อหิวาตกโรค-หลากหลายมุมมองด้านสายพันธุ์ พยาธิกำเนิด การดื้อยาต้านจุลชีพ วัคซีน และภูมิคุ้มกันโรค

อหิวาตกโรค เป็นโรคติดเชื้อในระบบทางเดินอาหารที่สร้างปัญหาด้านสาธารณสุขในระดับรุนแรงมาก มีบันทึกโบราณเกี่ยวกับโรคนี้ไม่ต่ำกว่าหนึ่งพันปี¹ แม้จะไม่สามารถยืนยันได้เนื่องจากวิทยาศาสตร์การแพทย์เพิ่งเริ่มมีหลักฐานชัดเจนในช่วงไม่กี่ร้อยปีที่ผ่านมา การระบาดทั่วโลกของอหิวาตกโรคในยุคปัจจุบันเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1817 (พ.ศ. 2360 สมัยรัชกาลที่ 2 ของไทย) และเกิดการระบาดทั่วโลก (Pandemics) ต่อมารวม 7 ครั้ง ซึ่งปัจจุบันยังอยู่ในรอบที่ 7 ที่กินเวลานานมากตั้งแต่ปี พ.ศ. 2504 จนถึงปัจจุบัน และยังพบการระบาดรุนแรงในหลายประเทศแม้ว่าจะมีความก้าวหน้าทางการแพทย์มากแล้ว ที่เกิดจากปัญหามากมายหลายประการ

อหิวาตกโรค (Cholera) เป็นโรคในระบบทางเดินอาหารจากการรับประทานอาหารหรือดื่มน้ำที่ปนเปื้อนเชื้อ Vibrio cholerae ที่พบอยู่ในน้ำ (ทะเลหรือน้ำกร่อย) โดยสายพันธุ์ที่ก่อโรครุนแรงเป็นสายพันธุ์ที่สร้างสารพิษ cholera toxin ได้โดยผ่านกระบวนการ lysogenization หรือ lysogenic conversion ด้วยเชื้อไวรัส CTX bacteriophage จึงจะสร้างสารพิษให้เกิดอาการถ่ายเหลวเป็นน้ำซาวข้าวและทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิตได้ หากไม่ได้รับการรักษาที่ถูกต้อง สารพิษออกฤทธิ์ที่เซลล์เยื่อบุลำไส้เล็กให้ขับน้ำ โซเดียมและคลอไรด์ในปริมาณมากได้ถึง 1 ลิตร/ชั่วโมง2 ผู้ป่วยจึงอาจเสียชีวิตได้ภายในไม่กี่ชั่วโมงหากไม่ได้รับการรักษา²

การรักษาพื้นฐาน การค้นพบว่า cholera toxin ไม่ได้ทำให้เซลล์ที่ทำหน้าดูดซึมน้ำสูญเสียหน้าที่ไป มีกลุ่มแพทย์ที่ดูแลรักษาผู้ป่วยได้พัฒนาการใช้ oral rehydration salt (ORS) ในการรักษาตั้งแต่ช่วงแรกของการดำเนินโรค ทำให้สามารถช่วยชีวิตผู้ป่วยได้ไม่ต่ำกว่า 5 ล้านราย ทำให้ Prof. Stanley G. Schultz ได้รับพระราชทานรางวัลเจ้าฟ้ามหิดล สาขาการแพทย์ และ Dr. Richard A. Cash, Dr. David R. Nalin และ Dr. Dilip Mahalanabis ในสาขาการสาธารณสุขในปี พ.ศ. 2549³ ซึ่งวงการแพทย์ควรระลึกถึงในความสำเร็จจากการรักษาง่าย ๆ แบบนี้ให้มากขึ้น โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่เป็นภัยธรรมชาติร้ายแรง เช่น แผ่นดินไหว น้ำท่วมใหญ่ หรือภาวะสงครามที่มักจะเกิดอหิวาตกโรคระบาดตามมาได้บ่อย เนื่องจากขาดภาวะสุขอนามัยที่ดี การขาดน้ำดื่มที่สะอาด การขาดการจัดการสิ่งปฏิกูลของชุมชนที่ถูกต้อง

จุลชีววิทยา เชื้อ V. cholerae เป็นเชื้อ Gram-negative,comma-shaped bacterium มีโครโมโซม 2 วง มีความหลากหลายของ O antigen มากกว่า 200 serogroups เดิมเชื่อว่ามีเพียง serogroup O1 (โอวัน) เท่านั้นที่ก่อโรคระบาดข้ามทวีปของอหิวาตกโรคได้ นอกจากนี้ ยังแบ่งเชื้อเป็น biotypes ได้ 2 แบบคือ classical และ El Tor biotype แล้วยังสามารถแบ่งเป็น serotype ได้อีก 3 serotypes คือ Ogawa, Inaba, และ Hikojima (ที่ไม่ค่อยพบแล้ว)²

