การรักษากระจกตาแนวใหม่
ดร.จินตมัย สุวรรณประทีป ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)
กระจกตานั้นเป็นส่วนโปร่งใสด้านนอกสุดของดวงตามนุษย์ ซึ่งมีหน้าที่สำคัญในการหักเหแสงร่วมกับเลนส์ตาและช่วยในการโฟกัสภาพ ซึ่งทำให้จะต้องมีสมบัติที่โปร่งใสและทนทานต่อการเสียหาย แต่ปัจจุบันกระบวนการหรือกลไกในการรักษาตัวเองดังกล่าวนั้นยังคงไม่เป็นที่เข้าใจดีว่าเกิดขึ้นอย่างไร ทั้งนี้กระจกตานั้นจะถูกปกคลุมด้วยเนื้อเยื่อบุผิวจำนวนหลายชั้นเช่นเดียวกับผิวหนังซึ่งทำหน้าที่ในการป้องกันทางกายภาพและการรุกล้ำของเชื้อจุลินทรีย์ต่าง ๆ โดยเมื่อเกิดความเสียหายของเนื้อเยื่อบุผิวนี้ เซลล์ต้นกำเนิดจำนวนมากจากบริเวณขอบกระจกตาจะเคลื่อนเข้ามาล้อมรอบเนื้อเยื่อส่วนที่เสียหายไว้แล้วและมีการเพิ่มจำนวนมากขึ้น เปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์เยื่อบุผิวที่เจริญแล้ว จากนั้นจึงเข้าไปทำการรักษาหรือปิดบาดแผลที่เกิดขึ้น ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์มีความคิดว่าเมื่อกระจกตาเกิดความเสียหายจากสารเคมี เช่น กรด จะส่งผลให้มีการทำลายเซลล์ต้นกำเนิดในบริเวณกระจกตา ทำให้ขาดแคลนเซลล์ต้นกำเนิดในการรักษาบาดแผลที่เกิดขึ้น ส่งผลต่อความเสียหายของกระจกตา แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลและอิมพีเรียล คอลเลจ ประเทศอังกฤษ และมหาวิทยาลัยมิซซูรี่ ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ร่วมกันศึกษาด้วยเทคนิคจุลทรรศน์และจุลวิเคราะห์ Brillouin spectro-microscope ที่ก้าวหน้าและมีความละเอียดสูงในการวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพของกระจกตาในบริเวณต่าง ๆ และพบว่าบริเวณที่เป็นแหล่งที่พบและอาศัยของเซลล์ต้นกำเนิดจำนวนมากในบริเวณขอบกระจกตาหรือคอร์เนียล ลิมบัส จะมีลักษณะทางกายภาพที่มีลักษณะที่นิ่มมากกว่าพื้นที่อื่นของกระจกตา นอกจากนี้ยังพบอีกว่าเมื่อพื้นที่ดังกล่าวมีการแกร่งตัวเพิ่มมากขึ้นและสูญเสียความนิ่มไปจะส่งผลให้เซลล์ต้นกำเนิดเกิดการเจริญอย่างสมบูรณ์ และสูญเสียความสามารถในการสร้างใหม่และสมบัติในการรักษาบาดแผลไป
ภาพกระจกตาและส่วนของขอบกระจกตาลิมบัส และแสดงการรักษาตัวของกระจกตาที่ประกอบด้วยเยื่อบุผิวหลายชั้น (สี่เหลี่ยม) ซึ่งเมื่อมีการเสียหายหรือหลุดออกไป และจะถูกทดแทนด้วยการเคลื่อนที่เข้ามาของเซลล์ต้นกำเนิด (ทรงกลม) จากบริเวณขอบกระจกตาเพื่อเจริญขึ้นเป็นเยื่อบุผิวทดแทน[1-2]
ภาพแสดงเทคนิคจุลทรรศน์และจุลวิเคราะห์ Brillouin spectro-microscope ที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพของกระจกตา[4]
ภาพแสดงค่าการเลื่อนความถี่ของเนื้อเยื่อกระจกตาที่ได้จากการวัด ซึ่งจะพบว่าบริเวณขอบกระจกตาหรือลิมบัสนั้นจะมีค่าการเลื่อนของความถี่ที่ต่ำกว่าบริเวณกึ่งกลางกระจกตา ซึ่งแสดงถึงความนิ่มตัวที่มากกว่าในบริเวณดังกล่าว[4]
ทีมวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าความเสียหายของกระจกตานั้นมิได้เกิดขึ้นจากการขาดแคลนจากการถูกทำลายของเซลล์ต้นกำเนิดในการรักษาอย่างที่เคยคิดกันไว้ก่อนหน้า แต่เป็นเพราะการเปลี่ยนสภาพแวดล้อมในบริเวณดังกล่าวไปทำให้ส่งผลต่อการเจริญและการเพิ่มจำนวนของเซลล์ต้นกำเนิดและเซลล์เยื่อบุผิว ซึ่งผลจากการศึกษานี้คาดว่าจะนำไปสู่การพัฒนาแนวทางใหม่ในการรักษาความเสียหายของกระจกตาขึ้นมาได้ด้วยการปรับเปลี่ยนความนิ่มหรือความแกร่งของกระจกตา ทีมวิจัยทดลองแนวความคิดดังกล่าวด้วยการเตรียมเจลคอลลาเจนให้มีความแกร่งด้วยการอัด จากนั้นการทดลองใช้เอนไซม์คอลลาจีเนสหยดใส่ลงไปในบริเวณที่แกร่งตัวดังกล่าวเพื่อทำการย่อยให้บริเวณดังกล่าวมีความนิ่มกลับคืนมาเช่นปกติ ซึ่งพบว่าสามารถลดความแกร่งลงได้เกือบ 7 เท่าเมื่อเทียบกับพื้นที่ที่ไม่ได้ปรับสภาพ
