การควบคุมการสร้างเมลานิน — ในระดับยีน (พันธุกรรม) แนวคิดใหม่ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เพื่อผิวที่ขาวใส

เรื่องที่ผมจะคุยต่อไปนี้ เป็นเรื่องที่เข้าใจยากมาก โดยเฉพาะถ้าคุณไม่มีความรู้เรื่องพันธุกรรมมาก่อน แต่ผมได้ย่อยข้อมูลทั้งหมด และเขียนให้อ่านง่าย ไม่ซับซ้อนเกินไป   ขอให้คุณทำความเข้าใจตามช้าๆ นะครับ   ถ้าคุณเข้าใจเรื่องนี้ดีแล้ว ผมมั่นใจว่า คุณจะเข้าใจหลักการที่อยู่เบื้องหลังแนวความคิดนี้ได้

ขอเริ่มเลยนะครับ ...

การผลิตเม็ดสีเมลานินเป็นผลจาก 2 ปัจจัยหลัก ดังนี้

• พันธุกรรม — เป็นตัวที่กำหนดสีผิวของแต่ละเชื้อชาติ สิ่งแวดล้อมไม่มีผลต่อปัจจัยตัวนี้

• รังสี UV — เป็นปัจจัยสำคัญที่กระตุ้นให้มีการสร้างเมลานินและสิ่งแวดล้อมจะมีผลต่อปัจจัยนี้

ความรู้พื้นฐาน

รังสี UV สามารถกระตุ้นให้เกิดการสร้างเม็ดสีเมลานินได้ 2 วิธี ตามรูป ดังนี้

l) กระตุ้นเซลล์เมลาโนไซต์โดยตรง รังสี UV จะไปกระตุ้นเซลล์เมลาโนไซต์โดยตรง ให้มีการสร้างเม็ดสีเมลานิน โดยจะกระตุ้นให้เอ็นไซม์ Tyrosinase ทำงานมากขึ้น ผลที่ได้คือ เมลานินมากขึ้นนั่นเอง ll) กระตุ้น Keratinocyte รังสี UV จะไปกระตุ้นเซลล์คีราติโนไซต์ให้หลั่งสารหลายตัวออกมา ตัวที่สำคัญคือ α-MSH (อ่านว่า : แอลฟ่า เอ็มเอสเอ็ซ) ซึ่งตัวนี้จะไป

• กระตุ้นการสร้างเมลานิน และ...

• กระตุ้นให้ MITF ทำงาน

สารในกลุ่มไวท์เทนนิ่งส่วนใหญ่จะมุ่งเน้นที่บทบาทในการยับยั้งการทำงานของเอ็นไซม์ Tyrosinase ซึ่งแต่ละตัวก็เน้นไปยังกลไกที่แตกต่างกันไป รวมไปถึงความแรงในการยับยั้งการทำงานของเอ็นไซม์ ดังนั้นผมจะไม่พูดย้ำในเรื่องการควบคุมการสร้างเมลานินในระดับเอ็นไซม์   แต่ในบทความนี้ ผมจะขอเน้นไปที่บทบาทที่เกี่ยวข้องกับยีนที่ควบคุมการจำลองแบบเอ็นไซม์ Tyrosinase และเอ็นไซม์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

อ่านดูแล้วอาจจะงง?... ให้ติดตามต่อแล้วกันครับ

นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่า Microphtalmia-associated transcription factor (จำง่ายๆ — MITF ก็พอครับ) เป็นหน่วยหนึ่งทางพันธุกรรมที่ ควบคุมเซลล์เมลาโนไซต์ ให้ทำงานดังนี้

• ให้สร้างเม็ดสีเมลานิน

• แบ่งตัวเพิ่มจำนวน และ

• วงจรชีวิตของเซลล์

มีงานวิจัยที่ระบุว่า MITF มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการจำลองแบบของเอ็นไซม์ที่ใช้ในการผลิตเม็ดสีเมลานิน (Tyrosinase, TRP-1 และ TRP-2)

