วิวัฒนาการเปลี่ยนแปลง “ไส้ติ่ง” อย่างต่อเนื่อง ทำไม? เรื่องนี้จึงสำคัญ

“ไส้ติ่ง” เชื่อว่าหลายคนรู้เพียงสองอย่างเท่านั้นคือ ไม่จำเป็นต้องมีมัน และถ้าไส้ติ่งแตก ต้องได้รับการผ่าตัดเร็วที่สุด

เรื่องราวพื้นฐานนั้นสืบย้อนไปได้อย่างน้อยก็ถึง “ชาร์ลส์ ดาร์วิน” นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษผู้พัฒนาทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ในหนังสือ The Descent of Man ได้อธิบาย “ไส้ติ่ง” ว่า เป็นส่วนที่เหลืออยู่ สิ่งที่หลงเหลือมาจากบรรพบุรุษที่กินพืชเป็นอาหารซึ่งมีอวัยวะย่อยอาหารขนาดใหญ่กว่า เป็นเวลากว่าหนึ่งศตวรรษที่การตีความนั้นได้กำหนดรูปแบบทั้งในตำราเรียนและความรู้ทางการแพทย์ทั่วไป แต่เรื่องราววิวัฒนาการของ “ไส้ติ่ง” กลับซับซ้อนกว่านั้นมาก

Phil Starks รองศาสตราจารย์ด้านชีววิทยามหาวิทยาลัยทัฟส์ (Tufts University), Lilia Goncharova ผู้สมัครระดับปริญญาโทสาขาชีววิทยามหาวิทยาลัยทัฟส์ และ Helene M. Hartman นักศึกษาที่กำลังเตรียมตัวประกอบอาชีพด้านการดูแลสุขภาพ ได้ผสานความเชี่ยวชาญในด้านนิเวศวิทยาเชิงพฤติกรรมชีววิทยา และประวัติศาสตร์เพื่อทบทวนวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับไส้ติ่ง โดยคาดหวังคำตอบที่ง่าย ๆ

“แต่สิ่งที่ค้นพบคืออวัยวะที่วิวัฒนาการได้สร้างขึ้นใหม่เรื่อย ๆ ซึ่งน่าสนใจกว่าที่คนส่วนใหญ่คิด”

วิวัฒนาการ “ไส้ติ่ง”

ไส้ติ่งเป็นถุงเล็ก ๆ ที่แยกออกมาจากส่วนแรกของลำไส้ใหญ่ รูปทรงและโครงสร้างของมันแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละสายพันธุ์ ซึ่งเป็นข้อบ่งชี้ว่าวิวัฒนาการอาจมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของมันมากกว่าหนึ่งครั้ง

สัตว์บางชนิด รวมถึงสัตว์จำพวกไพรเมต (Primates) บางชนิด เช่น มนุษย์และลิงใหญ่ มีไส้ติ่งยาวและทรงกระบอก ในขณะที่สัตว์ชนิดอื่น ๆ รวมถึงสัตว์มีถุงหน้าท้องหลายชนิด เช่น วอมแบต (Wombat) และ โคอาลา (Koala) ไส้ติ่งจะมีลักษณะสั้นกว่าหรือมีรูปร่างคล้ายกรวย

นอกจากนี้ สัตว์อื่น ๆ เช่น หนูและกระต่ายบางชนิด ยังมีโครงสร้างที่ได้สัดส่วนหรือแตกแขนงแตกต่างกันออกไปความหลากหลายทางโครงสร้างนี้ บ่งชี้ว่าวิวัฒนาการได้ปรับเปลี่ยนอวัยวะภายใต้สภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกัน

จากการสำรวจวิวัฒนาการในวงกว้าง พบว่าไส้ติ่งมีการวิวัฒนาการแยกกันอย่างน้อย 32 ครั้ง ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 361 ชนิด

เมื่อลักษณะเฉพาะหนึ่ง ๆ วิวัฒนาการซ้ำ ๆ อย่างอิสระ นักชีววิทยาเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า “Convergent Evolution” ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างนั้นจำเป็นอย่างยิ่ง แต่บ่งชี้ว่า ภายใต้สภาวะแวดล้อมบางอย่าง การมีโครงสร้างนั้นให้ประโยชน์ที่สม่ำเสมอเพียงพอต่อวิวัฒนาการ ทำให้เกิดการเลือกโครงสร้างนั้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า

กล่าวอีกนัยหนึ่ง “ไส้ติ่งไม่น่าจะเป็นความบังเอิญทางวิวัฒนาการที่ไร้ประโยชน์”

“ไส้ติ่ง” มีหน้าที่อะไร?

