ยีน + การปล่อยมลพิษ: เมื่อความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสันเพิ่มขึ้น

โรคพาร์กินสัน (PD) เป็นโรคทางระบบประสาทเสื่อมที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว ซึ่งความชุกของโรคนี้เพิ่มขึ้นไม่เพียงแต่เนื่องจากประชากรสูงอายุเท่านั้น แต่ยังเกิดจากปัจจัยเสี่ยงทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมร่วมกันด้วย โรคพาร์กินสันชนิดโมโนเจนิกพบได้น้อย แต่การรวมกันของความแปรปรวนของดีเอ็นเอที่พบได้บ่อยหลายสิบชนิดมีส่วนสำคัญต่อความเสี่ยงโดยรวม คะแนนความเสี่ยงทางพันธุกรรม (PRS) ช่วยให้เราสามารถสรุปปัจจัยเสี่ยงนี้ และปัจจุบันใช้เป็นมาตรวัดความโน้มเอียงทางพันธุกรรมแบบองค์รวม

ผู้ที่มี “อัตราการเกิดโรคพาร์กินสัน (PRS) สูง และสัมผัสกับมลพิษทางอากาศจากการจราจร (TRAP) เป็นเวลานาน มีความเสี่ยงสูงที่สุดที่จะเป็นโรคนี้ จากการวิเคราะห์อภิมานของงานวิจัยเชิงประชากรสองชิ้นจากแคลิฟอร์เนียและเดนมาร์ก (รวม 1,600 กรณี และกลุ่มควบคุม 1,778 ราย) พบว่าการรวมกันของ PRS สูงและ TRAP สูง ส่งผลให้ความเสี่ยงของโรคพาร์กินสันเพิ่มขึ้นประมาณสามเท่าเมื่อเทียบกับกลุ่มที่มี “PRS ต่ำ + TRAP ต่ำ” กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ความเสี่ยงและสภาพแวดล้อมทำงานร่วมกัน การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในJAMA Network Open

พื้นหลัง

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เน้นคือการสัมผัสอากาศ “ขนส่ง” (TRAP) ในระยะยาว ได้แก่ อนุภาคไอเสียและอนุภาคสึกหรอ (CO, NO₂/NOx, อนุภาคขนาดเล็ก, PAHs) หลักฐานที่สะสมเชื่อมโยงการใช้ชีวิตหรือการทำงานใกล้การจราจรหนาแน่นกับความเสี่ยงที่สูงขึ้นของโรคพาร์กินสัน กลไกที่นำเสนอประกอบด้วยการอักเสบของระบบประสาทและความเครียดออกซิเดชัน ความผิดปกติของไมโทคอนเดรีย การสะสมและการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาของอัลฟา-ซินูคลีน รวมถึง “เส้นทาง” ของการแทรกซึมผ่านระบบรับกลิ่นและทางเดินหายใจ นอกจากนี้ยังมีการอภิปรายเกี่ยวกับแกน “ลำไส้-สมอง”

อย่างไรก็ตาม ยังคงมีช่องว่างสำคัญสามประการในเอกสารวิชาการ ประการแรก การศึกษาทางระบาดวิทยาหลายชิ้นประเมินการสัมผัสอากาศในช่วงเวลาที่ค่อนข้างสั้น (1-5 ปี) ในขณะที่ระยะเริ่มต้นของโรคพาร์กินสัน (PD) ครอบคลุมหลายทศวรรษ ประการที่สอง การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมมักจำกัดอยู่เพียงยีนเป้าหมายเดี่ยวๆ ซึ่งประเมินลักษณะทางพันธุกรรมของความเปราะบางต่ำเกินไป ประการที่สาม มีการศึกษาน้อยมากว่าความเสี่ยงทางพันธุกรรมขยายอันตรายจาก TRAP หรือไม่ นั่นคือ มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนกับสภาพแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่

