สเตรปโตมัยซิน

สเตรปโตมัยซิน () เป็นยาปฏิชีวนะชนิดหนึ่งในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ ซึ่งมีข้อบ่งใช้สำหรับรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด รวมถึง วัณโรค, การติดเชื้อ Mycobacterium avium complex, เยื่อบุหัวใจอักเสบ, บรูเซลโลสิส, การติดเชื้อแบคทีเรียสกุลเบอโคเดอเรีย, กาฬโรค, ไข้กระต่าย, และไข้หนูกัด กรณีวัณโรคระยะแสดงอาการนั้นมักจะใช้สเตรปโตมัยซินร่วมกับไอโซไนอะซิด, ไรแฟมพิซิน, และไพราซินาไมด์ ยานี้สามารถบริหารยาได้โดยการฉีดเข้าหลอดเลือดดำและการฉีดเข้ากล้ามเนื้อ

สเตรปโตมัยซินจัดเป็นยาในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ ซึ่งออกฤทธิ์ที่หน่วยย่อย 30 เอสของไรโบโซมแบคทีเรีย ทำให้แบคทีเรียนั้น&hairsp;ๆ ไม่สามารถสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตและเพิ่มจำนวนได้ ส่งผลให้แบคทีเรียเซลล์นั้น&hairsp;ๆ ตายไปในที่สุด อาการไม่พึงประสงค์ที่พบได้บ่อยจากการได้รับการรักษาด้วยสเตรปโตมัยซิน ได้แก่ อาการรู้สึกหมุน, อาเจียน, อาการชาบริเวณผิว, ไข้, และมีผื่นคัน การใช้ยานี้ในหญิงตั้งครรภ์อาจทำให้ทารกหูหนวกแต่กำเนิดได้ แต่การใช้ยานี้ในหญิงที่กำลังให้นมบุตรนั้นพบว่าค่อนข้างมีความปลอดภัย ทั้งนี้ ไม่แนะนำให้ใช้สเตรปโตมัยซินในผู้ป่วยที่มีโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงชนิดร้าย เนื่องจากอาจทำให้อาการของโรคแย่ลงได้

สเตรปโตมัยซินถูกค้นพบใน ค.ศ. 1943 จากเชื้อแบคทีเรีย Streptomyces griseus โดยยานี้ได้ถูกจัดเป็นหนึ่งในรายการยาจำเป็นขององค์การอนามัยโลก (World Health Organization's List of Essential Medicines) ซึ่งเป็นรายการยาที่มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูง และมีความสำคัญเป็นลำดับแรกของระบบสุขภาพพื้นฐานของประชาชนในประเทศต่าง&hairsp;ๆ ราคาสำหรับการขายส่งของสเตรปโตมัยซินในประเทศกำลังพัฒนามีมูลค่าระหว่าง 0.35 – 1.84 ดอลลาร์สหรัฐ ต่อขนาดยาที่ต้องใช้ในหนึ่งวัน ส่วนในสหรัฐอเมริกานั้น เฉพาะค่าใช้จ่ายของยาสเตรปโตมัยซินในการรักษาหนึ่งรอบนั้นมีมูลค่ามากกว่า 200 ดอลลาร์สหรัฐ

