ยาปฏิชีวนะ

บทความนี้เกี่ยวกับยาปฏิชีวนะ และการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรีย สำหรับยาปฏิชีวนะยับยั้งเนื้องอก (Antitumor antibiotics) ดูที่ เคมีบำบัด

ยาปฏิชีวนะ
ระดับชั้นของยา
การทดสอบความไวของแบคทีเรีย Staphylococcus aureus ต่อยาปฏิชีวนะด้วยวิธี Kirby-Bauer disk diffusion method โดยยาปฏิชีวนะจะกระจายเข้าไปในจานเพาะเลี้ยงที่มีเชื้อแบคทีเรียอยู่และส่งผลยับยั้งการเจริญเติบโตของ S. aureus ทำให้เกิดวงยับยั้งเชื้อ (Zone of inhibition) ขึ้น
In Wikidata

อะม็อกซีซิลลิน–ยาปฏิชีวนะในกลุ่มเพนิซิลลิน ในประเทศไทยมีการใช้ยาปฏิชีวนะชนิดนี้ในทางที่ผิดหรือไม่ตรงข้อบ่งใช้เป็นจำนวนมาก จนก่อให้เกิดปัญหาการดื้อยาปฏิชีวนะในกลุ่มเพนิซิลลินอย่างรุนแรง

ยาปฏิชีวนะ (อังกฤษ: antibiotic จากภาษากรีกโบราณ αντιβιοτικά, antiviotika) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ยาฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (antibacterial) เป็นกลุ่มย่อยของยาอีกกลุ่มหนึ่งในกลุ่มยาต้านจุลชีพ (antimicrobial drugs) ซึ่งเป็นยาที่ถูกใช้ในการรักษาและป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรีย โดยอาจออกฤทธิ์ฆ่าหรือยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียอย่างใดอย่างหนึ่งหรือทั้งสอง ยาปฏิชีวนะบางชนิดอาจมีคุณสมบัติเป็นมีคุณสมบัติเป็นสารต้านโพรโทซัวได้ เช่น เมโทรนิดาโซล ทั้งนี้ ยาปฏิชีวนะไม่มีฤทธิ์ในการต้านไวรัสที่เป็นสาเหตุของโรคต่าง ๆ เช่น ไข้หวัด หรือ ไข้หวัดใหญ่ เป็นต้น โดยยาที่มีฤทธิ์ต่อเชื้อไวรัสจะถูกจัดอยู่ในกลุ่มยาต้านไวรัส ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยอีกกลุ่มหนึ่งของยาต้านจุลชีพ

ในบางครั้ง คำว่า ยาปฏิชีวนะ (ซึ่งหมายถึง "การต่อต้านชีวิต") ถูกนำมาใช้เพื่อสื่อความถึงสารใด ๆ ที่นำมาใช้เพื่อต้านจุลินทรีย์ ซึ่งมีความหมายเดียวกันกับคำว่า ยาต้านจุลชีพ บางแหล่งมีการใช้คำว่า ยาปฏิชีวนะ และ ยาฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ในความหมายที่แยกจากกันไป โดยคำว่า ยา (สาร) ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย จะสื่อความถึง สบู่ และน้ำยาฆ่าเชื้อ ขณะที่คำว่า ยาปฏิชีวนะ จะหมายถึงยาที่ใช้ในทางการแพทย์เพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

การพัฒนายาปฏิชีวนะเริ่มต้นในช่วงศตวรรษที่ 20 พร้อมกับการพัฒนาเรื่องการให้วัคซีนเพื่อป้องกันโรคจากเชื้อจุลชีพต่าง ๆ การเกิดขึ้นของยาปฏิชีวนะนำมาซึ่งการกำจัดโรคติดเชื้อแบคทีเรียต่าง ๆ ออกไปหลายชนิด เช่น กรณีของวัณโรคที่ระบาดในประเทศกำลังพัฒนา อย่างไรก็ตาม ด้วยประสิทธิภาพที่ดีและการเข้าถึงยาที่ง่ายนำไปสู่การใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิด พร้อม ๆ กับการที่แบคทีเรียมีการพัฒนาจนกลายพันธุ์เป็นเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ ปัญหาดังข้างต้นได้แพร่กระจายเป็นวงกว้าง จนเป็นปัญหาสำคัญของการสาธารณสุขในทุกประเทศทั่วโลก จนองค์การอนามัยโลก (World Health Organization) ได้ประกาศให้ปัญหาการดื้อยาของเชื้อแบคทีเรียเป็น "ปัญหาสำคัญเร่งด่วนที่สุดที่เกิดขึ้นในทุกภูมิภาคทั่วโลกและทุกคนล้วนจะต้องได้รับผลกระทบจากปัญหานี้ ไม่ว่าวัยใด หรือประเทศใดก็ตาม"

ศัพทมูลวิทยา

ฌอง ปอล วูยล์ลีแม็ง (1861-1932) ผู้ริเริ่มให้นิยามปรากฏการณ์การออกฤทธิ์ของสารจากจุลชีพที่ส่งผลต้านหรือฆ่าจุลชีพอื่น

คำว่า 'antibiosis' ซึ่งมีความหมายว่า "ต่อต้านชีวิต" ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกโดยนักจุลชีววิทยาชาวฝรั่งเศส ฌอง ปอล วูยล์ลีแม็ง (Jean Paul Vuillemin) เพื่ออธิบายปรากฏการณ์การออกฤทธิ์ต้านเซลล์สิ่งมีชีวิตของยาปฏิชีวนะที่ถูกค้นพบในช่วงแรก ทั้งนี้ได้มีการอธิบายปรากฏการณ์การเกิด 'antibiosis' ในแบคทีเรียขึ้นเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1877 เมื่อ หลุยส์ ปาสเตอร์ และ โรเบิร์ต คอค พบว่าแบคทีเรียสกุลบาซิลลัสในอากาศสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย Bacillus anthracis ได้ ซึ่งต่อมาคำดังกล่าวได้ถูกเปลี่ยนเป็น 'antibiotic' โดย เซลมัน แวกส์มัน – นักจุลชีววิทยาชาวอเมริกัน เมื่อ ค.ศ. 1942

คำว่า antibiotic นั้นปรากฏเป็นครั้งแรกในบทความวารสารทางการแพทย์ใน ปี ค.ศ. 1942 โดย เซลมัน แวกส์มัน และทีมนักวิจัยของเขา เพื่อใช้สื่อถึงสารที่มีความเจือจางสูงชนิดใด ๆ ที่จุลชีพสายพันธุ์หนึ่ง ๆ สร้างขึ้นเพื่อต่อต้านหรือยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลชีพสายพันธุ์อื่น ซึ่งนิยามนี้จะไม่รวมสารที่ออกฤทธิ์ฆ่าแบคทีเรียแต่ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยจุลชีพ (เช่น น้ำย่อย และไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์) รวมไปถึงสารประกอบที่สังเคราะห์เลียนแบบสารที่ได้จากแบคทีเรีย เช่น ยากลุ่มซัลโฟนาไมด์ ในการนิยามความหายของคำว่า antibiotic หรือยาปฏิชีวนะในปัจจุบันนั้น จะหมายความรวมไปถึงยาใด ๆ ก็ตามที่ออกฤทธิ์ฆ่าหรือยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ไม่ว่ายานั้น ๆ จะถูกสร้างจากจุลชีพหรือไม่ก็ตาม

คำว่า "antibiotic" นั้นมีรากศัพท์จากคำ 2 คำ คือ anti ซึ่งมีความหมายว่า ต่อต้าน กับ βιωτικός (biōtikos) ที่มีความหายว่า "เหมาะกับชีวิต, มีชีวิต" ซึ่งคำว่า βιωτικός นั้นก็เกิดจากคำ 2 คำ คือ βίωσις (biōsis) ที่แปลว่า "หนทางแห่งชีวิต"และคำว่า βίος (bios) ที่หมายถึง "ชีวิต" ส่วนอีกคำหนึ่งให้ความหมายเหมือน "antibiotic" คือคำว่า "antibacterial" ซึ่งมาจากภาษากรีก ἀντί (anti) ที่มีความหมายว่า "ต่อต้าน" กับคำว่า βακτήριον (baktērion) ซึ่งแผลงมาจากคำว่า βακτηρία (baktēria) ซึ่งมีความหมายว่า "พลอง, กระป๋อง" ทั้งนี้ เนื่องจากแบคทีเรียสายพันธุ์แรกที่ถูกค้นพบนั้นมีรูปร่างเป็นแท่งคล้ายรูปทรงของพลองหรือกระป๋อง

ประวัติและการค้นพบ

การสกัดยาปฏิชีวนะจากรา

ดูเพิ่ม: เส้นเวลาของยาปฏิชีวนะ

ดูเพิ่ม: ประวัติของยากลุ่มเพนิซิลลิน

โครงสร้างของเพนิซิลลิน ซึ่งถือเป็นยาปฏิชีวนะจากธรรมชาตชนิดแรก ถูกค้นโดยอเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง เมื่อปี ค.ศ. 1928

