กลไกการทำงานของโพรไบโอติก ในการออกฤทธิ์ต้านการติดเชื้อ
โพรไบโอติกทำงานอย่างไรในร่างกายของเรา ?
โพรไบโอติกนั้นเป็นสิ่งมีชีวิตจำพวกจุลินทรีย์ตัวเล็กๆ ที่เป็นมิตร ไม่ก่อโรคให้แก่ร่างกาย อีกทั้งยังมีความสามารถที่สำคัญ คือ การยับยั้งไม่ให้เชื้อก่อโรคเข้ามาเกาะแกะ เจริญเติบโต ภายในร่างกายของเราได้ จึงเหมือนได้ช่วยเสริมภูมิต้านทานให้กับเราอีกด้วย โดยในวันนี้เราจะมาเล่าให้เห็นภาพง่ายๆกันค่ะว่าเจ้าโพรไบโอติกนั้นช่วยไม่ให้เชื้อไม่ดี ๆ มาเกาะติดหนึบกับร่างกายของเราจนอาจเป็นสาเหตุให้เกิดอาการป่วยต่าง ๆ เสมือนเป็นกองกำลังเสริมภูมิคุ้มกันร่างกายของเราได้อย่างไร
แม้ว่าโพรไบโอติกจะสามารถอยู่อาศัยได้ ทั้งในช่องปาก ระบบทางเดินอาหาร ระบบขับถ่าย ไปจนถึงช่องคลอดหรือฝีเย็บบริเวณน้องสาว แต่วันนี้จะยกตัวอย่าง การทำงานของโพรไบโอติกตัวน้อยกันให้เห็นภาพง่ายขึ้นโดยเราจะ ”ซูมมม” เข้าไปดูที่บริเวณลำไส้เล็กกันนะคะ
ภายในลำไส้เล็กที่มองด้วยตาเปล่าจะดูเหมือนเป็นผิวเรียบ ๆ เป็นหยัก ๆ ลอน ๆ แต่ผิวภายในลำไส้เล็กนั้นแท้จริงแล้วเป็นบริเวณที่ร่างกายของเรา จะดูดซึมสารอาหารจากสิ่งที่รับประทานและถูกย่อยมาเรียบร้อยแล้วเข้าไปเข้าสู่กระแสเลือดได้มากที่สุด โดยบริเวณเยื่อบุลำไส้เล็กจะมีเนื้อเยื่อเล็ก ๆ จำนวนมากยื่นออกมา เรียกส่วนที่ยื่นออกมานี้ว่า วิลลัส (Villus) หรือ วิลลี (Villi) ซึ่งการที่ผิวเรียบ ๆ มันไม่พอ ต้องมีเนื้อเยื่อเล็ก ๆ ยื่นออกมา ก็เพื่อจะได้เพิ่มพื้นที่ผิวในการดูดซึมสารอาหารนั่นเองค่ะ
(ภาพ 1.1 แสดงถึงลักษณะของลำไส้เล็ก) ที่มา : https://sites.google.com/site/bodyssystems/rabb-yxy-xahar/lasilek
(ภาพ 1.2 แสดงให้เห็นถึงความมหัศจรรย์ของธรรมชาติ ที่ออกแบบมาให้ลำไส้เล็กทำงานได้ดีขึ้น ด้วยการสร้างเนื้อเยื่อ “วิลลี” ให้ยื่นออกมารับสารอาหารเพื่อดูดซึมเข้าสู่เส้นเลือดได้มากขึ้น)
นอกจากนี้ บริเวณเยื่อบุลำไส้เล็กก็ยังมีจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ติดตัวเรามาตั้งแต่เกิดด้วยนะคะ บางชนิดเป็นโพรไบโอติกที่มีอยู่ตามธรรมชาติในร่างกาย รอคอยสารอาหาร (พรีไบโอติก) ที่จะช่วยให้พวกเค้าได้เติบโตเพิ่มจำนวนตัวเอง และก็ยังมีจุลินทรีย์ตามธรรมชาติในร่างกายบางชนิดที่เป็น “นักฉวยโอกาส” ที่เมื่อเรามีพฤติกรรมสุขภาพเปลี่ยนแปลงไปในทางที่ไม่ดี ภูมิต้านทานน้อยลง หรือทานยาปฏิชีวนะติดต่อกันนานจนเกินไป ก็จะเปลี่ยนแปลงไปกลายเป็นก่อให้เกิดโรคกับร่างกายของเราขึ้นมาเสียอย่างนั้น
(ภาพ 1.3 จุลินทรีย์ที่ร่างกายของเราพบเจอได้ตลอดชีวิต)