โรคอุบัติใหม่ ในปี พ.ศ. 2535 เกิดการค้นพบว่าสายพันธุ์ O139 ที่อุบัติขึ้นมาในแถบประเทศอินเดีย สามารถทำให้เกิดการระบาดใหญ่ได้ด้วย ทำให้เกิดการศึกษาวิจัยอย่างมากและมีการเรียนรู้คุณสมบัติทางพันธุกรรมของเชื้อได้มากขึ้น ว่าเชื้อ O139 เกิดการกลายพันธุ์ของ O-antigen-specific gene cluster ในเชื้อ O1 โดยการนำท่อนยีนของ O22 serogroup มาแทรกทำให้เกิดเป็น serogroup ใหม่ที่ไม่ทำให้เกิด agglutination กับ antisera ที่มีอยู่ 138 แบบในขณะนั้น จึงเรียกเป็น O139 (หมายเลขล่าสุดในปีนั้น)⁴ (ดูรูปแสดง gene cluster) ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาอหิวาตกโรคจึงมี 2 serogroups ที่ก่อโรคแพร่ระบาดทั่วโลกได้

พยาธิกำเนิดและการดื้อยา การทำความเข้าใจเกี่ยวกับ CTX bacteriophage ที่ integrate เข้าไปในโครโมโซมของเชื้อแล้วก่อโรครุนแรงได้ การเปลี่ยน serogroup ของเชื้อเพื่อหลบหลีกภูมิคุ้มกันของคน และการดื้อยาต้านจุลชีพที่เปลี่ยนแปลงได้ตามการใช้ยาในแต่ละชุมชนและการตรวจพบ integron element และ Integrative-conjugative Elements (ICEs) ที่ทำให้เชื้อดื้อยาหลายขนาน⁴ จึงมีความจำเป็นในทางการแพทย์ในการรับมือทั้งในด้านการวินิจฉัยที่แม่นยำ การตรวจหาสายพันธุ์ของเชื้อเพื่อสืบสวน การระบาดและหาแหล่งที่มาของเชื้อเพื่อทำการควบคุมและติดตาม การวางแผนการรักษาตามคุณสมบัติการดื้อยา และการใช้วัคซีนในการควบคุมและป้องกันการแพร่ระบาด

รูปแสดงกลุ่มยีนที่ควบคุมการสร้าง O antigen ของเชื้อ O139 ที่คาดว่า มีการนำเอากลุ่มยีนของสายพันธุ์ O22 (ส่วนที่เป็นลูกศรขาว เริ่มจากยีน wbfA ไปจนถึงยีน wbfX) มาแทรกในกลุ่มยีนของสายพันธุ์ O1 ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ O antigen ไปเป็นชนิดใหม่เรียก O139⁴

ระบาดวิทยาและวัคซีน ปัญหาที่ยังรอการศึกษาติดตามคือ การค้นพบว่าเชื้อ O139 ไม่ได้มีสายพันธุ์เดียวกันทั้งหมดที่เริ่มระบาดจากปี พ.ศ. 2535 แต่อาจเกิดจากการกลายพันธุ์คล้ายเดิมได้อีกหลายครั้ง และพบว่า มีภูมิคุ้มกันในชุมชน (herd immunity) ต่อ O antigen ต่าง ๆ เกิดขึ้นได้ และ O antigen หลายชนิดของเชื้อน่าจะมีบทบาทต่อการกระตุ้นภูมิคุ้มกันในชุมชน หากมีเชื้อกลายพันธุ์เกิดเป็นเชื้ออุบัติใหม่ในชุมชนที่ไม่เคยมีภูมิคุ้มกันต่อเชื้อชนิดนั้นมาก่อน และถ้าเชื้อสามารถสร้าง cholera toxin ได้ ก็อาจจะเกิดการระบาดใหญ่ของอหิวาตกโรคได้อีกเสมอ การทำความเข้าใจเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัคซีนป้องกันโรคว่าต้องกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อ O antigen (อย่างน้อยในปัจจุบันคือ 2 ชนิด ได้แก่ O1 และ O139) และการกระตุ้นให้สร้าง IgA antibodies จากวัคซีนชนิดกินที่ยับยั้ง cholera toxin ทั้งในส่วนของ A (active) domain และ B (binding) domain รวมทั้งการมี neutralizing antibodies ต่อ lipopolysaccharaide, O antigen, toxincoregulated pili (TCP) และ extracellular antigens อื่น ๆ ซึ่งสร้างภูมิคุ้มกัน โรคได้ดีกว่าวัคซีนชนิดฉีดที่กระตุ้นการสร้าง IgG เป็นหลัก ก็จะทำให้โอกาสที่จะควบคุมหรือลดการระบาดของอหิวาตกโรคมีความเป็นไปได้มากขึ้น แม้ว่าจะไม่มีทางกำจัดโรคนี้ให้หมดไปได้

1. Pollitzer R. Cholera studies. 1. History of the disease. Bull World Health Organ. 1954;10(3):421-61. PMID: 13160764; PMCID: PMC2542143.
2. Chowdhury F,Ross AG, Islam MT, McMillan NAJ, Qadri F.2022. Diagnosis, Management, and Future Control of Cholera. Clin Microbiol Rev.35:e00211-21.https://doi.org/10.1128/cmr.00211-21
3. Prince Mahidol Award Foundation under the Royal Patronage. https://www.princemahidolaward.org/th/the-announcement-for-the-prince-mahidolaward-2006. (เข้าถึงครั้งสุดท้ายวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2568)
4. S.M. Faruque, D.A. Sack, R.B. Sack, R.R. Colwell, Y. Takeda, & G.B. Nair, Emergence and evolution of Vibrio cholerae O139, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (3) 1304-1309, https://doi.org/10.1073/pnas.0337468100 (2003).

ขอขอบคุณ สมาคมโรคติดเชื้อในเด็กแห่งประเทศไทย
https://www.pidst.or.th/