ข้อมูลบริการทดสอบฤทธิ์การเสริมภูมิ Immunomodulation
บริษัท วิสไบโอ (VISBIO) จำกัด มีบริการทดสอบฤทธิ์การเสริมภูมิ หรือการทดสอบความสามารถในการออกฤทธิ์ยับยั้ง IL-6, IL-8, IL-10 หรือ TNF-alpha กับตัวอย่างได้หลายรูปแบบ อาทิเช่น สมุนไพร, สารสกัด, ยา, ผลิตภัณฑ์สมุนไพร, ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร, ผลิตภัณฑ์อาหาร โดยสามารถรายงานผลการทดสอบในรูปแบบฤทธิ์ยับยั้ง และ รูปแบบคำนวณค่า IC 50 ซึ่งการทดสอบเป็นการทดสอบระดับเซลล์ 2 มิติ เป็นการทดสอบฤทธิ์เสริมภูมิจาก Cytokine production โดยการเพาะเลี้ยงเซลล์แมคโครฟาจ (RAW264.7)
ภูมิคุ้มกัน (Immunity) คือ กระบวนการป้องกันร่างกายจากสิ่งแปลกปลอมหรือแอนติิเจนที่เข้ามาสัมผัสหรือเข้ามาบุกรุกร่างกาย เช่น เชื้อโรคชนิดต่าง ๆ ได้แก่ แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา ปรสิต โดยเป็นการทำงานร่วมกันของเซลล์ และอวัยวะในร่างกายซึ่งมีบทบาทหน้าที่แตกต่างกัน
การกระตุ้นภูมิคุ้มกัน Immunomodulation หมายถึง กระบวนการปรับเปลี่ยนการตอบสนอง ทางภูมิคุ้มกันของร่างกาย ด้วยการนำสารหรือสิ่งกระตุ้นให้เข้าไปในร่างกาย เช่น ยา สารเคมีบางอย่าง เรียกสารที่สามารถทำให้เกิดการกระตุ้นหรือกดภูมิคุ้มกันนั้นว่า “immunomodulator”
ภูมิคุ้มกันและการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน: การปรับสมดุลด้วย Immunomodulation
ภูมิคุ้มกัน (Immunity) คือ กระบวนการป้องกันร่างกายจากสิ่งแปลกปลอมหรือแอนติเจนที่เข้ามาสัมผัสหรือเข้ามาบุกรุกร่างกาย เช่น เชื้อโรคชนิดต่าง ๆ ได้แก่ แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา ปรสิต โดยเป็นการทำงานร่วมกันของเซลล์ และอวัยวะในร่างกายซึ่งมีบทบาทหน้าที่แตกต่างกัน
การกระตุ้นภูมิคุ้มกัน (Immunomodulation) หมายถึง กระบวนการปรับเปลี่ยนการตอบสนอง ทางภูมิคุ้มกันของร่างกาย ด้วยการนำสารหรือสิ่งกระตุ้นให้เข้าไปในร่างกาย เช่น ยา สารเคมีบางอย่าง เรียกสารที่สามารถทำให้เกิดการกระตุ้นหรือกดภูมิคุ้มกันนั้นว่า “immunomodulator”
การศึกษาระบบภูมิคุ้มกัน ในร่างกาย
ระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์เป็นหน่วยงานที่ซับซ้อนซึ่งมีหน้าที่หลักในการปกป้องร่างกายจากเชื้อโรค, สารพิษ, และเซลล์ที่ผิดปกติ เช่น เซลล์มะเร็ง วิธีการหนึ่งที่สามารถช่วยในการปรับปรุงการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน คือ การใช้เทคนิคการ “Immunomodulation” ซึ่งเป็นการแทรกแซงทางชีวภาพเพื่อปรับเปลี่ยนการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันให้สมดุลยิ่งขึ้น
การกระตุ้นภูมิคุ้มกัน หรือ Immunomodulation มี 2 ประเภท ได้แก่ การเพิ่มการทำงานของภูมิคุ้มกัน (Immunostimulant) และ การลดการทำงานของภูมิคุ้มกัน (Immunosuppression) การเพิ่มการทำงานของภูมิคุ้มกันมักใช้ในกรณีที่ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ เช่น ในผู้ป่วยที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องหรือการติดเชื้อเรื้อรัง ในทางกลับกัน การลดการทำงานของภูมิคุ้มกันจำเป็นในสถานการณ์ที่ระบบภูมิคุ้มกันทำงานเกินพิกัด เช่น การปฏิเสธการปลูกถ่ายอวัยวะ
