แผนงานวิจัยด้านอนามัยสิ่งแวดล้อมขั้นแนวหน้า

บทคัดย่อ

แผนงานวิจัยด้านอนามัยสิ่งแวดล้อมขั้นแนวหน้ามุ่งเน้นในการสร้างองค์ความรู้ใหม่ซึ่งบูรณาการความรู้หลากหลายสาขาเข้าด้วยกัน โดยคำนึงถึงปัจจัยในสิ่งแวดล้อมที่เป็นสารเคมีและมลพิษปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม เป้าหมายของแผนงานวิจัยนี้คือผลงานวิจัยที่สามารถใช้ป้องกันสุขภาพอนามัยของประชาชนที่เกิดจากสารเคมีและเชื้อโรคเพื่อสุขภาพที่ดีและรักษาสิ่งแวดล้อม ซึ่งองค์ความรู้ต่างๆที่ได้รับจะช่วยให้ลดปัญหาด้านสาธารณสุขที่เกี่ยวกับโรค NCDs และโรคติดเชื้อ รวมถึงลดการสูญเสียทางเศรษฐกิจ โดยแผนงานวิจัยนี้สามารถแบ่งเป็น 2 แผนงานวิจัยย่อย แผนงานวิจัยย่อยที่ 1 การศึกษาผลกระทบของสารเคมีที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมต่อสุขภาพและการเกิดโรคในมนุษย์ โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อศึกษาผลกระทบต่อสุขภาพของการได้รับมลพิษสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะมลพิษอากาศและสารหนู ซึ่งผลการดำเนินงานวิจัยใน ปี 2564 สรุปผล ดังนี้ 1. การศึกษาวิจัยเชิงบูรณาการถึงผลกระทบทางสุขภาพของประชากรที่อาจเกิดขึ้นจากการรับสัมผัสมลพิษทางอากาศได้ศึกษา ขนาด การกระจายตัวและองค์ประกอบทางเคมีของฝุ่นละอองในอากาศ (Particulate matters, PM) โดยเฉพาะฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM2.5 และฝุ่นอนุภาคนาโน (Nanoparticles หรือ Ultrafine particles, UFPs) ผลการตรวจวิเคราะห์พบว่าบริเวณริมถนนที่มีการจราจรหนาแน่นในเขตกรุงเทพมหานครที่ถนนราชวิถีและพื้นที่โดยรอบ มีระดับ PM2.5 (144.27 ?g/m3) สูงกว่าบริเวณที่มีการจราจรเบาบางในเขตปริมณฑลที่จังหวัดนครนายกและชลบุรี สูงกว่าในพื้นที่จังหวัดชลบุรี (116.38 ?g/m3) และนครนายก (126.87 ?g/m3) อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p <0.05) ส่วนระดับของ UFPs ในกรุงเทพมหานครมีค่าสูงกว่าในพื้นที่จังหวัดชลบุรีและนครนายกเช่นเดียวกัน (p <0.01) นอกจากนี้ ระดับการปนเปื้อนของโลหะอันตราย ได้แก่ สารหนู (As), นิเกิล (Ni), โคบอลต์ (Co) และตะกั่ว (Pb) ในฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM2.5 และ UFPs ในบริเวณที่มีการจราจรหนาแน่นในเขตกรุงเทพมหานคร มีค่าสูงกว่าในพื้นที่ที่มีการจราจรเบาบางในเขตชลบุรีและนครนายก ซึ่งข้อมูลที่ได้นี้นำมาใช้ในการกำหนดพื้นที่ศึกษาภาคสนามของผลกระทบของการได้รับ PM2.5 และ UFPs ในหญิงตั้งครรภ์ต่อสุขภาพของทารกในครรภ์ ในเขตกรุงเทพมหานครและพื้นที่ปริมณฑลต่อไป 2. การศึกษาผลกระทบของการได้รับสารหนูในสิ่งแวดล้อมต่อสุขภาพ: การรับสัมผัส การตอบสนองในระดับโมเลกุล และ แนวทางในการป้องกัน เพื่อลดความเสี่ยงของการเกิดโรค การศึกษาของคณะผู้วิจัยที่ผ่านมาพบว่ากลไกสำคัญต่อความเป็นพิษของสารหนู คือการเหนี่ยวนำให้เกิดอนุมูลอิสระ reactive oxygen species (ROS) และ reactive nitrogen species (RNS)ส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงของสารพันธุกรรม (Genotoxicity effects) และการควบคุมหน่วยพันธุกรรม (Epigenetic effects) โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของ DNA methylation ซึ่งเป็นกลไกหนึ่งที่ควบคุมการแสดงออกของยีน นอกจากนี้สารหนูยังกระตุ้นกระบวนการอักเสบซึ่งส่งผลต่อการทำลายสารพันธุกรรมได้ ผลการดำเนินงานในปี 2564 ได้ศึกษาเพื่อหาแนวทางในการลดผลกระทบของสารหนูต่อการทำลายสารพันธุกรรมและการกระตุ้นกระบวนการอักเสบ ด้วยการใช้สารเมลาโทนิน (Melatonin) ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่ร่างกายสร้างขึ้นได้เองตามธรรมชาติ มีผลต่อการนอนหลับ และเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ ผลการศึกษาวิจัยในเซลล์เพาะเลี้ยง (Human lymphoblast cell line) พบว่าเซลล์ที่ได้รับสารเมลาโทนินสามารถป้องกันการทำลายสารพันธุกรรมจากการได้รับสารหนูโดยมีระดับการทำลายของสารพันธุกรรม (DNA damage) ได้แก่ 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG), 8-nitroguanine และ Etheno-DNA adducts ต่ำกว่า และกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมสารพันธุกรรม (DNA repair) ได้แก่ยีน OGG1 และ XRCC1 สูงกว่าเซลล์ทีไม่ได้รับสารเมลาโทนิน ทั้งนี้ได้มีการขยายผลการศึกษาเบื้องต้น (Pilot study) ในประชากรพบว่า อาสาสมัครที่ได้รับเมลาโทนินมีระดับของสารเมลาโทนิน และสารเมตตาบอไลท์ของเมลาโทนิน (6-Sulfatoxymelatonin; aMT6s) ในปัสสาวะสูงขึ้น ดังนั้นผลการศึกษาเบื้องต้นนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการประยุกต์ใช้สารเมลาโทนิน เพื่อต้านทานการเกิดภาวะเครียดออกซิเดชันที่เหนี่ยวนำการเกิดอนุมูลอิสระในประชากรกลุ่มเสี่ยงที่ได้รับสัมผัสสารหนูและนำไปสู่การใช้ในการป้องกันและลดผลกระทบที่เกิดจากการได้รับสารหนูในประชากรกลุ่มเสี่ยงในอนาคต ซึ่งผลการวิจัยจะเป็นประโยชน์ในการประเมินผลการนำไปสู่การใช้ในการป้องกันและลดผลกระทบที่เกิดจากการได้รับสารหนูในประชากรกลุ่มเสี่ยงในอนาคต แผนงานวิจัยย่อยที่ 2 สารเคมีและมลพิษในสิ่งแวดล้อมกับการเกิดเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะ โดยแผนงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาฤทธิ์ของสารกำจัดศัตรูพืชที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศไทยต่อการทำงานของเซลล์ระบบภูมิคุ้มกัน 2) ศึกษากลไกการเกิดเชื้อดื้อยาที่เกิดจากสารกำจัดศัตรูพืช และ 3) ศึกษาการแพร่กระจายของยีนเชื้อดื้อยาและแหล่งปนเปื้อนเชื้อโรคในแหล่งน้ำ แผนงานนี้ประกอบด้วย 4 โครงการย่อย โดยโครงการแรกทำการศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพและกลไกในระดับเซลล์ที่มีผลต่อการเกิดกระบวนการอักเสบและการเปลี่ยนแปลงของระบบภูมิคุ้มกันจากการได้รับสารกำจัดศัตรูพืชในตัวอย่างเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดแมคโครฟาจ (macrophage) ซึ่งจัดเป็นเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันแต่กำเนิดและมีบทบาทสำคัญในการเริ่มต้นกระบวนการอักเสบของร่างกาย โดยได้ทำการศึกษาในเซลล์ RAW 264.7 ซึ่งเป็นเซลล์แมคโครฟาจจากหนู ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการได้รับสัมผัสพาราควอท สามารถกดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งสภาวะตอบสนองต่อการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการอักเสบโดยสภาวการณ์ดังกล่าวอาจส่งผลทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการติดเชื้อเพิ่มมากขึ้น ซึ่งโครงการย่อยที่สอง ได้ทำการศึกษา จำลองผลกระทบของสารเคมีการเกษตรที่มีต่อการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียก่อโรคในคนในระดับห้องปฏิบัติการ จากการศึกษาพบว่าการที่แบคทีเรียที่อยู่ในสภาวะที่มีสารเคมีการเกษตรในอาหารเลี้ยงเชื้อ ซึ่งเปรียบเสมือนสภาวะที่แบคทีเรียที่อยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มีสารเคมีการเกษตรตกค้างอยู่ พบว่าสภาวะดังกล่าวทำให้แบคทีเรียมีความสามารถในการดื้อยาปฏิชีวนะเพิ่มมากขึ้น โครงการย่อยที่สาม ทำการตรวจวัดติดตามการแพร่กระจายของยีนดื้อยาในสิ่งแวดล้อมแหล่งน้ำนี้ จะทำให้เข้าใจถึงสถานการณ์การแพร่กระจายของเชื้อดื้อยาและยีนดื้อยาในสิ่งแวดล้อมของประเทศไทย ซึ่งการปนเปื้อนเชื้อดื้อยาในแหล่งน้ำสามารถทำให้เกิดการแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงได้ทำการติดตามและแยกเชื้อดื้อยาจากตัวอย่างน้ำจากแหล่งน้ำจืดและแหล่งน้ำเค็ม จากจังหวัดในภาคกลางของประเทศไทย โดยพบว่ามีการแพร่กระจายของเชื้อดื้อยาในแหล่งน้ำเค็มและแหล่งน้ำทิ้ง ดังนั้นองค์ความรู้ที่ได้เบื้องต้นจะสามารถนำไปสู่การตระหนักรู้ในการใช้สารเคมีการเกษตรด้วยความระมัดระวัง เพิ่มมากขึ้น เพื่อลดการปนเปื้อนของสารเคมีการเกษตรในสิ่งแวดล้อม และผลผลิต นำไปสู่การทำเกษตรกรรมที่ยั่งยืน และมีความมั่นคงทางสุขภาพ นอกจากนี้ เนื่องจากการตกค้างของยาปฏิชีวนะ สารกำจัดศัตรูพืชและโลหะหนักในสิ่งแวดล้อม มีสาเหตุจากการปนเปื้อนน้ำเสียและสิ่งปฏิกูลจากกิจกรรมของมนุษย์ เกษตรกรรมและการปศุสัตว์ โครงการย่อยที่สี่ จึงทำการพัฒนาวิธีการตรวจระบุแหล่งกำเนิดน้ำเสียด้วยการใช้เทคนิคการตรวจวัดจุลินทรีย์เพื่อจำแนกแหล่งกำเนิด (Microbial Source Tracking; MST) โดยทดสอบจุลินทรีย์ที่จำเพาะกับระบบทางเดินอาหารและลำไส้ของมนุษย์จำนวน 4 ชนิด ได้แก่ แบคทีเรียในกลุ่ม Lachnospiraceae และ Bacteroides และไวรัส human polyomaviruses (HPyVs) และ crAssphage ผลการศึกษาพบว่าไวรัสทั้งสองชนิดมีความแม่นยำในการระบุแหล่งกำเนิดน้ำเสียจากมนุษย์ได้ดีที่สุด ซึ่งจะสามารถนำไปใช้ตรวจระบุแหล่งกำเนิดน้ำเสียปนเปื้อนเพื่อการจัดการควบคุมการตกค้างของยาปฏิชีวนะ สารกำจัดศัตรูพืชและโลหะหนักในสิ่งแวดล้อมได้อย่างแม่นยำ องค์ความรู้ใหม่ที่ได้จากแผนงานวิจัยนี้ นำไปสู่ความเข้าใจกลไกการดื้อยาของเชื้อระดับยีนและการแพร่กระจายของยีนเชื้อดื้อยาในสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการวางนโยบายและลดการเกิดเชื้อดื้อยาและการพัฒนายาปฏิชีวนะชนิดใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คำสำคัญ