วิตามินดีใช้เป็นยาฆ่าแบคทีเรียได้

เราทราบว่าแสงอาทิตย์สามารถฆ่าเชื้อวัณโรคได้มามากกว่า 100 ปีแล้ว แต่เราเพิ่งจะเริ่มเข้าใจว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไรก็ตอนนี้เอง

ในปี 1895 Niels Finsen ชาวเดนมาร์ก ค้นพบวิธีที่สามารถฆ่าเชื้อวัณโรคอย่างมีประสิทธิผล เขาให้คนไข้ที่ติดเชื้อวัณโรคที่ผิวหนัง (lupus vulgaris) โดนแสงที่มีความเข้มสูงจากหลอดไฟฟ้า การให้ส่วนของผิวหนังที่ติดเชื้อโดนแสงเข้มๆแบบนี้ทำให้ผิวไหม้ในระดับปานกลาง (moderate sunburn) ผิวหนังชั้นบนๆก็จะลอกออกไป เหลือไว้แต่ผิวชั้นล่างที่ไม่ติดเชื้อ วิธีการรักษาโดยใช้แสงนี้รักษาโรคได้ถึง 95% ของคนที่ติดเชื้อ

Finsen ได้รางวัลโนเบลในปี 1903 จากการค้นพบนี้ และปี 1905 Robert Koch ก็ได้รางวัลโนเบลจากการค้นพบเชื้อที่ก่อโรควัณโรค ต่อมาปี 1952 Selman และ Waksman จึงได้รางวัลโนเบลจากการค้นพบยา streptomycin ยาตัวแรกที่ใช้รักษาโรคนี้ได้ และตอนนี้มากกว่าศตวรรษถัดมา เราจึงเพิ่งเริ่มจะเข้าใจว่าแสงอาทิตย์ฆ่าเชื้อโรคได้อย่างไร

Dr. Liu ได้รายงานในวารสาร Science ว่าแสงอาทิตย์ทำเช่นนั้นได้ โดยมันไปเพิ่มการสร้างโปรตีนที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อโรคผ่านการสร้างวิตามินดี
โดยปกติสิ่งมีชีวิตทั่วไปสามารถผลิตโปรตีนที่ฆ่าเชื้อโรค ทั้งไวรัส แบคทีเรีย รา โปรโตซัวได้อยู่แล้ว สำหรับมนุษย์ เราสร้างโปรตีนเหล่านี้ที่เซลล์ผิวหนัง และเซลล์เม็ดเลือดขาว โปรตีนบางตัวมีอยู่ตลอดเวลาในร่างกาย บางตัวถูกสร้างขึ้นเมื่อมีการกระตุ้นเท่านั้น เช่นเวลาที่เราได้รับบาดเจ็บ หรือมีแบคทีเรียเข้ามาในร่างกาย โปรตีนเหล่านี้ตัวที่มีการศึกษากันมากได้แก่ LL-37 หรือ cathelicidin
นอกจากฆ่าเชื้อโรคได้แล้ว LL-37 ยังมีฤทธิ์ช่วยให้แผลหายเร็วด้วย โดยกระตุ้นการสร้างเส้นเลือด ช่วยให้เซลล์ผิวหนังโตมาปิดแผลเร็วขึ้น และยังกระตุ้นเซลล์เม็ดเลือดขาวให้มารวมพลที่แผลได้

ในการศึกษาล่าสุดพบว่า วิตามินดีควบคุมการสร้าง LL-37ได้ โดยมันเพิ่มระดับของ LL-37ในเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่งและในเซลล์ผิวหนัง

