อากาศร้อนจัดทำให้ 'ดีเอ็นเอละลาย' และทำให้เราแก่เร็วขึ้นได้อย่างไร ?

ซูเลย์มาน ฮัมมูดาน เติบโตขึ้นมาและใช้ชีวิตอยู่ในเมืองที่อากาศร้อนอย่างแผดเผามาตลอด

เขาทำงานด้านการขายในบริษัทเทคโนโลยีแห่งหนึ่งในนครดูไบ สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ที่ซึ่งอุณหภูมิอาจสูงได้เกินกว่า 45 องศาเซลเซียส ในช่วงระหว่างเดือน มิ.ย.-ก.ย.

"หากคุณอยู่ข้างนอกตอนกลางวัน มันจะให้ความรู้สึกเหมือนคุณอยู่กลางทะเลทราย ความร้อนและความชื้นอาจทำให้คุณถึงขั้นหายใจไม่ออก"

"ผมมักจะทำงานจากที่บ้านบ่อย ๆ ถ้าผมจะออกไปข้างนอกก็จะเป็นช่วงทุ่มนึง ตอนที่ดวงอาทิตย์ตกไปแล้ว มันก็ยังร้อนอยู่ แต่ทนได้มากกว่า" ซูเลย์มานกล่าว

มีคนจำนวนน้อยมากที่ออกมาเดินตามท้องถนนในช่วงฤดูร้อน "ดังนั้น เวลาพูดถึงการไปทำงาน ผมออกจากบ้าน ขึ้นรถ และไปออฟฟิศ" เขาเสริม

"ทุกพื้นที่มีเครื่องปรับอากาศ โดยเฉพาะตามห้ามสรรพสินค้าที่ซึ่งผู้คนนิยมที่จะใช้เวลาตลอดทั้งวัน ห้างคือบ้านหลังที่สองเลย"

ตอนนี้ซูเลย์มานกำลังปรับวิถีชีวิตประจำวันของเขาเช่นเดียวกับผู้คนอีกมากมาย ให้เข้ากับอุณหภูมิตอนนี้ที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นตัวเลขที่ไม่น่าจะเป็นไปได้

นักวิทยาศาสตร์กำลังวิจัยว่าเกิดอะไรขึ้นในร่างกายของเรา หากต้องทนต่อความร้อนเช่นนี้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า

การศึกษาของมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนีย (USC) ได้วิเคราะห์สิ่งที่เกิดขึ้นกับชาวอเมริกันหลายพันคนที่อาศัยอยู่ในหลายรัฐ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่สภาพภูมิอากาศรายวันพุ่งสูงกว่า 32 องศาเซลเซียส

ทีมวิจัยได้ใช้การตรวจเลือดเพื่อวัด "อายุในทางทางระบาดวิทยา" (epidemiological age) ของผู้เข้าร่วม 3,600 คน เทียบกับอายุจริงของพวกเขา และนำข้อมูลไปเปรียบเทียบกับดัชนีความร้อน (heat index)

ผู้เขียนงานวิจัยอย่าง ดร.อึนยอง ชเว นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ USC กล่าวว่า พวกเขาพบผลลัพธ์น่าตกใจ นั่นคือ ผู้ที่เผชิญกับอุณหภูมิสูงเป็นประจำมีการแก่ตัวเร็วกว่าปกติ

ความร้อนส่งผลกระทบถาวรต่อร่างกายหรือไม่

นักวิทยาศาสตร์ทราบกันอยู่แล้วว่าความร้อนอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่อการทำงานของสมอง สุขภาพหัวใจและหลอดเลือด รวมไปถึงประสิทธิภาพในการทำงานของไต

อย่างไรก็ดี ข้อมูลจาก USC ชี้ว่า การอยู่ในพื้นที่ที่มีความร้อนสูงบ่อยครั้งกำลังเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางสายพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอของมนุษย์ด้วย นี่คือกระบวนการที่เรียกว่า "เมทิเลชัน" (methylation)

เจฟฟ์ กู๊ดเดลล์ ผู้เขียนหนังสือเรื่อง "The Heat Will Kill You First - Life and Death on a Scorched Planet" [อาจแปลเป็นภาษาไทยว่า: ความร้อนจะฆ่าคุณก่อน - ชีวิตและความตายบนโลกที่ถูกแผดเผา] กล่าวว่า "เมื่ออุณหภูมิร่างกายของเราเพิ่มขึ้น ไขมันที่ห่อหุ้มเซลล์ (lipids) จะเริ่มเสื่อมสภาพตามเวลาจริงแบบเรียลไทม์ โดยมันจะค่อย ๆ คลายตัวออกมา"

