ภาวะขาดออกซิเจนเป็นวิธีรักษา: ระดับออกซิเจนต่ำช่วยฟื้นฟูการเคลื่อนไหวในโรคพาร์กินสัน

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Broad และ Mass General Brigham ได้แสดงให้เห็นว่าภาวะพร่องออกซิเจนเรื้อรังที่เทียบเท่ากับบรรยากาศที่ Everest Base Camp (~15% O₂) สามารถหยุดยั้งการดำเนินของโรคและแม้แต่ย้อนกลับความผิดปกติของการเคลื่อนไหวบางส่วนในหนูทดลองที่เป็นโรคพาร์กินสันได้ งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสารNature Neuroscience

นักวิจัยได้ทำอะไร?

• แบบจำลองโรคพาร์กินสัน: การเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทเสื่อมแบบโดพามิเนอร์จิกที่เป็นลักษณะเฉพาะของโรคพาร์กินสันถูกเหนี่ยวนำในหนูโดยใช้สารพิษ MPTP
• การแทรกแซง: สัตว์ถูกเลี้ยงในห้องที่มีระดับออกซิเจนต่ำ (สภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน) เป็นเวลาหลายสัปดาห์ก่อนและหลังการให้ MPTP หนูกลุ่มควบคุมอาศัยอยู่ในบรรยากาศปกติ
• การประเมินผลกระทบ: กิจกรรมการเคลื่อนไหวได้รับการทดสอบบนกระบอกสูบหมุนและในการทดสอบการประสานงาน และการประเมินการอยู่รอดของเซลล์ประสาทด้วยการย้อมภูมิคุ้มกันของเซลล์โดปามีนในสารสีดำ

ผลการค้นพบที่สำคัญ

1. การฟื้นฟูการทำงานของมอเตอร์:

   • หนูที่อยู่ในภาวะขาดออกซิเจนยังคงสามารถอยู่บนกระบอกสูบหมุนได้เกือบ 90% ของระดับของสัตว์ที่มีสุขภาพดี ในขณะที่หนูในกลุ่มควบคุมสามารถสูญเสียระดับดังกล่าวได้มากถึง 60%

2. การปกป้องเซลล์ประสาทโดปามีน:

   • สภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำจะยับยั้งการสะสมของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเครื่องหมายความเครียดออกซิเดชันที่มากเกินไป ซึ่งส่งผลต่อการรักษาเซลล์ประสาทโดปามีนในสารสีดำ

3. หน้าต่างการแทรกแซง:

   • ผลการปกป้องระบบประสาทที่เด่นชัดที่สุดสังเกตได้เมื่อเริ่มมีภาวะขาดออกซิเจนไม่เกินหนึ่งสัปดาห์ก่อนการโจมตีด้วยพิษ แต่แม้กระทั่งหลังจากนั้น "สภาพอากาศบนภูเขา" ก็ยังเร่งการฟื้นตัวบางส่วน

กลไกที่เสนอ

• การลดความเครียดออกซิเดชัน: PO₂ ที่ลดลงจะช่วยลดการก่อตัวของอนุมูลอิสระ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการเกิดโรค PD
• การเปิดใช้งานเส้นทางการปรับตัว: ภาวะขาดออกซิเจนกระตุ้นยีนที่ขึ้นอยู่กับ HIF-1α ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานของเซลล์ประสาทต่อความเครียดจากการเผาผลาญและสารพิษ
• เศรษฐกิจการเผาผลาญ: การลดการบริโภคออกซิเจนจะทำให้เซลล์เข้าสู่ "โหมดประหยัด" ทำให้กระบวนการเสื่อมสภาพช้าลง

“จากการสังเกตการฟื้นตัวของการทำงานของระบบการเคลื่อนไหว เราพบว่าเซลล์ประสาทจำนวนมากไม่ได้ตาย แต่ถูกกดไว้ ภาวะพร่องออกซิเจนจะ ‘ปลุก’ เซลล์ประสาทเหล่านี้ขึ้นมาและปกป้องเซลล์ประสาทเหล่านั้น” วัมสี มูธา ผู้เขียนอาวุโสร่วมกล่าว

โอกาสและความท้าทาย

• ภาวะขาดออกซิเจนในการรักษา: การบำบัดระยะสั้นในห้องที่มี O₂ ลดลงอาจเป็นการเสริมวิธีการแบบดั้งเดิม (L-dopa และการกระตุ้นประสาท)
• ความปลอดภัยและขนาดยา: จำเป็นต้องกำหนดระดับและระยะเวลาที่เหมาะสมของภาวะขาดออกซิเจนเพื่อหลีกเลี่ยงผลข้างเคียง (ภาวะขาดออกซิเจนในเลือด ความเสี่ยงต่อปอด)
• การทดลองทางคลินิก: อนาคต – การศึกษานำร่องในระยะเริ่มต้นในผู้ป่วยโรคพาร์กินสันเพื่อทดสอบความทนทานของ 'การบำบัดภาวะขาดออกซิเจน' และผลกระทบต่อคุณภาพชีวิต

ผู้เขียนเน้นประเด็นสำคัญต่อไปนี้:

1. การปกป้องระบบประสาทผ่านการ 'ช่วยเหลือ' ทางการเผา
   ผลาญ “ภาวะขาดออกซิเจนทำให้เซลล์ประสาทโดปามีนอยู่ในสภาวะที่มีความต้องการทางการเผาผลาญต่ำ ส่งผลให้การก่อตัวของอนุมูลอิสระออกซิเจนลดลง และปกป้องเซลล์จากพิษ MPTP” ศาสตราจารย์ Vamsi Mootha กล่าว

2. กำหนดเวลาของการบำบัดมีความสำคัญ
   “เราเห็นประโยชน์สูงสุดเมื่อเริ่มมีภาวะพร่องออกซิเจน 7 วันก่อนที่จะได้รับสารพิษต่อระบบประสาท แต่ภาวะพร่องออกซิเจนหลังโรคหลอดเลือดสมองยังส่งผลให้การทำงานฟื้นตัวบางส่วน ซึ่งเปิดช่องทางให้มีการแทรกแซงทางคลินิก” ดร. เจฟฟรีย์ มิลเลอร์ ผู้เขียนร่วมให้ความเห็น

3. มุมมองของ 'การบำบัดแบบขาดออกซิเจน'
   “การเปลี่ยนจากเภสัชวิทยาไปสู่การปรับสภาพแวดล้อมของสมองเพื่อการบำบัดเป็นแนวทางใหม่โดยพื้นฐาน ภารกิจของเราในปัจจุบันคือการกำหนดค่าพารามิเตอร์ O₂ ที่เหมาะสมที่สุดและสร้างโปรโตคอลที่ปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน” ดร. ลินดา ซู กล่าวสรุป

งานนี้เปิดแนวทางใหม่ในการชะลอการเสื่อมของระบบประสาทในโรคพาร์กินสัน โดยไม่ต้องใช้ยา แต่ควบคุมอากาศโดยรอบภายในสมองเพื่อสร้างสภาวะที่คล้ายคลึงกับสภาวะที่เซลล์ประสาทโดปามีนดำรงอยู่ได้