รีดเลือดจาก…แมงดาทะเล

มะเร็งที่แพร่ระบาดได้

ตัวแทสมาเนียนเดวิล คงไม่อยากกัดกันแล้วเป็นมะเร็ง แต่โรค Devil Facial Tumour Disease (DFTD) กำลังทำให้ประชากรของสัตว์ชนิดนี้ลดลงไปเรื่อย ๆ

ปกติแล้วมะเร็งไม่แพร่ระบาดแบบโรคติดต่อ เพราะเซลล์มะเร็งจะมีผิวเซลล์ที่หลอกภูมิคุ้มกันของตัวเองได้ แต่หลอกตัวอื่นไม่ได้ ดังนั้นเมื่อสัตว์ได้รับเซลล์มะเร็งจากสิ่งมีชีวิตตัวอื่น ระบบภูมิคุ้มกันจะเห็นมันเซลล์แปลกปลอม และทำลายได้

แต่เซลล์ของ DFTD ไม่มีผิวเซลล์ที่ภูมิคุ้มกันจะจำได้ ไม่ว่าจะเป็นสัตว์ตัวไหน มันจึงแพร่ระบาดได้เมื่อแทสมาเนียนเดวิลกัดใบหน้ากัน ก็จะได้รับเซลล์มะเร็งของตัวที่เป็นอยู่เข้าไป และเมื่อเป็นแล้วก็มักจะตายภายในไม่กี่เดือน แทสมาเนียนก็ไม่มีทีท่าว่าจะเปลี่ยนพฤติกรรมการกัดหน้ากัน ดังนั้นจึงทำให้แพร่ระบาดอย่างรวดเร็ว

แม้จะทำนายได้ว่ามันจะสูญพันธุ์ไปด้วยโรคนี้ กับการระบาดของโรคแบบนี้ แต่มันก็ยังไม่สูญพันธุ์ไป นักวิทยาศาสตร์พบว่าในบางประชากรที่เริ่มการพัฒนาภูมิคุ้มกันต่อเซลล์มะเร็งนี้ขึ้นได้

นักวิทยาศาสตร์พยายามจะช่วยให้แทสมาเนียนอยู่รอดต่อไปด้วยวิธีต่าง ๆ เช่นการหาประชากรที่ไม่เป็นโรคมาเลี้ยง เพื่อเพิ่มจำนวนประชากรที่ไม่เป็นโรค รวมถึงการทำวัคซีนถ้าเป็นไปได้

แทสมาเนียนเดวิลเอง มีวิวัฒนาการในการต่อสู้กับโรคนี้ไม่โดยทางตรงก็ทางอ้อม เช่นการที่เพศเมียมีลูกได้ตั้งแต่อายุยังน้อย (12 เดือน) ทำให้อย่างน้อยมันก็จะมีลูกได้ ก่อนที่จะเป็นโรค ดังนั้นหนทางรอดจากการสูญพันธุ์จากโรคมะเร็งที่แพร่ระบาดได้ในหมู่แทสมาเนียนเดวิล ก็อาจจะอยู่ที่ความสามารถในการปรับตัวและวิวัฒนาการของมันเองได้เช่นกัน

สู้ต่อไป…

ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง

• How the Tasmanian devil has responded to infectious cancers.

ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต

หนังสือเรียนรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์ “ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต” ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6 สำหรับนักเรียนที่ไม่เน้นวิทยาศาสตร์ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551

เนื้อหาตามสารบัญ

บทที่ 1 อยู่ดีมีสุข

1.1 เซลล์และองค์ประกอบสำคัญของเซลล์

1.2 การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์

1.2.1 การแพร่

1.2.2 การออสโมซิส

1.2.3 การแพร่แบบฟาซิลิเทต

1.2.4 การลำเลียงสารโดยใช้พลังงาน

1.2.5 การลำเลียงสารขนาดใหญ่

1.3 กลไกการรักษาดุลยภาพ

1.3.1 การรักษาดุลยภาพของน้ำในพืช

1.3.2 การรักษาดุลยภาพของน้ำและแร่ธาตุในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