ไส้ติ่งช่วยเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน ประกอบด้วยเนื้อเยื่อน้ำเหลืองที่เกี่ยวข้องกับลำไส้ ซึ่งเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ฝังอยู่ในผนังลำไส้ ทำหน้าที่ช่วยตรวจสอบกิจกรรมของจุลินทรีย์ในลำไส้

ในช่วงต้นของชีวิต เนื้อเยื่อนี้จะทำให้เซลล์ภูมิคุ้มกันที่กำลังพัฒนาได้สัมผัสกับจุลินทรีย์ในลำไส้ ซึ่งช่วยให้ร่างกายเรียนรู้ที่จะแยกแยะระหว่างจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์และเชื้อโรคที่เป็นอันตราย

ไส้ติ่งมีโครงสร้างที่เรียกว่า “ฟอลลิเคิลน้ำเหลือง” (Lymphoid follicles) อยู่มากเป็นพิเศษในช่วงวัยเด็กและวัยรุ่น ซึ่งเป็นช่วงที่ระบบภูมิคุ้มกันยังคงพัฒนาไม่เต็มที่ ส่วนประกอบภูมิคุ้มกันเหล่านี้มีส่วนร่วมในภูมิคุ้มกันเยื่อบุซึ่งช่วยควบคุมประชากรจุลินทรีย์ตามเยื่อบุลำไส้และพื้นผิวเยื่อบุอื่น ๆ

ฟอลลิเคิลน้ำเหลืองสร้างแอนติบอดี เช่น อิมมูโนโกลบูลินเอ (IgA) เพื่อต่อต้านเชื้อโรค

นักวิจัยบางคนเสนอว่าไส้ติ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งหลบภัยของจุลินทรีย์ บางคนเสนอว่า “ไบโอฟิล์ม” (biofilms) ซึ่งเป็นกลุ่มแบคทีเรียที่มีโครงสร้างบาง ๆ นั้นเรียงตัวอยู่ตามไส้ติ่ง

ในระหว่างการติดเชื้อในระบบทางเดินอาหารอย่างรุนแรง ซึ่งทำให้จุลินทรีย์ในลำไส้ใหญ่ส่วนใหญ่ถูกชะล้างออกไป แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ซึ่งหลบซ่อนอยู่ภายในไบโอฟิล์มเหล่านี้อาจอยู่รอดและช่วยฟื้นฟูประชากรจุลินทรีย์ในลำไส้ได้ในภายหลัง จุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์เหล่านี้ช่วยในการย่อยอาหารแข่งขันกับเชื้อโรคและมีปฏิสัมพันธ์กับระบบภูมิคุ้มกัน ในลักษณะที่ช่วยลดการอักเสบและส่งเสริมการฟื้นตัว

สมมุติฐานเหล่านี้เป็นแรงบันดาลใจให้ทีมวิจัยครั้งนี้ตั้งคำถามว่า หากไส้ติ่งช่วยรักษาเสถียรภาพของจุลินทรีย์ การตัดไส้ติ่งออกจะส่งผลกระทบต่อความสามารถในการสืบพันธุ์หรือไม่?

โดยข้อกังวลทางการแพทย์ในอดีตระบุว่า โรคไส้ติ่งอักเสบหรือการผ่าตัดไส้ติ่งอาจส่งผลเสียต่อภาวะเจริญพันธุ์ โดยทำให้เกิดการอักเสบและแผลเป็น หรือที่เรียกว่าภาวะเกาะติดของท่อนำไข่ – ในท่อนำไข่ แผลเป็นดังกล่าวอาจขัดขวางการเคลื่อนที่ของไข่ไปยังมดลูกได้

แต่จากการศึกษาขนาดใหญ่หลายชิ้นพบว่า การผ่าตัดไส้ติ่งไม่ได้ทำให้ภาวะเจริญพันธุ์ลดลงแต่อย่างใด ในบางกรณี นักวิจัยกลับพบว่าอัตราการตั้งครรภ์เพิ่มขึ้นเล็กน้อยด้วยซ้ำ

ดูเหมือนว่า “ไส้ติ่ง” จะมีหลายหน้าที่ รวมถึงหน้าที่เกี่ยวกับระบบภูมิคุ้มกันและจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าการส่งผลต่อภาวะเจริญพันธุ์จะไม่ใช่หนึ่งในหน้าที่เหล่านั้น