ในเชิงเทคโนโลยี นักวิจัยมีเครื่องมือที่จะอุดช่องโหว่เหล่านี้ได้ แบบจำลองการกระจายตัวของการจราจรช่วยให้สามารถประเมินการสัมผัสในระยะยาวโดยอิงจากที่อยู่ย้อนหลัง (โดยมีความล่าช้าพอสมควรในการวินิจฉัย) และ PRS จาก GWAS ขนาดใหญ่เป็นตัวชี้วัดความเสี่ยงทางพันธุกรรมที่น่าเชื่อถือในประชากรเชื้อสายยุโรป การใช้ CO แทน TRAP นั้นมีเหตุผลจากชุดข้อมูลทางประวัติศาสตร์ เนื่องจากเป็นเครื่องหมายโดยตรงของการปล่อยมลพิษ ไวต่อสารเคมีในชั้นบรรยากาศน้อยกว่า และได้รับการรับรองความถูกต้องเป็นอย่างดีใกล้ทางหลวง ในขณะเดียวกันก็มีความสัมพันธ์อย่างมากกับสารปนเปื้อนอื่นๆ ในการขนส่ง

จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ คำถามสำคัญคือ TRAP ได้ผล “เหมือนกัน” สำหรับทุกคนหรือไม่ หรือระดับมลพิษที่เท่ากันทำให้มีความเสี่ยงต่อโรคพาร์กินสัน (PD) สูงขึ้นอย่างไม่สมส่วนในผู้ที่มี PRS สูง คำตอบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งทั้งต่อชีววิทยา (การทำความเข้าใจกลไกของความเสี่ยง) และต่อสาธารณสุข หากพบการทำงานร่วมกัน มาตรการลดมลพิษจากการจราจรจะมีค่าสูงเป็นพิเศษสำหรับกลุ่มที่มีความเสี่ยงทางพันธุกรรม และคำแนะนำส่วนบุคคล (เส้นทาง โหมดการระบายอากาศ การกรองอากาศ) จะได้รับการพิสูจน์เพิ่มเติม

ด้วยเหตุนี้ ผู้เขียนจึงได้รวมการศึกษาเชิงประชากรสองชิ้นที่เป็นอิสระจากบริบททางนิเวศวิทยาและสังคมที่แตกต่างกัน (แคลิฟอร์เนียตอนกลางและเดนมาร์ก) เข้าด้วยกัน โดยใช้ช่วงเวลาเปิดรับแสงนานที่มีความล่าช้า ยืนยันการวินิจฉัยโรคพาร์กินสันโดยผู้เชี่ยวชาญ และเปรียบเทียบ PRS กับ TRAP บนมาตราส่วนทั่วไป การออกแบบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้สามารถประเมินการมีส่วนร่วมของแต่ละปัจจัยเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สามารถทดสอบปฏิสัมพันธ์และ "ผลกระทบร่วมกัน" ซึ่งเป็นสิ่งที่ขาดหายไปในการศึกษาก่อนหน้านี้

อะไรใหม่ และเหตุใดจึงสำคัญ?

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าโรคพาร์กินสันได้รับอิทธิพลจากทั้งยีนและสิ่งแวดล้อม ปัจจัยต่างๆ ของยีนเหล่านี้ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดแล้ว ความเสี่ยงทางพันธุกรรมเพิ่มโอกาสในการเจ็บป่วย และการอาศัยอยู่ใกล้การจราจรติดขัดเป็นเวลานานหลายปีสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม มีข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนเหล่านี้ การศึกษาใหม่นี้ได้ทำการทดสอบ "ความเชื่อมโยง" นี้อย่างละเอียดเป็นครั้งแรกในสองประเทศพร้อมกัน โดยมีช่วงเวลาเปิดรับแสงนานและการตรวจสอบการวินิจฉัยอย่างละเอียด และแสดงให้เห็นว่าความเสี่ยงทางพันธุกรรมที่สูงทำให้มลพิษทางอากาศเป็นอันตรายมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ดำเนินการอย่างไร?