"โครงสร้างของเซลล์จะแตกออก และนั่นคือสิ่งเดียวกันกับเวลาคุณต้มไข่ เยื่อหุ้มไข่ถูกทำลาย"

อายุทางชีวภาพคืออะไร

เช่นนั้นแล้วเซลล์ของเรากำลังเสื่อมสภาพลงเร็วแค่ไหน

เราต่างทราบดีอยู่แล้วว่าบางคนดูเหมือนจะแก่ชราเร็วกว่าคนอื่น และ ดร.ชเว จากมหาวิทยาลัย USC ยังบอกด้วยว่า หากให้อธิบายง่าย ๆ อายุทางชีวภาพ (epigenetic ageing) คือหนึ่งในหลาย ๆ วิธีที่แพทย์สามารถใช้วัดการแก่ตัวทางชีวภาพของบุคคล อันเป็นตัวชี้วัดว่าร่างกายของเราทำงานได้ดีแค่ไหนในระดับเซลล์

"ดีเอ็นเอถูกกำหนดมาตั้งแต่กำเนิดและเราไม่สามารถเปลี่ยนมันได้ แต่กระบวนการเมทิเลชันเหมือนสวิตช์ไฟสำหรับยีน และเป็นตัวควบคุมการแสดงออกของยีน" ดร.ชเว กล่าว

การตรวจเลือดถูกนำมาใช้เพื่อสังเกตการณ์การเปลี่ยนแปลงในกระบวนการเมทิเลชันของดีเอ็นเอ หรือ DNA methylation (DNAm)

"คุณอาจจะคิดว่าดีเอ็นเอเปรียบเสมือนพิมพ์เขียวของเรา ขณะที่กระบวนการเมทิเลชันเหมือนกับแผงควบคุมที่จะคอยคุมว่าสิ่งไหนจะถูกเปิดหรือไม่" ดร.ชเว กล่าว

"สิ่งสำคัญที่ต้องเข้าใจกระบวนการนี้คือ เรารู้ว่าปัจจัยภาพนอก เช่น ความเครียด มลพิษทางอากาศ และตอนนี้คือความร้อน สามารถเปลี่ยนแผงควบคุมเหล่านี้ได้"

ดร.ชเว กล่าวว่า ผลการวิจัยของเธอชี้ให้เห็นว่า การเผชิญกับความร้อนอย่างต่อเนื่องมีผลกระทบต่อร่างกายเช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงวิถีการใช้ชีวิตครั้งใหญ่ ๆ "มันสามารถเปรียบเทียบได้กับผลกระทบของการสูบบุหรี่หรือการดื่มแอลกอฮอล์หนัก ซึ่งมีหลักฐานชัดเจนแล้ว"

แม้การเร่งกระบวนการแก่ชรานี้อาจดูเหมือนเป็นเรื่องเล็กน้อย โดยอาจส่งผลกระทบให้เราแก่เร็วขึ้นไม่กี่เดือน แต่สิ่งสำคัญคือการทำความเข้าใจว่ามันสะสมเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตลอดเวลา แม้อายุทางชีวภาพจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยต่อเนื่องทุกปี แต่มันก็สามารถสะสมกลายเป็นการแก่เร็วขึ้นหลายปีได้เช่นกัน

แนวโน้มนี้อาจหมายความว่าคุณมีโอกาสป่วยเป็นโรคที่มากับวัย เช่น เบาหวาน ภาวะสมองเสื่อม และโรคหัวใจและหลอดเลือด ได้เร็วกว่าปกติ

ทว่า ดร.ชเว กล่าวว่าการวิจัยนี้ยังเปิดโอกาสใหม่ ๆ ด้วย

"เรามองว่า [ข้อค้นพบนี้] เป็นสัญญาณเบื้องต้น ที่มอบ 'เวลาทอง' ให้แพทย์สามารถเข้าไปแทรกแซงทางการแพทย์ได้"

ผมขาวและริ้วรอย

เช่นนั้นแล้วการอยู่ในที่ที่อุณหภูมิพุ่งสูงขึ้นจะทำให้รูปร่างหน้าตาของคุณเปลี่ยนไปหรือไม่