สารที่มีคุณสมบัติเป็นยาปฏิชีวนะนั้นถูกนำมาใช้ด้วยวัตถุประสงค์ที่หลากหลายนับตั้งแต่สมัยโบราณ ในช่วงก่อนคริสต์ศตวรรษที่ 20 การรักษาโรคติดเชื้อนั้นจะใช้ยาแผนโบราณเป็นหลัก โดยปรากฏมีการนำยาน้ำมิกซ์เจอร์ (Mixtures) ที่มีคุณสมบัติในการต้านจุลชีพมาใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อเป็นเวลามากกว่า 2000 ปีที่แล้ว อารยธรรมโบราณหลายแห่ง รวมถึงอียิปต์โบราณ และกรีซโบราณ มีการนำส่วนผสมหรือสารสกัดจากราและพืชสายพันธุ์ที่จำเพาะมารักษาโรคติดเชื้อชนิดต่าง ๆ ส่วนการทดลองศึกษาในยุคถัดมานั้นมักทำขึ้นในห้องปฏิบัติการเพื่อทดลองและเฝ้าสังเกตการสังเคราะห์สารเพื่อต่อต้านซึ่งกันและกันในจุลชีพที่ต่างสายพันธ์กัน จนนำไปสู่การค้นพบยาต้านแบคทีเรียจากธรรมชาติที่สร้างจากจุลชีพในที่สุด หลุยส์ ปาสเตอร์ ได้ให้ข้อคิดเห็นและตั้งข้อสังเกตไว้ว่า "หากเราสามารถเข้าใจการต้านกันและกันระหว่างเชื้อแบคทีเรียบางชนิดได้ นั่นก็จะเป็นความหวังที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับการรักษาโรคติดเชื้อ"

ใน ค.ศ. 1874 นักฟิสิกส์ชาวเวลล์นามว่า เซอร์วิลเลียม โรเบิตส์ (Sir William Roberts) ได้เขียนบันทึกไว้ว่า ราสายพันธุ์ Penicillium glaucum ที่ใช้ในการผลิตเนยแข็งสีน้ำเงินบางชนิดนั้นไม่มีการปนเปื้อนของแบคทีเรียเลย ต่อมาในปี 1876 จอห์น ทินดอลล์ (John Tyndall) – นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษสันนิษฐานว่าราสกุลดังกล่าวนั้นอาจมีการผลิตสารบางชนิดที่ส่งผลยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้ ซึ่งต่อมาปาสเตอร์ได้ทำการศึกษาประเด็นดังกล่าวและพบว่า แบคทีเรียสายพันธุ์ Bacillus anthracis นั้นจะไม่เจริญเติบโตในสภาวะที่มีราสายพันธุ์ Penicillium notatum อยู่

ใน ค.ศ. 1895 วินเซนโซ ติเบริโอ (Vincenzo Tiberio) – นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี ได้ตีพิมพ์บทความทางวารสารที่มีเนื้อหาเกี่ยวกับประสิทธิภาพในการต้านแบคทีเรียของสารสกัดจากราบางสายพันธุ์ ต่อมา ค.ศ. 1897 นักเรียนแพทย์ชาวฝรั่งเศส เออร์เนสต์ ดูเชส (Ernest Duchesne) ได้เสนอวิทยานิพนธ์เรื่อง "Contribution à l'étude de la concurrence vitale chez les micro-organismes: antagonisme entre les moisissures et les microbes" (การมีส่วนร่วมในการศึกษาเกี่ยวกับการแข่งขันที่เกี่ยวเนื่องกับชีวิตในจุลินทรีย์: การต้านกันของราและจุลชีพ) ซึ่งถือเป็นนักวิชาการคนแรกที่พบว่าความสามารถในการรักษาโรคของรานั้นเป็นผลมาจากฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของราเหล่านั้น ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ดูเชสได้ให้เสนอไว้ว่าแบคทีเรียและรานั้นมีการต่อสู้เพื่อความอยู่รอดกันอยู่ตลอดเวลา โดยดูเชสพบว่า แบคทีเรีย E. coli นั้นสามารถถูกกำจัดได้โดยราสายพันธุ์ Penicillium glaucum เมื่อทำการเพาะเลี้ยงจุลชีพทั้งสองในจานเพาะเลี้ยงเดียวกัน นอกจากนี้เขายังพบว่า เมื่อทำการให้เชื้อแบคทีเรียสกุลบาซิลลัสที่เป็นสาเหตุของไข้ไทฟอยด์ พร้อมกับรา Penicillium glaucum แก่สัตว์ทดลองโดยการสูดพ่น พบว่าสัตว์ทดลองนั้น ๆ ไม่ปรากฏอาการและอาการแสดงของไข้ไทฟอยด์ แต่ช่างเป็นที่น่าเสียดายที่ หน่วยบริการทางการทหารที่ดูเชสสังกัดไม่อนุญาตให้เขาทำการศึกษาต่อเนื่องเพิ่มเติมในประเด็นดังกล่าวหลังจากที่เขาจบการศึกษา ภายหลังดูเชสได้เสียชีวิตจากวัณโรค ซึ่งต่อมาก็เป็นอีกโรคหนึ่งที่สามารถรักษาให้หายขาดได้โดยยาปฏิชีวนะ

อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ผู้ค้นพบเพนิซิลลิน และต่อมาเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์ เมื่อปี ค.ศ. 1945 ร่วมกับทีมวิจัยของเขา สำหรับการค้นพบเพนนิซิลินและผลการรักษาโรคติดต่อหลายชนิดของยาดังกล่าว

ต่อมาในปี ค.ศ. 1928, เซอร์ อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ได้ค้นพบเพนิซิลลิน ซึ่งเป็นสารที่ถูกสร้างขึ้นมาโดยราเพื่อฆ่าหรือหยุดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียบางชนิด เฟลมมิงทำงานเพื่อช่วยเหลือทหารที่บาดเจ็บจากสงครามและมีการติดเชื้อแบคทีเรียของแผล ในการเพาะเชื้อแบคทีเรียก่อโรคเขาได้ค้นพบโดยบังเอิญว่าถาดเพาะเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในบริเวณที่มีการปนเปื้อนรานั้นไม่มีการเจริญของแบคทีเรียดังกล่าว ซึ่งต่อมาทราบภายหลังว่ารานั้นคือสายพันธุ์ Penicillium chrysogenum เฟลมมิงได้ตั้งสมมติฐานว่าราดังกล่าวอาจหลั่งสารบางอย่างที่มีฤทธิ์ในการต้านแบคทีเรีย เขาได้นำถาดเพาะเชื้อชิ้นนั้นไปเพาะเลี้ยงต่อ แล้วพบว่าเชื้อรานั้นได้ฆ่าแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคหลายชนิด และเขาได้ตั้งชื่อสารนั้นว่า เพนิซิลลิน เมื่อวันที่ 7 มีนาคม ค.ศ. 1929 เฟลมมิงเชื่อว่าคุณสมบัติในการต้านแบคทีเรียของสารนี้นั้นอาจเป็นประโยชน์ต่อการรักษาโรคติดเชื้อต่าง ๆ เขาจึงได้เริ่มศึกษาถึงคุณสมบัติทางชีววิทยาของเพนิซิลลินและพยายามที่จะใช้สารสกัดอย่างหยาบ (crude preparation) ที่ได้จากการศึกษาเพื่อรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียบางชนิด แต่อย่างไรก็ตาม เขาไม่สามารถพัฒนาสารนี้เพิ่มเติมต่อไปได้เนื่องจากไม่มีความช่วยเหลือนักเคมีที่มีความรู้และประสบการณ์