จากที่กล่าวมานี้ เราจะเห็นว่ามีแต่การกระตุ้นให้สร้างเมลานิน โดยเริ่มจากรังสี UV   แต่ในธรรมชาติจริงๆ เมื่อมีการกระตุ้น ก็ต้องมีการยับยั้งการสร้างเม็ดสีเมลานินควบคู่กันไปด้วย ทุกอย่างจึงจะอยู่ในสมดุลย์ได้ ไม่เช่นนั้นก็จะมีสร้างเม็ดสีไปเรื่อยๆ — ไม่รู้จบ จึงต้องมีกระบวนการควบคุมโดยธรรมชาตินี้ขึ้นมา

จากการศึกษาวิจัยพบว่า Transforming Growth Factor - β1 (จำง่ายๆ ว่า TGF-β1 ออกเสียง ทีจีเอฟเบต้าวัน) ซึ่งปกติแล้วสารตัวนี้มีบทบาทเกี่ยวข้องกับกระบวนการแบ่งตัวของเซลล์ การปรับและพัฒนาตัวเองของเซลล์ให้โตขึ้น แต่จากงานวิจัยล่าสุดพบว่า TGF-β1 สามารถยับยั้งการสร้างเม็ดสีเมลานินได้ด้วย

จากรูป จะเห็นว่า TGF-β1 (เป็นตัวควบคุมที่พบในธรรมชาติ โดยจะไปยับยั้งการสร้างเมลานิน) จะไปจับกับ TGF-β receptor ที่ผนังของเซลล์เมลาโนไซต์   ผลจากการจับตัวกันนี้ จะไปกระตุ้นกลไกภายในเซลล์เมลาโนไซต์ ให้ลดการสร้างเม็ดสีเมลานินลง โดย :

• ลดการทำงานของเอ็นไซม์ Tyrosinase

• ลดการทำงานของ MITF และ

• ลดการผลิต MITF ด้วย  

นอกจากนี้ยังมีหลักฐานว่า การควบคุมการสังเคราะห์เมลานินนี้ เกิดขึ้นที่ระดับเซลล์คีราติโนไซต์ และ TGF-β1 ก็มีผลที่ระดับนี้ด้วยเช่นกัน

เมื่อผิวหนังถูกรังสี UV จะกระตุ้นให้มีการสร้างเม็ดสีเมลานินเกิดขึ้น ทั้งที่ระดับเซลล์เมลาโนไซต์และผ่านทางเซลล์คีราติโนไซต์ ทำให้เกิดเม็ดสีเมลานินจำนวนมากขึ้นมา   จากนั้น เซลล์คีราติโนไซต์จะหลั่งสาร TGF-β1 ออกมาเพื่อหยุดการสร้างเมลานิน (ให้อยู่ในระดับพอเหมาะที่สมดุลย์) — ทั้งหมดนี้เป็นกลไกในการควบคุมตามธรรมชาติ โดย TGF-β1 จะไปจับกับ TGF-β receptor (ดังรูป) แล้วก็จะเกิดกระบวนการยับยั้งตามมา

สรุป เซลล์เมลาโนไซต์จะสร้างเอ็นไซม์ (เช่น Tyrosinase) ให้เหมือนกันได้ทั้งหมด ก็ต้องมีแม่พิมพ์ที่ดี — แม่พิมพ์ดังกล่าวนั้น ก็คือ MITF

MITF จึงเปรียบได้กับแม่พิมพ์   ดังนั้นถ้าแม่พิมพ์เสียหายหรือผิดปกติไปจากเดิม ก็จะมีผลให้สินค้าที่ผลิตจากแม่พิมพ์นั้นผิดไปด้วย ... พอเข้าใจนะครับ

ในธรรมชาติ เมื่อเม็ดสีเมลานินถูกผลิตมากขึ้นถึงจุดหนึ่ง ก็จะมีการหลั่ง TGF-β1 ออกมาจากเซลล์คีราติโนไซต์ เพื่อไปลดการสร้างเมลานิน