“ไส้ติ่ง” กับความสำคัญเชิงวิวัฒนาการและชีวิตสมัยใหม่

แม้ว่าไส้ติ่งจะมีประวัติความเป็นมาที่น่าสนใจ โดยวิวัฒนาการได้เปลี่ยนแปลงมันอย่างต่อเนื่อง แต่ความสำคัญในปัจจุบันของมันนั้นค่อนข้างน้อย จากที่ชาร์ลส์ ดาร์วิน ได้อธิบายเกี่ยวกับไส้ติ่งในอดีต และสัญชาตญาณของดาร์วิน ก็ไม่ได้ผิดไปจากความเป็นจริงทางการแพทย์ในปัจจุบันมากนัก โดยบางส่วนของชีววิทยาของมนุษย์ มีความสำคัญมากกว่าในสภาพแวดล้อมที่มนุษย์วิวัฒนาการมา มากกว่าในชีวิตที่มนุษย์ดำเนินอยู่ในปัจจุบัน

มนุษย์ยุคแรก อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีสุขอนามัยน้อย และมีการติดต่อทางสังคมสูง ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมอย่างยิ่ง สำหรับการระบาดของเชื้อโรคที่ทำให้เกิดโรคท้องร่วง ไส้ติ่งที่สามารถฟื้นฟูจุลินทรีย์ในลำไส้ได้อย่างรวดเร็วหลังการติดเชื้อจะช่วยเพิ่มอัตราการรอดชีวิตได้อย่างมาก

แต่ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา น้ำสะอาด ระบบสุขาภิบาลที่ดีขึ้น และยาปฏิชีวนะ ได้ช่วยลดอัตราการเสียชีวิตจากโรคท้องร่วงในประเทศที่มีรายได้สูงลงอย่างมาก

ผลที่ตามมาคือ แรงกดดันทางวิวัฒนาการที่เคยเอื้อต่อการอยู่รอดของไส้ติ่งได้หายไปเกือบหมดแล้ว ในขณะเดียวกันความเสี่ยงทางการแพทย์จากการคงไส้ติ่งไว้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง “โรคไส้ติ่งอักเสบ” ยังคงอยู่ การผ่าตัดสมัยใหม่มักรักษาไส้ติ่งที่ติดเชื้อโดยการผ่าตัดเอาออก โครงสร้างที่เคยเป็นข้อได้เปรียบทางวิวัฒนาการในระดับโลก ปัจจุบันกลับกลายเป็นภาระทางการแพทย์มากกว่า

ความไม่สอดคล้องกันระหว่างการปรับตัวในอดีตกับสภาพแวดล้อมในปัจจุบันนี้ แสดงให้เห็นถึงหลักการสำคัญในเวชศาสตร์วิวัฒนาการ (Evolutionary Medicine) นั่นคือ วิวัฒนาการปรับให้เหมาะสมกับการอยู่รอดและการสืบพันธุ์ในสภาพแวดล้อมดั้งเดิม ไม่ใช่เพื่อสุขภาพ ความสะดวกสบาย หรืออายุยืนยาวในสภาพแวดล้อมสมัยใหม่

วิวัฒนาการเกิดขึ้นในระดับประชากรข้ามรุ่น โดยคัดเลือกคุณลักษณะที่เพิ่มโอกาสการสืบพันธุ์โดยเฉลี่ย แม้ว่าคุณลักษณะเหล่านั้นอาจเป็นอันตรายต่อแต่ละบุคคลก็ตาม แต่การแพทย์ทำงานในทางตรงกันข้าม คือช่วยให้แต่ละบุคคลเจริญเติบโตในโลกปัจจุบันมากกว่าที่จะเอาตัวรอดจากโลกในอดีต

“ไส้ติ่ง” ไม่ใช่ชิ้นส่วนอะไหล่ของ “ร่างกาย” ที่ใส่มา “เผื่อไว้” แต่ก็ไม่ใช่สิ่งจำเป็นในปัจจุบันเช่นกัน ชีววิทยาของมนุษย์มีลักษณะหลายอย่างที่เคยเป็นประโยชน์ แต่ปัจจุบันกลับมีบทบาทน้อยลง และการทำความเข้าใจลักษณะเหล่านี้จะช่วยให้วงการแพทย์สามารถตัดสินใจได้ดีขึ้นในยุคปัจจุบัน

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : theconversation

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech