RESEARCH DESCRIPTION

Project Name: ผลของสารสกัดขมิ้นชันต่อสภาวะระบบประสาทอัตโนมัติในหัวใจของหนูขาวที่มีภาวะอ้วน (Effects of curcuminoids on cardiac autonomic status in obese rats)

Researcher: Anchalee Pongchaidecha

Organization:Medicine/Physiology

Time:1 October 2006 - 30 September 2007

RESEARCHER

  1. Anchalee Pongchaidecha (Head of project)
  2. Nipon Chattipakorn (Corporate person of project)
  3. Narissara Lailerd (Corporate person of project)

BUDGET

  1. BioMedical Engineering Center 166,250 Baht

ABSTRACT

ภาวะอ้วน (obesity) ที่เกิดขึ้นอย่างแพร่หลายในประเทศที่มีการพัฒนาแล้วและมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นในประเทศที่กำลังพัฒนา  เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมในชีวิตประจำวัน เช่น ค่านิยมที่มากขึ้นในการบริโภคอาหารประเภทจานด่วนซึ่งมีปริมาณไขมันประกอบอยู่มาก  ร่วมกับขาดการออกกำลังกาย หรือ ออกกำลังกายน้อยเนื่องจากมีการใช้อุปกรณ์อำนวยความสะดวกต่างๆ มากขึ้น  ในปัจจุบัน ภาวะอ้วนจัดเป็นปัญหาสาธารณสุขที่ต้องการแก้ไขอย่างเร่งด่วนในหลายๆ ประเทศ  เนื่องจากภาวะอ้วนมักพบร่วมกับอุบัติการณ์การเกิดโรคเบาหวานชนิดที่ 2 (diabetes mellitus type 2)   ซึ่งโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ที่เกิดขึ้นนี้จะมีความสัมพันธ์กับกลุ่มพยาธิสภาพอื่น ๆ นอกจากภาวะอ้วน ได้แก่ ระดับไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride; TG) ในเลือดสูงกว่าปกติ (hypertriglyceride)  ความทนทานต่อกลูโคสบกพร่อง (impaired glucose tolerance) และภาวะดื้อต่ออินซูลิน (insulin resistance; IR)  ซึ่งกลุ่มภาวะความผิดปกติเหล่านี้จะเรียกว่า metabolic syndrome (MS) หรือ syndrome X   โดยที่ภาวะ MS นี้นอกจากจะทำให้เกิดโรคเบาหวานแล้ว  ผู้ป่วยจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือดซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งของการตายก่อนวัยอันสมควร (premature death) (1)
ในปัจจุบันเป็นที่ยอมรับกันว่าภาวะอ้วนและ ภาวะดื้อต่ออินซูลินเป็นพยาธิสภาพที่เกี่ยวข้องกับกลไกการเกิด syndrome X (1)   ภาวะดื้อต่ออินซูลินเป็นพยาธิสภาพที่ความไวของเนื้อเยื่อเป้าหมายในการตอบสนองต่อฮอร์โมนอินซูลินลดลง  ซึ่งมีผลต่อเมตาบอลิซึม (metabolism) ของสารอาหารทั้งคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน  ถึงแม้ว่าภาวะดื้อต่ออินซูลินเป็นพยาธิสภาพที่พบเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการเมตาบอลิซึม ต่างๆ  อย่างไรก็ตามกลไกการเกิดและการพัฒนาของภาวะนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจชัดเจน  จากรายงานความสัมพันธ์ระหว่าง ภาวะอ้วนและอุบัติการณ์การเกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินกับโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ที่เพิ่มขึ้นในทุก ๆ ประเทศ  ก่อให้เกิดแนวคิดเกี่ยวกับบทบาทของการสะสมปริมาณไขมัน (adiposity) ต่อการเกิดพยาธิสภาพของภาวะเหล่านี้   การเพิ่มการสะสมปริมาณไขมันในภาวะอ้วนโดยเฉพาะบริเวณหน้าท้อง (central หรือ abdominal obesity)  จะมีผลลดความไวของเนื้อเยื่อเป้าหมายในการตอบสนองต่อฮอร์โมนอินซูลิน (insulin sensitivity) (2) เช่นเดียวกันมีรายงานการศึกษาพบว่า  การสะสมของปริมาณไตรกลีเซอไรด์ในอวัยวะเป้าหมายก็มีบทบาทที่สำคัญต่อพยาธิกำเนิดภาวะดื้อต่ออินซูลินในคนอ้วนและผู้ป่วยโรคเบาหวานชนิดที่ 2 (3) 