เอินซต์ เชน (Ernst Chain), ฮาเวิร์ด ฟลอเรย์ (Howard Florey) และเอ็ดเวิร์ด อับราฮัม (Edward Abraham) เป็นนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกที่ประสบความสำเร็จในการสกัดเพนิซิลลินบริสุทธิ์จากราได้ในปี ค.ศ. 1942 โดยยาที่สกัดได้นั้นคือ เบนซิลเพนิซิลลิน (G) แต่ยาดังกล่าวไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคในวงกว้าง โดยจำกัดการใช้อยู่เพียงแต่ภายในกองทัพเท่านั้น แต่หลังจาก ค.ศ. 1945 เป็นต้นมา นอร์มัน ฮีธลีย์ (Norman Heatley) ได้พัฒนาเทคนิคการสกัดแบบย้อนกลับ (back extraction technique) เพื่อให้สกัดเพนิซิลลินในปริมาณมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยผู้ที่สามารถถอดแบบโครงสร้างของเพนิซิลลินได้เป็นคนแรกนั้น คือ เอ็ดเวิร์ด อับราฮัม โดยสามารถระบุโครงสร้างที่แน่ชัดดังกล่าวได้ราวปี ค.ศ. 1942 ซึ่งสอดคล้องกับการอธิบายถึงโครงสร้างดังกล่าวในบทความตีพิมพ์ของโดโรธี ฮอดจ์กิน – นักชีวเคมีชาวบริติช เมื่อปี ค.ศ. 1945 โดยเพนิซิลลินสกัดบริสุทธิ์นี้สามารถออกฤทธิ์ต้านแบคทีเรียหลากหลายสายพันธุ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และก่อให้เกิดพิษต่อมนุษย์ต่ำ นอกจากนี้ ฤทธิ์ของยาดังกล่าวยังไม่ถูกรบกวนโดยส่วนประกอบทางชีวภาพต่าง ๆ ในร่างกาย เช่น หนอง เป็นต้น ซึ่งต่างจากยาสังเคราะห์อย่างซัลโฟนาไมด์ การค้นพบยาปฏิชีวนะที่มีประสิทธิภาพสูงนี้ได้กลายเป็นการเปิดประวัติศาสตร์หน้าใหม่แห่งการแพทย์ โดยการค้นพบและพัฒนาเพนิซิลลินขึ้นมาได้จุดกระแสความสนใจใหม่ให้แก่นักวิจัยในการค้นคว้าหาสารประกอบที่มีฤทธิ์ในการต้านแบคทีเรียใหม่ ๆ ที่มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยในระดับเดียวกันกับเพนิซิลลินอีกมากมาย โดยความสำเร็จในการคิดค้นพัฒนาเพนิซิลลินในครั้งนี้ ถึงแม้เฟลมมิงจะค้นพบยาดังกล่าวโดยบังเอิญและไม่สามารถพัฒนายาดังกล่าวได้ด้วยตนเอง ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลในปี ค.ศ. 1945 ร่วมกับเอินซต์ เชน และฮาเวิร์ด ฟลอเรย์ ในฐานะผู้ค้นพบ และพัฒนาเพนิซิลลินเพื่อใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียต่าง ๆ ได้สำเร็จ

ฟลอเรย์ได้ยกความดีความชอบให้แก่เรเน ดูบูส์ (Rene Dubos) ที่ได้บุกเบิกคิดค้นวิธีการในการค้นหาสารประกอบที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียไว้อย่างดีและเป็นระบบ จนทำให้ดูบูส์ค้นพบกรามิซิดิน และทำให้งานวิจัยเกี่ยวกับเพนิซิลลินของฟลอเรย์เกิดขึ้นมาได้ โดยในปี ค.ศ. 1939 ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ใกล้เกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 ดูบูส์ได้ค้นพบสารที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียชนิดแรกที่ได้จากธรรมชาติ คือ ไทโรธริซิน ซึ่งเป็นสารที่เป็นส่วนผสมของกรามิซิดิน ร้อยละ 20 และไทโรซิดีน ร้อยละ 80 โดยสกัดสารดังกล่าวได้จากแบคทีเรีย Brevibacillus brevis โดยสารดังกล่าวถือเป็นยาปฏิชีวนะชนิดแรกที่ถูกผลิตออกมาในเชิงการค้า และมีประสิทธิดีเป็นอย่างมากในการรักษาแผลและแผลเปื่อย (ulcer) ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 อย่างไรก็ตาม กรามิซิดินไม่สามารถบริหารยาโดยการให้ทางระบบได้ เนื่องจากยาดังกล่าวก่อให้เกิดพิษแก่ร่างกาย เช่นเดียวกันกับไทโรซิดีนที่มีความเป็นพิษเป็นอย่างมากเมื่อเทียบกับกรามิซิดิน ทั้งนี้ องค์ความรู้จากการศึกษาวิจัยต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 นี้ไม่ได้ถูกแบ่งปันกันระหว่างฝ่ายสัมพันธมิตรกับฝ่ายอักษะ ประกอบกับการเข้าถึงข้อมูลได้อย่างจำกัดในช่วงสงครามเย็น ทำให้การต่อยอดหรือพัฒนางานวิจัยต่าง ๆ ในช่วงนั้นมีความก้าวหน้าช้ากว่าที่ควร

การสังเคราะห์ยาปฏิชีวนะจากสีย้อม

ยาปฏิชีวนะสังเคราะห์เป็นวิทยาศาตร์ที่พัฒนาขึ้นแรกเริ่มในเยอรมนีในปีทศวรรษที่ 1880 โดยเพาล์ เอร์ลิช – แพทย์และนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เอร์ลิชพบว่าสีย้อมบางชนิดสามารถทำให้เซลล์สัตว์, มนุษย์ หรือแบคทีเรียติดสีได้ ขณะที่เซลล์สิงมีชีวิตอื่นไม่ติดสีดังกล่าว จากนั้นเขาจึงมีความคิดว่ามีความเป็นไปได้ที่จะใช้สารเคมีบางอย่างที่จำเพาะต่อเซลล์หนึ่ง ๆ มาเป็นยาที่ใช้ฆ่าแบคทีเรียก่อโรคได้โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายแก่มนุษย์ หลังจากนั้นเขาได้ทำการศึกษาสีย้อมที่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพหลายร้อยชนิด จนในที่สุด เขาก็ได้พบสารที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียที่มีชื่อว่า ซาลวาซาน ในปี ค.ศ. 1907 ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ อาร์สเฟนามิน

เพาล์ เอร์ลิช และซาฮาชิโร ฮาตะ – ผู้ค้นพบอาร์สเฟนามิน ซึ่งถูกนำมาใช้รักษาซิฟิลิสอย่างกว้างในช่วงครึ่งแรกของคริสต์ศตวรรษที่ 20

ยุคของการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะนั้นเริ่มต้นขึ้นเมื่อมีการค้นพบยาปฏิชีวนะสังเคราะห์ที่เป็นอนุพันธ์ของสารหนูโดยอัลเฟรด เบอร์ธม (Alfred Bertheim) และเอร์ลิช เมื่อปี ค.ศ. 1907 เอร์ลิชและเบอร์ธมได้ศึกษาทดลองรักษาโรคทริปาโนโซมิเอซิสในหนูไมซ์ และการติดเชื้อแบคทีเรียสกุลสไปโรคีทในกระต่ายด้วยสารเคมีจากสีย้อมหลายชนิด การทดลองในช่วงแรกนั้นประสบความล้มเหลวเนื่องจากสีย้อมเหล่านั้นก่อให้เกิดพิษต่อสัตว์ทดลองมากเกินไป ต่อมาเพาล์ เอร์ลิชได้ทำการศึกษาเพื่อค้นหายาปฏิชีวนะในการรักษาซิฟิลิสตามคำร้องขอของกองทัพในขณะนั้น โดยทำการศึกษาร่วมกับซาฮาชิโร ฮาตะ–นักจุลชีววิทยาชาวญี่ปุ่น จนค้นพบสารที่มีคุณสมบัติตามต้องการจากบรรดาสารเคมีที่ทำการศึกษาทั้งหมด 606 ชนิด ใน ค.ศ. 1910 เอร์ลิช และฮาตะได้เผยแพร่การค้นพบที่สำคัญครั้งนี้สู่สาธารณะ ณ งานการประชุมอายุรศาสตร์ที่เมืองวีสบาเดิน โดยทั้งสองได้ตั้งชื่อยาดังกล่าวว่า 606 จากนั้นบริษัทฮุชต์ (Hoechst) ได้เริ่มทำการผลิตยาดังกล่าวออกสู่ตลาดยาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1910 ภายใต้ชื่อการค้า Salvarsan ในปัจจุบันยานี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ อาร์สเฟนามิน โดยถูกนำมาใช้เป็นยารักษาซิฟิลิสในช่วงต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 จากการค้นพบอาร์สเฟนามินนี้ ทำให้เอร์ลิชได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์ในปี ค.ศ. 1908 จากการศึกษาค้นคว้าด้านระบบภูมิคุ้มกัน ส่วนซาฮาชิโร ฮาตะได้รับการเสนอชื่อให้เข้ารับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี ค.ศ. 1911 และสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี ค.ศ. 1912 และ 1913

