การทำลายดีเอนเอของเซลล์ถุงลมปอดจากการออกซิไดซ์ด้วยสารสกัดจากฝุ่นละอองขนาดเล็ก PM 2.5 และ PM10 ในจังหวัดเชียงใหม่และลำพูน

Abstract

โครงการวิจัยคุณภาพอากาศจังหวัดเชียงใหม่และลําพูนในครั้งนี้ ได้ทําการเก็บตัวอย่าง อากาศเพื่อหาระดับทั้ง PM 10 และ PM 2.5 รายวัน ในตัวอย่างอากาศเชียงใหม่และลําพูน เป็นเวลา 1 ปี ตั้งแต่เดือนมิถุนายน 2548 ถึงเดือนพฤษภาคม 2549 ทําการเก็บตัวอย่างอากาศโดยเครื่องมือ Minivol Airmetric ซึ่งมีอัตราการไหลเข้าของอากาศเท่ากับ 5 ลิตรต่อนาที ตั้งเครื่องมือเก็บตัวอย่าง ฝุ่นขนาดเล็ก PM 2.5 คู่กับเครื่องเก็บตัวอย่าง PM 10 ในพื้นที่เดียวกันเพื่อสามารถหาสัดส่วนของ PM 2.5 ต่อ PM 10 ในระยะเวลาเดียวกัน การเลือกสถานที่ตัวแทนเก็บอากาศแยกเป็นกลุ่มพื้นที่ที่มี ภาวะมลพิษในอากาศแตกต่างกัน เปรียบเทียบกับพื้นที่ที่ชุมชนมีอุบัติการณ์ของโรคหอบหืดมาก จากพื้นที่ 3 แห่งในจังหวัดเชียงใหม่ ได้แก่ ตลาดวโรรส อําเภอเมือง พื้นที่ที่เป็นที่อยู่ของชุมชน และมีการจราจรแออัด ตลาดยางเนิ้ง อําเภอสารภี พื้นที่จราจรแออัดและเป็นพื้นที่ที่มีรายงาน อุบัติการณ์โรคมะเร็งปอดสูงที่สุดของจังหวัดเชียงใหม่ และบ้านเหมืองผ่า ตําบลริมเหนือ อําเภอแม่ ริม พื้นที่ที่เป็นที่อยู่ของชุมชนแต่ไม่มีการจราจรแออัด และอีก 2 แห่งในจังหวัดลําพูนได้แก่ บ้าน สันป่าฝ้าย ตําบลบ้านกลาง อําเภอเมือง พื้นที่ที่การจราจรไม่แออัดแต่อยู่ใกล้กับแหล่งนิคม อุตสาหกรรม และชุมชนไก่แก้ว ตําบลในเมือง อําเภอเมือง จังหวัดลําพูน พื้นที่ที่มีการจราจรแออัด ปานกลางและเป็นพื้นที่ที่มีการแยกขยะเผาพบว่าระดับฝุ่นขนาดเล็กทั้ง PM 2.5 และ PM 10 ในอากาศของจังหวัดเชียงใหม่และลําพูน จะเปลี่ยนแปลงตามลักษณะฤดูกาลและพื้นที่ ระดับในอากาศจังหวัดเชียงใหม่และลําพูนในช่วงฤดู หนาวจะสูงกว่าช่วงฤดูร้อน-ฝน ระดับอนุภาคฝุ่น PM 2.5 และ PM 10 จะมีค่าสูงในพื้นที่ใน ชุมชนเมืองและมีการจราจรหนาแน่น ได้แก่ ตลาดวโรรส และอําเภอสารภี จังหวัดเชียงใหม่ ในขณะที่พื้นที่ที่อยู่ชนบท เช่นพื้นที่บ้านเหมืองผ่า ตําบลริมเหนือ อําเภอแม่ริมจะมีระดับ PM 10 ที่ ต่ํากว่า ระดับรายวันของ PM 10 และ PM 2.5 ในช่วงฤดูร้อน-ฝน จะอยู่ในชาวงเกณฑ์มาตรฐานที่ ยอมรับได้ แต่จะสูงขึ้นในฤดูหนาว โดยเฉพาะในเดือนมีนาคม 2549 