“Epigenetic” เป็นสิ่งที่อยู่นอกเหนือจากยีน และส่งผลต่อการแสดงออกของยีนเหล่านั้น ซึ่งสิ่งที่สำคัญ คือ Epigenetic สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลำดับ DNA และทำให้การแสดงออกของยีนเปลี่ยนแปลงไป จากการได้รับผลกระทบจาก รูปแบบการใช้ชีวิต( lifestyle) อาหารที่รับประทาน การออกกำลังกาย การนอนหลับ และภาวะความเครียด รวมถึง สิ่งแวดล้อมรอบตัวเรา เเละ อายุ เป็นต้น เพื่อสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับ Epigenetics ให้ดียิ่งขึ้น เกี่ยวกับ Epigenetic คืออะไร และมีความสำคัญอย่างไรกับทุกคน ในบทความนี้เรามีคำตอบ
Epigenetics คืออะไร ?
ภาวะเหนือพันธุกรรม (Epigenetic, เอพิเจเนติกส์) เป็นกลไกที่ควบคุมการแสดงออกของยีน(Gene)โดยไม่ขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสารพันธุกรรม ในขณะที่ยีน (Gene) หรือสารพันธุกรรม (Deoxyribonucleic acid, DNA) เป็นตัวสำคัญที่กำหนดลักษณะต่างๆ ของมนุษย์ผ่านการสร้างสารโปรตีน ภาวะเหนือพันธุกรรมสามารถถูกกระตุ้นหรือยับยั้งได้จากปัจจัยแวดล้อมต่างๆ เช่น
- รูปแบบบการใช้ชีวิต (Lifestyle) อาหาร การออกกำลังกาย การนอนหลับดี และความเครียด
- มลพิษต่างจากสิ่งแวดล้อม เช่น ควันบุหรี่ PM 2.5 และสารเคมีบางชนิด
หากเปรียบเทียบกับชีวิตคนเรา อาจกล่าวได้ว่ายีน(Gene) เปรียบเสมือนชะตาของคนแต่ละคนซึ่งได้รับมาตั้งแต่เกิด และภาวะเหนือพันธุกรรม(Epigenetic) เปรียบได้กับผลกรรมหรือการใช้ชีวิตที่อาจเปลี่ยนชะตาหรือการแสดงออกของยีนได้ การใช้ชีวิตทั้งที่ดีและไม่ดีต่อสุขภาพเปลี่ยนการแสดงออกของยีนได้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงลำดับเบสของสารพันธุกรรม(Gene) ธรรมชาติของภาวะเหนือพันธุกรรมดังกล่าวทำให้เกิดความรู้ว่า ผู้ที่มียีนที่ทำให้เกิดโรคก็ไม่ได้จำเป็นจะต้องมีอาการแสดงของโรคเสมอไปหากยีนที่ก่อโรคนั้นไม่แสดงออก และภาวะเหนือพันธุกรรมนี้สามารถถ่ายทอดสู่ลูกรุ่นถัดไปได้
กลไกหลักของ Epigenetic
Epigenetic ทำงานผ่านกระบวนการหลัก 3 ประเภท ได้แก่:
- DNA Methylation คือ การเพิ่มหมู่เมทิล (Methylation) บนดีเอ็นเอ เป็นหนึ่งในกลไก Epigenetics ที่สำคัญ ส่งผลต่อการแสดงออกของยีนโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอ การศึกษา DNA Methylation ช่วยให้เข้าใจกลไก Epigenetics และความเสี่ยงในการเกิดโรคต่าง ๆ ได้
- Histone Modification คือ การเปลี่ยนแปลงรูปแบบของโปรตีน Histone โดยการเพิ่มหมู่เคมีบางอย่างเข้าไป หรือเอาหมู่เคมีบางอย่างออกมา เช่น Methylation, Acetylation, Ubiquitylation, Phosphorylation และอื่น ๆ เป็นกระบวนการที่ส่งผลต่อการแสดงออกของยีนโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคเรื้อรังต่าง ๆ ได้
- MicroRNA (miRNA) Regulation คือ โมเลกุล RNA ขนาดเล็ก ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ประมาณ 18-25 คู่ miRNA ไม่ได้แปลเป็นโปรตีน แต่ทำหน้าที่ควบคุมการแสดงออกของยีนแบบจำเพาะเจาะจงโดยใช้ miRNA เพื่อป้องกันหรือลดการแปลงร่างของ mRNA เป้าหมาย ช่วยให้เข้าใจกลไกการเกิดโรค และนำไปสู่การพัฒนาการรักษาโรคเรื้อรังต่อไป
อิทธิพลของ Epigenetic ต่อสุขภาพ
Epigenetic มีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพและพฤติกรรมของมนุษย์ในหลายด้าน ดังนี้
- โรคมะเร็ง Epigenetic มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคมะเร็ง เนื่องจากความผิดปกติของ DNA Methylation และ Histone Modification สามารถกระตุ้นหรือยับยั้งการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับมะเร็ง เช่น การปิดยีนที่ทำหน้าที่ป้องกันมะเร็ง (Tumor Suppressor Genes) หรือการกระตุ้นยีนที่ทำให้เกิดมะเร็ง (Oncogenes)
- โรคเมตาบอลิก เช่น เบาหวานและโรคอ้วนพฤติกรรมการกินอาหารที่มีน้ำตาลและไขมันสูงอาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของ Epigenetic ทำให้เซลล์ควบคุมน้ำตาลในเลือดทำงานผิดปกติ เพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นโรคเบาหวานประเภทที่ 2 และโรคอ้วน
- พฤติกรรมและภาวะทางจิตเวชการศึกษาพบว่า Epigenetic สามารถส่งผลต่อพฤติกรรมและอารมณ์ เช่น ความเครียดเรื้อรังอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ DNA Methylation ในยีนที่ควบคุมฮอร์โมนคอร์ติซอล ส่งผลให้มีแนวโน้มเกิดภาวะซึมเศร้าหรือวิตกกังวลได้ง่ายขึ้น
- ผลกระทบต่อทารกในครรภ์สภาพแวดล้อมของมารดาระหว่างตั้งครรภ์ เช่น โภชนาการ ความเครียด หรือมลภาวะ สามารถส่งผลต่อ Epigenetic ของทารก ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อโรคเรื้อรังเมื่อโตขึ้น
ไลฟ์สไตล์กำหนดแนวทางการทำงานของยีนได้อย่างไร?
