ข้อมูลบริการทดสอบฤทธิ์การยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductases หรือ 5-alpha reductase

บริษัท วิสไบโอ (VISBIO) จำกัด มีบริการทดสอบฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductases ระดับเซลล์ โดยห้องปฏิบัติการของเรา สามารถรับบริการทดสอบตัวอย่าง ได้แก่ สมุนไพร, สารสกัด ทั้งในรูปแบบของเหลว ของกึ่งแข็งกึ่งเหลว หรือผง, ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง ได้แก่ ผลิตภัณฑ์แฮร์โทนิค, ผลิตภัณฑ์สเปรย์แบบไม่อัดแก๊ส เป็นต้น, ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร

เอนไซม์ 5α-Reductase เป็นเอนไซม์ที่มีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงฮอร์โมนสเตียรอยด์ในร่างกาย โดยเฉพาะการเปลี่ยน testosterone เป็น dihydrotestosterone (DHT) ซึ่งมีผลกระทบต่อร่างกายมากกว่า testosterone และแต่ละรูปแบบมีความสำคัญต่อกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ ในร่างกายที่แตกต่างกัน โดย Dihydrotestosterone (DHT) เป็นผลผลิตที่ได้จากการทำงานของเอนไซม์ 5α-Reductase ที่เปลี่ยน testosterone ให้เป็น DHT ในร่างกาย มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาลักษณะเพศชายและสุขภาพของเส้นผม การลดหรือควบคุมการทำงานของเอนไซม์ 5α-Reductase จะสามารถช่วยลดระดับปริมาณของ DHT และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นได้

ผมและวงจรชีวิตของผม

ผม (Hairs) คือ เส้นผมที่อยู่บนศีรษะและขนที่อยู่ตามร่างกาย ถึงแม้ว่า Hairs จะไม่มีหน้าที่เกี่ยวกับความอยู่รอดของชีวิต (Vital function)  แต่ Hairs ก็มีความสำคัญในแง่ความสวยงามซึ่งมีผลต่อจิตใจของคน (Psychological importance)

วงจรชีวิตของผม (Hair growth cycle) ประกอบด้วย 3 ระยะ คือ ระยะเจริญเติบโต (Growth), หยุดเจริญเติบโต (Involution), และระยะพัก (Resting) ซึ่งมีรายละเอียด ดังนี้

  1. Anagen hair ระยะเจริญเติบโต เซลล์มีการแบ่งตัวมากมาย melanocyte จะสร้าง melanin ตลอดเวลา (Active melanization) โดยระยะนี้ยังแบ่งย่อยเป็น 6 ระยะ โดยระยะที่ 1 ถึง 5 รวมเรียกว่า Pro- anagen stage เป็นระยะที่มีการสร้างเติบโตแต่ Hairs ยังไม่งอกพ้นรูเปิดของรูขุมขนขึ้นมาเหนือผิวหนัง ส่วนระยะที่ 6 เรียกว่า Met-anagen stage คือระยะ Hair งอกยาวพ้นรูขุมขนขึ้นมาแล้ว โดยระยะ Anagen นี้ Hair follicle จะอยู่ลึกลงไปถึงชั้น Hypodermis ระยะนี้ใช้เวลาเฉลี่ยประมาณ 2-6 ปี ขึ้นอยู่กับบริเวณของร่างกาย
  2. Catagen Hair ระยะหยุดเจริญเติบโต เป็นระยะที่ต่อเนื่องมาจาก Anagen stage Hair จะหยุดการเจริญเติบโต melanocytes หยุดสร้าง melanin และ Hair follicle ที่เดิมอยู่ลึกลงไปในชั้น Hypodermis จะเริ่มหดสั้น โดยการสลายตัวกลายเป็น membrane เหลืออยู่ ระยะนี้ใช้เวลาเฉลี่ยประมาณ 2 สัปดาห์
  3. Telogen Hair ระยะพัก เป็นระยะที่ต่อเนื่องมาจาก Catagen stage บริเวณโคน Hair จะเห็นเป็นรูป Club-shaped และ Hair ก็จะเริ่มหลุดร่วงออกมา ระยะนี้กินเวลาเฉลี่ยประมาณ 1-3 เดือน แล้วจะเวียนกลับไปสู่ระยะ Anagen stage ใหม่เป็นวงจรเช่นนี้ไปเรื่อยๆ