พบว่าระดับฝุ่นขนาดเล็กมีค่า เกินเกณฑ์มาตรฐานที่ยอมรับได้เกือบตลอดทั้งเดือน อัตราส่วนของ PM 2.5 ต่อ PM 10 มีการ เปลี่ยนแปลงขึ้นกับฤดูกาลเช่นเดียวกัน และได้รับอิทธิพลมาจากการเผา เช่นการเผาในที่โล่ง และ การเผาไหม้จากรถยนต์ PM 2.5 มีค่าประมาณ 40 – 50 % ของ PM 10 แต่จะเพิ่มขึ้นถึง 50 – 70 % ในฤดูหนาว ซึ่งค่าที่เพิ่มขึ้นแสดงว่ามีระดับ PM 2.5 สูงขึ้น โดยที่ระดับอนุภาค PM 2.5 มีสาเหตุ สําคัญจากการเผาป่าหรือการเผาในที่โล่ง จะเห็นว่าอัตราส่วนของ PM 2.5 ต่อ PM 10 ในอากาศ จากจังหวัดเชียงใหม่ จะมีค่าสูงขึ้นเมื่อระดับ PM 2.5 ในอากาศมีเพิ่มขึ้น ซึ่งจะเห็นว่าในช่วงเวลาฤดู หนาวที่ระดับ PM 2.5 ในอากาศเชียงใหม่เพิ่มขึ้น จึงทําให้อัตราส่วนของ PM 2.5 ต่อ PM 10 สูงขึ้น อัตราส่วนของ PM 2.5 ต่อ PM 10 จะมีค่าเพิ่มมากขึ้นในฤดูหนาว ซึ่งเป็นช่วงที่จังหวัดเชียงใหม่และ ลําพูนประสบปัญหาของการมีการเผาไหม้ ทั้งจากไฟป่าและการเผาในที่โล่งเพื่อการเกษตร จากการวิเคราะห์ดูอัตราส่วนการกระจายของอนุภาคฝุ่น PM 2.5 ต่อ PM 10 ในตัวอย่าง อากาศแต่ละพื้นที่ในจังหวัดเชียงใหม่และลําพูน อัตราส่วนการกระจายของ PM 2.5 ใน PM 10 ใน อากาศของจังหวัดเชียงใหม่และลําพูนจะมีค่าประมาณ 50 % ในช่วงฤดูร้อน-ฝน ซึ่งเป็นอัตราส่วน ที่ใกล้เคียงกับการศึกษาในประเทศแถบเอเซียน 5 ประเทศได้แก่ ฟิลิปปินส์ ฮ่องกง เกาหลีใต้ เวีย ตนามและประเทศญี่ปุ่นปริมาณของ PM 2.5 จะมีประมาณ 45 % ของปริมาณ PM 10 ทั้งนี้ อัตราส่วนของ PM 2.5 ต่อ PM 10 ในอากาศจากจังหวัดเชียงใหม่และลําพูน จะมีค่าสูงขึ้นเมื่อระดับ PM 2.5 ในอากาศมีเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในช่วงฤดูหนาวที่ระดับ PM 2.5 ในอากาศเชียงใหม่เพิ่มขึ้น ทําให้อัตราส่วนของ PM 2.5 ต่อ PM 10 สูงขึ้น อัตราส่วนของ PM 2.5 ต่อ PM 10 ที่มีค่าเพิ่มมาก ขึ้นในฤดูหนาว เป็นช่วงที่จังหวัดเชียงใหม่และลําพูนประสบปัญหาของการมีการเผาไหม้ ทั้งจาก ไฟป่าและการเผาในที่โล่งเพื่อการเกษตร จึงทําให้ระดับ PM 2.5 ในอากาศเพิ่มขึ้น จากการศึกษาถึงความเป็นพิษของเซลล์เยื่อบุผิวของทางเดินหายใจในสภาวะที่ถูกกระตุ้น ด้วยสารสกัดจากอนุภาคฝุ่นขนาดเล็ก PM 10 และ PM 2.5 ในครั้งนี้ พบว่าสารสกัดจากตัวอย่าง อนุภาคฝุ่นจากพื้นที่ต่าง ๆ ในจังหวัดเชียงใหม่และลําพูนมีความเป็นพิษประมาณ 20 – 40 % ต่อ เซลล์เพาะเลี้ยงที่ทดสอบ ได้แก่ เซลล์ถุงลมปอด (alveolar type II cell lines, A-549) เซลล์เม็ดเลือด ขาวจากปอด (alveolar macrophage, MSH) และเซลล์เยื่อบุผิวหลอดลม (bronchial epithelial cell, BEAS-2B) จากการทดสอบโดย MTT พบว่าสารสกัดจากอนุภาคฝุ่นขนาด PM 2.5 มีความเป็นพิษ มากกว่าสารสกัดจากอนุภาคฝุ่นขนาด PM 10 และทําให้มีการทําลายดีเอนเอของเซลล์เพาะเลี้ยงให้ แตกหักจากการเกิด DNA ladder ซึ่งเห็นได้ในตัวอย่างสารสกัดจากอนุภาคฝุ่น PM 2.5 ผลของสารสกัดจากตัวอย่างอนุภาคฝุ่นขนาด PM 2.5 และ PM 10 ต่อปริมาณโปรตีนที่ เกี่ยวข้องกับโรคหอบหืด IL-6, IL-8 ในเซลล์เยื่อบุผิวหลอดลมปอดและเซลล์ปอด พบว่าตัวอย่าง อากาศที่เก็บในช่วงฤดูร้อน-ฝน (เดือนมิถุนายน – กันยายน) ไม่สามารถกระตุ้นการหลั่ง IL-6 และ IL-8 แต่ตัวอย่างสารสกัดที่เก็บในช่วงฤดูหนาว (เดือนธันวาคม - มีนาคม) สามารถกระตุ้นการหลั่ง ของไซโตคายน์ทั้งสองชนิดทั้งในเซลล์เพาะเลี้ยง BEAS-2B ซึ่งเป็น human lung epithelial cells และเซลล์ปอด 4-549 อย่างไรก็ตามฤทธิ์ในการกระตุ้นจากตัวอย่างอากาศแต่ละพื้นที่จะต่าง ๆ กัน และตัวอย่างสกัดจากแต่ละเดือนมีความแตกต่างของความแรงในการกระตุ้นการหลั่งสารดังกล่าว จากการตรวจวัดระดับไซโตคายน์ IL-6 และ IL-8 ในซีรั่มของประชากรในพื้นที่ที่เก็บ อากาศ 3 แห่ง คือ อ.สารภี จังหวัดเชียงใหม่ และชุมชนบ้านกลาง กับชุมชนไก่แก้ว จังหวัดลําพูน โดยเก็บตัวอย่างเลือดจากประชากรทั้งหมด 50 ราย แบ่งเป็นคนปกติ 32 รายและมีประวัติโรคหอบ หด 18 รายในเดือนมีนาคม 2549 ซึ่งเป็นเดือนที่พบว่าระดับฝุ่น PM มีค่าสูงที่สุดของปี พบว่าระดับ IL-6 และ IL-8 ในคนปกติและผู้ที่มีประวัติโรคหอบหืดไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญทาง สถิติ แต่เป็นที่น่าสังเกตว่าระดับ IL-6 และ IL-8 ในอาสาสมัครจากอําเภอสารภีมีระดับที่สูงกว่า อาสาสมัครจากลําพูนอย่างมีนัยสําคัญทางสถิติ

Author

รศ.ดร.อุษณีย์ วินิจเขตคำนวน

Journal

สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย 2550

Keywords

ถุงลมปอด, ฝุ่นละออง, PM2.5, PM10, เชียงใหม่, ลำพูน, เครื่องมือเก็บอากาศ, Airmetric minivolume portab

References

no link