(ภาพ 1.4 แสดงถึงสภาวะร่างกายปกติ หรือสภาวะร่างกายของผู้ที่มีสุขภาพสมบูรณ์แข็งแรง ที่จุลินทรีย์โพรไบโอติกและ จุลินทรีย์นักฉวยโอกาส ยังคงครองพื้นที่ส่วนใหญ่ของเยื่อบุลำไส้เล็ก ทำให้จุลินทรีย์ชนิดก่อโรค ไม่สามารถเกาะและเติบโตบนเยื่อบุลำไส้เล็กหรือเข้าสู่กระแสเลือดได้ และจะถูกขับออกทางระบบขับถ่ายต่อไป)
ความสามารถอันสำคัญของโพรไบโอติกอีกอย่างหนึ่งก็คือ โพรไบโอติกสามารถสร้างสภาวะความเป็นกรดรอบๆ ตัวเองได้ ซึ่งความเป็นกรดนี้ไม่เอื้อต่อการเจริญเติบโตของเชื้อก่อโรคนั่นเองค่ะ จึงเป็นเหตุผลว่าทำไม “ จุลินทรีย์นักฉวยโอกาส ” ถึงทำงานเป็นประโยชน์ไม่เป็นโทษต่อร่างกายได้ตามปกติเมื่อโพรไบโอติกยังอยู่ดีในร่างกาย แต่ในขณะที่เมื่อใดที่เรามีพฤติกรรมสุขภาพไม่เอื้อให้โพรไบโอติกอยู่ในร่างกายของเราต่อไปได้ เช่น การไม่ค่อยได้ทานอาหารที่มีพรีไบโอติก (prebiotic) หรือทานโพรไบโอติกที่ยังมีชีวิต (probiotics) เพิ่มเข้าไป หรือการทานยาปฏิชีวนะต่อเนื่องเป็นเวลานาน “ จุลินทรีย์นักฉวยโอกาส ” เหล่านี้ก็จะเจริญเติบโตไปในทางที่ก่อโรคได้เพราะความเป็นกรดของบริเวณนั้นลดลงนั่นเองค่ะ ทั้งนี้ยังรวมไปถึงจุลินทรีย์ก่อโรคชนิดอื่นๆที่เราได้รับเพิ่มเข้ามา ก็เติบโตได้ดีเมื่อความเป็นกรดจาก โพรไบโอติกน้อยลงด้วยนะคะ
(ภาพ 1.5 แสดงถึงภาวะความเป็นกรดที่โพรไบโอติกสร้างขึ้นรอบๆ ตัว ทำให้เชื้อจุลินทรีย์ที่ก่อโรคไม่สามารถเข้ามาเกาะอยู่อาศัยหรือเติบโตได้ และยังทำให้จุลินทรีย์ที่มีอยู่ตามธรรมชาติตัวอื่น ๆ ที่เป็นนักฉวยโอกาส ไม่เจริญเติบโตไปในทางที่เป็นโทษต่อร่างกายด้วย)
(ภาพ 1.6 แสดงให้เห็นถึงสภาวะที่โพรไบโอติกมีจำนวนน้อยลง เนื่องจากขาด “พรีไบโอติก” ที่เป็นสารอาหาร และไม่มีการเพิ่มจำนวนตัวเองได้อย่างเพียงพอต่อการครอบครองพื้นที่ในร่างกาย และไม่เพียงพอต่อการสร้างความเป็นกรดเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ก่อโรคชนิดอื่นๆ)
รู้วิธีการทำงานของโพรไบโอติกผู้ช่วยตัวน้อยของร่างกายเราแบบนี้แล้ว ก็อย่าลืมดูแลสุขภาพ ทานอาหารที่ช่วยส่งเสริมการทำงานและการเจริญเติบโตของโพรไบโอติก เพื่อให้ทหารกองกำลังเสริมภูมิคุ้มกันหน่วยนี้ ได้ทำหน้าที่ช่วยดูแลปกป้องร่างกายของเราไปนานๆเลยนะคะ หรือหากจะทานโพรไบโอติกเสริม เพื่อช่วยเพิ่มจำนวนของโพรไบโอติกในร่างกายได้ไว ๆ ก็อย่าลืมว่าต้องทานโพรไบโอติกที่ยังมีชีวิตไม่น้อยกว่า 1 ล้านตัวต่ออาหาร 1 กรัมนะคะ ไม่อย่างนั้นไม่เพียงพอน้า
กลไกการทำงานของโพรไบโอติก กับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน
รู้หรือไม่ ? โพรไบโอติกทำงานเกี่ยวข้องกับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันได้