ยาซัลโฟนาไมด์ชนิดแรกของกลุ่มยานี้อย่าง พรอนโตซิล ถือเป็นยาปฏิชีวนะสังเคราะห์ชนิดแรกที่อยู่ในรูปแบบที่พร้อมออกฤทธิ์ได้ โดยยาดังกล่าวถูกพัฒนาขึ้นในช่วงปี ค.ศ. 1932–1933 โดยทีมนักวิจัยที่นำทีมโดย แกร์ฮาร์ด โดมักค์ ณ ห้องปฏิบัติการของบริษัทไบเออร์ ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของกลุ่มบริษัทไอ.จี.ฟาร์เบินในประเทศเยอรมนี การค้นพบนี้ทำให้โดมักค์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี ค.ศ. 1939 ส่วนซัลฟานิลาไมด์ซึ่งเป็นรูปแบบที่ออกฤทธิ์ของพรอนโตซิลนั้นไม่ได้รับอนุญาตให้จดสิทธิบัตร เนื่องจากสารดังกล่าวนั้นถูกใช้ในอุตสาหกรรมสีย้อมก่อนหน้ามาเป็นเวลาหลายปีแล้ว พรอนโตซิลเป็นยาปฏิชีวนะที่มีขอบเขตการออกฤทธิ์ค่อนข้างกว้าง โดยมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียแกรมบวกทรงกลม (cocci) ได้ดี แต่ไม่มีฤทธิ์ต่อวงศ์เอนเทอร์โรแบคทีเรียซีอี การค้นพบพรอนโตซิลนี้เป็นการเปิดศักราชใหม่ของการแพทย์ที่ส่งผลเกิดการตื่นตัวในการคิดค้นพัฒนายาปฏิชีวนะอื่นตามมาเป็นอย่างมาก

การใช้ประโยชน์ทางการแพทย์

ยาปฏิชีวนะเป็นยาที่ถูกใช้ในการรักษาและป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรีย และในบางครั้งถูกใช้เป็นยาต้านโพรโทซัว (เมโทรนิดาโซล สำหรับรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อโพรโตซัวบางสายพันธุ์ และในบางครั้งก็อาจถูกนำมาใช้เป็นยาต้านปรสิตได้เช่นกัน เมื่อพบว่ามีการติดเชื้อแบคทีเรียหรือมีอาการที่อาจบ่งบอกได้ว่าเป็นการติดเชื้อแบคทีเรีย แต่ยังไม่สามารถจำแนกสายพันธุ์ของเชื้อก่อโรคได้ จะมีการให้การรักษาด้วยยาปฏิชีวนะที่เรียกว่า การให้ยาปฏิชีวนะแบบครอบคลุมเชื้ออย่างกว้าง (empiric therapy) เพื่อให้ครอบคลุมเชื้อที่อาจเป็นสาเหตุทั้งหมด อย่างไรก็ตาม การให้ยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์กว้าง (broad-spectrum antibiotic) จะขึ้นอยู่อาการและอาการแสดงของผู้ป่วยและผลการจรวจทางห้องปฏิบัติการในแต่ละวัน ซึ่งอาจต้องใช้เวลาหลายวันในการระบุเชื้อสาเหตุที่แน่ชัดได้

เมื่อทราบถึงสายพันธุ์ของเชื้อก่อโรคดังข้างต้นแล้ว แบบแผนการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะจะถูกปรับเปลี่ยนให้จำเพาะเจาะจงกับเชื้อสาเหตุนั้น ๆ มากขึ้น โดยทั่วไปมักเลือกใช้ยาปฏิชีวนะที่มีขอบเขตการออกฤทธิ์ครอบคลุมเชื้อที่แคบลง (narrow-spectrum antibiotic) ทั้งนี้ การปรับเปลี่ยนแบบแผนการรักษานี้จะขึ้นอยู่กับข้อบ่งใช้ ราคา ประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความสะดวกในการใช้ยานั้น การระบุชนิดของเชื้อก่อโรคที่จำเพาะถือเป็นจุดสำคัญในการรักษา เนื่องจากจะช่วยลดค่าใช้จ่าย รวมไปถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดพิษหรืออาการไม่พึงประสงค์ จากการที่ต้องได้รับการรักษายาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์กว้างหรือหลายชนิดร่วมกัน อีกทั้งยังช่วยลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดภาวะเสี่ยงจากการดื้อยาของเชื้อแบคทีเรียได้ด้วย ในอีกกรณีหนึ่ง การมีการใช้ยาปฏิชีวนะในผู้ป่วยที่มีภาวะไส้ติ่งอักเสบเฉียบพลัน เป็นการรักษาอีกหนึ่งทางเลือกโดยไม่ต้องทำการผ่าตัด

นอกจากนี้แล้ว ยังมีการใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อเป็นการป้องกัน (prophylactic) เฉพาะในผู้ที่มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อแบคทีเรียสูง เช่น ผู้ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง (โดยเฉพาะผู้ป่วยเอดส์ เพื่อป้องกันโรคปอดบวม), ผู้ที่กำลังอยู่ระหว่างการใช้ยากดภูมิคุ้มกัน, ผู้ป่วยมะเร็ง และผู้ป่วยที่ต้องได้รับการผ่าตัด อาจการใช้ยาปฏิชีวนะก่อนและหลังการผ่าตัดเพื่อช่วยป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียบริเวณแผล และมีการใช้ในทางทันตกรรมเพื่อเป็นการป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียในกระแสเลือดและการเกิดภาวะเยื่อบุหัวใจอักเสบติดเชื้อ รวมไปถึงการใช้ยาปฏิชีวนะในการป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียในผู้ป่วยที่มีนิวโตรฟิลในเลือดต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในผู้ป่วยมะเร็ง

โดยยาปฏิชีวนะต่างชนิดหรือต่างกลุ่มกันจะมีข้อบ่งใช้สำหรับการติดเชื้อแบคทีเรียที่แตกต่างกันออกไป ดังแสดงในตารางต่อไปนี้

ตัวอย่างขอบเขตการออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะชนิดต่างๆ

ตารางแสดงขอบเขตการออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะชนิดต่าง ๆ

แบคทีเรียแกรมบวกรูปทรงกลม/รี				แบคทีเรียแกรมลบรูปแท่ง					แบคทีเรียกลุ่มแอนแอโรบ
MRSA	MSSA		Streptococcus	E. coli และ Klebsiella	Proteus	Pseudomonas	ESCAPPM†
			เพนิซิลลิน
			อะม็อกซีซิลลิน
	ฟลูคลอกซาซิลลิน
	เซฟาโซลิน
คลินดามัยซิน									คลินดามัยซิน
ไรแฟมพิซินและกรดฟูซิดิค
แวนโคมัยซิน, ไทโคพลานิน, ไลนิโซลิด และแดพโตมัยซิน
									เมโทรนิดาโซล
				ไตรเมโทพริม
	ซิโปรฟลอกซาซิน
				เจนตามัยซิน, โทบรามัยซิน และแอซทรีโอแนม
			มอกซิฟลอกซาซิน				มอกซิฟลอกซาซิน
		เซฟูรอกซิม
		เซฟไตรอะโซน
				เซฟตาซิดิม
	เซฟิซิม
	อะม็อกซีซิลลิน/กรดคลาวูลานิก								AMX/CLV
	ไทคาร์ซิลลิน/กรดคลาวูลานิก, ปิปเปอราซิลลิน/ทาโซแบคแตม								TIC/CLV, PPR/TZB
	อีมิพีแนม‡, มีโรพีแนม‡
	เออร์ตาพีแนม‡						เออร์ตาพีแนม‡
หมายเหตุ: † ESCAPPM คือ Enterobacter spp., Serratia spp., Citrobacter freundii, Aeromonas spp., Proteus spp., Providencia spp. และ Morganella morganii ‡ ใช้สำหรับจุลชีพที่ผลิตเอนไซม์ ESBL ซึ่งส่วนใหญ่มักดื้อต่อยาปฏิชีวนะที่มีวงบีตาแลคแตม (beta-lactam ring) ยาปฏิชีวนะที่ทำสัญลักษณ์ตัวหนาจะออกฤทธิ์ครอบคลุม Enterococcus Faecalis ซึ่งข้อมูลมนตารางนี้จะไม่ครอบคลุมแบคทีเรียจำพวก Atypical bacteria ความไวต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์จะมีความแตกต่างกันออกไปในแต่ละพื้นที่ โดยขึ้นอยู่กับปริมาณการใช้ยาปฏิชีวนะและการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียในพื้นที่นั้น ๆ

