กลไกการบาดเจ็บของไมโทคอนเดรียจากภาวะเครียดออกซิเดชันในเกษตรกรผู้ได้สัมผัสสารฆ่าวัชพืชจากการทำงาน

บทคัดย่อ

ไกลโฟเสต พาราควอต และ 2.4-ดี เป็นสารเคมีกำจัดวัชพืชที่เกษตรกรไทยนิยมใช้ร่วมกันยับยั้งการเจริญเติบโตของวัชพืช อย่างไรก็ตามเกษตรกรมักใช้ในปริมาณความเข้มข้นมากกว่ามาตรฐานร่วมกับการสวมอุปกรณ์ป้องกันอันตรายที่ไม่เหมาะสมและถูกต้องระหว่างการใช้สารเคมีทางการเกษตร จึงมีความเสี่ยงสูงที่จะได้รับสารเคมีกำจัดวัชพืชทางการหายใจ การปนเปื้อนจากน้ำและอาหาร และการสัมผัส ก่อให้เกิดความเป็นพิษตามมา จากการศึกษาพบว่าสารเคมีกำจัดวัชพืชกลุ่มดังกล่าวสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดอนุมูลอิสระและภาวะเครียดออกซิเดชัน อย่างไรก็ตามยังไม่มีการศึกษาผลของภาวะเครียดออกซิเดชันต่อการบาดเจ็บของไมโทคอนเดรียของเซลล์ไตหลังจากการสัมผัสสารเคมีกำจัดวัชพืชขณะปฏิบัติงาน ดังนั้นวัตถุประสงค์ของการวิจัย เพื่อตรวจวัดตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของการเกิดอนุมูลอิสระและศึกษาการบาดเจ็บของไมโทคอนเดรียของเซลล์ไตโดยตรวจวัดระดับ mitochondrial DNA (mtDNA) และโปรตีน Sirtuin1 ในปัสสาวะของเกษตรที่ใช้สารเคมีกำจัดวัชพืช ไกลโฟเสต หรือ พาราควอต หรือ 2.4-D ในพื้นที่ อ.ลอง จ.แพร่ ทั้งก่อนและหลังพ่นสารเคมีกำจัดวัชพืชงานวิจัยนี้ทำการศึกษาในพื้นที่ ต.ทุ่งแล้ง อ.ลอง จ.แพร่ โดยเก็บตัวอย่างปัสสาวะจากเกษตรกรในพื้นที่ 2 ช่วงเวลา คือวันแรกก่อนการฉีดพ่นสารเคมีกำจัดวัชพืช (ก่อนทำงาน) และปัสสาวะ 48 ชั่วโมง (หลังทำงาน) สัมภาษณ์ข้อมูลการทำงาน การใช้และการสัมผัสสารเคมีกำจัดวัชพืช การใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล เพื่อประมาณค่าดัชนีชี้วัดระดับการสะสมของการได้รับสัมผัสสารเคมีกำจัดวัชพืช (cumulative herbicide exposure intensity index หรือ cumulative EII) จากนั้นตรวจระดับสารต้านอนุมูลอิสระ ได้แก่ total antioxidant capacity (TAC), glutathione (GSH), oxidized glutathione (GSSG) และ glutathione s transferase (GST) ส่วนการตรวจหาผลผลิตจากกระบวนการ lipid peroxidation คือ 8-isoprostane และ malondialdehyde (MDA) รวมไปถึงตรวจสอบระดับของ mitochondrial DNA (mtDNA) และโปรตีน Sirtuin1 ในปัสสาวะ อาสาสมัครส่วนมากเป็นเพศชายอายุอยู่ในช่วง 46-55 ปี และทำงานในภาคการเกษตรมากกว่าหรือเท่ากับ 30 ปี นอกจากนั้นเกษตรกรส่วนมากพ่นสารกำจัดวัชพืชสามชนิดคือ ไกลโฟเสต พาราควอต และ 2.4-ดี โดยใช้เครื่องพ่นแบบถือสายลากจูง นอกจากนั้นเกษตรทุกรายสวมอุปกรณ์ป้องกันอันตรายระหว่างบุคคลเช่น ผ้าปิดปากมูก ถุงมือ และรองเท้าบูท ระดับบ่งชี้ทางชีวภาพในปัสสาวะก่อนและหลังการทำงานของอาสาสมัครทั้งหมดไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ แต่พบแนวโน้มของระดับ mtDNA สูงขึ้นหลังในปัสสาวะหลังการทำงาน 48 ชั่วโมง เมื่อวิเคราะห์เพื่อเปรียบเทียบระดับของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในปัสสาวะของอาสาสมัคร 2 กลุ่มการศึกษาระหว่างกลุ่มที่ใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชไกลโฟเสตชนิดเดียว และกลุ่มที่ใช้สารเคมีกำจัดวัชพืผสมระหว่างไกลโฟเสต พาราควอต และ 2.4-ดี พบว่า ระดับ MDA ในปัสสาวะก่อนทำงานของกลุ่มที่ใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชแบบผสมมีระดับมากกว่าปัสสาวะก่อนทำงานของกลุ่มที่ใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชเพียงชนิดเดียวอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ การศึกษาความสัมพันธ์การเปลี่ยนแปลงของตัวชี้วัดทางชีวภาพการเกิดการบาดเจ็บของไตในปัสสาวะหลังทำงานของอาสาสมัครทั้งหมดพบว่า ระดับ MDA มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับระดับของ TAC และ 8-isoprostane นอกจากนั้นปริมาณของ mtDNA ในบริเวณ COX3 มีค่าแปรผันตรงกับการแสดงออกของ Sirtuin1 และปริมาณของ ND1 การศึกษาอิทธิพลของปัจจัยรบกวนต่อตัวบ่งชี้ทางชีวภาพการเกิดการบาดเจ็บของไมโทคอนเดรียในอาสาสมัครทั้งหมดพบว่า ดัชนีชี้วัดระดับการสะสมของการได้รับสัมผัสสารเคมีกำจัดวัชพืช (cumulative EII) มีอิทธิพลในการเพิ่มสูงขึ้นของระดับ TAC และปริมาณของ mtDNA ส่วนการศึกษาในกลุ่มตัวอย่างที่ใช้เพียงไกลโฟเสตชนิดเดียวพบว่า ดัชนีชี้วัดระดับการสะสมของการได้รับสัมผัสสารเคมีกำจัดวัชพืช (cumulative EII) มีอิทธิพลในการเพิ่มสูงขึ้นต่อการแสดงออกของโปรตีน Sirtuin1 ในขณะที่ในกลุ่มตัวอย่างที่ใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชหลายชนิดผสมกัน ดัชนีชี้วัดระดับการสะสมของการได้รับสัมผัสสารเคมีกำจัดวัชพืช (cumulative EII) มีผลต่อระดับการเพิ่มขึ้นของ MDA และ TAC รวมทั้ง mtDNAจากการศึกษาสรุปได้ว่า การรับสัมผัสสารเคมีกำจัดวัชพืชก่อให้เกิดอนุมูลอิสระ ซึ่งสามารถทำลายสารชีวโมเลกุล เช่น ไขมัน ที่เป็นส่วนประกอบหลักของเยื่อหุ้มเซลล์และออร์แกเนลล์ แต่อย่างไรก็ตามเมื่อมีอนุมูลอิสระเกิดขึ้นร่างกายจะมีกระบวนการยับยั้งความเป็นพิษของอนุมูลอิสระโดยใช้สารต้านอนุมูลอิสระ แต่หากเกษตรกรมีการใช้อุปกรณ์ป้องกันสารเคมีขณะผสมสารเคมีกำจัดวัชพืช และขณะฉีดพ่นในระหว่างการทำงานจะช่วยลดความเสี่ยงในการได้รับสัมผัสสารเคมีกำจัดวัชพืช ปริมาณของอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นจึงมีปริมาณไม่มากพอที่จะส่งผลต่อการบาดเจ็บของไมโทคอนเดรียของเซลล์ไตของเกษตรกร

คำสำคัญ