ข้อมูลบริการทดสอบประสิทธิภาพเกี่ยวกับกลไก Autophagy
บริษัท วิสไบโอ (VISBIO) จำกัด มีบริการทดสอบประสิทธิภาพเกี่ยวกับกลไก Autophagy ได้กับทุกผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมสุขภาพและความงาม, อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม หรือ อุตสาหกรรมยา
ออโตฟาจี้ เป็นกระบวนการสำคัญในการกำจัดและรีไซเคิลส่วนประกอบภายในเซลล์ที่เสื่อมสภาพหรือไม่จำเป็น ซึ่งมีความสำคัญต่อการชะลอวัย การรักษาสมดุลภายในเซลล์ (cellular homeostasis) และการตอบสนองต่อความเครียดต่าง ๆ เช่น การขาดสารอาหาร นอกจากนี้ ยังเกี่ยวข้องกับโรคภัยต่างๆ เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคมะเร็ง และโรคโครห์น ดังนั้น การทดสอบกลไกดังกล่าว จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากผลิตภัณฑ์นั้นมีส่วนประกอบที่อ้างว่าช่วยส่งเสริมกลไก ผลการทดสอบ จะเป็นหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือให้กับผลิตภัณฑ์ของท่าน และยังสามารถนำไปต่อยอดในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ หรือปรับปรุงสูตรผลิตภัณฑ์เดิมให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
กลไกการทำงานของ Autophagy
ออโตฟาจี้ เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน โดยสามารถแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอนหลัก ได้แก่
- Initiation (การเริ่มต้น): เมื่อเซลล์ได้รับสัญญาณความเครียด เช่น การขาดสารอาหาร หรือความเสียหายของ DNA จะมีการกระตุ้นโปรตีน kinase ที่เกี่ยวข้องกับ ออโตฟาจี้ ทำให้เกิดการสร้าง phagophore ซึ่งเป็นโครงสร้างคล้ายถุงที่เป็นจุดเริ่มต้นของ autophagosome
- Elongation (การขยายตัว): phagophore จะขยายตัวและห่อหุ้มส่วนประกอบภายในเซลล์ที่เสื่อมสภาพหรือไม่จำเป็น เช่น mitochondria ที่เสียหาย หรือโปรตีนที่รวมตัวกันเป็นก้อน (protein aggregates)
- Maturation (การเติบโตเต็มที่): เมื่อ phagophore ขยายตัวจนสมบูรณ์ จะกลายเป็น autophagosome ซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีเยื่อหุ้มสองชั้น
- Fusion and degradation (การหลอมรวมและการย่อยสลาย): autophagosome จะหลอมรวมกับ lysosome ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่มีเอนไซม์ที่สามารถย่อยสลายสารต่างๆ ภายในเซลล์ ทำให้ส่วนประกอบภายใน autophagosome ถูกย่อยสลายและนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ความหมายและความสำคัญ ด้านสุขภาพและความงาม
ออโตฟาจี้ เป็นกระบวนการที่เซลล์สามารถกำจัดส่วนประกอบที่เสียหายหรือไม่จำเป็น เช่น โปรตีนเสียหายหรือออร์แกเนลล์ที่เสื่อมสภาพ กระบวนการนี้ช่วยให้เซลล์สามารถรักษาความสมดุลและความมีชีวิตชีวาได้ดีขึ้น ในช่วงที่มีความเครียดหรือขาดสารอาหาร ออโตฟาจี้จะช่วยให้เซลล์สามารถนำส่วนประกอบเหล่านี้กลับมาใช้ใหม่เพื่อผลิตพลังงานและวัสดุสำหรับการสร้างเซลล์ใหม่
ความสำคัญในด้านสุขภาพ
ออโตฟาจี้ มีบทบาทสำคัญในการป้องกันโรคหลายชนิด รวมถึงโรคมะเร็ง โรคเบาหวาน และโรคทางระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์และพาร์กินสัน กระบวนการออโตฟาจี้ ช่วยในการกำจัดโปรตีนที่ไม่พึงประสงค์และออร์แกเนลล์ที่เสื่อมสภาพ ซึ่งเป็นการลดความเสี่ยงในการเกิดโรคเหล่านี้
นอกจากนี้ ยังมีบทบาทในการเพิ่มอายุขัยของเซลล์และการรักษาสุขภาพของระบบภูมิคุ้มกัน การวิจัยในสัตว์ทดลองพบว่าการกระตุ้นออโตฟาจี้ สามารถเพิ่มอายุขัยและลดการเสื่อมสภาพของเซลล์ในสัตว์ได้
ความสำคัญในด้านความงาม
ด้านความงามออโตฟาจี้ มีบทบาทสำคัญในการรักษาสภาพผิวและชะลอการเกิดริ้วรอย กระบวนการนี้ช่วยในการกำจัดเซลล์ผิวที่เสื่อมสภาพและกระตุ้นการสร้างเซลล์ผิวใหม่ที่มีสุขภาพดี ส่งผลให้ผิวดูสดใสและอ่อนเยาว์ขึ้น