ต่อมาก็มีคำถามว่า ทำไมร่างกายจะต้องมีกลไกให้สร้างโปรตีนที่ฆ่าเชื้อโรคได้เวลาที่โดนแสงแดด??
ในแสงอาทิตย์ โดยเฉพาะในช่วงของ UVB สามารถทำให้ผิวไหม้ได้ โดยการทำลายไขมันและ DNA ของเซลล์ผิวหนัง ในขณะเดียวกันแสงอาทิตย์ยังกระตุ้นการสร้างโปรตีนที่มีฤทธิ์กดภูมิคุ้มกันในผิวหนัง สองตัวคือ วิตามินดี และ alpha-MSH ซึ่งช่วยลดการอักเสบด้วยกลไกที่ต่างกัน
เชื่อว่าการที่แสง UVB กดภูมิคุ้มกันเป็นวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นเพื่อช่วยควบคุมการอักเสบให้ลดลง จากการที่แสง UVBมีผลทำลายผิวหนัง การลดการอักเสบก็คือช่วยลดอาการปวด บวม แดง ร้อน แต่ว่าผลข้างเคียงก็คือการกดภูมิคุ้มกันก็ทำให้เราติดเชื้อง่ายขึ้นด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์นี้ที่ผิวหนังมีการถูกทำลาย ดังนั้นจึงต้องมีอีกกลไกมาช่วยให้ผิวหนังเราแข็งแรงขึ้น ซึ่งก็มาจากวิตามินดีนี่เอง วิตามินดีกระตุ้นการสร้าง LL-37

ในการทดลอง พบว่า LL-37 มีปริมาณมากใน vacuole ของเซลล์เม็ดเลือดขาวที่กินแบคทีเรียเข้าไป และมันฆ่าเชื้อวัณโรคได้ และเซลล์จะฆ่าเชื้อได้ดีขึ้นถ้าได้รับวิตามินดี Dr. Liu สรุปว่าแสงอาทิตย์กระตุ้นการสร้างวิตามินดี ซึ่งวิตามินดีก็ไปเพิ่มความสามารถในการฆ่าเชื้อโรคของเซลล์เม็ดเลือดขาวโดยผ่าน LL-37นี้

การค้นพบนี้อาจช่วยอธิบายว่าทำไมคนผิวดำจึงมีการติดเชื้อวัณโรคมากกว่า
การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าคนผิวดำมีระดับวิตามินดีในเลือดต่ำกว่าคนผิวขาว ซึ่งก็เป็นเพราะพวกเขาโดนแสงUV น้อยกว่าจากการที่มีเมลานินมากกว่า นอกจากนี้ Dr. Liu ยังพบว่าเซลล์เม็ดเลือดขาวที่เลี้ยงด้วยน้ำเลือดของคนผิวขาวมีระดับ cathelicidin มากกว่าเซลล์เม็ดเลือดขาวที่เลี้ยงด้วยน้ำเลือดของคนผิวดำถึงสองเท่า และถ้าเติมวิตามินดีลงไปก็จะทำให้ระดับ catehlicidin เพิ่มมาเท่ากันได้ ซึ่งนี่ชี้ให้เห็นว่าถ้าเราให้วิตามินดีแก่คนผิวดำเพิ่มขึ้นก็อาจจะช่วยให้คนผิวดำฆ่าเชื้อวัณโรคได้ดีขึ้น

คำถามต่อมาก็คือ แล้วระดับของแสงอาทิตย์และวิตามินดีที่เหมาะสมควรจะเป็นเท่าไรกันแน่???
เราควรจะปรับระดับความต้องการวิตามินตามสีผิวด้วยหรือเปล่า?
ปัจจุบัน ระดับของวิตามินดีที่แนะนำให้กินนั้น เป็นระดับที่ช่วยให้กระดูกแข็งแรงเท่านั้น แต่การศึกษาถึงผลของวิตามินดีกับภูมิคุ้มกันของร่างกายนั้นชี้ว่า เราอาจต้องการวิตามินดีเพิ่มขึ้น ถึงแม้ว่าตอนนี้จะยังไม่มีข้อสรุป แต่ในอนาคตเราอาจจะมียาต้านเชื้อโรคราคาถูกได้ เพราะมันเป็นยาที่กระตุ้นให้ร่างกายของเราสร้างโปรตีนที่ฆ่าเชื้อขึ้นมาเอง

ข้อมูลจาก
-Fighting infections with vitamin D. Nature Medicine. 2006;12(4):388-390
-Toll-Like Receptor Triggering of a Vitamin D-Mediated Human Antimicrobial Response. Liu PT, et al. Science. 2006;

สรุปว่า วิตามินดี มีฤทธิ์ทั้งกดและเพิ่มภูมิคุ้มกัน
ฤทธิ์ที่กดภูมิคุ้มกันก็เป็นในแง่ที่ลดการอักเสบ ปวด บวม แดง ร้อน
ฤทธิ์ที่เพิ่มภูมิคุ้มกันก็คือไปเพิ่ม LL-37 ทำให้เซลล์ฆ่าเชื้อได้ดีขึ้น