• การออกแบบ: การศึกษาแบบควบคุมกรณีประชากรอิสระ 2 รายการ + การวิเคราะห์อภิมาน
  • PEG (แคลิฟอร์เนีย): ผู้ป่วยโรคพาร์กินสันระยะเริ่มต้น 634 ราย กลุ่มควบคุม 733 ราย
  • PASIDA (เดนมาร์ก): ผู้ป่วย 966 ราย ผู้ควบคุม 1,045 ราย
• ยีน: คะแนนความเสี่ยงทางพันธุกรรม (PRS) สำหรับความผันแปร 86 รายการ (หรือ 76 รายการ) ถ่วงน้ำหนักโดยข้อมูล GWAS แสดงเป็นค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD)
• มลพิษ: การสัมผัส TRAP ในระยะยาวที่บ้าน (เครื่องหมายหลัก - CO เป็นตัวแทนของการปล่อยมลพิษ) ตามแบบจำลองการกระจาย:
  • PEG: ค่าเฉลี่ย 10 ปี โดยมีความล่าช้า 5 ปีจากดัชนี
  • PASIDA: ค่าเฉลี่ย 15 ปี โดยมีความล่าช้า 5 ปี
• สถิติ: การถดถอยโลจิสติกพร้อมการปรับ (อายุ เพศ การศึกษา การสูบบุหรี่ ประวัติครอบครัว อาชีพที่มีการปล่อยมลพิษ ใน PEG - ยาฆ่าแมลง องค์ประกอบทางพันธุกรรมของโครงสร้างประชากร) ทดสอบปฏิกิริยา PRS×TRAP และพล็อตผลร่วม (ต่ำ = q1–q3, สูง = q4)

ตัวเลขสำคัญ

• PRS เพียงอย่างเดียว: ทุกๆ +1 SD ความเสี่ยงจะสูงขึ้น 1.76 เท่า (95% CI 1.63–1.90)
• TRAP เอง: ทุกๆ การเพิ่มขึ้นของ IQR ความเสี่ยงจะสูงขึ้น 1.10 เท่า (1.05–1.15)
• ปฏิสัมพันธ์ (ตัวคูณ): OR 1.06 (1.00–1.12) มีขนาดเล็กแต่มีความสำคัญในข้อมูลรวม
• ผลรวม:
  • PRS สูง + TRAP สูง: OR 3.05 (2.23–4.19) เทียบกับ ต่ำ+ต่ำ
  • สูงกว่าที่คาดไว้เมื่อพิจารณาจากการดำเนินการอิสระของปัจจัยต่างๆ (คาดการณ์ไว้ที่ ~2.80)

แปลจากคำว่า "สถิติ" ว่า หากบุคคลใดมีความเสี่ยงทางพันธุกรรมสูง มลพิษบนท้องถนนในปริมาณเท่ากันจะ "กระทบ" สมองหนักกว่า

มันสามารถทำงานได้อย่างไร

• การอักเสบของระบบประสาทและความเป็นพิษต่อระบบประสาท: การปล่อยไอเสีย โดยเฉพาะอนุภาคดีเซลและไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกโพลีไซคลิก กระตุ้นไมโครเกลีย ทำลายเซลล์ประสาทโดพามีน และเพิ่มการฟอสโฟรีเลชัน/การสะสมของอัลฟา-ซินิวคลีน
• ประตูทางเข้า: หลอดรับกลิ่นและทางเดินหายใจ การมีส่วนร่วมที่เป็นไปได้จากลำไส้และจุลินทรีย์ (แกนลำไส้-สมอง)
• ยีนกำหนดความเสี่ยง: การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในเส้นทางของออโตฟาจี ไมโตคอนเดรีย และการถ่ายทอดซินแนปส์ทำให้เซลล์ต้านทานต่อความเครียดจากการหายใจน้อยลง

สิ่งนี้หมายถึงอะไรสำหรับนโยบายและการปฏิบัติ?