1.3.3 การรักษาดุลยภาพของน้ำและแร่ธาตุในสัตว์ต่างๆ

1.3.4 การรักษาดุลยภาพของน้ำและแร่ธาตุในร่างกายคน

1.3.5 การรักษาดุลยภาพของกรด-เบส ในร่างกายคน

1.3.6 การรักษาดุลยภาพของอุณหภูมิในร่างกาย

บทที่ 2 อยู่อย่างปลอดภัย

2.1 การป้องกันและกำจัดเชื้อโรคของร่างกาย

2.1.1 ด่านแรก : ผิวหนัง

2.1.2 ด่านที่สอง : แนวป้องกันโดยทั่วไป

2.1.3 ด่านที่สาม : ระบบภูมิคุ้มกัน

2.2 การเสริมสร้างภูมิคุ้มกันโรคให้กับร่างกาย

2.3 ความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกัน

ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง

• ดุลยภาพของสิ่งมีชีวิต (eBook)

สร้างภูมิคุ้มกันต่อ HIV

Body’s ‘anti-HIV manual’ recorded http://www.bbc.co.uk/news/health-22002455

ระดับภูมิคุ้มกันเปลี่ยนไปในระหว่างวันหรือไม่

นักวิทยาศาสตร์รายงานการศึกษาในวารสาร Immunity ว่าระดับภูมิกันของเราเปลี่ยนไปตามระยะเวลาในของแต่ละวัน

นาฬิกาของร่างกายจะทำงานในคาบเวลาประมาณ 24 ชั่วโมง ซึ่งการศึกษานี้ได้แสดงให้เห็นว่าระดับภูมิคุ้มกันมีความสัมพันธ์กับการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันชื่อ TRL9 อันมีหน้าที่ในการตรวจจับสารพันธุกรรมแปลกปลอมจากแบคทีเรียหรือไวรัส

เมื่อการทำงานของโปรตีนอยู่ในระดับสูงในช่วงวัน จะทำให้ภูมิคุ้มกันของร่างกายทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่นเมื่อฉีดวัคซีนให้กับหนูในช่วงที่มีการแสดงออกของยีนนี้มาก หนูจะสร้างภูมิคุ้มกันได้ดี

แต่เมื่อทำให้หนูติดเชื้อในเลือด (sepsis) มันจะมีความเสียงสูงที่จะตายในบางช่วงเวลาของวันมากกว่าเวลาอื่นๆ เช่นหากเป็นคนก็จะมีความเสี่ยงมากขึ้นระหว่างเวลาตีสองถึงหกโมงเช้า

นักวิจัยเชื่อว่าในอนาคตจะได้เห็นการใช้ประโยชน์จากความรู้เรื่องความสัมพันธ์ระหว่างนาฬิกาของร่างกายกับการทำงานของระบบต่างๆ เช่นระบบภูมิคุ้มกันนี้มากขึ้น

ที่มา: BBC News – Body clock ‘alters’ immune system.

เสริมภูมิคุ้มกันก่อนผสมพันธุ์

นักวิทยาศาสตร์อยากรู้ว่าก่อนการผสมพันธุ์จะมียีนใดทำงานเพิ่มขึ้นบ้าง และทำการทดลองในแมลงหวี่ (Drosophila melanogaster) ที่นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาการแสดงออกของยีนของมันได้เป็นอย่างดี

ในรายงานในวารสาร Royal Society Journal Proceeding B แสดงให้เห็นว่าเมื่อเล่นเสียงเพลงเกี้ยวพาราสี (courtship song) ของตัวผู้ที่อัดไว้ให้ตัวเมียฟัง นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในการแสดงออกของยีน

ยีนที่หนวด (antenna) มีการแสดงออกเพิ่มขึ้น เพราะนั่นคือจุดที่แมลงหวี่ใช้ฟังเสียง ในขณะเดียวกันก็พบว่ายีนของระบบภูมิคุ้มกัน (immune system) ก็ทำงานเพิ่มขึ้นเช่นกัน แสดงให้เห็นถึงการเตรียมพร้อมเพื่อรับการติดเชื้อที่อาจจะมาผสมพันธุ์ด้วย

ในแมลงบางชนิดเช่นตัวเรือด (bedbug) ที่ตัวผู้จะแทงเข้าไปในท้องตัวเมียเพื่อสืบพันธุ์ทำให้เสี่ยงต่อการติดเชื้อด้วย

ที่มา: BBC Nature – Female flies’ immune genes turned on by males’ song.