การบริหารยา

การบริหารยาปฏิชีวนะนั้นสามารถกระทำได้หลายช่องทาง โดยปกติแล้วมักใช้การบริหารยาโดยการรับประทานทางปาก แต่ในกรณีที่ผู้ป่วยมีอาการรุนแรง โดยเฉพาะอย่ายิ่ง ในผู้ป่วยที่มีการติดเชื้อในกระแสเลือดอย่างรุนแรง จะบริหารยาให้แก่ผู้ป่วยด้วยวิธีการฉีดเข้าหลอดเลือดดำ หรือการฉีดอื่น ในกรณีที่ตำแหน่งที่เกิดการติดเชื้ออยู่ในบริเวณที่ยาปฏิชีวนะสามารถแพร่กระจายเข้าไปได้โดยง่าย อาจบริหารยาปฏิชีวนะนั้น ๆ ได้ด้วยการใช้ในรูปแบบยาใช้ภายนอก อาทิ การใช้ยาหยอดตาหยอดลงเยื่อบุตาในกรณีเยื่อบุตาอักเสบ หรือการใช้ยาหยอดหู ในกรณีติดเชื้อแบคทีเรียในหูหรือหูชั้นนอกอักเสบเฉียบพลัน (acute otitis externa) ยาใช้ภายนอกในรูปแบบยาทาเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับผู้ที่มีการติดเชื้อบริเวณผิวหนังที่ไม่รุนแรง เช่น สิวอักเสบจากการติดเชื้อแบคทีเรีย (acne vulgaris) และเซลล์เนื้อเยื่ออักเสบ (Cellulitis) โดยประโยชน์จากการใช้ยาปฏิชีวนะในรูปแบบยาใช้ภายนอก ได้แก่ บริเวณที่เกิดการติดเชื้อจะมีความเข้มข้นของยาสูงและมีความสม่ำเสมอ, ลดความเสี่ยงที่อาจเกิดพิษหรืออาการไม่ประสงค์บางอย่างจากการใช้ยา, และปริมาณยาที่ต้องใช้ในการรักษาลดลง นอกจากนี้ยังลดปริมาณการใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิดได้อีกด้วย นอกจากนี้ การทายาปฏิชีวนะชนิดทาในกรณีแผลผ่าตัดนั้นก็สามารถลดความเสี่ยงในการเกิดการติดเชื้อในแผลผ่าตัดได้ อย่างไรก็ตาม ยังมีบางประเด็นที่กังวลเกี่ยวกับการใช้ยาปฏิชีวนะชนิดใช้ภายนอก เนื่องจากอาจมีการดูดซึมยาเข้าสู่กระแสเลือดได้ในบางกรณี, ปริมาณยาที่ใช้ในแต่ละครั้งนั้นยากที่จะกำหนดให้แม่นยำได้ และอาจทำให้เกิดภาวะภูมิไวเกิน หรือผื่นแพ้สัมผัสได้

อาการไม่พึงประสงค์

ข้อความโฆษณาทางสุขภาพที่แนะนำให้ให้ผู้ป่วยซักถามแพทย์ของเขาถึงความปลอดภัยในการใช้ยาปฏิชีวนะ

ยาปฏิชีวนะนั้นจำเป็นต้องมีการศึกษาทดลองเพื่อค้นหาอาการไม่พึงประสงค์ต่าง ๆ ของยาที่อาจเกิดขึ้นได้ก่อนจะมีการอนุมัติให้ใช้เพื่อการบำบัดรักษาโรคในมนุษย์ และยาที่ได้รับอนุมัตินั้นต้องมีความปลอดภัยและผู้ป่วยสามารถยอมรับหรือทนต่ออาการข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม ยาปฏิชีวนะบางชนิดนั้นมีความสัมพันธ์กับการเกิดอาการไม่พึงประสงค์หลายอย่าง ตั้งแต่รุนแรงเล็กน้อยไปจนถึงรุนแรงมาก ขึ้นอยู่กับชนิดของยาปฏิชีวนะที่ถูกใช้, จุลชีพเป้าหมาย, และปัจจัยอื่นที่เป็นปัจเจก อาการไม่พึงประสงค์จากยานั้นอาจเป็นผลมาจากมาจากคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาหรือพิษวิทยาของยานั้นหรือเกิดจากการเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะภูมิไวเกิน หรือปฏิกิริยาการแพ้ยา โดยอาการไม่พึงประสงค์ที่เกิดขึ้นอาจมีตั้งแต่ ไข้ หนาวสั่น คลื่นไส้ ไปจนถึงอาการที่รุนแรงอย่างปฏิกิริยาการแพ้ยาได้ เช่น ผื่นแพ้แสงแดด (photodermatitis) และปฏิกิริยาภูมิแพ้เฉียบพลันรุนแรง (Anaphylaxis) ทั้งนี้ ข้อมูลด้านความปลอดภัยของยาใหม่นั้น โดยปกติแล้วมักมีข้อมูลไม่ครอบคลุมอาการไม่พึงประสงค์ที่อาจเกิดขึ้นได้เทียบเท่ากับยาเก่าที่มีการใช้ในมนุษย์มาเป็นเวลานาน

อาการไม่พึงประสงค์จากยาปฏิชีวนะที่เกิดขึ้นได้ทั่วไปในผู้ที่ได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะอย่าง อาการท้องเสียนั้นเป็นผลมาจากการรบกวนสมดุลเชื้อจุลินทรีย์ประจำถิ่นในลำไส้ (intestinal flora) ทำให้เกิดการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียก่อโรคอื่น ๆ เช่น Clostridium difficile นอกจากนี้ ยาปฏิชีวนะยังส่งผลต่อสมดุลเชื้อจุลินทรีย์ประจำถิ่นในช่องคลอด (vaginal flora) ได้ด้วย ทำให้เกิดการเพิ่มจำนวนขึ้นของยีสต์สกุลแคนดิดาในช่องคลอดและบริเวณปากช่องคลอดได้ ทั้งนี้ อาการไม่พึงประสงค์จากยาปฏิชีวนะอาจเกิดขึ้นได้จากการเกิดอันตรกิริยาระหว่างยา (drug interaction) ระหว่างยาปฏิชีวนะกับยาอื่นได้ เช่น ความเสี่ยงที่อาจเกิดความเสียหายต่อเอ็นกล้ามเนื้อ (tendon) จากการใช้ยาปฏิชีวนะกลุ่มควิโนโลน (quinolone antibiotic) ร่วมกับคอร์ติโคสเตอรอยด์ที่ให้ผ่านทางระบบ

สหสัมพันธ์กับโรคอ้วน

การสัมผัสกับยาปฏิชีวนะในช่วงต้นของชีวิตมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของมวลกายในมนุษย์และหนูทดลอง ทั้งนี้ เนื่องมาจากในช่วงตอนต้นของชีวิตนั้นเป็นช่วงที่มีการสร้างสมจุลินทรีย์ประจำถิ่นในลำไส้ และการพัฒนาระบบเมแทบอลิซึมของร่างกาย ในหนูทดลองที่สัมผัสกับยาปฏิชีวนะในระดับที่ต่ำกว่าที่ใช้ในการรักษาโรค (subtherapeutic antibiotic treatment; STAT) ชนิดใดชนืดหนึ่ง ได้แก่ เพนิซิลลิน, แวนโคมัยซิน, หรือ คลอร์เตตราไซคลีน นั้นจะเกิดการรบกวนการสร้างสมจุลินทรีย์ประจำถิ่นในลำไส้ รวมไปถึงความสามารถในการเผาผลาญสารอาหารของร่างกาย (metabolism) มีการศึกษาที่พบว่าหนูไมซ์ (mice) ที่ได้รับยาเพนิซิลลินในขนาดต่ำ (1 ไมโครกรัม/น้ำหนักตัว 1 กรัม) ตั้งแต่แรกเกิดจนถึงช่วงหย่านม มีการเพิ่มขึ้นของมวลร่างกายและมวลไขมัน, มีการเจริญเติบโตที่เร็วมากขึ้น, และมีการเพิ่มการแสดงออกของยีนของตับที่เหนี่ยวนำให้เกิดกระบวนการสร้างเซลล์ไขมัน ในอัตราที่มากกว่าหนูตัวอื่นในกลุ่มควบคุมที่ไม่ได้รับยาปฏิชีวนะ นอกจากนี้ การได้รับเพนิซิลลินร่วมกับอาหารที่มีปริมาณไขมันสูงนั้นมีผลเพิ่มระดับอินซูลินขณะที่ท้องว่างในหนูไมซ์ อย่างไรก็ตาม ยังไม่เป็นทราบแน่ชัดว่า โดยแท้จริงแล้วยาปฏิชีวนะเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดโรคอ้วนในมนุษย์ได้หรือไม่ การศุกษาบางการศึกษาพบการมีสหสัมพันธ์ระหว่างการได้รับยาปฏิชีวนะตั้งแต่ในวัยทารก (อายุ <6 เดือน) กับการเพิ่มขึ้นของมวลกาย (ที่อายุ 10 และ 20 เดือน) อีกการศึกษาหนึ่งพบว่า ชนิดของยาปฏิชีวนะที่ได้รับนั้นมีความสัมพันธ์กับการเกิดโรคอ้วน โดยผู้ที่ได้รับยากลุ่มแมโครไลด์ จะมีความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะน้ำหนักเกินสูงกว่าผู้ที่ได้รับยาเพนิซิลลินหรือเซฟาโลสปอรินอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น จึงอาจสรุปได้ว่าการได้รับยาปฏิชีวนะในช่วงวัยทารกนั้นมีความสัมพันธ์กับการเกิดโรคอ้วนในมนุษย์ แต่ความสัมพันธ์เชิงเหตุผลในประเด็นดังกล่าวนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ทั้งนี้ ถึงแม้ว่าจะมีความสัมพันธ์ระหว่างการเกิดโรคอ้วนกับการได้รับยาปฏิชีวนะก็ตาม การใช้ยาปฏิชีวนะในทารกก็ควรที่จะชั่งน้ำหนักถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับประโยชน์ทางคลินิกที่จะได้รับอยู่เฉกเช่นเดิมเสมอ