ภาวะดื้อต่ออินซูลินที่เกิดขึ้นในภาวะอ้วนจะมีการพัฒนาอย่างช้า ๆ  และอาจตรวจวินิจฉัยไม่พบเป็นเวลาหลาย ๆ ปี  เนื่องจากในผู้ป่วยเหล่านี้ตับอ่อนจะมีการหลั่งฮอร์โมนอินซูลินเพิ่มขึ้นทดแทน(compensatory  hyperinsulinemia) เพื่อรักษาระดับกลูโคสในเลือดให้อยู่ในระดับปกติ (4)  การเปลี่ยนแปลงเมตาบอลิซึมของสารอาหารที่เกิดในภาวะดื้อต่ออินซูลิน จะมีผลเพิ่มความเสี่ยงการเกิดความบกพร่องความทนทานกลูโคส (glucose tolerance) ร่วมกับมีระดับไตรกลีเซอไรด์ในเลือดเพิ่มสูงขึ้น  และมีความดันโลหิตสูง (essential hypertension)  จะมีผลชักนำให้ผู้ป่วยที่มีภาวะอ้วนมีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือดเพิ่มขึ้น(5)
Heart Rate Variability (HRV) เป็นวิธีการตรวจวัดสภาวะความสมดุลของ sympathovagal (sympathovagal balance) เพื่อบอกถึงการปรับของระบบประสาทอัตโนมัติของหัวใจ (cardiac autonomic modulation) (6,7)  จากรายงานการศึกษาพบว่าค่าความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงความยาวรอบเอว (waist circumference) และการเปลี่ยนแปลงของ HRV สามารถบ่งชี้ถึงบทบาทของ central obesity ต่อ autonomic regulationได้   มีรายงานการศึกษาเกี่ยวกับภาวะอ้วนกับการเพิ่มการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติของหัวใจ(8)    และจากรายงานการศึกษาทางระบาดวิทยาพบว่า ภาวะอ้วนที่มีภาวะดื้อต่ออินซูลิน ร่วมกับมีความดันโลหิตสูงจะมีการเพิ่มระดับการทำงานของระบบประสาท sympatheticในภาวะพัก  (basal sympathetic activity)(9)   ซึ่งสอดคล้องกับรายงานการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่าง basal sympathetic activity ที่เพิ่มขึ้นในผู้ที่มีความรุนแรงของภาวะดื้อต่ออินซูลินเพิ่มขึ้นด้วย(10,11)    ดังนั้นความผิดปกติของการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติอาจเป็นกลไกที่สำคัญที่ทำให้เกิดการตายแบบทันทีทันใด (sudden death) และภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะอย่างรุนแรง  จะพบได้บ่อยในคนอ้วนและผู้ป่วยโรคเบาหวานชนิดที่ 2 (12,13)   ที่ไม่มีพยาธิสภาพหรืออาการบ่งชี้ที่แสดงถึงการเป็นโรคหัวใจมาก่อน(13)   และข้อมูลที่ได้จากการตรวจวัด HRV เป็นการบ่งชี้ถึงสภาวะระบบประสาทอัตโนมัติของหัวใจ ซึ่งสามารถใช้เพื่อป้องกันภาวะเสียชีวิตจากโรคหัวใจที่พบในภาวะอ้วนได้
ในปัจจุบัน การใช้สมุนไพรและอาหารเสริมสุขภาพเป็นตัวช่วยในการรักษาทางการแพทย์และเพื่อป้องกันโรคและผลแทรกซ้อนของโรคที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของเมตาบอลิซึม เช่น โรคเบาหวานกำลังได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้น  ขมิ้นชัน (Tumeric; Curcuma Longa Linn.)  เป็นเครื่องเทศที่นิยมใช้ในการผสมอาหารเพื่อให้เกิดสีและเพิ่มรสชาด  ในวงการแพทย์พื้นบ้านของประเทศในแถบเอเชีย  ขมิ้นชันได้ถูกนำมาใช้ในการรักษาอาการข้อเคล็ด (sprains) และภาวะอักเสบ(14)    หัวรากของขมิ้นชันประกอบด้วยสารประกอบ phenolic หลายชนิดที่รู้จักกันในชื่อว่า "curcuminoid"  ซึ่งมีรายงานถึงคุณสมบัติของสารนี้ไว้มากมาย ได้แก่ การต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant) (17,18) การต้านการเกิดมะเร็ง (anticarcinogenic) (15,16)  การยับยั้งการอักเสบ (anti-inflammation) (14)  และการลดระดับน้ำตาลในเลือด (hypoglycemic effect) (19,20) เป็นต้น นอกจากนี้สารขมิ้นชันยังมีผลต่อกระบวนการเมตาบอลิซึมของไขมันด้วย   จากรายงานผลของสารขมิ้นชันในการลดระดับ cholesterol(21) และไตรกลีเซอไรด์(22) ก่อให้เกิดความสนใจว่า สารขมิ้นชันสามารถลดความผิดปกติของเมตาบอลิซึมของไขมันที่มีผลต่อการเกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินในคนอ้วนหรือไม่ 
ในการศึกษาครั้งนี้จึงมีสมมติฐานว่า สารสกัดขมิ้นชันสามารถลดความผิดปกติของสภาวะสมดุลของระบบประสาทอัตโนมัติของหัวใจ (autonomic dysfunction) ในภาวะอ้วนได้  โดยการศึกษานี้จะใช้การตรวจวัด HRV เพื่อบ่งบอกถึงสภาวะระบบประสาทอัตโนมัติของหัวใจในหนูขาวปกติและหนูขาวที่ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะอ้วนโดยการให้อาหารที่มีไขมันสูงเป็นรูปแบบในการทดลอง (model of high fat feeding)