สารที่ใช้ในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันมีหลายประเภท อาทิเช่น สารสกัดจากพืช, สารสังเคราะห์ และเซลล์ที่ผ่านการแก้ไขทางพันธุกรรม ตัวอย่างหนึ่งของสารสกัดจากพืชที่มีฤทธิ์ในการปรับสมดุลภูมิคุ้มกันคือสารสกัดจากขิง ซึ่งมีการศึกษาแล้วว่าสามารถช่วยลดการอักเสบและเพิ่มการผลิตเซลล์เม็ดเลือดขาวบางประเภท อย่างไรก็ตาม
ระบบการอักเสบ (inflammation)
การอักเสบ (inflammation) เป็นกระบวนการที่ร่างกายตอบสนองต่อสิ่งที่ทำให้เนื้อเยื่อของร่างกายได้รับบาดเจ็บ เช่น เชื้อโรค การตายของเซลล์จากการขาดเลือดหรือขาดออกซิเจน โดยการตอบสนองโดยกระบวนการอักเสบ ประกอบด้วย การเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือด การเข้ามาของเซลล์เม็ดเลือดขาว และผลกระทบที่เกิดกับร่างกายทั้งระบบ (systemic effect)
การอักเสบเป็นผลของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อสิ่งเร้า หรือสิ่งแปลกปลอม เช่น เชื้อแบคทีเรีย ไวรัส รา ที่เข้ามาก่อโรคในร่างกาย ขณะเดียวกันการอักเสบ สามารถเกิดขึ้นได้จากโรคต่างๆ ที่เกิดขึ้นอยู่แล้วในร่างกายผู้ป่วย การกระตุ้นเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันเพื่อ ตอบสนองต่อเชื้อโรคจะทำให้มีการหลั่งไซโตไคน์กลุ่มที่ส่งผลให้เกิดการอักเสบต่อเนื้อเยื่อ (pro-inflammatory cytokine) เช่น tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin (IL)-1β และ interleukin-6 (IL-6) ซึ่งมีฤทธิ์ทำหน้าที่ในการกระตุ้นเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันให้ทำหน้าที่ตอบสนองต่อสิ่งแปลกปลอมให้ออกไปจากร่างกาย แต่ขณะเดียวกันส่งผลให้เกิดการอักเสบของเนื้อเยื่อใกล้เคียงบริเวณที่มีการเข้ามาของเชื้อโรคต่างๆ หรือในบริเวณที่มีการบาดเจ็บ ซึ่งหากมีการอักเสบเกิดขึ้นมากเกินไปและเกิดอย่างต่อเนื่องจะส่งผลเสียต่อร่างกายและสามารถก่อให้เกิดโรคอื่นๆ ตามมา
ข้อมูลของ Interleukin 6 (IL-6)
Interleukin 6 มีหน้าที่ในการสร้างและบำรุงเซลล์ต่าง ๆ ในระบบภูมิคุ้มกัน รวมถึงเซลล์ที่ผลิตแอนติบอดี และเซลล์ที่มีส่วนร่วมในการตอบสนองต่อการอักเสบ ในสภาวะปกติ IL-6 ช่วยรักษาสมดุลของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันและกระตุ้นการฟื้นฟูเนื้อเยื่อที่เสียหาย
IL-6 เป็นโมเลกุลสำคัญที่ช่วยในการตอบสนองต่อการอักเสบและการติดเชื้อ โดยส่งสัญญาณให้ร่างกายเพิ่มการผลิตเซลล์เม็ดเลือดขาวและโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ เมื่อระดับ IL-6 สูงเกินไป สามารถนำไปสู่การส่งเสริมโรคทางเมตาบอลิก เช่นเบาหวานชนิดที่ 2 และสภาพอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับอักเสบเรื้อรัง IL-6 ยังมีบทบาทในการเกิดการอักเสบและการแก่ของเซลล์ ซึ่งมีผลต่อการพัฒนาของโรคเรื้อรังหลายๆ ชนิด รวมทั้งโรคเรื้อรังของหลอดเลือดด้วย การพัฒนาสารสกัดหรือผลิตภัณฑ์ที่มีความสามารถในการยับยั้ง IL-6 จะช่วยเพิ่มความสามารถในการควบคุม ช่วยในการพัฒนาการรักษาที่มีเป้าหมายและมีประสิทธิภาพสำหรับโรคต่างๆ