การมีสิ่งมีชีวิตตัวเล็กๆ อย่างเจ้าจุลินทรีย์โพรไบโอติกในร่างกาย นอกจากจะช่วยไม่ให้เชื้อก่อโรคเข้ามาเกาะติดหนึบและออกฤทธิ์ที่เป็นโทษต่อร่างกายในบริเวณเซลล์เยื่อบุลำไส้ได้แล้ว รู้หรือไม่คะว่า โพรไบโอติกบางชนิดยังสามารถ “ สื่อสาร ” กับเซลล์ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเราให้สามารถทำงานตอบสนองต่อเชื้อก่อโรคต่าง ๆ ที่เข้ามาคุกคามได้ดีขึ้นด้วย
ตามปกติแล้ว จุลินทรีย์ไม่ว่าจะเป็นชนิดที่ดีหรือชนิดที่ก่อโรคให้แก่เรา จะมีการสื่อสารหรือส่งสัญญาณระหว่างกันแบบเซลล์ต่อเซลล์ (cell-to-cell) ที่นักวิทยาศาสตร์เรียกกันว่า “ ระบบควอรัมเซนซิง (Quarum Sensing หรือ QS) ” ซึ่งเป็นเสมือนภาษาที่แบคทีเรียใช้สื่อสารหรือมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันทั้งระหว่างแบคทีเรียชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกันทั้งในเชิงส่งเสริมการหรือแข่งขันกันผ่านตัวกลางซึ่งเป็นสารชีวโมเลกุลขนาดเล็กเรียกว่าสารสื่อสัญญาณ QS และส่งผลให้เกิดการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมทางสรีรวิทยาของแบคทีเรียได้ค่ะ
ในกรณีของจุลินทรีย์โพรไบโอติกนั้น ร่างกายของเรามีโพรไบโอติกอาศัยอยู่ด้วยมาตั้งแต่กำเนิดจากแม่ เช่น บริเวณเซลล์เยื่อบุลำไส้เล็ก จึงทำให้เซลล์ภายในร่างกาย รวมถึงเซลล์ที่ทำงานเกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันของร่างกาย (Immune cells) ของเรานั้นเรียนรู้ที่จะอยู่ร่วมกับเจ้าโพรไบโอติกมาตั้งแต่เรายังเล็ก ๆ ผ่านการส่งสัญญาณควอรัมเซนซิงนี้เพื่อสื่อสารกัน
ปกติแล้วเซลล์ภูมิคุ้มกันจะมีหน้าที่เหมือนเป็นผู้พิทักษ์ คอยตรวจตราและตอบสนองต่อสิ่งแปลกปลอมในร่างกายโดยการดักจับหรือกำจัดสิ่งแปลกปลอมเหล่านั้นออกไปเมื่อตรวจพบ แต่เมื่อเวลาผ่านไปในบางครั้งเซลล์ภูมิคุ้มกันก็เสียสมดุลในการทำหน้าที่ไปได้เช่นกันค่ะ การมีอยู่จุลินทรีย์โพรไบโอติกในร่างกายที่นอกจากจะสามารถกีดกันไม่ให้เชื้อก่อโรคเข้ามาเกาะอาศัยบนเซลล์ต่างๆ ในร่างกายได้แล้ว ยังมีงานวิจัยที่พบว่า โพรไบโอติกได้มีการ “ควอรัมเซนซิง” หรือส่งสัญญาณไปยังเซลล์ภูมิคุ้มกันบริเวณใกล้เคียง ให้ออกมาตอบสนองต่อสิ่งแปลกปลอมได้อย่างเหมาะสมมากขึ้นอีกด้วย
(ที่มา : Reproduced from Iacono A, et al. J Nutr Biochem 2011;22:699-711, https://www.researchgate.net/figure/Immune-mechanisms-of-probiotics-DC-dendritic-cells-TJ-tight-junction-SCFA-short_fig3_258504729, สืบค้นเมื่อ 3 เมษายน 2565)
