ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การศึกษากลไก "คลุ้มคลั่ง" และ "ผลกระทบจากโลกร้อน" โดยใช้โรคพิษสุนัขบ้าและ ciguatoxin เป็นแม่แบบ : การประยุกต์ใช้ประโยชน์จากประสาทวิทยาศาสตร์

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การศึกษากลไก "คลุ้มคลั่ง" และ "ผลกระทบจากโลกร้อน" โดยใช้โรคพิษสุนัขบ้าและ ciguatoxin เป็นแม่แบบ : การประยุกต์ใช้ประโยชน์จากประสาทวิทยาศาสตร์
นักวิจัย : ธีระวัฒน์ เหมะจุฑา
คำค้น : คลุ้มคลั่ง , ผลกระทบจากโลกร้อน , โรคพิษสุนัขบ้า
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2555
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=DBG5180026 , http://research.trf.or.th/node/6155
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

โครงการประยุกต์การใช้ประโยชน์จากประสาทวิทยาศาสตร์ เป็นการผนวก ความรู้ ทักษะทางคลีนิค การสำรวจตัวอย่าง การตั้งสมมุติฐาน และการใช้เทคโนโลยีในการวิเคราะห์สาเหตุความผิดปกติทางสมอง (“คลุ้มคลั่ง” ในโรคพิษสุนัขบ้า) และความผิดปกติทางระบบประสาทในรูปชา อ่อนแรง ความผิดปกติทางระบบหัวใจ (จากผลของโลกร้อนสู่ปลาพิษ ciguatoxin) อาการ “คลุ้มคลั่ง” (โครงการ 1) แม้จะไม่บรรลุเป้าประสงค์เดิมในการอธิบายตำแหน่งของสมองโดยการติดตามตัวไวรัสที่มี Ferritin gene ติดอยู่ในร่างกายของสุนัขบ้า เนื่องจากไวรัสต้นแบบที่มีไม่สามารถ “วิ่ง” ได้จากตำแหน่งที่ฉีดที่กล้ามเนื้อเข้าไปในสมอง กระบวนการหาไวรัสต้นแบบกลับพบปรากฎการณ์พิเศษที่เมื่อนำไวรัสจากสมองสุนัขบ้า ผ่านเข้าในเซลล์ที่ไม่ใช่สมอง (Baby Hamster Kidney-BHK) ไวรัสจะมี phenotype และ genotype เปลี่ยนไปคือก่อโรคได้ทั้งการฉีดเข้ากล้ามและเข้าสมอง (โดยที่ไวรัสดั้งเดิมก่อโรคจากการฉีดเข้าสมองอย่างเดียว) และมีความรุนแรงเพิ่มขึ้น (LD50 ลดลง) โดยมี mutation ที่หลายตำแหน่งของ genes แต่ตำแหน่งที่ควรอธิบายลักษณะได้ดีที่สุดน่าจะเป็นที่ 7th Polyadenylation site ของ intergenic region ระหว่าง phospho- และ matrix protein gene ขณะนี้อยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของการ recovery recombinant virus จาก street และ BHK-adapted virus ผู้วิจัยขยายขอบเขตของงานโดยเพิ่ม (โครงการ 6) ศึกษาการกระจายตัวของโปรตีนของไวรัสและเซลล์อักเสบในระบบประสาทของสุนัขที่มีและไม่มีอาการคลุ้มคลั่ง และยืนยัน ก้านสมองเป็นเสมือน “ประตู” กั้นให้ไวรัสวิ่งสู่สมองช้าลง โดยพบการอักเสบเฉพาะที่ก้านสมองในสุนัขไม่คลุ้มคลั่ง ซึ่งตรงกับการศึกษาก่อนหน้าของผู้วิจัยในการทำแผนที่สมองสุนัขบ้า (Adv Viral Res 2011) ที่มีสายใยประสาทผิดปกติที่ก้านสมองและเป็นสาเหตุให้ไวรัสในสมองสุนัขชนิดคลุ้มคลั่งมีจำนวนมากกว่าสุนัขชนิดไม่คลุ้มคลั่ง อย่างไรก็ตามในส่วนของเซลล์ประสาทยับยั้ง (โครงการ2) ที่ว่าควรจะมีจำนวนต่างกันใน 2 กลุ่มอาการ พบว่าไม่เป็นไปตามสมมุมิฐาน แสดงว่าควรมีกลไกซับซ้อนร่วมกันของระบบประสาทมากกว่าเซลล์ยับยั้งเดี่ยวๆ โปรตีนในสมองและไขสันหลังของสุนัขบ้าอาการต่างๆกันและสุนัขปกติในระยะเริ่มแรก (โครงการ3)เป็นการศึกษาต่อเนื่องจากที่ผู้วิจัยทำซึ่งเป็นระยะสุดท้าย (ด้วย 2D-PAGE) (อยู่ในระหว่างแก้ไขและพิจารณาตีพิมพ์) และในครั้งนี้เป็นระยะต้นของสุนัขบ้า (ด้วย SDS-PAGE และ LC-MS/MS) โปรตีนที่พบยืนยันความสำคัญของก้านสมองโดยที่มีหลักฐานของ Anti-oxidant หรือ Stress proteins และ CRMP-2 ซึ่งแสดงถึงการตอบโต้ของระบบภูมิคุ้มกันทั้งระบบ innate และ adaptive immunity การตรวจชัณสูตรโรคสุนัขบ้า โดยไม่ใช้สมองซึ่งมีผลกระทบจากอากาศร้อนทำให้สมองอยู่ในสภาพที่ไม่เหมาะสม (โครงการ 4) พบว่าสามารถใช้น้ำลาย หนวด และขนของสุนัขบ้าที่ตายแล้วในการวิเคราะห์ได้ โดยแม้ไม่ให้ผลความไว 100% (อยู่ระหว่าง 80-85%) การตรวจตัวอย่างดังกล่าว ซึ่งจัดเก็บได้ง่ายกว่าการตัดหัว เปิดกระโหลก เป็นตัวเลือกที่ดีในการประเมินสถานการณ์ทางระบาดวิทยาได้ และยังพิสูจน์ว่าวิธีการ Nested PCR ต่อ Polymerase Gene มีความไวพอกับ Real-time PCR ต่อ Nucleocapsid gene ซึ่งวิธีการแรกเป็นของคณะวิจัยจากสถาบันปาสเตอร์และวิธีหลังเป็นของผู้วิจัยเอง โครงการสุดท้าย (5) เกี่ยวกับพิษจากปลา Ciguatoxin ซึ่งส่งผลร้ายต่อระบบประสาทกล้ามเนื้อ และระบบอัตโนมัติ ผู้วิจัยได้พบและทำการรักษาผู้ป่วย 2 รายที่ รพ.