 การใช้ประโยชน์ 

 การใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ 
 เยื่อบุหัวใจอักเสบติดเชื้อ ที่มีสาเหตุมาจากเชื้อแบคทีเรียสกุลเอนเทอโรคอคคัส ในกรณีที่ไม่ตอบสนองต่อการรักษาด้วยเจนตามัยซิน
 วัณโรค โดยใช้ร่วมกับยาปฏิชีวนะชนิดอื่น ในกรณีวัณโรคระยะแสดงอาการ มักใช้สเตรปโตมัยซินร่วมกับไอโซไนอะซิด, ไรแฟมพิซิน, และไพราซินาไมด์ อย่างไรก็ตาม สเตรปโตมัยซินไม่ได้จัดเป็นการรักษาทางเลือกแรกในข้อบ่งใช้นี้ โดยจะสงวนไว้ในกรณีวัณโรคดื้อต่อยาปฏิชีวนะทางเลือกแรก เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายด้านยาในการรักษาค่อนข้างสูง
 กาฬโรค (การติดเชื้อแบคทีเรียเยอซิเนีย แพสทิซ) เคยมีการใช้สเตรปโตมัยซินเป็นทางเลือกแรกสำหรับข้อบ่งใช้นี้ อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันมีเฉพาะองค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาเท่านั้นที่ให้รับรับรองให้มีการใช้สเตรปโตมัยซินสำหรับข้อบ่งใช้ข้างต้น
 ในการปศุสัตว์ สเตรปโตมัยซินถือว่าเป็นยาปฏิชีวนะทางเลือกแรกในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียแกรมลบในสัตว์ขนาดใหญ่ เช่น ม้า, วัว, แกะ, และอื่น&hairsp;ๆ โดยมักใช้ร่วมกับโพรเคน เบนซิลเพนิซิลลิน โดยการฉีดเข้ากล้ามเนื้อ
 การติดเชื้อไข้กระต่าย โดยส่วนใหญ่มักได้รับการรักษาด้วยสเตรปโตมัยซิน

โดยส่วนใหญ่แล้ว การบริหารยาสเตรปโตมัยซินนั้นจะนิยมใช้วิธีการฉีดเข้ากล้ามเนื้อ เนื่องจากหลายประเทศมีการจดทะเบียนเพียงรูปแบบเภสัชภัณฑ์ประเภทนี้เท่านั้น แต่ในบางพื้นที่นั้นอาจพบเห็นการใช้ยาดังกล่าวในรูปแบบการฉีดเข้าหลอดเลือดดำได้บ้างประปราย

 สารกำจัดศัตรูพืชและสัตว์ 
สเตรปโตมัยซินเป็นยาปฏิชีวนะอีกชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ในการเกษตรเพื่อเป็นสารกำจัดศัตรูพืชและสัตว์ ทั้งนี้ เพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เป็นอันตรายในวัตถุดิบเหล่านั้นก่อนนำมาใช้เพื่อการบริโภคในมนุษย์ โดยมีการใช้สเตรปโตมัยซินในการควบคุมโรคที่อาจเกิดขึ้นกับผลไม้, ผัก, เมล็ดพันธุ์, และไม้ประดับ แต่ที่พบเห็นการใช้ได้บ่อยที่สุดคือ การใช้สเตรปโตมัยซินเพื่อควบคุมโรคไหม้ไฟในต้นแอปเปิลและไม้ผลสกุลไพรัส (เช่น สาลี่, ลูกแพร์) อย่างไรก็ตาม สำหรับในทางการแพทย์แล้ว การใช้ยาปฏิชีวนะในกรณีดังกล่าวที่มากเกินจำเป็นมีความสัมพันธ์กับการเกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียหลายสายพันธุ์ได้  นอกจากนี้ยังมีการนำสเตรปโตมัยซินมาใช้ในการควบคุมการเจริญเติบโตของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินในสระที่ปลูกไม้ประดับและพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีว่ายาปฏิชีวนะบางขนานสามารถออกฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตหรือฆ่าเซลล์ยูแคริโอตบางชนิดได้ แต่ในกรณีของสเตรปโตมัยซิยกลับไม่ได้เป็นเช่นนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งฤทธิ์ในการต้านเชื้อราของยานี้ ซึ่งพบว่ามีผลต่อการเจริญเติบโตของเชื้อราน้อยมาก

 การเพาะเลี้ยงเซลล์ 
ในการการเพาะเลี้ยงเซลล์นั้น จะมีการนำสเตรปโตมัยซินร่วมกับเพนิซิลลินมาใช้เป็นสารละลายยาปฏิชีวนะมาตรฐานเพื่อป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียของเซลล์ที่ถูกเพาะเลี้ยง

