ฝุ่น PM2.5 ทำให้หลอดเลือดแดงแข็งได้ไง หมอมีคำตอบแล้ว
- PM2.5 (ฝุ่นละอองขนาด ≤ 2.5 ไมครอน) สามารถแทรกซึมผ่านถุงลมปอดเข้าสู่กระแสเลือดโดยตรง
- อนุภาค PM2.5 มีขนาดเล็กมากจนสามารถ ขนส่งสารพิษ (เช่น โลหะหนัก, PAHs) เข้าสู่เซลล์บุผนังหลอดเลือด (endothelial cells)
2. กลไกหลักที่ PM2.5 ทำลาย endothelial function
2.1 Oxidative Stress และการสร้าง Reactive Oxygen Species (ROS)
- PM2.5 กระตุ้นการสร้าง ROS ผ่านทาง NADPH oxidase ใน endothelial cells
- ROS ทำลาย Nitric Oxide (NO)
ซึ่งมีหน้าที่สำคัญในการขยายหลอดเลือด (vasodilation) และต้านการอักเสบ
- การลดลงของ NO ส่งผลให้เกิด vasoconstriction และเพิ่มความดันโลหิต
2.2 การกระตุ้นกระบวนการอักเสบ (Inflammation)
- ROS และสารพิษใน PM2.5 กระตุ้น NF-κB pathway → เพิ่มการแสดงออกของ:
- Adhesion Molecules (VCAM-1, ICAM-1): ดึงดูด monocytes เข้าสู่ผนังหลอดเลือด
- ไซโตไคน์อักเสบ (TNF-α, IL-6): กระตุ้นการอักเสบระบบik
2.3 ความเสียหายต่อ endothelial barrier function
- PM2.5 เพิ่มการซึมผ่านของ endothelial layer → เอื้อให้ LDL ที่ถูกออกซิไดซ์ (Oxidized LDL) แทรกซึมเข้าสู่ผนังหลอดเลือด
- LDL ที่ถูกออกซิไดซ์ถูกกลืนโดย macrophages → กลายเป็น foam cells → เกิด **fatty streak**
3.1 Endothelial Cell Activation และ Apoptosis
- PM2.5 กระตุ้น Mitochondrial Dysfunction ใน endothelial cells → เพิ่มการหลั่ง Cytochrome C → กระตุ้น Caspase Pathway → Apoptosis
- การตายของ endothelial cells ทำให้ชั้นบุผนังหลอดเลือดไม่สมบูรณ์ → เปิดทางให้คราบพลัค (plaque) สะสม
3.2 Epigenetic Modifications
- PM2.5 ทำให้เกิด DNA Methylation และ Histone Modification ในยีนที่เกี่ยวข้องกับ:
- การซ่อมแซมหลอดเลือด (VEGF Pathway)
- การควบคุมการอักเสบ (Nrf2 Pathway)
3.3 Autophagy Dysregulation
- PM2.5 ยับยั้งกระบวนการ Autophagy → สะสมสารพิษและ organelles ที่เสียหายใน endothelial cells → เร่งการเสื่อมสภาพของเซลล์
4. การเชื่อมโยงกับระบบประสาทอัตโนมัติ
- PM2.5 กระตุ้น Sympathetic Nervous System → เพิ่มระดับ Catecholamines → กระตุ้น β-Adrenergic Receptors บน endothelial cells → เพิ่มการผลิต ROS และลด NO
5. ผลกระทบต่อความเสถียรของคราบพลัค (Plaque Instability)
- PM2.5 เพิ่มการหลั่ง Matrix Metalloproteinases (MMPs) จาก macrophages → ย่อยสลาย collagen ใน fibrous cap → คราบพลัคแตกง่าย → เกิด Acute Coronary Syndrome
6. การรักษาและป้องกันเชิงลึก**
- สารต้านอนุมูลอิสระ (NAC, Vitamin E): ลด ROS และปกป้อง endothelial function
- ยากระตุ้น Nrf2 Pathway (เช่น Sulforaphane): เพิ่มการผลิต antioxidant enzymes
- ACE Inhibitors/ARBs: ลด oxidative stress และการอักเสบใน endothelial cells
- นโยบายลดมลพิษ: ควบคุมแหล่งกำเนิด PM2.5 และใช้เครื่องฟอกอากาศในพื้นที่เสี่ยง
สรุปนะครับ
PM2.5 ก่อโรคหลอดเลือดแดงแข็งผ่านกลไกหลัก 3 ประการ:
1. Oxidative Stress → ลด NO และเพิ่ม ROS
2. การอักเสบเรื้อรัง → กระตุ้น NF-κB และ adhesion molecules
3. Endothelial Dysfunction → เพิ่มการซึมผ่านและ apoptosis ของเซลล์