ระบบภูมิคุ้มกันในกบ

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก (amphibian) เช่นกบประสบปัญหาลดจำนวนลงเพราะหลายสาเหตุ หนึ่งในนั้นคือโรคที่เกิดจากราไคทริด (chytrid) ซึ่งทำให้เกิดโรคไคทริดิโอไมโคซิส (chytridiomycosis)

นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีกบบางตัวที่เมื่อได้รับเชื้อราแล้วยังรอดอยู่ด้วย ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น?

นักวิทยาศาสตร์สัญนิษฐานว่า ถ้ากบบางประชากรมีพันธุกรรมบางอย่างที่ทำให้มันต้านทานเชื้อราได้ดีกว่า แล้วประชากรนั้นจะอยู่รอดได้เมื่อได้รับเชื้อรา

นักวิทยาศาสตร์จึงจับเอากบลายเสือ (leopard frog) ชนิด Lithobates yavapaiensis จากห้าประชากรในอริโซนามาทดลองให้ติดเชื้อราไคทริด ชนิด Batratochytrium dendrobatidis หรือ Bd

ผลที่รายงานในวารสาร Proceedings of the National Academy of Science แสดงให้เห็นว่ากบจากสามประชากรตาย ในขณะที่อีกสองประชากรรอดชีวิต

ประชากรที่รอดชีวิตต่างกับประชากรที่ไม่รอดอย่างไร?

นักวิทยาศาสตร์สัญนิษฐานว่าถ้ากบทั้งสองประชากรนี้แตกต่างกันในความต้านทานต่อเชื้อราไคทริด แล้วพวกมันน่าจะมียีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันต่างกัน

ผลการศึกษาเชิงลึกแสดงให้เห็นว่ายีนที่ควบคุมการสร้าง MHC ระหว่างสองประชากรนี้มีความแตกต่างกันอยู่

เช่นเดียวกับที่เราและสัตว์มีกระดูกสันหลังต่างก็มียีน MHC หรือ Major Histocompatibility complex ที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย ทำหน้าที่แสดงส่วนของสารก่อภูมิคุ้มกัน (antigen) ให้กับเซลล์ระบบภูมิคุ้มกัน

การที่พบว่าสองประชากรที่รอดนี้ผ่านการคัดเลือกจากเชื้อราไคทริดมาก่อนประชากรไหน สอดคล้องกับการพบในครั้งนี้เป็นอย่างดี

ในแง่ของการนำผลการศึกษาไปใช้ในอนาคตในด้านของการอนุรักษ์นั้น อาจมีความเป็นไปได้ถึงการตรวจหายีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิต้านทานต่อราไคทริดก่อนนำมาผสมเพื่อเพิ่มจำนวนกบที่จะปล่อยคืนสู่ธรรมชาติก็เป็นได้

ที่มา: BBC News – Frog killer immune genes revealed.

โรคหัวใจสลาย

แม้ว่าตัวอย่างในการศึกษาจะมีไม่มากนัก แต่ก็เป็นเรื่องราวที่น่าสนใจ เมื่อรายงานในวารสาร BMJ Supportive and Palliative Care รายงานว่าพ่อแม่ที่เสียลูกไปก่อนที่จะอายุครบหนึ่งขวบเสียอีกนั้น มีแนวโน้มที่จะเสียชีวิตตามลูกไปมากเช่นกัน

เนื่องจากยังไม่มีการศึกษาในเชิงลึก แต่มีการคาดกันว่าเมื่อพ่อแม่เสียลูกไปในลักษณะนี้ ความเศร้างและความเครียดอาจทำให้ภูมิคุ้มกันลดลง และทำให้เป็นโรคจนเสียชีวิตได้ ในขณะที่อีกทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่าพ่อแม่ที่เสียลูกไปตั้งแต่อายุน้อยแบบนี้ ตัวเองก็มีสุขภาพไม่ดีอยู่แล้วด้วยนั่นเอง

ที่มา BBC News – Bereaved parents die of ‘broken heart’.