งานวิจัยมีการศึกษาเกี่ยวกับสารประกอบธรรมชาติหลายชนิดที่ส่งผลต่อการกระตุ้นกลไกออโตฟาจี้ ในเซลล์ ซึ่ง ออโตฟาจี้ เป็นกระบวนการทางชีวภาพที่ช่วยให้เซลล์สามารถกำจัดส่วนประกอบที่เสียหายหรือไม่ต้องการ และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งสำคัญต่อการรักษาสุขภาพของเซลล์ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า Resveratrol ซึ่งเป็นสารประกอบที่พบในองุ่นแดง และ Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักในชาเขียว สามารถกระตุ้นกระบวนการออโตฟาจี้ ในเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สารเหล่านี้ช่วยลดการอักเสบและกระตุ้นการสร้างคอลลาเจนในเซลล์ผิว ทำให้ผิวเรียบเนียนและกระชับขึ้น นอกจากนี้ การกระตุ้นออโตฟาจี้ ยังช่วยป้องกันโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง เบาหวาน และโรคทางระบบประสาท
Resveratrol มีการวิจัยที่แสดงให้เห็นว่า มันสามารถยับยั้ง mTOR ซึ่งเป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่หยุดกระบวนการ ออโตฟาจี้ โดย Resveratrol จะกระตุ้นการทำงานของ SIRT1 ซึ่งส่งผลให้เกิดการกระตุ้นออโตฟาจี้ ในเซลล์ ส่วน EGCG จากชาเขียวก็มีผลในการกระตุ้นออโตฟาจี้ เช่นกัน โดยสามารถลดการอักเสบและส่งเสริมการสร้างคอลลาเจนในเซลล์ผิว
แนวทางการพัฒนาผลิตภัณฑ์
การพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่ส่งเสริมกระบวนการออโตฟาจี้ ควรคำนึงถึงประเด็นสำคัญดังนี้
- การคัดเลือกส่วนประกอบ: เลือกใช้ส่วนประกอบที่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์สนับสนุนว่าสามารถส่งเสริม autophagy ได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
- การออกแบบและพัฒนาสูตร: คิดค้นและพัฒนาสูตรผลิตภัณฑ์ให้มีส่วนประกอบที่เหมาะสมและสอดคล้องกับกลไกการทำงานของออโตฟาจี้
- การควบคุมคุณภาพ: ควบคุมคุณภาพของวัตถุดิบและกระบวนการผลิต เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ
- การทดสอบประสิทธิภาพและความปลอดภัย:เมื่อพัฒนาสูตรสำเร็จ ควรนำผลิตภัณฑ์ทำการทดสอบประสิทธิภาพ ระดับห้องปฏิบัติการ เพื่อยืนยันประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
วิธีการทดสอบประสิทธิภาพเกี่ยวกับกลไก Autophagy
ออโตฟาจี้ เป็นกระบวนการสำคัญในการกำจัดและรีไซเคิลส่วนประกอบภายในเซลล์ที่เสื่อมสภาพหรือไม่จำเป็น ซึ่งมีความสำคัญต่อการรักษาสมดุลภายในเซลล์ (cellular homeostasis) โดยทางห้องปฏิบัติการเราทำการทดสอบด้วยชุดตรวจ Autophagy LC3-antibody based kit ซึ่งใช้หลักการวัดการเปลี่ยนแปลงของโปรตีน LC3 ซึ่งเป็นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ autophagy โดยในสภาวะปกติ LC3 จะอยู่ในรูป LC3-I แต่เมื่อเกิด autophagy LC3-I จะเปลี่ยนเป็น LC3-II และจับกับ autophagosome ซึ่งเป็นโครงสร้างที่เกิดขึ้นในขั้นตอน autophagy
การทดสอบนี้ใช้แอนติบอดีที่จำเพาะต่อ LC3 ด้วยสารเรืองแสง เพื่อตรวจจับ LC3-II ที่จับกับ autophagosome โดยอาศัยหลักการที่ว่า LC3-I ที่ไม่ได้จับกับ autophagosome จะถูกชะล้างออกไปในขั้นตอนการเตรียมตัวอย่าง ทำให้สามารถแยก LC3-II ออกจาก LC3-I ได้
จุดประสงค์เพื่อวัดระดับของ autophagy ในตัวอย่าง ดังนั้น หากตัวอย่างมีค่า LC3-II สูง แสดงว่ามีการเกิด autophagy ในระดับสูง ในทางกลับกัน หากตัวอย่างมีค่า LC3-II ต่ำ แสดงว่ามีการเกิด autophagy ในระดับต่ำ
Literature:
- Danielle Glick, Sandra Barthand Kay F. Macleod, 2010, Auto phagy: cellular and molecular mechanisms. J Pathol. 221(1): 3–12.
- Auto phagy in the Pathogenesis of Disease
- Hae-Suk Kim, Michael J. Quon, Jeong-a Kim. 2014. New insights into the mechanisms of polyphenols beyond antioxidant properties; lessons from the green tea polyphenol, epigallocatechin 3-gallate. Redox Biol. 187–195.