต่อความเครียด กระบวนการนี้ก็ทำหน้าที่เป็นกลไกในการป้องกันเซลล์เพื่อความอยู่รอด

4. Embryonic Development and Cell Differentiation กระบวนการ Autophagy มีบทบาทสำคัญในช่วงเวลาที่เกิดการเปลี่ยนรูปร่างของเนื้อเยื่อ ((Tissue Remodelling Process) เช่นในกระบวนการสร้างทารกในครรภ์มารดา


สนใจสั่งซื้อผลิตภัณฑ์ สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม พูดคุยปรึกษาเรื่องสุขภาพ
คุยกับ #โค้ชเกมส์ 
📞 092-645-4256
📲 LINE : kp156
#เพราะหลอดเลือดคือทั้งหมดของชีวิต
#สุขภาพดีคุณสร้างได้
#แชร์ให้คนที่คุณรัก
#สุขภาพออกแบบได้ 





ไม่มีความคิดเห็น:

Promotion