อันตรกิริยา

ยาเม็ดคุมกำเนิด

การศึกษาทางคลินิกที่มีคุณภาพสูงที่ศึกษาเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างผลของการยาปฏิชีวนะต่อประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดของยาเม็ดคุมกำเนิดชนิดรับประทานนั้นยังมีไม่มากนัก การศึกษาหลายการศึกษาให้ผลลัพธ์ที่บ่งชี้ว่ายาปฏิชีวนะไม่มีผลรบกวนการออกฤทธิ์คุมกำเนิดของยาเม็ดคุมกำเนิดชนิดรับประทานแต่อย่างใด นอกจากนี้ การศึกษาเหล่านั้นยังลงความเห็นไว้ว่า อัตราการคุมกำเนิดล้มเหลวในผู้ที่ใช้วิธีการคุมกำเนิดโดยการรับประทานยาเม็ดคุมกำเนิดนั้นอยู่ในสัดส่วนที่ต่ำมาก (ประมาณร้อยละ 1) โดยสภาวะที่อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการคุมกำเนิดด้วยาเม็ดคุมกำเนิดแล้วล้มเหลวนั้นได้แก่ ความร่วมมือในการใช้ยา (ลืมรับประทานยา), อาเจียน หรือท้องเสีย ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร หรือความแตกต่างของปัจจัยอื่นระดับบุคคลที่ส่งผลต่อการดูดซึมนั้นจะส่งผลต่อระดับความเข้มข้นของฮอร์โมนเอทินิลเอสทราไดออลในกระแสเลือดได้ นอกจากนี้ ผู้หญิงที่มีประจำมาไม่ปกติเป็นประจำอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดความล้มเหลวในการคุมกำเนิดด้วยาคุมกำเนิดชนิดรับประทานได้ และควรได้รับคำแนะนำให้ใช้วิธีการคุมกำเนิดอื่นร่วมด้วยเพิ่มเติมในช่วงเวลาที่จำเป็นต้องใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อรักษาโรคและในช่วง 1 สัปดาห์หลังหยุดใช้ยาปฏิชีวนะ หากพบว่าผู้ป่วยมีความเสี่ยงอื่นใดที่ส่งผลลดประสิทธิภาพของยาเม็ดคุมกำเนิดชนิดรับประทาน แนะนำให้ใช้วิธีการคุมกำเนิดอย่างอื่นร่วมด้วย เพื่อลดความเสี่ยงในการตั้งครรภ์

ในกรณที่พบว่ายาปฏิชีวนะมีผลต่อประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดของยาเม็ดคุมกำเนิด เช่น ในกรณีของไรแฟมพิซิน ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะนั้นออกฤทธิ์กว้างครอบคลุมเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด โดยยานี้จะส่งผลต่อประเด็นดังกล่าวได้เนื่องจากยาจะทำให้เอนไซม์ของตับทำงานมากขึ้น ทำให้มีการกำจัดฮอร์โมนเอทินิลเอสทราไดออล ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่ใช้ในการคุมกำเนิด ออกจากร่างกายในอัตราที่มากขึ้น ซึ่งจะส่งผลเพิ่มความเสี่ยงต่อการตั้งครรภ์ได้มากกว่าปกติ นอกจากนี้ ยาปฏิชีวนะดังกล่าวจะทำลายจุลินทรีย์ประจำถิ่นในทางเดินอาหาร ซึ่งทำหน้าที่ในการเปลี่ยนเมตาบอไลต์ของเอทินิลเอสทราไดออลให้อยู่ในรูปที่ถูกดูดซึมกลับเข้าไปในกระแสเลือดได้ใหม่อีกครั้ง การที่จุลินทรีย์ประจำถิ่นในทางเดินอาหารถูกทำลาย จะทำให้การดูดซึมกลับฮอร์โมนคุมกำเนิดลดน้อยลงได้ อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ประเด็นที่เกี่ยวเนื่องกับจุลินทรีย์ประจำถิ่นในทางเดินอาหารนี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ในทางวิชาการและยังไม่สามารถหาข้อสรุปที่แน่ชัดได้ ดังนั้น บุคลากรทางการแพทย์จึงควรให้คำแนะนำแก่ผู้อยู่ระหว่างการคุมกำเนิดด้วยาเม็ดคุมกำเนิดชนิดรับประทานที่จำเป็นต้องที่ได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะที่อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดให้ใช้วิธีการคุมกำเนิดอื่นร่วมด้วย เพื่อลดความเสี่ยงในการตั้งครรภ์ไม่พึงประสงค์ แต่ในท้ายที่สุดแล้ว ผลของยาปฏิชีวนะต่อประสิทธิภาพในการคุมกำเนิดของยาเม็ดคุมกำเนิดชนิดรับประทานนั้นยังจำเป็นต้องอาศัยข้อมูลจากการศึกษาวิจัยทางคลินิกเพิ่มเติมอีกในอนาคต เพื่อหาข้อสรุปและปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลให้แน่ชัดมากขึ้น

เครื่องดื่มแอลกอฮอล์

อันตรกิริยาระหว่างแอลกอฮอล์กับยาปฏิชีวนะนั้นอาจพบเกิดขึ้นได้ในบางกรณี โดยอาจทำให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์ในระดับที่เล็กน้อยไปจนถึงระดับที่อันตรายถึงชีวิต หรือในบางครั้งอันตรกิริยานี้อาจส่งผลลดประสิทธิภาพในการรักษาของยาปฏิชีวนะชนิดนั้น ๆ ลงได้ การบริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ในปริมาณเพียงเล็กน้อยถึงปานกลางนั้นพบว่าไม่มีผลรบกวนการออกฤทธิ์หรือประสิทธิภาพของยาปฏิชีวนะทั่วไป แต่ยาปฏิชีวนะบางกลุ่มนั้น การบริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ร่วมด้วยแม้เพียงในปริมาณเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์จากยาได้ ทั้งนี้ ความรุนแรงของอาการไม่พึงประสงค์ที่เกิดขึ้นและประสิทธิภาพของยาปฏิชีวนะที่เปลี่ยนแปลงไปจากสาเหตุข้างต้นนั้นจะขึ้นอยู่กับชนิดและรูปแบบของยาปฏิชีวนะที่ได้รับอยู่ในขณะนั้นด้วย

ยาปฏิชีวนะบางชนิดอย่างเมโทรนิดาโซล, ทินิดาโซล, เซฟาแมนโดล, ลาตามอกเซฟ, เซโฟเพอราโซน, เซฟมีนอกซิม, และฟูราโซลิโดน นั้นสามารถทำให้เกิดกลุ่มอาการคล้ายปฏิกิริยาจากยาไดซัลฟิแรม (Disulfiram-like Reaction) ได้หากมีการบริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ร่วมด้วยระหว่างที่ได้รับยาเหล่านี้ โดยแอลกอฮอล์จะถูกเปลี่ยนแปลงในร่างกายได้น้อยลง เนื่องจากยามีผลยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ acetaldehyde dehydrogenase ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงแอซีทาลดีไฮด์ซึ่งเป็นสารพิษที่ได้จากการเปลี่ยนแปลงแอลกอฮอล์ของร่างกายให้เป็นกรดแอซิติก ซึ่งเป็นรูปสารที่ไม่ก่อให้เกิดอันตรายแก่ร่างกาย และกกรดแอซิติกนี้จะถูกกำจัดออกจากร่างกายต่อไปทางปัสสาวะ โดยกลุ่มอาการคล้ายปฏิกิริยาจากยาไดซัลฟิแรมนี้จะมีอาการสำคัญ คือ คลื่นไส้ อาเจียน หายใจหอบเหนื่อย หน้าแดง ความดันโลหิตเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ดอกซีไซคลีน และอิริโทรมัยซิน ซัคซิเนท อาจมีประสิทธิภาพลดลงได้หากดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ในระหว่างที่ได้รับการรักษาด้วยยาชนิดนี้ ส่วนผลอื่น ๆ ของแอลกอฮอล์ต่อการออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะนั้นอาจเป็นผลมาจากการที่แอลกอฮอล์รบกวนการทำงานของเอนไซม์ตับ ซึ่งอาจทำให้ยาปฏิชีวนะบางชนิดถูกกำจัดออกจากร่างกายได้มากขึ้นได้