 การแยกโปรตีนให้บริสุทธิ์ 
เมื่อมีการสกัดแยกโปรตีนออกจากสารสกัดชีวภาพ อาจมีการเติมสเตรปโตมัยซินลงไปในสารละลายเพื่อกำจัดกรดนิวคลีอิกออกไป โดยสเตรปโตไมซินจะเข้าจับกับไรโบโซมและเกิดการตกตะกอนออกจากสารละลาย โดยวิธีการนี้ถูกนำมาใช้ในการกำจัดอาร์อาร์เอ็นเอ, เอ็มอาร์เอ็นเอ, หรือแม้กระทั่งดีเอ็นเอ ออกจากเซลล์โพรแคริโอต

 ขอบเขตการออกฤทธิ์ 
สเตรปโตมัยซินถูกนำมาใช้ทางคลินิกเพื่อรักษาวัณโรค โดยใช้ร่วมกับยาปฏิชีวนะชนิดอื่น&hairsp;ๆ รวมไปถึงการใช้รักษาโรคเยื่อบุหัวใจอักเสบติดเชื้อที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่ยังตอบสนองต่อยานี้ โดยค่าความเข้มข้นของสเตรปโตมัยซินต่ำสุดที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียบางสายพันธุ์ ดังแสดงต่อไปนี้:
 Mycobacterium tuberculosis: 1 μg/ml - 2 μg/ml
 Staphylococcus aureus: 4 μg/ml

 อาการไม่พึงประสงค์ 
อาการไม่พึงประสงค์จากการได้รับสเตรปโตมัยซินที่ต้องเฝ้าระวังและติดตามอย่างใกล้ชิดนั้นมีความคล้ายคลึงกับที่พบในยากลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ชนิดอื่น&hairsp;ๆ ได้แก่ การเกิดพิษต่อไต และความเป็นพิษต่อหู ซึ่งอาจทำให้เกิดการสูญเสียการได้ยินชั่วคราวหรือถาวรได้ นอกจากนี้ การที่ยาส่งผลกระทบต่อระบบประสาท อาจทำให้ผู้ป่วยสูญเสียการทรงตัว จากความผิดปกติของการทำงานของระบบเวสติบูลาร์ ซึ่งเป็นผลมาจากการเกิดพยาธิสภาพที่เส้นประสาทสมองคู่ที่ 8 (vestibulocochlear nerve) ซึ่งผู้ป่วยจะมีอาการได้ยินเสียงผิดปกติในหู, อาการรู้สึกหมุน, และอาการเซ หรือภาวะกล้ามเนื้อเสียสหการ นอกจากนี้การเป็นพิษต่อไตของยานี้อาจส่งผลรบกวนการวินิจฉัยโรคไตวายได้ ส่วนอาการไม่พึงประสงค์อื่นที่พบได้ทั่วไป แต่ไม่มีความรุนแรงมาก ได้แก่ อาการรู้สึกหมุน, อาเจียน, ชาบริเวณใบหน้า, ไข้, และผื่น ทั้งนี้การเกิดไข้และผื่นจากยาอาจเกิดจากการได้รับยาบ่อยเกินไป

ทั้งนี้ ไม่แนะนำให้ใช้ยานี้ในหญิงตั้งครรภ์ เนื่องจากยาอาจก่อให้เกิดพิษแก่ตัวอ่อนได้ แต่ในหญิงให้นมบุตรนั้น สามารถใช้ยานี้ได้ เนื่องจากสเตรปโตมัยซินสามารถถูกขับออกทางน้ำนมได้น้อยมาก นอกจากนี้ ผู้ป่วยที่มีโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงชนิดร้ายเป็นโรคร่วมไม่ควรได้รับการรักษาด้วยสเตรปโตมัยซิน เนื่องจากจะทำให้อาการทางกล้ามเนื้อของผู้ป่วยแย่ลงได้

