แบคทีเรีย

แบคทีเรียเป็นจุลชีพชั้นต่ำ (Prokaryote) มีขนาด 0.5-10 ไมครอน ไม่มีนิวเคลียส ไมโตครอนเดรีย และไลโซโซม อย่างที่พบในพวกยูคาริโอต แต่มีผนังเซลล์ (cell wall) หุ้มเยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) อีกชั้นหนึ่งเพื่อต้านทานแรงดันออสโมสิส และบางชนิดยังมีแคปซูลหุ้มผนังเซลล์อีกชั้นหนึ่งด้วย ซึ่งผนังเซลล์แบบแบคทีเรียนี้ไม่พบในพวกยูคาริโอต ผนังเซลล์ของแบคทีเรียมีโครงสร้างที่สลับซับซ้อน แต่สามารถแบ่งเป็นกลุ่มใหญ่ ๆ ได้เป็น 2 กลุ่มคือ ผนังเซลล์ที่ติดสีกรัม (หรือแกรม หรือ Gram stain ในภาษาอังกฤษ) กับผนังเซลล์ที่ไม่ติดสีกรัม นอกจากนั้นการที่ไม่มีไมโตครอนเดรียทำให้ขบวนการสร้างและใช้พลังงานของแบคทีเรียต่างออกไปจากสัตว์ชั้นสูง สองโครงสร้างหลักที่แตกต่างจากคนนี้จึงเป็นตำแหน่งที่ยาปฏิชีวนะ (antibiotics) ออกฤทธิ์ในการฆ่าแบคทีเรียโดยไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์ของคนมากนัก

กาฝากของแบคทีเรียคือไวรัส ไวรัสที่อาศัยอยู่ในเซลล์ของแบคทีเรียเรียกว่า แบคทีริโอฝาจ (bacteriophage) ซึ่งนักวิจัยได้ใช้หาตัวแบคทีเรียที่ก่อโรคในห้องปฏิบัติการ และกำลังอยู่ในระหว่างการศึกษาความเป็นไปได้ที่จะนำมาใช้รักษาและป้องกันโรคติดเชื้อแบคทีเรียในอนาคต

ชนิดของแบคทีเรีย

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่แน่ใจในจำนวนสายพันธุ์ของแบคทีเรียที่มีอยู่บนโลก เนื่องจากตัวมันมีขนาดเล็ก ยากที่จะจำแนกความแตกต่าง (ซึ่งมีอยู่มากมายในแง่โครงสร้าง วิธีการใช้พลังงาน และวิธีการดำรงชีวิต) แต่พอจะประมาณได้คร่าว ๆ ว่ามีกว่า 100,000 สายพันธุ์ ในจำนวนนี้มีเพียงร้อยกว่าสายพันธุ์เท่านั้นที่สามารถก่อให้เกิดโรคในคนบางคนได้ แบคทีเรียส่วนใหญ่มีชีวิตอยู่ได้อย่างอิสระในธรรมชาติ และมีประโยชน์อย่างมากในการย่อยสลายของเสีย แบคทีเรียอีกหลายชนิดยังผลิตสารที่จำเป็นต่อร่างกายของมนุษย์ และอีกหลายชนิดที่เรานำมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร

ในกลุ่มของแบคทีเรียที่ก่อโรค เราสามารถจำแนกชนิดของแบคทีเรียขั้นต้นจากการย้อมสีกรัม คือ กรัมบวก (gram positive) เห็นเป็นสีน้ำเงินในกล้องจุลทรรศน์ และกรัมลบ (gram negative) เห็นเป็นสีแดงในกล้องจุลทรรศน์ และยังแยกตามรูปร่างได้อีก เป็นพวกที่มีทรงกลม (coccus), พวกที่มีรูปร่างเป็นแท่ง (bacillus), และพวกที่มีรูปร่างเป็นเกลียว มีผนังเซลล์บิดไปมาได้ (spirochete) การจำแนกในขั้นต้นนี้ช่วยให้แพทย์เลือกกลุ่มของยาปฏิชีวนะที่ควรให้ ก่อนที่ผลการเพาะเชื้อจะกลับมาในอีก 3-7 วันถัดมา

ในสารบัญโรคติดเชื้อของเว็บไซต์นี้ได้แยกแบคทีเรียพวกสไปโรขีทออกไปอยู่ในกลุ่มของเชื้ออื่น ๆ เพราะมีคุณสมบัติหลายอย่างที่แตกต่างจากแบคทีเรียทรงกลมและทรงแท่ง อีกทั้งยังทำให้เกิดโรคที่มีอาการหลายระยะ กินเวลาห่างกันนานเป็นเดือนถึงหลายปี ซึ่งแตกต่างจากโรคของแบคทีเรียโดยทั่วไปที่ทำให้เกิดโรคในลักษณะเฉียบพลันเท่านั้น

นอกจากนั้น แบคทีเรียยังอาจแบ่งกลุ่มตามความต้องการออกซิเจนในการเจริญเติบโตได้เป็น 4 กลุ่ม คือ

1. แบคทีเรียที่เจริญได้ในที่มีอากาศเท่านั้น (obligate aerobe) จัดเป็นกลุ่มที่ก่อโรคในคนมากที่สุด
2. แบคทีเรียที่เจริญในที่ไม่มีอากาศเท่านั้น (obligate anaerobe) เช่น พวก Clostridium spp.
3. แบคทีเรียที่เจริญได้ทั้งที่มีและไม่มีอากาศ (facultative anaerobe) เช่น E. coli, Salmonella enteritidis
4. แบคทีเรียที่เจริญได้ดีในที่มีอากาศเล็กน้อย (microaerophile) เช่น Campylobacter spp., Helicobacter pylori เป็นต้น