สาเหตุของผมร่วง

เส้นผมสุขภาพดี บ่งบอกถึงการดูแลตัวเองที่ดี ช่วยเพิ่มความมั่นใจและเสริมบุคลิกภาพให้ดูดีขึ้น หากมีการหลุดร่วงของเส้นผมอาจะทำให้สูเสียความมั่นใจได้ ทั้งนี้สาเหตุของการหลุดร่วงของเส้นผม มีหลายสาเหตุ ได้แก่

  1. ผมร่วงแบบมีแผลเป็น (Scarring alopecia) สาเหตุเกิดจากมีการทำลายของรากผมอย่างถาวร ทำให้ไม่สามารถสร้างเส้นผมเส้นใหม่ได้ อาจเกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา หรือเชื้อไวรัสที่มีการอักเสบมากที่หนังศีรษะ และเป็นซ้ำที่เดิม หรือแผลน้ำร้อนลวก ผมถูกดึงเรื้อรัง ผื่นผิวหนังอักเสบเรื้อรังที่หนังศีรษะ มีการแกะเกาหนังศีรษะจนเกิดบาดแผลลึก รวมถึงโรคผิวหนังที่ทำให้เกิดแผลเป็น เช่น DLE (Discoid Lupus Erythematosus), Lichen planus, Scleroderma
  2. ผมร่วงแบบไม่มีแผลเป็น (Non-scarring alopecia) สาเหตุเกิดจากมีการทำลายรากผมอย่างไม่ถาวร หากได้รับการรักษาเส้นผมสามารถงอกขึ้นมาใหม่ได้ในปริมาณปกติ หรือใกล้เคียงเดิม ซึ่งผมร่วงชนิดนี้พบได้บ่อยกว่าผมร่วงแบบมีแผลเป็น โดยมีสาเหตุต่าง ๆ ดังนี้
  • ผมร่วงเป็นหย่อม (Alopecia areata) โดยผมที่ร่วงมักมีขอบเขตชัดเจน ปัจจุบันยังไม่ทราบสาเหตุที่แท้จริงของโรคนี้ แต่อาจมีปัจจัยที่ทำให้เกิด เช่น การมีประวัติครอบครัว ประวัติภูมิแพ้ เครียด ภูมิคุ้มกันต้านทานโรคของตนเอง ซึ่งจะทำให้เกิดการอักเสบที่เซลล์เม็ดสีบริเวณรากผม ส่งผลให้ผมร่วง มักพบในผู้ป่วยที่เป็นโรคต่อมไร้ท่อ เช่น โรคไทรอยด์บางชนิด โรคโลหิตจางบางชนิด โรคผิวหนังบางชนิด เช่น การติดเชื้อ เช่น เชื้อรา แบคทีเรีย และเชื้อไวรัสที่บริเวณหนังศีรษะ มีผลทำให้เกิดการหลุดร่วงของเส้นผมได้ แต่เมื่อได้รับการรักษาแล้ว เส้นผมจะค่อย ๆ ขึ้นมาใหม่
  • ผมร่วงจากพันธุกรรม (Androgenetic alopecia) เป็นชนิดที่พบบ่อยที่สุด พบในเพศชายมากกว่าเพศหญิง ลักษณะที่พบมากในเพศชายคือ ผมบางบริเวณหน้าผาก กลางศีรษะ ถ้าเป็นมากจะเหลือแต่เส้นผมที่บริเวณหน้า ใบหู และท้ายทอย ส่วนลักษณะที่พบในเพศหญิงคือ ผมบางบริเวณกลางศีรษะ แล้วลามออกมา ถ้าเป็นมากจะเหลือแต่เส้นผมที่บริเวณด้านหน้า โดยสาเหตุของโรคนี้ยังไม่แน่ชัด แต่มีปัจจัยร่วมกันหลายปัจจัย เช่น เพศ อายุ พันธุกรรม ฮอร์โมน สิ่งแวดล้อม โดยฮอร์โมนชาย (Testosterone) จะเพิ่มขึ้นเมื่อเข้าสู่วัยรุ่น ทำให้เส้นผมบริเวณขมับเหนือหน้าผากและกลางกระหม่อมสั้นลงและหลุดร่วงเร็วขึ้น นอกจากนี้ในกลุ่มที่ผมร่วงจากพันธุกรรม จะมีเอนไซม์ 5- alpha-reductase type 2 ที่สามารถเปลี่ยนฮอร์โมน Testosterone เป็นฮอร์โมน DHT (dihydrotestosterone) ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่ทำให้เกิดปัญหาศีระษะล้าน โดยจะออกฤทธิ์ต่อเส้นผมที่บริเวณหนังศีรษะ ทำให้เส้นผมเข้าสู่ระยะพักตัวเร็วขึ้น ผมจึงหลุดร่วงเร็ว และผมที่ขึ้นใหม่จะเล็กลง จนในที่สุดผมจะบางลงเมื่ออายุมากขึ้น  มักพบในคนที่มีประวัติญาติสายตรง บิดา มารดา พี่น้อง มีภาวะผมบาง ศีรษะล้าน