ข้อมูลของ Interleukin 8 (IL-8)
Interleukin 8 (IL-8) หรือ CXCL8 เป็นโมเลกุลที่มีบทบาทสำคัญในระบบเม็ดเลือดขาวโดยเฉพาะเม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิลมายังบริเวณที่มีการอักเสบหรือการติดเชื้อ การทำงานหลักของ IL-8 คือการกระตุ้นการเคลื่อนที่ของเซลล์เป้าหมายและการกลืนกินจุลินทรีย์ที่เข้าสู่ร่างกาย นอกจากนี้ IL-8 ยังเป็นตัวส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่และเกี่ยวข้องกับโรคระบบทางเดินหายใจ, โรคหัวใจ, และมะเร็งในลำไส้ใหญ่ ซึ่งระดับ IL-8 ที่สูงสามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคทางจิตเวชในบุตรของหญิงที่กำลังตั้งครรภ์
ข้อมูลของ Interleukin 10 (IL-10)
Interleukin 10 (IL-10) คือ ไซโตไคน์ต้านการอักเสบที่มีบทบาทในการลดการตอบสนองภูมิคุ้มกันเชิงรุก เช่น การลดการผลิตไซโตไคน์ของเซลล์ T (Th1 cytokines) และการหดเหี่ยวของแอนติเจนของ MHC คลาส II (MHC class II) บนเซลล์มาโครฟาจ IL-10 ยังช่วยลดการกระตุ้นของ Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) ซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญในการอักเสบ และช่วยควบคุมกิจกรรมของเซลล์ภูมิคุ้มกัน เช่น เซลล์ B (B cell) ที่มีการผลิตแอนติบอดี ส่งผลให้ร่างกายมีการตอบสนองที่อ่อนลงต่อการอักเสบและติดเชื้อ
ข้อมูลของ TNF-alpha (TNF-α)
Tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) เป็นไซโตไคน์ที่มีบทบาทในการอักเสบ เป็นโปรตีนที่มีบทบาทสำคัญในการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน เป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองระบบภูมิคุ้มกัน ช่วยควบคุมเซลล์ภูมิคุ้มกัน สามารถทำให้เกิดไข้และช่วยกระบวนการตายของเซลล์ TNF-alpha เชื่อมโยงกับโรคต่างๆ เช่น โรครูมาตอยด์, โรคลำไส้อักเสบ และสะเก็ดเงิน เป็นต้น ซึ่งการควบคุมระดับของ TNF-alpha อาจมีความสำคัญในการรักษาหรือบรรเทาอาการของโรคได้
วิธีการทดสอบฤทธิ์การเสริมภูมิ Immunomodulation ระดับห้องปฏิบัติการ
การทดสอบฤทธิ์เสริมภูมิจาก Cytokine production ทำการเพาะเลี้ยงเซลล์แมคโครฟาจ (RAW264.7) ในจานเลี้ยงเซลล์ด้วยอาหารเลี้ยงเซลล์ ด้วยเทคนิค ELISA หรือ MILLIPLEX® Multiplex Assays ทำการกระตุ้นการอักเสบด้วย LPS ซึ่งห้องปฏิบัติการเราสามารถรับวิเคราะห์ความสามารถในการออกฤทธิ์ยับยั้ง IL-6, IL-8, IL-10 หรือ TNF-alpha กับตัวอย่างได้หลายรูปแบบ อาทิเช่น สมุนไพร, สารสกัด, ยา, ผลิตภัณฑ์สมุนไพร, ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร, ผลิตภัณฑ์อาหาร เป็นต้น ซึ่งทางเราสามารถบริการทดสอบได้ทั้ง 2 รูปแบบ
