เขย่าวงการชีววิทยา ! ภาวะขาดธาตุเหล็กอาจเปลี่ยนเพศของลูกหนู XY

งานวิจัยชิ้นใหม่จากประเทศญี่ปุ่นกำลังได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก เนื่องจากเป็นการเปิดประตูสู่ความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับการกำหนดเพศในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เมื่อพบว่า “ภาวะขาดธาตุเหล็ก” ในแม่หนูขณะตั้งครรภ์ อาจส่งผลให้ลูกหนูโครโมโซม XY ที่ควรมีอวัยวะเพศชาย พัฒนากลายเป็นอวัยวะเพศหญิง หรือมีลักษณะอวัยวะเพศผสมกัน ขัดกับหลักการเดิมที่เชื่อว่าเพศของสัตว์ถูกกำหนดโดยพันธุกรรมเพียงอย่างเดียว

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยโอซาก้า นำโดยศาสตราจารย์มาโกโตะ ทาจิบานะ (Makoto Tachibana) นักวิทยาศาสตร์ด้านอีพีเจเนติกส์ (Epigenetics) พบว่าเอนไซม์ KDM3A ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นยีน Sry จำเป็นต้องใช้ธาตุเหล็กในการทำงาน โดยยีน Sry นี้คือยีนที่อยู่บนโครโมโซม Y และเป็นตัวกำหนดการพัฒนาของเพศชายในตัวอ่อน จึงเกิดการสันนิษฐานว่าหากแม่หนูขาดธาตุเหล็ก เอนไซม์นี้ก็จะไม่สามารถกระตุ้นยีน Sry ได้ ส่งผลให้ลูกหนูเพศชายพัฒนาอวัยวะเพศหญิงแทน

การทดลองแบ่งออกเป็นหลายชุดเพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ ในชุดแรก แม่หนูถูกป้อนยาขับธาตุเหล็กในช่วงเวลาสำคัญของการกำหนดเพศในครรภ์ ผลพบว่าจากลูกหนู XY จำนวน 72 ตัว (ซึ่งโดยปกติควรเป็นเพศชาย) มี 4 ตัวที่พัฒนารังไข่ทั้งสองข้าง และ 1 ตัวที่มีทั้งรังไข่และอัณฑะ

ส่วนในชุดที่สอง แม่หนูถูกจัดให้อยู่ในภาวะขาดธาตุเหล็กผ่านอาหารตั้งแต่ก่อนตั้งครรภ์ และเสริมด้วยการกลายพันธุ์ที่ลดประสิทธิภาพของเอนไซม์ KDM3A พบว่า ลูกหนู XY จำนวน 2 ตัวจาก 43 ตัว พัฒนารังไข่แทนที่จะเป็นอัณฑะ ในขณะที่กลุ่มที่มีเพียงการกลายพันธุ์ แต่ไม่ได้ขาดธาตุเหล็ก กลับไม่มีความผิดปกติของอวัยวะเพศแต่อย่างใด

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังทดลองลบยีนที่เกี่ยวข้องกับการนำธาตุเหล็กเข้าสู่เซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างอวัยวะเพศ พบว่า ระดับการแสดงออกของยีน Sry ลดลงถึงครึ่งหนึ่ง และจากลูกหนู XY จำนวน 39 ตัว มีถึง 6 ตัวที่พัฒนารังไข่แทนอัณฑะ

แม้จำนวนลูกหนูที่ได้รับผลกระทบจะยังอยู่ในสัดส่วนที่น้อย แต่นักวิจัยเชื่อว่านี่เป็นหลักฐานชิ้นแรกที่แสดงให้เห็นว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะสารอาหารอย่างธาตุเหล็ก มีบทบาทในการกำหนดเพศอย่างมีนัยสำคัญ และอาจเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการเข้าใจกลไกอีพีเจเนติกส์ที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเตรียมขยายการศึกษาต่อในประเด็นที่ว่าธาตุเหล็กอาจมีผลต่อการแสดงออกของยีนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาอวัยวะและสมองของตัวอ่อนในระยะเริ่มต้น

ถึงแม้งานวิจัยนี้จะยังไม่สามารถยืนยันผลที่อาจเกิดขึ้นในมนุษย์ได้โดยตรง แต่ผู้เชี่ยวชาญหลายฝ่ายเห็นพ้องกันว่า ผลการศึกษานี้อาจมีนัยสำคัญต่อแนวทางดูแลสุขภาพของหญิงตั้งครรภ์ในอนาคต โดยเฉพาะในเรื่องของภาวะโลหิตจางหรือการขาดธาตุเหล็ก ซึ่งเป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในปัจจุบัน

ที่มา Nature Newatlas

จิตา สุประดิษฐ