– ภาวะเส้นผมระยะหลุดร่วง (Telogen effluvium) ซึ่งจะร่วงมากกว่าปกติ โดยมีสาเหตุต่าง ๆ กัน เช่น ภาวะเจ็บป่วยเรื้อรัง หลังคลอดบุตร ขาดสารอาหาร การลดน้ำหนักลงไปอย่างรวดเร็ว และผลข้างเคียงจากยาบางชนิด

– ภาวะเส้นผมระยะแบ่งตัว (Anagen effluvium) ซึ่งจะร่วงมากกว่าปกติ โดยมีสาเหตุต่างๆ เช่น การได้รับสารพิษ เคมีบำบัด และการขาดสารอาหารมาเป็นระยะเวลานาน เช่น โปรตีน ไบโอติน  ธาตุเหล็ก สังกะสี กรดโฟลิค วิตามินบี ซี และอี ซึ่งภาวะผมร่วงจากขาดสารอาหาร มักมีลักษณะผิดปกติของเส้นผมด้วย เช่น เส้นผมกรอบ แห้ง แตกปลายหยาบกระด้าง ถ้าเรารับประทานสารอาหาร หรือวิตามินที่เราขาดเข้าไป ก็สามารถทำให้อาการผมร่วงดีขึ้นได้

นอกจากนี้ยังมีสาเหตุของการหลุดร่วงของเส้นผม ที่เกิดจากปัจจัยด้านอื่นๆ อาทิเช่น

  1. ผมร่วงเกิดจากสุขภาพร่างกายไม่แข็งแรง ลักษณะอาการของโรคบางชนิดอาจส่งผลมีอาการผมร่วงร่วมด้วย เช่น โรคความดันโลหิตสูง, น้ำตาลในเลือดมาก, ซิฟิลิส, ต่อมไทรอยด์เป็นพิษ, โรคมะเร็ง, โรคเอสแอลอี, โรคตับ, โรคไต หรือ การทานยาตัวใดตัวหนึ่งเป็นประจำ เช่น ยารักษามะเร็ง การฉายรังสีในการรักษามะเร็ง ผมร่วงจากยาและการฉายรังสี ยาป้องกันการแข็งตัวของเลือด ยารักษาคอพอกเป็นพิษ ยาคุมกำเนิด ยาใช้ป้องกันโรคเกาต์ รวมถึงความเครียด ก็เป็นสาเหตุที่ทำให้ผมร่วงได้
  2. ผมร่วงเกิดจากปัญหาหนังศีรษะมีความมันสูง ส่งผลให้เส้นผมร่วงได้ง่ายเช่นกัน จะรู้ได้อย่างไรว่าหนังศีรษะมัน ให้ลองสังเกตดูว่าหากไม่ได้สระผมเกิน 1 วันแล้วรู้สึกเหนียวเหนอะหนะรำคาญบริเวณหนังศีรษะ และระหว่างที่สระผมนั้นจะมีผมร่วงมากบ้าง น้อยบ้างทุกครั้ง ลักษณะดังกล่าวนี้แสดงว่าหนังศีรษะของคุณมีความเป็นมันระดับสูง
  3. ผมร่วงเนื่องจากการใช้ความร้อนและสารเคมี บนศรีษะบ่อยครั้ง การใช้สารเคมีบนหนังศีรษะบ่อย ๆ เป็นตัวการทำลายให้ผมร่วงง่าย ทั้งจากการทำสีผม การดัดผม การยืดผม รวมถึงการใช้แชมพูที่มีส่วนผสมของสารเคมีเป็นเวลานาน ทำให้สารเคมีตกค้างสะสมบนหนังศีรษะ ยิ่งเป็นตัวกระตุ้นทำให้ผมร่วงมากได้

