Epigenetic เกี่ยวข้องกับสุขภาพผิวอย่างไร

ในปัจจุบัน วงการวิทยาศาสตร์การแพทย์ได้ค้นพบว่าสุขภาพผิวของเราไม่ได้ถูกกำหนดโดยพันธุกรรมเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับกลไกทางอีพิเจเนติกส์ (Epigenetics) ที่สามารถเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงลำดับ DNA การทำความเข้าใจเรื่องนี้จะช่วยให้เราดูแลผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Epigenetics คือการศึกษากระบวนการแสดงออกของยีนที่ไม่ได้เปลี่ยนแปลงรหัสพันธุกรรม แต่เปรียบเสมือนสวิตช์ที่สามารถเปิด-ปิดการทำงานของยีนตามปัจจัยแวดล้อมและการใช้ชีวิต กลไกนี้มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการสร้างโปรตีนต่างๆ ที่จำเป็นสำหรับสุขภาพผิว เช่น คอลลาเจน อีลาสติน และเคราติน

ต้องการทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Epigenetics และผลต่อร่างกายของเรา? อ่านเพิ่มเติมได้ที่ [Epigenetic คืออะไร? เกี่ยวข้องอย่างไรกับร่างกายเรา]

การแสดงออกของยีน (Gene expression)

การแสดงออกของยีนเป็นกระบวนการทางชีวโมเลกุลที่ข้อมูลพันธุกรรมใน DNA ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างโปรตีนที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเซลล์ผิวหนัง กระบวนการนี้ประกอบด้วยขั้นตอนหลัก 2 ขั้นตอน

• การถอดรหัส (Transcription) เอนไซม์ RNA Polymerase จะอ่านข้อมูลจาก DNA และสร้างเป็น messenger RNA (mRNA) ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลพันธุกรรมไปยังส่วนที่สร้างโปรตีน
• การแปลรหัส (Translation) ไรโบโซมจะอ่านข้อมูลจาก mRNA และแปลรหัสเป็นลำดับของกรดอะมิโนเพื่อสร้างโปรตีนที่จำเป็นสำหรับผิวหนัง เช่น คอลลาเจนที่ให้ความแข็งแรง และอีลาสตินที่ให้ความยืดหยุ่น

การแสดงออกของยีนนี้จะถูกควบคุมโดยกระบวนการทาง epigenetics ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามสภาพแวดล้อมและการใช้ชีวิต ทำให้เซลล์ผิวหนังสามารถตอบสนองและปรับตัวต่อปัจจัยภายนอกต่างๆ ได้อย่างเหมาะสม

ความแตกต่างระหว่างพันธุกรรม (Genetics) และ Epigenetics

เพื่อให้เข้าใจบทบาทของ Epigenetics ต่อสุขภาพผิวได้อย่างชัดเจน เราต้องเริ่มจากการทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างพันธุกรรมและ Epigenetics อย่างถ่องแท้ พันธุกรรม (Genetics) คือข้อมูลพื้นฐานที่ถูกกำหนดไว้ในรหัส DNA ซึ่งถ่ายทอดจากพ่อแม่สู่ลูก เปรียบเสมือนพิมพ์เขียวที่กำหนดลักษณะพื้นฐานของผิว เช่น สีผิว ความหนาของผิวหนัง และแนวโน้มการเกิดริ้วรอย ข้อมูลพันธุกรรมนี้จะคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงตลอดชีวิต

ในทางตรงกันข้าม Epigenetics คือกระบวนการที่ควบคุมการแสดงออกของยีนเหล่านั้น โดยไม่ได้เปลี่ยนแปลงรหัส DNA แต่จะทำหน้าที่เสมือนสวิตช์ที่เปิดหรือปิดการทำงานของยีน การควบคุมนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามสภาพแวดล้อมและพฤติกรรมการใช้ชีวิต

• DNA Methylation
  การเติมหมู่เมทิล (CH3) เข้าไปที่ DNA เป็นกลไกสำคัญที่ควบคุมการแสดงออกของยีน โดยเฉพาะยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างคอลลาเจน อีลาสติน และโปรตีนโครงสร้างผิวอื่นๆ
• Histone Modification
  การดัดแปลงโปรตีนฮิสโตนส่งผลต่อการม้วนตัวของ DNA ซึ่งมีผลต่อการเข้าถึงและการแสดงออกของยีน การเปลี่ยนแปลงนี้มีผลต่อการทำงานของเซลล์ผิวหนังและการฟื้นฟูผิว
• MicroRNA Regulation
  microRNA ทำหน้าที่ควบคุมการแปลรหัสจาก RNA เป็นโปรตีน ซึ่งมีผลต่อกระบวนการต่างๆ ในผิวหนัง เช่น การอักเสบ การสร้างเม็ดสี และการชะลอวัย