จุฬาลงกรณ์ และ พบผู้ป่วยอีก 4 รายจากการสืบค้นโดยมีประวัติครบถ้วนที่ รพ.ภูเก็ต ทั้ง 6 รายมีลักษณะเฉพาะที่ควรนำมาใช้แยกจากพิษชนิดอื่นๆทั้งจากปลาปักเป้า และหน่อไม้พิษ (botulism) และผู้วิจัยสำรวจปลาและเนื้อปลาแล่ จากตลาดพบ 2 จาก 227 ตัวอย่างให้ผลก้ำกึ่ง (borderline) เหล่านี้ควรเป็นสัญญาณเตือนภัยของปลาพิษที่ควรพบมากขึ้นเรื่อยๆในอนาคต The present integrated study aimed to provide better understanding of mechanisms responsible for neurological disorders manifesting as “furious or aggression” (rabies as prototype) and neuromuscular-autonomic derangements (ciguatera toxin as prototype). Various techniques in recombinant viral technology, neuropathology, proteomic profiling study as well as critical analysis of patients with marine fish poisoning and survey for ciguatera toxin contaminated fishes at the markets. Although we could not identify “furious centre” in the brain by molecular imaging of recombinant rabies virus decorated with ferritin gene [project(1)], we were able to obtain, for the first time, rabies viruses passaged in non-neuronal baby hamster kidney (BHK) cells with increased (diminished LD50) instead of decreased virulence. Such street rabies virus (QS-05) at 7th passage in BHK cells, namely QS 05-BHK-P7, could cause disease in mice by both intra-cerebral (IC) and -muscular challenges (whereas the parental virus could only by IC inoculation). Whole viral genome sequencing revealed mutation points at several genes. However the most likely mutation responsible for such phenotypic change was at 7th polyadenylation site of intergenic region between phospho- and matrix-protein genes, which may disturb homeostasis of transcription and replication and process of budding/immune evasion. Construction of recombinant QS-05 and BHK-P7 viruses was achieved at the final stage of virus recovery due to the unavailability of T7 RNA polymerase gene-plasmid and –BHK cells (material agreement transfer among 3 international institutions). Having realized the incompleteness of project (1), we decided to augment with project (6) on the distribution pattern study of rabies antigen and inflammation in the CNS of early rabid dogs of furious and paralytic types. Results showed a caudal-rostral trend of antigen abundance particularly in the paralytic groups. The inflammatory cells were demonstrated exclusively in the brainstem of paralytic dogs. These findings were in agreement with our previously published brain mapping data of rabid dogs (Adv Viral Res 2011) in that axonal tract integrity was disrupted at the brainstem of paralytic dogs. All of these underscored the importance of inflamed brainstem as “gate or barrier” in preventing virus from spreading towards the cerebral hemispheres. Role of inhibitory neurons [project (2)] was found not to play any significant role in the genesis of “furious” character in rabies since numbers of inhibitory neurons were comparable at different brain regions of both forms of rabid dogs. Proteomic profiling studies [Project (3)] of the furious and paralytic rabid dogs’ brains as examined by SDS-PAGE followed by LC-MS/MS was the continuation of our previous investigation using 2D-PAGE on late-stage rabid dogs’ brains (during minor review and accepting process). Results confirmed the role of brainstem in retarding viral progression, particularly in the case of paralytic rabies. This was in accord with neuropathology and brain mapping studies (as above). Heat shock or stress protein Project (4) focused on an alternative source to detect rabies viral RNA in animals. Although brain is the perfect sample for rabies diagnosis, it has been frequently affected by hot climate, rendered it unsuitable for fluorescence antibody test (FAT) or molecular detection. Our study showed that whisker follicles and hair follicles and saliva obtained from dogs after death could be used as alternative option. Since the sensitivity of examination using these non-neural specimens was in the range between 80 and 85%, it is used for enhancing epidemiological surveillance to assess rabies burden in endemic countries. We also proved that real-time RT-PCR yielded a comparable result with nested RT-PCR (as reported by Institut Pasteur group) in terms of sensitivity although the target sequences were different (nucleocapsid in the former and polymerase gene in the latter technique). Project (5) highlighted ciguatera toxin from fish as a potential epidemic. Analysis of patients who had neurologic disorders from fish consumption showed 6 patients (2 from Chulalongkorn and 4 from Phuket hospitals) compatible with ciguatera poisoning. Their dramatic recovery within 24 hours from neuromuscular and autonomic nervous system disturbances differentiated ciguatera poisoning from other related illnesses from fish (such as, puffer fish poisoning) or from bamboo stick poisoning (botulism). Two of 227 fish samples as surveyed from 3 markets in Bangkok showed borderline result. Problem of ciguatera poisoning, a perfect example of global warming effect, must be underestimated. This has to be urgently warned and needs multidisciplinary approach to prevent further outbreaks.

บรรณานุกรม :
ธีระวัฒน์ เหมะจุฑา . (2555). การศึกษากลไก "คลุ้มคลั่ง" และ "ผลกระทบจากโลกร้อน" โดยใช้โรคพิษสุนัขบ้าและ ciguatoxin เป็นแม่แบบ : การประยุกต์ใช้ประโยชน์จากประสาทวิทยาศาสตร์.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ธีระวัฒน์ เหมะจุฑา . 2555. "การศึกษากลไก "คลุ้มคลั่ง" และ "ผลกระทบจากโลกร้อน" โดยใช้โรคพิษสุนัขบ้าและ ciguatoxin เป็นแม่แบบ : การประยุกต์ใช้ประโยชน์จากประสาทวิทยาศาสตร์".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ธีระวัฒน์ เหมะจุฑา . "การศึกษากลไก "คลุ้มคลั่ง" และ "ผลกระทบจากโลกร้อน" โดยใช้โรคพิษสุนัขบ้าและ ciguatoxin เป็นแม่แบบ : การประยุกต์ใช้ประโยชน์จากประสาทวิทยาศาสตร์."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2555. Print.
ธีระวัฒน์ เหมะจุฑา . การศึกษากลไก "คลุ้มคลั่ง" และ "ผลกระทบจากโลกร้อน" โดยใช้โรคพิษสุนัขบ้าและ ciguatoxin เป็นแม่แบบ : การประยุกต์ใช้ประโยชน์จากประสาทวิทยาศาสตร์. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2555.