สำหรับเมืองและหน่วยงานกำกับดูแล

• การขนส่งที่สะอาด: เร่งการใช้ไฟฟ้า มาตรฐานการปล่อยมลพิษ เขตปล่อยมลพิษต่ำอัจฉริยะ
• การวางผังเมือง: พื้นที่กันชนสีเขียว ทางแยก/ฉากกั้น การเปลี่ยนเส้นทางการจราจรจากที่อยู่อาศัยและโรงเรียน
• การติดตามคุณภาพอากาศ: แผนที่มลพิษขนาดเล็กที่สามารถเข้าถึงได้ การบัญชี TRAP ในระบบการดูแลสุขภาพ

สำหรับแพทย์

• สำหรับความเสี่ยงของโรคพาร์กินสันในครอบครัว/ในระยะเริ่มต้น เป็นเรื่องสมเหตุสมผลที่จะหารือถึงการหลีกเลี่ยงโซน TRAP สูง โดยเฉพาะในวัยกลางคน
• ปัจจัยที่ช่วยลดความเสี่ยงโดยรวมของการเสื่อมของระบบประสาท (กิจกรรม การนอนหลับ การควบคุมความดันโลหิต/น้ำตาล การเลิกบุหรี่) ยังคงเป็นปัจจัยพื้นฐาน และการควบคุมการสัมผัสกับไอเสียก็เป็นปัจจัยเสริมด้วย

สำหรับบุคคล

• หากเป็นไปได้ ให้เลือกเส้นทางที่อยู่ห่างจากทางหลวง ระบายอากาศด้วยเครื่องฟอกอากาศ HEPA เมื่อมีการจราจรติดขัดนอกหน้าต่าง ไม่ควรวิ่งไปตามถนนที่พลุกพล่านในช่วงชั่วโมงเร่งด่วน ใช้ระบบหมุนเวียนอากาศในรถเมื่อมีการจราจรติดขัด

ข้อสงวนสิทธิ์ที่สำคัญ

• การออกแบบแบบเคส-คอนโทรลแสดงถึงความสัมพันธ์ ไม่ใช่สาเหตุ
• การเปิดเผยถูกสร้างแบบจำลองโดยที่อยู่ที่พักอาศัย: ไม่มีการคำนึงถึงเวลาเดินทาง/ทำงาน → มีแนวโน้มว่าจะมีการประเมินผลกระทบต่ำเกินไป
• CO ในฐานะตัวแทน TRAP นั้นถูกต้องในทางเทคนิคสำหรับการปล่อยมลพิษ แต่ไม่ได้สะท้อนถึงสารเคมีในอากาศทั้งหมด
• PRS ของเชื้อสายยุโรป: ผลการวิจัยใช้ได้ดีที่สุดกับผู้ที่มีเชื้อสายยุโรป ส่วนการนำไปใช้กับประชากรกลุ่มอื่นๆ จำเป็นต้องมีการทดสอบ

ต่อไปจะไปไหน?

• ขยาย PRS ไปยังกลุ่มชาติพันธุ์ต่างๆ และทดสอบกับสารมลพิษอื่นๆ (NO₂, UFP, PM₂․₅/PM₁₀, คาร์บอนสีดำ)
• กลุ่มตัวอย่างที่คาดหวังที่มีเซ็นเซอร์ส่วนบุคคลและไบโอมาร์กเกอร์การอักเสบ/α-synuclein
• การประเมินประโยชน์ของการแทรกแซง (เครื่องฟอกอากาศ การจัดเส้นทาง กำแพงสีเขียว) สำหรับผู้ที่มี PRS สูงโดยเฉพาะ

สรุป

ความเสี่ยงทางพันธุกรรมต่อโรคพาร์กินสันไม่ใช่โชคชะตา แต่เมื่อรวมกับการได้รับไอเสียจากท่อไอเสียเป็นเวลานาน ความเสี่ยงจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับปัจจัยแต่ละปัจจัยแยกกัน นี่คือเหตุผลที่ควรใช้กลยุทธ์แบบคู่ขนาน คือ ลดไอเสียให้น้อยลงสำหรับทุกคน และป้องกันอย่างตรงจุดสำหรับผู้ที่มีความเสี่ยง