การศึกษาจาก Gronniger et al. (2010) และ Raddatz et al. (2013) แสดงให้เห็นว่าปัจจัยต่างๆ สามารถส่งผลต่อ epigenetic marks ในผิวหนัง ได้แก่:

• แสง UV และมลภาวะ
• อาหารและโภชนาการ
• การพักผ่อนและความเครียด
• การออกกำลังกาย
• อายุที่เพิ่มขึ้น

จากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์พบว่า การเปลี่ยนแปลงทาง epigenetics มีความสัมพันธ์โดยตรงกับปัญหาผิวหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องต่อไปนี้:

• ริ้วรอยและความเสื่อมของผิว การศึกษาของ Bormann และคณะ (2016) พบว่าการเปลี่ยนแปลงรูปแบบ DNA methylation มีผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างคอลลาเจนและอีลาสติน โดยเฉพาะยีน SEC31L2 ที่มีความสำคัญต่อการหลั่งคอลลาเจน เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงทาง epigenetic จะส่งผลให้การสร้างโปรตีนโครงสร้างผิวลดลง ทำให้เกิดริ้วรอยและความหย่อนคล้อย
• ความผิดปกติของเม็ดสี งานวิจัยแสดงให้เห็นว่า epigenetic modifications มีผลต่อการควบคุมการทำงานของเมลาโนไซต์ ซึ่งเป็นเซลล์ที่สร้างเม็ดสีผิว การเปลี่ยนแปลงของ histone modifications สามารถส่งผลให้เกิดจุดด่างดำและความไม่สม่ำเสมอของสีผิว โดยเฉพาะในบริเวณที่ได้รับแสงแดดเป็นประจำ
• โรคผิวหนังอักเสบ การศึกษาพบว่า epigenetic changes มีผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันและการอักเสบของผิวหนัง เช่น การเปลี่ยนแปลงของ DNA methylation ในยีนที่ควบคุมการสร้างไซโตไคน์และการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน

ความก้าวหน้าในการเข้าใจกระบวนเปลี่ยนแปลงของ DNA จากการศึกษาทาง epigenetics ได้นำไปสู่การพัฒนาแนวทางใหม่ในการดูแลผิวที่มุ่งเน้นการปรับการแสดงออกของยีนเพื่อฟื้นฟูสุขภาพผิว เช่น

• การพัฒนาผลิตภัณฑ์นวัตกรรม บริษัทวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ดูแลผิวได้นำความรู้เรื่อง epigenetics มาพัฒนาสารสำคัญที่มีผลต่อการควบคุมการแสดงออกของยีน ซึ่งเป็นการพัฒนาผลิตภัณฑ์นวัตกรรม การนำความรู้เรื่อง epigenetics มาทดสอบและค้นหาสารสำคัญที่มีผลต่อการควบคุมการแสดงออกของยีน ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ สาร dihydromyricetin ที่ได้ทำการทดสอบในห้องทดลองว่าสามารถทำงานในระดับเซลล์ เพื่อกระตุ้นและฟื้นฟูการทำงานของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับความอ่อนเยาว์ของผิว ผลการศึกษาทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าสามารถช่วยลดเลือนริ้วรอยได้ภายใน 4 สัปดาห์
• การปรับพฤติกรรมการใช้ชีวิต การวิจัยของ Bormann และคณะ (2016) แสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมการใช้ชีวิตมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงทาง epigenetic ในผิวหนัง การปรับพฤติกรรมที่สำคัญประกอบด้วย:
• การป้องกันผิวจากรังสี UV ซึ่งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลง DNA methylation
• การรับประทานอาหารที่มีสารต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งช่วยปกป้องการเปลี่ยนแปลงทาง epigenetic
• การจัดการความเครียด ซึ่งมีผลต่อการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ
• การวิจัยและพัฒนา นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาวิธีการใหม่ๆ ในการควบคุมกลไก epigenetic เพื่อป้องกันและรักษาปัญหาผิว โดยมุ่งเน้นการค้นหา:
• สารที่มีผลต่อ DNA methylation โดยตรง
• วิธีการควบคุม histone modifications อย่างจำเพาะเจาะจง
• การพัฒนาเทคโนโลยีที่ช่วยส่งผ่านสารสำคัญเข้าสู่ชั้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อ้างอิง:

1. Gronniger E, et al. (2010). Aging and chronic sun exposure cause distinct epigenetic changes in human skin. PLoS Genetics, 6(5), e1000971.
2. Raddatz G, et al. (2013). Aging is associated with highly defined epigenetic changes in the human epidermis. Epigenetics & Chromatin, 6(1), 36.
3. Bormann F, et al. (2016). Reduced DNA methylation patterning and transcriptional connectivity define human skin aging. Aging Cell, 15(3), 563-571.

เรียบเรียงจากการบรรยายทางวิชาการเรื่อง ‘Epigenetics’ ของ ศ.ดร.พญ. รังสิมา วณิชภักดีเดชา