 กลไกการออกฤทธิ์ 
สเตรปโตมัยซินเป็นยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของเซลล์แบคทีเรีย โดยยานี้จะเข้าจับกับหน่วยย่อย 30 เอสของไรโบโซมแบคทีเรีย ซึ่งจะส่งผลรบกวนการเข้าจับกันระหว่างฟอร์มิล–เมไธโอนิล–ทีอาร์เอ็นเอ กับหน่วยย่อย 30 เอสดังกล่าว ทำให้การอ่านข้อมูลจากโคดอนผิดพลาด จนนำไปสู่การยับยั้งการสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตและการเพิ่มจำนวนของเซลล์ ส่งผลให้เซลล์แบคทีเรียนั้น&hairsp;ๆ ตายไปในที่สุด อย่างไรก็ตาม กลไกการออกฤทธิ์โดยละเอียดของสเตรปโตมัยซินนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่คาดว่ายานี้จะป้องกันการจับตัวกันเป็น 70 เอสไรโบโซมของหน่วยย่อย 30 เอสและหน่วยย่อย 50 เอส และทำให้การแปลรหัสพันธุกรรมจากเอ็มอาร์เอ็นเอนั้นเกิดการผิดพลาด จนทำให้โปรตีนที่สร้างขึ้นมาเกิดการกลายพันธุ์แบบเฟรมชิฟท์ (frameshift mutation) และเป็นโปรตีนที่ไม่สามารถทำงานได้ ส่งผลให้เซลล์นั้น&hairsp;ๆ ตายไป โดยไรโบโซมในเซลล์ของมนุษย์นั้นมีโครงสร้างที่แตกต่างไปจากไรโบโซมที่พบในแบคทีเรีย ทำให้สเตรปโตมัยซินไม่มีผลต่อเซลล์มนุษย์ หากใช้ยาในขนาดและระยะเวลาที่เหมาะสม ทั้งนี้ ณ ความเข้นข้นต่ำ&hairsp;ๆ สเตรปโตมัยซินจะออกฤทธิ์เพียงแค่ยับยั้งการจเริญเติบโตของแบคทีเรียเท่านั้น โดยเหนี่ยวนำให้ไรโบโซมแปรรหัสพันธุกรรมจากเอ็มอาร์เอ็นเอผิดพลาด สเตรปโตมัยซินเป็นยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ครอบคลุมทั้งเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ จึงจัดได้ว่ายานี้เป็นยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์กว้างอีกชนิดหนึ่งที่มีประโยชน์อย่างมากในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียชนิดต่าง&hairsp;ๆ

 ประวัติการค้นพบ 
สเตรปโตมัยซินถูกค้นพบครั้งแรกเมื่อวันที่ 19 ตุลาคม ค.ศ. 1943 ในห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยรัทเกอร์ส โดยอัลเบิร์ต ชาตซ์ (Albert Schatz) นักศึกษาปริญญาเอกชาวอเมริกัน ซึ่งเป็นศิษย์ของเซลมัน แวกส์มัน ในโครงการวิจัยที่ได้รับงบประมาณสนับสนุนจากบริษัทเมอร์ค  ในการศึกษาวิจัยครั้งนี้ แวกส์มันและเจ้าหน้าที่ประจำห้องปฏิบัติการของเขาได้ค้นพบยาปฏิชีวนะหลายชนิด ได้แก่ แอคติโนมัยซิน , คลาวาซิน, สเตรปโตธริซิน, กริซีอิน, ฟราดิซิน, นีโอมัยซิน, แคนดิซิดิน, และแคนดิดิน ในจำนวนนี้มีเพียงสเตรปโตมัยซินและนีโอมัยซินเท่านั้นที่พบว่ามีประสิทธิภาพในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียได้หลายชนิด โดยสเตรปโตมัยซินถือเป็นยาปฏิชีวนะชนิดแรกที่สามารถใช้รักษาวัณโรคให้หายขาดได้ และทำให้แวกส์มันได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ในปี ค.ศ. 1952 ในฐานะที่เป็นผู้ค้นพบสเตรปโตมัยซิน ซึ่งถือเป็นยาปฏิชีวนะชนิดแรกที่ใช้ในการรักษาวัณโรคระยะแสดงอาการ ต่อมาแวกส์มันได้รับการกล่าวโทษจาก อัลเบิร์ต ชาตซ์ ซึ่งเป็นนักศึกษาที่ทำโครงการดังกล่าวภายใต้การควบคุมดูแลของเขา ว่าตนควรมีส่วนร่วมกับสิ่งที่แวกส์มันได้จากการค้นพบสเตรปโตมัยซินในครั้งนี้