- การทดสอบประสิทธิภาพในการออกฤทธิ์การเสริมภูมิ IL-6, IL-8, IL-10 หรือ TNF-alpha นั้นคือ ทดสอบว่าผลิตภัณฑ์ตัวอย่างมีคุณสมบัติออกฤทธิ์การเสริมภูมิ
- การรายงานผลการทดสอบ โดยการคำนวณหาค่าความเข้มข้นของตัวอย่างที่ทำให้ออกฤทธิ์การเสริมภูมิ IL-6, IL-8, IL-10 หรือ TNF-alpha 50% (IC50, the half maximal inhibitory concentration) โดยเปรียบเทียบกับสารมาตรฐาน ซึ่งการรายงานผลแบบนี้เหมาะสมกับตัวอย่างวัตถุดิบ สมุนไพร สารสกัด ที่ต้องการทราบ %การนำตัวอย่างไปพัฒนาในผลิตภัณฑ์ต่างๆ
Literature:
- กาญจนา อู่สุวรรณทิม, 2564, หลักวิทยาภูมิคุ้มกัน (ฉบับปรับปรุุง) = Immunological Concepts.—พิมพ์ครั้งที่ 2.–พิษณุุโลก: สำนักพิมพ์์มหาวิทยาลัยนเรศวร
- ภัทธิยากร เทสันตะ, จิราพร ละภิล้า, ฐิติยา ลือตระกูล, กาญจนา อู่สุวรรณทิม, ยอดหทัย ทองศรี, พาชื่น โพทัพ, 2563, ผลของสารสกัดจากใบมะรุมต่อ Interleukin-6 ในเซลล์แมคโครฟาจที่กระตุ้นการอักเสบ ด้วยลิโปโพลีแซคคาไรด์, วารสารวิชาการสาธารณสุข.
- พีรยุทธ สิทธิไชยากุล, 2554, ACUTE AND CHRONIC INFLAMMATION, ภาควิชาพยาธิวิทยาและนิติเวชศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร.
- Carlos Alfaro, Miguel F. Sanmamed, María E. Rodríguez Ruiz, Álvaro Teijeira, Carmen Oñate, Álvaro González, Mariano Ponz, Kurt A. Schalper, José L. Pérez-Gracia, Ignacio Melero, 2017, Interleukin-8 in cancer pathogenesis, treatment and follow-up, Cancer Treatment Reviews, Pages 24-31.
- Oliver J McElvaney PhD, Prof Gerard F Curley PhD, Prof Stefan Rose-John PhD, Prof Noel G McElvaney DS, 2021, Interleukin-6: obstacles to targeting a complex cytokine in critical illness, The Lancet Respiratory Medicine, Volume 9, Pages 643-654.
- Gandharva Nagpal, Salman Sadullah Usmani, Sandeep Kumar Dhanda, Harpreet Kaur, Sandeep Singh, Meenu Sharma & Gajendra P. S. Raghava, 2017, Computer-aided designing of immunosuppressive peptides based on IL-10 inducing potential, Scientific Reports volume.
- Farid Ghorbaninezhad, Patrizia Leone, Hajar Alemohammad, Basira Najafzadeh, Niloufar Sadat Nourbakhsh, Marcella Prete, Eleonora Malerba, Hossein Saeedi, Neda Jalili, Tabrizi, Vito Racanelli, Behzad Baradaran, 2022, Tumor necrosis factor‑α in systemic lupus erythematosus: Structure, function and therapeutic implications.
- Modiano, J. F., et al. (2011). “Immunomodulation strategies: An overview.” International Journal of Immunopharmacology, 33(3), 379-394.
- Pawelec, G., et al. (2014). “Immunosenescence and Immunomodulation: An Overview.” Immunity & Ageing, 11(12), 255-264.
- Al-Jaber, N. A., et al. (2017). “Review on some antioxidant plants growing in Arab world.” Journal of Saudi Chemical Society, 21(5), 457-468.