ความรู้เหล่านี้ช่วยให้แพทย์เลือกวิธีการเพาะเชื้อตามคุณสมบัติของเชื้อต่าง ๆ ที่ต้องสงสัย เพื่อให้ได้ผล "ลบลวง" (false negative) น้อยที่สุด

แบคทีเรียก่อโรคได้อย่างไร

แบคทีเรียทำให้เกิดโรคในคนได้ 3 วิธีคือ

1. โดยสารพิษที่มันสร้างขึ้นจากนอกเซลล์ (exotoxin หรือ enterotoxin) สารพิษเหล่านี้จะรบกวนเนื้อเยื่อนอกเซลล์ รวมทั้งยับยั้งสารเคมีที่ส่งผ่านระหว่างเซลล์ ตัวอย่างเช่น เชื้ออหิวาต์ เชื้อดิบทีเรียที่ทำให้เกิดโรคคอตีบ เชื้อคลอสไตรเดียมที่ทำให้เกิดโรคหนังเน่าและโรคโบทูลิซึม เป็นต้น
2. โดยสารพิษของมันเมื่อมันแทรกเข้าไปภายในเซลล์ได้แล้ว (endotoxin) สารพิษเหล่านี้จะกระตุ้นปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกันของเซลล์ให้มีการหลั่งสารเคมีต่าง ๆ ที่ทำให้เกิดภาวะช็อก (ความดันโลหิตต่ำ ระบบแข็งตัวของเลือดเสียไป น้ำภายในเซลล์รั่วออกมาข้างนอก ฯลฯ) หรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า "เซ็บติกช็อก" (septic shock) ซึ่งเป็นภาวะที่อันตรายมาก
3. โดยตัวแบคทีเรียเองทำหน้าที่เป็นแอนติเจนกระตุ้นให้มีการอักเสบ และเกิดปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกัน (มีการสร้างแอนติบอดีเฉพาะสายพันธุ์ หรือถ้าเคยสร้างแอนติบอดีเฉพาะไว้แล้วก็จะเรียกให้แอนติบอดีมาจับตัวแบคทีเรียสายพันธุ์นั้น) ปฏิกิริยาการอักเสบนี้เองที่ทำให้เรารู้สึกมีไข้ ไม่สบายตัว และเจ็บบริเวณที่ติดเชื้อ

จะเห็นว่าอาการป่วยที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียส่วนใหญ่มาจากปฏิกิริยาการต่อสู้เชื้อโรคของเราเอง แต่ความรุนแรงอาจมากน้อยต่างกันตามแต่ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในแต่ละคน ด้วยเหตุนี้โรคติดเชื้อแบคทีเรียจึงมักเป็นเฉียบพลัน และเกิดได้กับทุกคนแม้ระบบภูมิคุ้มกันจะเป็นปกติ

วิธีดื้อยาของแบคทีเรีย

การใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อรักษาโรคที่เพียงสงสัยว่าอาจเกิดจากการติดเชื้ออย่างใดอย่างหนึ่ง โดยไม่ได้แยกแยะก่อนว่าเป็นการติดเชื้อแบคทีเรียจริงหรือไม่ รวมทั้งการหยุดรับประทานยาเมื่ออาการป่วยดีขึ้น เพื่อเก็บยาไว้ทานในครั้งต่อไป เหล่านี้ทำให้แบคทีเรียหลายชนิดสามารถปรับตัวเองให้ทนต่อยาปฏิชีวนะได้ และยาไม่สามารถฆ่าแบคทีเรียและรักษาโรคได้อีกต่อไป

กลไกการปรับตัวของแบคทีเรียเมื่อได้รับยาปฏิชีวนะเท่าที่ทราบ มี 4 แบบ คือ

1. แบคทีเรียใช้พลังงานจาก ATP ลำเลียงยาปฏิชีวนะที่เข้ามาในเซลล์ให้ออกไปนอกเซลล์ เป็นการลดความเข้มข้นของยาปฏิชีวนะภายในเซลล์ ทำให้ยาไม่สามารถเข้าไปถึงเป้าหมายได้ ตัวอย่างเช่น เชื้อ E. coli, Enterobacteriaceae ที่ดื้อต่อยา Tetracycline และ Chloramphenicol
2. แบคทีเรียสร้างเอนไซม์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงยาหรือย่อยยา ทำให้ยาปฏิชีวนะไม่สามารถออกฤทธิ์ได้ ตัวอย่างเช่น เชื้อ S. aureus ที่ดื้อต่อยา Penicillin จะเปลี่ยนยาเพนิซิลลินให้เป็นกรด penicilloic ที่ไม่ฤทธิ์ในการทำลายหรือยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย
3. แบคทีเรียสร้างผนังเซลล์ที่หนาขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้ยาปฏิชีวนะเข้าไปในเซลล์หรือเข้าไปได้น้อยลง ตัวอย่างเช่น เชื้อ S. aureus สายพันธุ์ที่ดื้อต่อยา Vancomycin
4. มีการเปลี่ยนแปลงของสารพันธุกรรมในเซลล์แบคทีเรีย และถ่ายทอดยีนดื้อยานี้ไปสู่ลูกหลาน รวมทั้งแบคทีเรียสายพันธุ์อื่นที่อยู่ในบริเวณเดียวกัน วิธีนี้อันตรายมาก เพราะทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของแบคทีเรีย

ดังนั้น การจะใช้ยาปฏิชีวนะทุกครั้งจึงควรได้รับการตรวจจากแพทย์ และแพทย์เป็นผู้สั่งยาเอง (ไม่ใช้ผู้ป่วยเป็นผู้ขอ) และควรรับประทานจนหมดชุดทุกครั้ง