เอนไซม์ 5α-Reductase หรือ 5-alpha reductase

เอนไซม์ 5α-Reductase เป็นเอนไซม์ที่มีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงฮอร์โมนสเตียรอยด์ในร่างกาย โดยเฉพาะการเปลี่ยน testosterone เป็น dihydrotestosterone (DHT) ซึ่งมีผลกระทบต่อร่างกายมากกว่า testosterone มีสามรูปแบบของเอนไซม์ที่แตกต่างกัน และแต่ละรูปแบบมีความสำคัญต่อกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ ในร่างกายที่แตกต่างกัน โดย Dihydrotestosterone (DHT) เป็นผลผลิตที่ได้จากการทำงานของเอนไซม์ 5α-Reductase ที่เปลี่ยน testosterone ให้เป็น DHT ในร่างกาย มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาลักษณะเพศชายและสุขภาพของเส้นผม การลดหรือควบคุมการทำงานของเอนไซม์ 5α-Reductase จะสามารถช่วยลดระดับปริมาณของ DHT และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นได้

กระบวนการปฏิกิริยาของเอนไซม์ 5α-Reductase เริ่มต้นด้วยการเปลี่ยน testosterone ให้กลายเป็น dihydrotestosterone (DHT) ผ่านการลดหลั่น double bond ที่ตำแหน่งคาร์บอนที่ 4-5 ของวงแหวนสเตียรอยด์ A กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อลักษณะเพศชายและการพัฒนาของเส้นผม แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างฮอร์โมนและสารสื่อประสาทอื่นๆ ในร่างกาย การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นส่วนสำคัญของวิธีที่ร่างกายควบคุมและใช้ฮอร์โมนสเตียรอยด์

การยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductase สามารถช่วยลดระดับปริมาณ DHT ที่จะเกิดขึ้นในร่างกายได้ ซึ่งเป็นวิธีการรักษาที่ใช้ในการจัดการกับสภาวะต่างๆ เช่น การสูญเสียเส้นผมและโรคต่อมลูกหมากโต ยาที่ยับยั้งเอนไซม์นี้มักใช้เพื่อลดผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับ DHT ที่สูงขึ้น โดย DHT ที่ผลิตจากการทำงานของเอนไซม์ 5α-Reductase มีบทบาทในการพัฒนาลักษณะเพศชาย รวมถึงผลต่อเส้นผม ในบางกรณี ระดับ DHT ที่สูงอาจนำไปสู่ภาวะหลุดร่วงของเส้นผมและโรคต่อมลูกหมากโตในผู้ชาย

สาเหตุของผมบางแบบพันธุกรรมมาจากการที่ระดับเอนไซม์ 5α-reductase (5-alpha reductase) ที่บริเวณหนังศีรษะเพิ่มขึ้น ซึ่งโดยปกติแล้วเอนไซม์นี้มีหน้าที่เปลี่ยน ฮอร์โมนเทสโทสเตอโรน (testosterone) ไปเป็นฮอร์โมนไดไฮโดรเทสโทสเตอโรน (dihydrotestosterone หรือ DHT) ซึ่งฮอร์โมน DHT เป็นฮอร์โมนที่ทำให้รูขุมขนบริเวณหนังศีรษะเล็กลง ผู้ที่มีอาการผมบางแบบพันธุกรรมจะมีระดับเอนไซม์ 5α-reductase เพิ่มขึ้น ทำให้รูขุมขนบริเวณหนังศีรษะมีขนาดเล็กลงและเส้นผมที่ผลิตขึ้นมีลักษณะบางและสั้น จึงเกิดอาการผมบางและหลุดร่วงตามมา จนกระทั่งนำไปสู่ภาวะศีรษะล้าน

พืช สมุนไพรที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งเอนไซม์ 5α-reductase

งานวิจัยในยุโรปและสหรัฐอเมริกา มีการศึกษาและค้นพบว่า มีพืชหลายชนิด ที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductase ยกตัวอย่างเช่น พืชที่มีชื่อว่า Serenoa repens หรือ Sabal serrulata ซึ่งอุดมไปด้วยกรดไขมันอิสระเช่นกรดโอเลอิก(oleic) ลิโนเลอิก(lauric), myristic และกรดลิโนเลนิก (linoleic acid) สามารถยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductase สารสกัดจากเห็ดหลินจือ (Lingzhi mushroom) สามารถยับยั้ง 5α-Reductase ได้เนื่องจากสารสำคัญของ triterpenoids