ภาพแสดงกระบวนการศึกษาการปรับสภาพพื้นผิวเจลคอลลาเจนเพื่อคืนความอ่อนนิ่มด้วยเอนไซม์คอลลาจีเนส[4]
กราฟแสดงค่ามอดูลัสยืดหยุ่นหรือความแกร่งตัวของเจลคอลลาเจนส่วนที่ไม่ได้ปรับสภาพและปรับสภาพด้วยเอนไซม์คอลลาจีเนส ซึ่งจะพบว่าเจลคอลลาเจนมีความนิ่มตัวที่เพิ่มมากขึ้นอย่างมากภายหลังการปรับสภาพ[4]
เมื่อพบว่าสามารถทำให้เจลคอลลาเจนนิ่มตัวได้โดยการใช้เอนไซม์คอลลาจีเนสแล้ว ทีมวิจัยได้ทดลองโดยใช้เนื้อเยื่อกระจกตากระต่ายเป็นต้นแบบทดลองและทำการศึกษาผลกระทบของการสัมผัสสารเคมี ซึ่งพบว่าเมื่อกระจกตาถูกทำลายด้วยสารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นเบสในบริเวณขอบกระจกตา พบว่าจะมีการหายไปของส่วนเมตริกซ์นอกเซลล์และจะทำให้เห็นถึงความหนาแน่นของเส้นใยคอลลาเจนที่มากขึ้น รวมทั้งเนื้อเยื่อมีความแกร่งตัวเพิ่มมากขึ้น แต่เมื่อทีมนักวิจัยใช้เอนไซม์คอลลาจีเนสใส่ลงไปในบริเวณที่แกร่งตัวดังกล่าว พบว่าสามารถทำให้กระจกตามีความอ่อนตัวและความหนาแน่นของเส้นใยคอลลาเจนที่ลดลง นอกจากนี้เพื่อศึกษาถึงการฝ้าตัวของกระจกตา พบว่าการใช้เอนไซม์คอลลาจีเนสปรับสภาพดังกล่าวจะช่วยให้สามารถคืนความใสของกระจกตากลับมาได้เกือบครึ่งหนึ่ง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มของการคืนสภาพของเนื้อเยื่อที่สามารถที่จะรองรับการเจริญของเซลล์ต้นกำเนิดและการรักษาบาดแผลได้
ภาพแสดงลักษณะพื้นผิวของกระจกตาปกติเมื่อเทียบกับกระจกตาที่ถูกทำลายด้วยสารที่มีฤทธิ์เป็นเบส และกระจกตาที่ถูกทำลายและปรับสภาพด้วยเอนไซม์คอลลาจีเนส ซึ่งจะเห็นถึงความแตกต่างของความหนาแน่นของเส้นใยคอลลาเจนที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อถูกทำลายและลดลงเมื่อผ่านการปรับสภาพผิว นอกจากนั้นกราฟขวามือแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของค่ามอดูลัสยืดหยุ่นหรือความแกร่งตัวของเนื้อเยื่อที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อถูกทำลายและลดลงใกล้เคียงค่าปกติเมื่อผ่านการปรับสภาพ[4]
ภาพและกราฟแสดงการฝ้าตัวของพื้นผิวของกระจกตาปกติเมื่อเทียบกับกระจกตาที่ถูกทำลายด้วยสารที่มีฤทธิ์เป็นเบส และกระจกตาที่ถูกทำลายและปรับสภาพด้วยเอนไซม์คอลลาจีเนส ซึ่งจะเห็นถึงการฝ้าตัวของกระจกตาภายหลังการถูกทำลาย แต่เมื่อปรับสภาพด้วยเอนไซม์คอลลาจีเนสแล้วจะมีความฝ้าตัวที่ลดลงได้[4]
ทีมนักวิจัยเชื่อว่าเทคนิคการรักษาแบบง่าย ๆ นี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการรักษากระจกตาที่เกิดความเสียหายจากสาเหตุต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นความร้อน การฉีกขาด การขัดสี หรือจากโรค ซึ่งส่งผลให้สูญเสียการมองเห็นไป อย่างไรก็ตาม ยังคงต้องมีการศึกษาในรายละเอียดอีกมากเพื่อให้ครอบคลุมและให้มั่นใจว่าเทคนิคดังกล่าวมีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพที่น่าเชื่อถือก่อนที่จะนำมาใช้ในการรักษาทางคลินิกสำหรับผู้ป่วย
เอกสารอ้างอิง
- https://medical-dictionary.thefreedictionary.com/limbus
- https://medicalxpress.com/news/2019-04-soft-stem-cells-cornea.html
- https://www.ncl.ac.uk/press/articles/latest/2019/04/asoftspotforstemcellshelpscorneahealing/
- R. M. Gouveia, G. Lepert G, S. Gupta, R. R. Mohan, C. Paterson, C. J. Connon. Nat Commun. 2019;10(1):1496.