1. อาหาร : อาหารที่เรารับประทานคือวัตถุดิบในการสร้าง Epigenetic เเละสารอาหารที่มีอิทธิพลต่อ Epigenetic เช่น
- วิตามินบี (โดยเฉพาะโฟเลต)
- โคลีน (พบในไข่)
- และสารประกอบในผักตระกูลกะหล่ำ (เช่น บรอกโคลี)
สารเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างเมธิลกรุ๊ป(Methyl group) การทานอาหารที่อุดมไปด้วยสารอาหารเหล่านี้จะช่วยรักษาสมดุลของ Epigenome ให้ดีอยู่เสมอ ซึ่งอาจช่วยปิดการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ และส่งเสริมยีนที่ช่วยในการซ่อมแซมเซลล์
2. การออกกำลังกาย : การเคลื่อนไหวร่างกายคือผู้มีอิทธิพลต่อ Epigenetic ที่ทรงพลัง มีการพิสูจน์แล้วว่าการออกกำลังกายเป็นประจำทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเชิงบวกต่อรูปแบบ Methylation ของยีนที่เกี่ยวข้องกับ
- การเผาผลาญ
- การเก็บไขมัน
- และการอักเสบ
จึงเป็นคำอธิบายว่าทำไมการออกกำลังกายถึงสำคัญอย่างยิ่งต่อการป้องกันโรคเรื้อรัง
3. การจัดการความเครียด : ความเครียดเรื้อรังไม่ได้เป็นแค่ภาระทางใจ แต่ยังเป็นภาระทางกายด้วย ระดับฮอร์โมนคอร์ติซอล (cortisol) ที่สูงจะกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทาง Epigenetic ในเชิงลบ ซึ่งอาจไปเปิดการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับความวิตกกังวลและการอักเสบ ในทางกลับกัน
- การฝึกสมาธิ (meditation)
- การเจริญสติ (mindfulness)
4. การนอนหลับ : การนอนหลับที่มีคุณภาพคือช่วงเวลาที่ร่างกายและสมองของคุณซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอ งานวิจัยชี้ว่าการนอนน้อยหรือมีวงจรการนอนที่ผิดเพี้ยนไปสามารถเปลี่ยนแปลงเครื่องหมาย Epigenetic บน “ยีนนาฬิกาชีวภาพ” (clock genes) ซึ่งส่งผลกระทบต่อทุกอย่างตั้งแต่การเผาผลาญไปจนถึงอารมณ์ของคุณ
5. หลีกเลี่ยงสารพิษ : มลพิษจากสิ่งแวดล้อม เช่น ควันบุหรี่ และสารเคมีบางชนิด สามารถส่งผลเสียต่อ Epigenetic ได้
ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงทาง Epigenetic ในเชิงบวก ช่วยส่งเสริมความยืดหยุ่นทางใจและสุขภาวะที่ดี
บทสรุป
Epigenetic สอนเราว่าสุขภาพไม่ใช่สภาวะที่หยุดนิ่งซึ่งถูกกำหนดตั้งแต่แรกเกิด แต่มันคือบทสนทนาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องระหว่างยีนและการใช้ชีวิตของคุณ ทุกมื้ออาหารที่มีประโยชน์ ทุกการออกกำลังกาย ทุกคืนที่ได้พักผ่อนอย่างเต็มอิ่ม และทุกช่วงเวลาแห่งความสงบ คือข้อความเชิงบวกที่คุณกำลังส่งไปถึง DNA ของคุณ
เอกสารอ้างอิง
- Moosavi, A., & Ardekani, A. M. (2016). Role of epigenetics in biology and human diseases. Iranian Biomedical Journal, 20(5), 246–258.
- Aristizabal, M. J., Anreiter, I., Halldorsdottir, T., Odgers, C. L., McDade, T. W., Goldenberg, A., & Sokolowski, M. B. (2020). Biological embedding of experience: A primer on epigenetics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(38), 23261–23269.
- Ganesan, A., Arimondo, P. B., Rots, M. G., Jeronimo, C., & Berdasco, M. (2019). The timeline of epigenetic drug discovery: From reality to dreams. Clinical Epigenetics, 11(1), 174.
- Meza-Menchaca, T., Díaz-Martínez, A., & Fernández-Rojas, B. (2024). Revisiting epigenetics fundamentals and its biomedical implications. International Journal of Molecular Sciences, 25(14), 7927.
- Dai, X., Zhang, W., & Wang, Y. (2024). Epigenetics-targeted drugs: Current paradigms and future directions. Signal Transduction and Targeted Therapy, 9(1), 164.