พืชอื่นๆ ที่มีรายงานการยับยั้ง 5α-Reductase ได้แก่ พริกไทย (Piper nigrum), ข่าตาแดง (Alpinia officinarum), Lygodium japonicum, เห็ดหอม (Lentinula edodes) และ Pleurotus ostreatus นอกจากนี้ยังมีการรายงานว่าพืชหรือสารที่มีสารออกฤทธิ์ต่อ 5α-Reductase สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของผมได้เช่นกัน

ในประเทศไทย มีการใช้พืชหลากหลายชนิด มาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความสามารถในการยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductase เพื่อป้องกันหรือรักษาผมร่วง ทั้งในรูปแบบการนำมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร หรือผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง

วิธีการทดสอบประสิทธิภาพในการออกฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductases หรือ 5-alpha reductase

การทดสอบฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductases ห้องปฏิบัติการเรา สามารถรับบริการทดสอบตัวอย่าง ได้แก่ สมุนไพร, สารสกัด ทั้งในรูปแบบของเหลว ของกึ่งแข็งกึ่งเหลว หรือผง, ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง ได้แก่ ผลิตภัณฑ์แฮร์โทนิค, ผลิตภัณฑ์สเปรย์แบบไม่อัดแก๊ส เป็นต้น, ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร โดยเราจะทำการทดสอบระดับเซลล์ เพาะเลี้ยงเซลล์ PC3 แบบ2 มิติ ทดสอบการยับยั้งกิจกรรมของเอนไซม์ โดยใช้ colorimetric method ใน 96-well ปฏิกิริยาจะถูกวัดความดูดกลืนที่ความยาวคลื่น 340 nm โดยใช้เครื่อง microplate reader (Infinite M200 microplate reader, Tecan) หลังจากนั้นเราจะนำค่าที่ได้มาคำนวณร้อยละความสามารถในการออกฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductases ของตัวอย่างทดสอบ

เราสามารถรายงานผลการทดสอบในรูปแบบความสามารถการออกฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductases ของตัวอย่าง และ/หรือการรายงานผลการทดสอบ ในรูปแบบค่า IC50 (Inhibitory concentration at 50%)

โดยการรายงานผลทดสอบ สามารถรายงานผลได้ 2 แบบ ดังนี้

  1. การทดสอบความสามารถการออกฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductases
  2. การรายงานผลการทดสอบ โดยการคำนวณหาค่าความเข้มข้นของตัวอย่างที่ทำให้เกิดการออกฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ 5α-Reductases 50% (IC50, the half maximal inhibitory concentration) โดยเปรียบเทียบกับสารมาตรฐาน ซึ่งการรายงานผลแบบนี้เหมาะสมกับตัวอย่างวัตถุดิบ สมุนไพร สารสกัด ที่ต้องการทราบ %การนำตัวอย่างไปพัฒนาในผลิตภัณฑ์ต่อไป

Literature:

  • ศูนย์ผลิตและพัฒนาสื่อคอมพิวเตอร์เพื่อการศึกษา (C.A.I.) คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
    แหล่งที่มา: http://www.cai.md.chula.ac.th/lesson/lesson4410/data/hairs.htm สืบค้นวันที่ 21032567
  • แพทย์หญิงดวงกมล ทัศนพงศากุล แพทย์ประจำศูนย์ผิวหนัง โรงพยาบาลเวชธานี, “ ผมร่วง ” เกิดได้จากหลายสาเหตุ แหล่งที่มา:  https://www.vejthani.com/th สืบค้นวันที่ 21032567
  • 5α-Reductase แหล่งที่มา:  https://en.wikipedia.org/wiki/5%CE%B1-Reductase สืบค้นวันที่ 21032567
  • นศภ. พิชญา ทวีสุข, ผมบางศีรษะล้าน ควรใช้ยาอย่างไร, แหล่งที่มา:  https://pharmacy.mahidol.ac.th/dic/knowledge_full.php?id=28 สืบค้นวันที่ 21032567
  • Naphatsorn Kumara, Wandee Rungseevijitprapab, Nual-Anong Narkkhongc, Maitree Suttajitd, Chaiyavat Chaiyasut, 2011, 5-reductase inhibition and hair growth promotion of some Thai plants traditionally used for hair treatment, DOI: 10.1016/j.jep.2011.12.010 · Source: PubMed
  • Kathie P. Huang, Maryanne M. Senna, 2022, Hair Are the Rankings—5-α Reductase Inhibitors and Minoxidil in Male Androgenetic Alopecia, JAMA Dermatol. 2022;158(3):242-243.