ในช่วงหลังสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ 2 กองทัพบกสหรัฐได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการใช้สเตรปโตมัยซินในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียที่รุนแรงจนเสี่ยงอันตรายแก่ชีวิตในโรงพยาบาลทหารที่เมืองแบตเทิลครีก, รัฐมิชิแกน ผู้ป่วยรายแรกที่ได้รับการรักษาด้วยสเตรปโตมัยซินนั้นได้เสียชีวิตลง ส่วนผู้ป่วยรายที่สองรอดชีวิตแต่ตาบอดจากอาการไม่พึงประสงค์ของสเตรปโตมัยซิน ในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1946 ผู้ป่วยรายที่ 3 —โรเบิร์ต เจ. โดล ซึ่งได้รับบาดเจ็บอย่างสาหัสจากการสู้รบในสงครามโลกครั้งที่ 2 ที่เมืองคาสเติลดายาโน หลังจากล้มเหลวจากการรักษาภาวะติดเชื้อด้วยเพนิซิลลิน เขาได้รับการรักษาต่อด้วยสเตรปโตมัยซิน และสามารถหายเป็นปกติได้ภายในระยะเวลาอันรวดเร็ว ซึ่งต่อมาเขาได้เป็นผู้ดำรงตำแหน่งประธานวุฒิสภาสหรัฐ และเป็นหนึ่งในผู้ท้าชิงตำแหน่งประธานาธิบดีสหรัฐปี ค.ศ. 1996Dole, B. One Soldier's Story, pp. 202–204. .Cramer, Richard Ben, What It Takes (New York, 1992), pp. 110-111. .

จากนั้นได้มีการทำการศึกษาแบบสุ่มแรกของสเตรปโตมัยซินซึ่งใช้ในการรักษาวัณโรคปอด ซึ่งดำเนินการศึกษาในช่วง ค.ศ. 1946 ถึง 1948 โดยสภาวิจัยทางการแพทย์ (Medical Research Council) ของสหราชอาณาจักร ภายใต้การควบคุมของ Geoffrey Marshall (1887–1982) โดยการศึกษานี้เป็นแบบการทดลองแบบสุ่มและมีกลุ่มควบคุมและมีการปกปิดทั้งสองด้าน โดยผลการศึกษาพบว่า สเตรปโตมัยซินมีประสิทธิภาพในการต้านวัณโรค แม้ว่าจะมีอาการไม่พึงประสงค์เกิดขึ้นแต่ก็มีเพียงเล็กน้อย และพบปัญหาการดื้อต่อสเตรปโตมัยซินบ้างในสัดส่วนที่น้อย 

เนื่องจากสเตรปโตมัยซินนั้นแยกได้จากเชื้อจุลินทรีย์ในตัวอย่างดินที่ได้มาจากรัฐนิวเจอร์ซีย์ ทำให้ S. griseus ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่มาของสเตรปโตมัยซิน ได้รับการเสนอให้เป็นเชื้อจุลินทรีย์สัญลักษณ์ของรัฐนิวเจอร์ซีย์อย่างเป็นทางการ โดยร่างกฎหมายนี้ได้รับการส่งเข้าวาระการประชุมโดยวุฒิสภา แซม ธอมพ์สัน (Senator Sam Thompson) (R-12) ในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2017 ในวาระการประชุมที่ S3190 และสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร แอนเนตต์ ควิจาโน (Annette Quijano) (D-20) ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2017 ในวาระการประชุมที่ A31900.

 อ้างอิง 

 แหล่งข้อมูลอื่น 
  "Notebooks Shed Light on an Antibiotic's Contested Discovery", The New York Times, June 12, 2012, by Peter Pringle
 Streptomycin bound to proteins ใน ธนาคารข้อมูลโปรตีน

 . The history behind the discovery of streptomycin.
 EPA R.E.D. Facts sheet on use of streptomycin as a pesticide.

หมวดหมู่:อะมิโนไกลโคไซด์
หมวดหมู่:กวานิดีน
หมวดหมู่:ยาหลักขององค์การอนามัยโลก