ซูเลย์มานเล่าว่า เขาสังเกตว่าร่างกายของเขาแก่เร็วขึ้นเมื่ออยู่ในนครดูไบ และมีริ้วรอยปรากฏบนใบหน้ามากขึ้น

"ฤดูร้อนที่แล้วผมต้องไปหาหมอเพราะถูกแดดเผาหนักจนผิวเสียหาย ตอนนี้ก็ยังเห็นรอยแผลเป็นอยู่" เขากล่าวและบอกด้วยว่าเขาต้องหาข้อมูลเกี่ยวกับครีมกันแดด ซึ่งเป็นสิ่งที่เขาไม่เคยคิดถึงเลยตอนอาศัยอยู่ที่ลอนดอน

"ผมเข้าใจแล้วว่าทำไมคนถึงกางร่มตอนกลางวัน คุณจะรู้สึกถึงผลกระทบของการตากแดดตลอดเวลาเมื่อกลับมาถึงบ้าน"

การเผชิญแสงอัลตราไวโอเลตหรือรังสียูวีจากดวงอาทิตย์เป็นเวลานานจะทำให้เกิดริ้วรอยมากขึ้นบนผิว และทำให้คุณดูแก่กว่าเดิม

ทว่าสิ่งที่ยังไม่ชัดเจนคือ มันจะทำให้ผมหงอกเร็วขึ้นด้วยหรือไม่ สีผมของคนเราถูกกำหนดโดยเซลล์ที่สร้างเม็ดสีที่เรียกว่า "เมลาโนไซต์" (melanocytes) และแพทย์ผิวหนังบางคนก็เสนอว่าการสัมผัสกับรังสียูวีอาจรบกวนกระบวนการนี้ได้เช่นกัน

สิ่งที่เรารู้คือ ความร้อนและความชื้นที่สูงขึ้นทำให้อาการของโรคทางระบบประสาทหลายอาการรุนแรงขึ้น ได้แก่ ลมชัก, โรคหลอดเลือดสมอง, เยื่อหุ้มสมองอักเสบ, โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (multiple sclerosis) และไมเกรน ซึ่งอาการทั้งหมดนี้อาจทำให้การควบคุมน้ำหนักด้วยการออกกำลังกายยากมากขึ้น

คนกลุ่มใดต้องได้รับการปกป้องจากอากาศร้อนจัดมากที่สุด

ในการศึกษาวิจัยขนาดเล็กในปี 2023 ที่เยอรมนี ดร.เหวินลี่ หนี นักวิจัยด้านสุขภาพสิ่งแวดล้อมแห่ง คณะสาธารณสุขศาสตร์ ที.เอช. ชาน มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard TH Chan School of Public Health) ได้พบความเชื่อมโยงระหว่างอุณหภูมิอากาศที่สูงขึ้นกับเซลล์ที่แก่เร็วขึ้นเช่นกัน

หนึ่งในประเด็นสำคัญของงานวิจัยของเธอคือการตีความรูปแบบของกระบวนการเมทิเลชันของดีเอ็นเอ (DNA methylation) ที่สัมพันธ์กับโรคที่มาพร้อมกับวัยที่เพิ่มขึ้น

"ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าผู้ป่วยเบาหวานและผู้ที่มีภาวะอ้วนนั้นแก่เร็วกว่าปกติ" เธอกล่าว "เราพบอย่างสม่ำเสมอว่าผู้ป่วยเบาหวานมีความเปราะบางต่อสภาพอากาศร้อนจัดมากกว่า"

ดร.เหวินลี่ หนี เสริมว่า เวลาที่การตรวจเลือดบ่งชี้ว่าเซลล์แก่เร็วกว่าปกติ สิ่งนี้ถือเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ (biomarker) ที่มีนัยสำคัญต่อความเสี่ยงของการเสียชีวิต รวมถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคเบาหวาน โรคหัวใจและหลอดเลือด โรคปอด และโรคทางระบบประสาทด้วย

อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ก็มีข้อจำกัด แม้ว่าการศึกษาภาวะเหนือพันธุกรรม (epigenetics) จะช่วยให้เข้าใจการแก่เร็วขึ้นได้ แต่มันก็ยังไม่สามารถบอกได้ว่าระบบใดของร่างกายได้รับความเสียหายจากความร้อนมากที่สุด

