การนำสาหร่ายเข้าสู่กระแสเลือดเพื่อเพิ่มออกซิเจนให้กับสมองลูกอ๊อดกบน้ำ

   เช่นเดียวกันกับสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำทั่วไป กบมีรูปแบบการหายใจที่หลากหลายทั้งด้วยเหงือก ปอด ผิวหนัง แตกต่างไปตามช่วงอายุ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันใช้แนวคิดนี้ในการคิดค้นวิธีเพิ่มประสิทธิภาพการหายใจของลูกอ๊อดโดยการนำสาหร่ายเข้าสู่กระแสเลือดเพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจน ซึ่งผลการทดลองแสดงว่าสาหร่ายช่วยกู้เซลล์ประสาทลูกอ๊อดที่ได้รับความเสียหายจากการขาดออกซิเจน งานวิจัยดังกล่าวถูกนำเสนอในวารสาร iScience เมื่อวันที่ 13 ตุลาคม 2564 ที่ผ่านมา

“การใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติในการผลิตออกซิเจนปริมาณมหาศาลของสาหร่ายเพื่อการฟื้นคืนชีพของเซลล์อาจไม่ได้อยู่แค่ในนิยายวิทยาศาสตร์เท่านั้น” ฮานส์ สตราก้า นักเขียนอาวุโสจากลุดวิก-แมกซิมิลเลี่ยน มหาวิทยาลัยมิวนิคกล่าว

   สตราก้าซึ่งกำลังศึกษาการใช้ออกซิเจนในสมองลูกอ๊อดกบน้ำ (Xenopus laevis) ได้แนวคิดดังกล่าวจากบทสนทนาระหว่างมื้อกลางวันกับนักพฤกษศาสตร์โดยเป็นการผสมผสานระหว่างความรู้ด้านสรีรวิทยาพืชและประสาทวิทยาเพื่อใช้ประโยชน์จากการสังเคราะห์แสงในการเพิ่มออกซิเจนให้กับเซลล์ประสาท
 ในเมื่อสาหร่ายสามารถอยู่ร่วมกับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอย่างปะการัง ดอกไม้ทะเล โดยทำหน้าที่ผลิตออกซิเจนและสารอาหารให้ แล้วทำไมสาหร่ายจะสร้างประโยชน์เหล่านี้ให้กับสัตว์มีกระดูกสันหลังอย่างกบไม่ได้ล่ะ
   เพื่อทดสอบสมมติฐานดังกล่าว คณะวิจัยทดลองฉีดสาหร่ายสีเขียว Chlamydomonas reinhardtii หรือสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน Synechocystis เข้าสู่หัวใจลูกอ๊อดกบน้ำ และจากหัวใจ สาหร่ายถูกลำเลียงเข้าสู่สมองผ่านกระแสเลือด เห็นเป็นสีเขียวสะท้อนแสง ณ ส่วนสมองของลูกอ๊อด

   หลังจากนั้นนักวิจัยจะแยกส่วนหัวของลูกอ๊อดออกมาและแช่ในอ่างที่มีออกซิเจนและสารอาหารที่จำเป็นเพื่อรักษาสภาพและการทำงานของเซลล์ โดยนักวิจัยได้ติดตามกิจกรรมของเซลล์ประสาทและระดับออกซิเจนหลังจากนั้น เมื่อนักวิจัยลดปริมาณออกซิเจนในอ่างลง เซลล์ประสาทจะค่อยๆนิ่งและตายลงในที่สุด แต่สำหรับเซลล์ที่เรืองแสงจากการมีสาหร่ายที่ฉีดเข้าไปนั้น กิจกรรมของเซลล์ประสาทจะกลับมาทำงานภายในเวลา 15-20 นาทีซึ่งเร็วกว่าอ่างที่มีการเติมออกซิเจนแต่ไม่มีสาหร่ายถึงสองเท่า เซลล์ประสาทที่ “ฟื้นคืนชีพ” นี้ ยังทำงานได้ดีกว่าตอนถูกลดออกซิเจนลงเสียอีก ผลการทดลองดังกล่าวถือเป็นความสำเร็จก้าวแรกที่จะต่อยอดไปถึงการศึกษาขั้นต่อไป
   อย่างไรก็ตามถึงแม้จากการทดลองจะทำให้นักวิจัยมีความหวังถึงการบำบัดผู้ที่มีประสบปัญหาออกซิเจนขาดแคลนจากการอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำอย่างใต้น้ำหรือที่สูงมากๆ ปัญหาสำคัญคือการนำเข้าสาหร่ายสู่กระแสเลือด ก้าวต่อไปของการศึกษาวิจัยคือทำอย่างไรสาหร่ายถึงจะมีชีวิตในลูกอ๊อดเป็นๆและนานพอที่จะผลิตออกซิเจนและไม่สร้างความเสียหายให้กับร่างกาย นอกจากนี้สตราก้ายังมีความสนใจที่จะทดลองกับอวัยวะหรือเซลล์อื่นนอกจากสมองและเซลล์ประสาท เพื่อช่วยให้เซลล์ดังกล่าวฟื้นคืนชีพและเพิ่มอัตรารอดของสิ่งมีชีวิตอีกด้วย

“หากเรารู้จักที่จะเปิดใจและคิดนอกกรอบ เราก็จะค้นพบสิ่งใหม่ และนี่คือสเน่ห์ของวิทยาศาสตร์”สตราก้ากล่าวปิดท้าย