จากภาพ จะเป็นตัวอย่างกลไกการทำงานระหว่างโพรไบโอติก (probiotic; เซลล์ตัวรี สีม่วงตามภาพ) กับหนึ่งในเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ชื่อว่า “เดนไดรติกเซลล์ (Dendritic cell หรือ DC)” ที่เมื่อมีเซลล์ก่อนโรค (pathogen) เข้ามาใกล้เยื่อบุ โพรไบโอติกจะกีดกันไม่ให้เซลล์ก่อโรคเหล่านั้นมาเกาะ และ ส่งสัญญาณด้วยระบบควอรัมเซนซิงไปยังเดนไดรติกเซลล์ทำให้เกิดการสร้างโปรตีนกลุ่มไซโตไคน์ (Cytokine) ออกมาควบคุมการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ เช่น T-Cell หรือ IgA ฯลฯ ที่อยู่ในบริเวณเดียวกันนั้นให้ออกมาทำงานดักจับ ทำลาย สิ่งแปลกปลอมได้อย่างพอเหมาะพอดีมากขึ้นค่ะ
เซลล์ภูมิคุ้มกันที่ชื่อว่า “ไอจีเอ (IgA; Immunoglobulin A)” นั้น ผู้อ่านหลายๆ ท่านอาจจะเริ่มคุ้นหูคุ้นตา เคยพบเจอผ่านสื่อหรือบทความของคุณหมอกันมาบ้าง เนื่องจากสถานการณ์โควิด-19 ในช่วงที่ผ่านมา เซลล์ภูมิคุ้มกันชนิด IgA มีบทบาทอย่างมากในการปกป้องเยื่อบุทางเดินหายใจของเราจากไวรัสโควิดที่เป็นเชื้อก่อให้เกิดอาการอักเสบหรือเจ็บป่วย โดยนอกจากบริเวณเยื่อบุทางเดินหายใจอย่างในกรณีโควิด-19 แล้ว IgA ยังพบได้ในบริเวณที่มีลักษณะเป็นเยื่อเมือก (mucosal membrane) เช่น บริเวณเยื่อบุทางเดินอาหาร ฯลฯ โดยทำหน้าที่ปกป้อง ดักจับ กำจัดสิ่งแปลกปลอมบริเวณชั้นเยื่อผิวเพื่อไม่ให้สิ่งแปลกปลอม หรือเชื้อก่อโรค มายึดเกาะเซลล์เยื่อบุทางเดินอาหารหรือผ่านเข้าไปในร่างกายทางหลอดเลือดหรือก่อให้เกิดการอักเสบในเซลล์อื่นๆ ของร่างกายได้ ทำให้ในตอนนี้คุณลักษณะพิเศษของโพรไบโอติกที่สามารถปรับหรือกระตุ้นเซลล์ภูมิคุ้มกันในบริเวณเดียวกันให้ทำงานอย่างเหมาะสมมากขึ้นได้อย่างที่ได้อธิบายไปข้างต้นนั้น กำลังอยู่ในความสนใจของแพทย์และนักวิจัยเป็นอย่างมากเลยค่ะ
เห็นตัวเล็ก ๆ อย่างนี้ แต่ความสามารถในการทำงานอย่างเป็นประโยชน์ต่อร่างกายของเรามากมายเหลือเกินจริงคุณผู้อ่านว่าไหมคะ เชื่อว่าในอนาคตจะต้องมีงานวิจัยค้นพบความสามารถที่เป็นประโยชน์ของโพรไบโอติกออกมาเพิ่มเติมอีกแน่ ๆ ค่ะ
จากภาพ จะเป็นตัวอย่างกลไกการทำงานระหว่างโพรไบโอติก (probiotic; เซลล์ตัวรี สีม่วงตามภาพ) กับหนึ่งในเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ชื่อว่า “เดนไดรติกเซลล์ (Dendritic cell หรือ DC)” ที่เมื่อมีเซลล์ก่อนโรค (pathogen) เข้ามาใกล้เยื่อบุ โพรไบโอติกจะกีดกันไม่ให้เซลล์ก่อโรคเหล่านั้นมาเกาะ และส่งสัญญาณด้วยระบบควอรัมเซนซิงไปยังเดนไดรติกเซลล์ทำให้เกิดการสร้างโปรตีนกลุ่มไซโตไคน์ (Cytokine) ออกมาควบคุมการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ เช่น T-Cell หรือ IgA ฯลฯ ที่อยู่ในบริเวณเดียวกันนั้นให้ออกมาทำงานดักจับ ทำลาย สิ่งแปลกปลอมได้อย่างพอเหมาะพอดีมากขึ้นค่ะ