ทีมของ ดร.ชเว จึงวางแผนที่จะวิเคราะห์ต่อว่าระบบใดบ้าง ระหว่างระบบไต สมอง หรือหัวใจ คือสิ่งที่ได้รับผลกระทบมากที่สุด

"พวกเขาจะต้องเปลี่ยนการใช้ชีวิตของตัวเอง"

เจฟฟ์ กู๊ดเดลล์ ตัดสินใจเขียนหนังสือเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหลังจากที่เขาไปทำงาน ณ เมืองฟีนิกซ์ ในวันที่อุณหภูมิพุ่งขึ้นถึง 46 องศาเซลเซียส

เขาเดินผ่านตึกไม่กี่คูหาเพื่อจะไปประชุม แต่เกือบจะล้มลงกลางทางหลังจากต้องเผชิญกับ "กำแพงความร้อน" ที่แผดเผา

กู๊ดเดลล์หวังจะเข้าใจว่าประสบการณ์ที่เขาได้เจอเพียงครั้งเดียวนั้นจะเปลี่ยนแปลงระบบการเผาผลาญของร่างกายได้หรือไม่

การศึกษาล่าสุดในหนูทดลองแสดงให้เห็นว่า การเผชิญกับเหตุการณ์ความร้อนจัดเพียงครั้งเดียวก็สามารถส่งผลอย่างถาวรต่อระบบเผาผลาญของหนูได้

เมื่อภาวะโลกร้อนรุนแรงขึ้น จำนวน "วันที่อากาศร้อนจัด" (extreme heat days) ในสหรัฐฯ อาจเพิ่มขึ้นอีก 20–30 วันต่อปีในหลายพื้นที่ภายในช่วงกลางศตวรรษนี้ ตามการประเมินสภาพภูมิอากาศแห่งชาติของสหรัฐฯ

รัฐทางตอนใต้ของสหรัฐฯ กำลังเผชิญฤดูร้อนที่ยาวนานขึ้นและมาเร็วขึ้นกว่าทุกปี

"อย่างในเท็กซัส ผู้คนคิดถึง [ฤดูร้อน] ตลอดเวลา" กู๊ดเดลล์กล่าว

"พวกเขาเรียนรู้จากฤดูร้อนสองครั้งที่ผ่านมาว่าจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนวิถีชีวิต และคิดกันใหม่ว่าจะทำงานหรือใช้ชีวิตประจำวันอย่างไร"

กู๊ดเดลล์บอกว่า ผลที่ตามมาคือตอนนี้เราเริ่มเห็นความเปลี่ยนแปลงด้านภาษาที่ผู้คนใช้ เมื่อสังคมตระหนักถึงความเสี่ยงของความร้อนจัดมากขึ้น

ขณะนี้กำลังมีการพิจารณาระบบจัดอันดับความรุนแรงของคลื่นความร้อนแบบเดียวกับพายุเฮอริเคน โดยอาจต้องมีตัวชี้วัดความชื้นเพิ่มด้วย

"ข่าวโทรทัศน์ในอดีตมักจะรายงานภาพรถต่อแถวยาวมุ่งหน้าไปชายหาดในช่วงที่มีคลื่นความร้อน" เขากล่าว

"แต่ตอนนี้ผู้คนเริ่มมองความร้อนระอุในแง่ของ 'พลังที่อันตราย' โดยเฉพาะต่อผู้ที่ต้องทำงานกลางแจ้ง และผู้ที่อาศัยในอาคารที่ไม่มีฉนวนกันความร้อน"

สำหรับกู๊ดเดลล์ วิกฤตสภาพภูมิอากาศได้เปิดช่องว่างขนาดใหญ่ขึ้นแล้ว

"เรากำลังกลายเป็นสังคมสองขั้ว คือมีฝ่ายที่เย็น และฝ่ายที่ถูกอบ" เขากล่าว

"ฝ่ายหนึ่งมีน้ำ ร่มเงา และเครื่องปรับอากาศ อีกฝ่ายมีเพียงเหงื่อ ความทุกข์ และในกรณีเลวร้ายที่สุดคือความตาย"

เขาเชื่อว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดที่ชาวเท็กซัสทุกคนเรียนรู้เกี่ยวกับความร้อนคือ "มันคือพลังแห่งการล่าเหยื่อ และผู้ที่เปราะบางที่สุดคือเหยื่อรายแรก"