เภสัชพลศาสตร์

บทความหลัก: เภสัชพลศาสตร์ของยาต้านจุลชีพ

ผลลัพธ์ที่ดีจากการได้รับการรักษาด้วยาปฏิชีวนะนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ได้แก่ ระบบภูมิคุ้มกันของแต่ละคน, ตำแหน่งที่เกิดการติดเชื้อแบคทีเรีย, และคุณสมบัติทางเภสัชพลศาสตร์และเภสัชจลนศาสตร์ของยาปฏิชีวนะที่ใช้ในการรักษา ฤทธิ์ในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของยาปฏิชีวนะนั้นอาจจะขึ้นอยู่กับระยะการเจริญเติบโตของแบคทีเรียก่อโรค และอัตราการเกิดเมแทบอลิซึมภายในเซลล์ของแบคทีเรีย รวมไปถึงความเร็วในการแบ่งตัวของแบคทีเรียชนิดนั้น ๆ อีกด้วย โดยปัจจัยที่กล่าวมาดังข้างต้นล้วนเป็นผลลัพธ์ที่ได้มาจากการศึกษาทดลองภายในห้องปฏิบัติการและล้วนให้ผลที่สอดคล้องกับการบำบัดรักษาจริงในทางคลินิก ทั้งนี้ เนื่องจากการออกฤทธิ์ในการต้านแบคทีเรียของยาปฏิชีวนะนั้นขึ้นอยู่กับความเข้นข้นของยาปฏิชีวนะชนิดนั้น ๆ การศึกษานอกร่างกายมนุษย์ ซึ่งทดลองภายในห้องปฏิบัติการ (in vitro) ได้มีการจำแนกประสิทธิภาพในการออกฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของยาปฏิชีวนะโดยใช้ ความเข้มข้นของยาต่ำสุดที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย (minimum inhibitory concentration; MIC) และ ความเข้มข้นยาต่ำสุดที่ฆ่าแบคทีเรียได้ร้อยละ 90 (minimum bactericidal concentration; MBC) โดยใช้ค่าดังกล่าว ร่วมกับคุณสมบัติทางเภสัชจลนศาสตร์ของยาปฏิชีวนะชนิดนั้น ๆ และคุณลักษณะอื่นทางเภสัชวิทยาในการทำนายประสิทธิภาพและผลลัพธ์การรักษาของยาปฏิชีวนะชนิดใดชนิดหนึ่งในทางคลินิก

การใช้ยาปฏิชีวนะหลายขนาน

ในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่รุนแรงบางชนิด เช่น วัณโรค เป็นต้น การรักษาด้วยยาหลายขนาน (การรักษาด้วยยาปฏิชีวนะอย่างน้อย 2 ชนิดขึ้นไป) จะถูกนำมาพิจารณาใช้เพื่อชะลอหรือป้องกันการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของเชื้อสาเหตุ ในกรณีที่เป็นการติดเชื้อแบคทีเรียแบบเฉียบพลัน ยาปฏิชีวนะที่เลือกใช้ในการรักษาด้วยยาหลายขนานนี้จะต้องเป็นยาเสริมฤทธิ์ซึ่งกันและกันจะทำให้มีประสิทธิภาพในการรักษามากกว่าการใช้ยาปฏิชีวนะเพียงชนิดเดียว เช่น ในกรณีการติดเชื้อ Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อเมทิซิลลินนั้น อาจให้การรักษาด้วยกรดฟูซิดิค และไรแฟมพิซินร่วมกัน ในทางตรงกันข้าม ยาปฏิชีวนะบางชนิดนั้นเมื่อถูกนำมาใช้ร่วมกันอาจแสดงคุณสมบัติต้านฤทธิ์ซึ่งกันและกัน และทำให้ผลลัพธ์และประสิทธิภาพในการรักษานั้นต่ำกว่าการใช้ยาปฏิชีวนะชนิดนั้นเพียงชนิดเดียวได้เช่นกัน เช่น คลอแรมเฟนิคอล และเตตราไซคลีน จะต้านฤทธิ์ของยากลุ่มเพนิซิลลิน และอะมิโนไกลโคไซด์ อย่างไรก็ตาม การเลือกใช้ยาปฏิชีวนะในกรณีนั้นมีความหลากหลายมากขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อสาเหตุและตำแหน่งที่เกิดการติดเชื้อแบคทีเรีย แต่โดยปกติแล้ว ยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ต้านการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย (bacteriostatic antibiotic) มักออกฤทธิ์ต้านกันกับยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (bactericidal antibiotic)

การแบ่งกลุ่มยาปฏิชีวนะ

ตำแหน่งเป้าหมายในการออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะในระดับโมเลกุล

โดยปกติแล้วการแบ่งกลุ่มยาปฏิชีวนะนั้นจะแบ่งตามกลไกการออกฤทธิ์, โครงสร้างทางเคมี หรือขอบเขตการออกฤทธิ์ โดยมีเป้าหมายการออกฤทธิ์มุ่งไปที่การขัดขวางการทำงานในระดับเซลล์หรือการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ซึ่งเป้าหมายเหล่านั้นอาจเป็นผนังเซลล์ (กลุ่มเพนิซิลลิน และกลุ่มเซฟาโลสปอริน) หรือเยื่อหุ้มเซลล์ (พอลีมิกซิน) หรือรบกวนการทำงานของเอนไซม์ที่จำเป็นของแบคทีเรีย (กลุ่มไรฟามัยซิน, กลุ่มลิปิอาร์มัยซิน, กลุ่มควิโนโลน, และกลุ่มซัลโฟนาไมด์) โดยที่ออกฤทธิ์ที่ตำแหน่งดังข้างต้นนั้นจะมีคุณสมบัติเป็น ยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (bactericidal antibiotic) ส่วนยาปฏิชีวนะอื่นที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย (กลุ่มแมโครไลด์, กลุ่มลินโคซาไมด์ และเตตราไซคลีน) จะเป็น ยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตเชื้อแบคทีเรีย (bacteriostatic antibiotic) ยกเว้นกลุ่มอะมิโมไกลโคไซด์ที่ออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย นอกเหนือไปจากนี้มักเป็นการแบ่งตามความจำเพาะในการออกฤทะกับเป้าหมาย ยกตัวอย่างเช่น ยาปฏิชีวนะที่มีขอบเขตการออกฤทธิ์แคบ (Narrow-spectrum antibiotics) จะหมายถึงยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์จำเพาะต่อแบคทีเรียกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง อาทิ แบคทีเรียแกรมลบ หรือแบคทีเรียแกรมบวก เป็นต้น ในขณะที่ ยาปฏิชีวนะที่มีขอบเขตการออกฤทธิ์กว้าง (Broad-spectrum antibiotics) จะออกฤทธิ์ต่อแบคทีเรียได้หลายกลุ่ม นอกเหนือจากการแบ่งกลุ่มดังข้างต้น ได้มีการคิดค้นพัฒนายาปฏิชีวนะกลุ่มใหม่เพิ่มขึ้นอีกจำนวนหนึ่ง ซึ่งหากย้อนไปในอดีตราว 40 กว่าปีที่แล้วตั้งแต่ที่มีการค้นพบสารประกอบกลุ่มใหม่ที่มีคุณสมบัติในการต้านแบคทีเรีย ก็ไม่ได้มีการค้นพบยาปฏิชีวนะกลุ่มใหม่เพิ่มขึ้นเท่าใดนัก จนกระทั่งในช่วงปลายคริสต์ทศวรรตที่ 2000 และต้นคริสต์ทศวรรตที่ 2010 ได้มีการพัฒนาคิดค้นยาปฏิชีวนะกลุ่มใหม่ขึ้นได้สำเร็จและถูกนำมาใช้ทางคลินิกมากถึง 4 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มไลโปเพปไทด์ (เช่น แดพโตมัยซิน), กลุ่มไกลซิลไซคลีน (เช่น ไทกีไซคลีน), กลุ่มออกซาโซลิไดโอน (เช่น ไลนิโซลิด), และ กลุ่มลิปิอาร์มัยซิน (เช่น ฟิแดกโซมัยซิน)

ทั้งนี้ การแบ่งยาปฏิชีวนะตามกลไกการออกฤทธิ์โดยสังเขปแล้วสามารถแบ่งได้ตามตารางต่อไปนี้:

การแบ่งยาปฏิชีวนะตามกลไกการออกฤทธิ์

ชื่อสามัญทางยา	ชื่อการค้า	ข้อบ่งใช้	อาการไม่พึงประสงค์	กลไกการออกฤทธิ์
อะมิโนไกลโคไซด์
อะมิกาซิน	Amikin	การติดเชื้อแบคทีเรียแกรมลบอย่างรุนแรง ได้แก่ Escherichia coli และ Klebsiella โทบรามัยซิน ออกฤทธิ์ต่อ Pseudomonas aeruginosa ได้ดีมาก นีโอมัยซิน สามารถใช้เพื่อป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียในผู้ที่ต้องได้รับการผ่าตัดบริเวณช่องท้องได้ ยากลุ่มนี้มีประสิทธิภาพดีในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรียกลุ่มที่ไม่ใช้ออกซิเจน (ยกเว้นสายพันธุ์ที่เจริญได้ทั้งที่มีและไม่มีออกซิเจน; Facultative anaerobe) เนติลมัยซิน สามารถออกฤทธิ์ต่อเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อต่อเจนตามัยซินและโทบรามัยซินได้ดี	การเกิดพิษต่อหู (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับยาขับปัสสาวะกลุ่มลูปไดยูเรติก) อาการรู้สึกหมุน (อาการพิษที่เกิดต่อเส้นประสาทสมองคู่ที่ 8 Vestibulococlear) การเกิดพิษต่อไต โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับเซฟาโลสปอริน)	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน โดยจับกับหน่วยย่อย 30 เอสของไรโบโซมแบคทีเรีย ทำให้การแปรรหัสพันธุกรรมผิดพลาด และได้โปรตีนที่ไม่สามารถทำงานได้
เจนตามัยซิน	Garamicina
กานามัยซิน	Kantrex
นีโอมัยซิน	Neosporin
เนติลมัยซิน	Netromicina
สเตรปโตมัยซิน
โทบรามัยซิน	Nebcin
พาโรโมมัยซิน	Humatin
เอนซามัยซิน
เกลดานามัยซิน		ใช้ในการทดลอง: ยาปฏิชีวนะยับยั้งเนื้องอก	มีอาการข้างเคียงทางระบบทางเดินอาหารเล็กน้อย ความสมบูรณ์ของเม็ดเลือดผิดปกติ, เกิดพิษต่อตับและไต แต่สามารถผันกลับมาเป็นปกติได้	เกลดานามัยซินจะออกฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของ Hsp90 (Heat Shock Protein 90) โดยจะเข้าจับกับ ADP/ATP-binding pocket ของโปรตีนแปลกปลอม และขัดขวางการวมตัวกันของ Hsp23 ไปเป็น 90/90- Imph Trimer ซึ่งจะส่งผลต่อการก่อตัวของ HER-2 oncogene ส่วนเฮอร์บิมัยซินจะออกฤทธิ์ลดการเกิดปฏิกิริยาฟอสโฟริเลชันของหมู่ไทโรซีนและลดการทำงานของ Cox-2 แบบจำเพาะเจาะจงโดยไม่มีผลต่อ Cox-1.
เฮอร์บิมัยซิน	Herbamicina A
คาร์บาซีเฟม
ลอราคาร์เบฟ	Lorabid	การติดเชื้อแบคทีเรียในระบบหายใจส่วนบนและการติดเชื้อแบคทีเรียในระบบทางเดินปัสสาวะ	ภาวะเกล็ดเลือดต่ำ	ยับยั้งการสังเคราะห์ผนังเซลล์ของแบคทีเรีย
คาร์บาพีแนม
เออร์ตาพีแนม	Invanz	ฆ่าได้ทั้งเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ จึงนิยมใช้สำหรับการให้ยาปฏิชีวนะแบบครอบคลุมเชื้ออย่างกว้าง (empiric therapy) (Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อเมทิซิลลินจะดื้อต่อยากลุ่มนี้ด้วย) การใช้อีมิพีแนมร่วมกับซิลาสเตตินจะช่วยลดการที่อีมิพีแนมถูกทำให้หมดฤทธิ์โดยเอนไซม์ในร่างกายมุนษย์และช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดพิษต่อไต ในกลุ่มนี้เออร์ตาพีแนมจะออกฤทธิ์ต้านแบคทีเรียวงศ์เอนเทอร์โรแบคทีเรียซีอีได้ดีที่สุด	ปวดท้อง และท้องเสีย คลื่นไส้ เหนี่ยวนำให้เกิดอาการชักในผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงต่อการชักสูง ปวดศีรษะ ผื่น และปฏิกิริยาการแพ้ยา	ออกฤทธิ์โดยอาศัยวงบีตา-แลคแตม: ยับยั้งการแบ่งตัวของแบคทีเรียโดยการยับยั้งการสร้างผนังเซลล์ของแบคทีเรีย
โดริพีแนม	Finibax
อีมิพีแนม
อีมิพีแนม/ซิลาสเตติน	Primaxina
มีโรพีแนม	Merrem
เซฟาโลสปอริน (รุ่นที่ 1)
เซฟาดรอกซิล	Duricef	เนื่องจากยาทุกชนิดในกลุ่มเซฟาโลสปอรินนี้มีวงบีตา-แลคแตม จึงมีคุณสมบัติเป็นยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (Bacteriacidal agents) เช่นเดียวกันกับกลุ่มเพนิซิลลิน โดยจะออกฤทธิ์ต่อแบคทีเรียแกรมบวกได้ดี เช่น สกุลโปรตีอัส, Escherichia coli และสกุลเคลบซิลลา	ปวดท้อง และท้องเสีย คลื่นไส้ (กรณีได้รับยาร่วมกับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์) ปฏิกิริยาการแพ้ยา	ออกฤทธิ์เช่นเดียวกับยาอื่นในกลุ่มบีตา-แลคแตม โดยจะรบกวนการสร้างเปบทิโดไกลแคน ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์ของแบคทีเรีย ยากลุ่มนี้มีความไวต่อเอนไซม์บีตาแลคตาเมสต่ำ
เซฟาโซลิน	Ancef
เซฟาโลติน	Keflin
เซฟาเลกซิน	Keflex
เซฟราดีน	Veracef
เซฟาโลสปอริน (รุ่นที่ 2)
เซฟาคลอร์	Ceclor	มีประสิทธิภาพมากกว่าเพนิซิลลินในการต้านเชื้อแบคทีเรียแกรมลบรูปแท่ง แต่มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากันในการต้านแบคทีเรียแกรมบวกรูปวงกลม โดยยากลุ่มนี้จะออกฤทธิ์ครอบคลุมเชื้อต่อไปนี้ได้ดี แบคทีเรียแกรมบวกรูปวงกลม, Haemophilus influenzae, Enterobacter, Neisseria, Proteus, Escherichia coli และ Klebsiella	ปวดท้อง และท้องเสีย คลื่นไส้ (กรณีได้รับยาร่วมกับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์) ปฏิกิริยาการแพ้ยา	ออกฤทธิ์เช่นเดียวกับยาอื่นในกลุ่มบีตา-แลคแตม โดยจะรบกวนการสร้างเปบทิโดไกลแคน ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์ของแบคทีเรีย
เซฟาแมนโดล	Mandol
เซโฟซิติน	Mefoxitin
เซฟโปรซิล	Cefzil
เซฟูรอกซิม	Ceftina, Zinnat
เซฟาโลสปอริน (รุ่นที่ 3)
เซฟิซิม	Suprax	เซฟาโลสปอรินกลุ่มนี้จะใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียยที่รุนแรงอันเนื่องมาจากเชื้อสาเหตุเป็นเชื้อที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะชนิดอื่นในกลุ่มบีตา-แลคแตม เช่น เยื่อหุ้มสมองอักเสบ เป็นต้น ใช้เป็นยาป้องกันการจิดเชื้อแบคทีเรียก่อนการทำศัลยศาสตร์ออร์โทพีดิกส์ หรือการผ่าตัดบริเวณหน้าท้อง หรืออุ้งเชิงกราน	ปวดท้อง และท้องเสีย คลื่นไส้ (กรณีได้รับยาร่วมกับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์) ปฏิกิริยาการแพ้ยา	ออกฤทธิ์เช่นเดียวกับยาอื่นในกลุ่มบีตา-แลคแตม โดยจะรบกวนการสร้างเปบทิโดไกลแคน ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์ของแบคทีเรีย
เซฟดิเนียร์	Omnicef
เซฟดิตอเรน	Meiact
เซโฟเพอราโซน	Cefobid
เซฟโฟแทกซิม	Claforan
เซฟโปดอกซิม	Vantin
เซฟตาซิดิม	Fortaz
เซฟติบูเตน	Cedax
เซฟติซอกซีม	Cefizox
เซฟไตรอะโซน	Rocephin
เซฟาโลสปอริน (รุ่นที่ 4)
เซฟีพิม	Maxipime	ออกฤทธิ์ครอบคลุมสกุล Pseudomonas มากขึ้น รวมถึงแบคทีเรียแกรมบวกด้วย	เช่นเดียวกันกับเซฟาโลสปอรินอื่น ๆ	รบกวนการสร้างเปบทิโดไกลแคน
เซฟาคลิดีน	Cefclidin
เซฟาโลสปอริน (รุ่นที่ 5)
เซฟโตบิโพรล	Zevtera	มีฤทธิ์ต้าน Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อเมทิซิลลินได้ดี	เช่นเดียวกันกับเซฟาโลสปอรินอื่น ๆ	รบกวนการสร้างเปบทิโดไกลแคน
ไกลโคเปปไทด์
ไทโคพลานิน	Targocid	ใช้สำหรับผู้ป่วยในระยะวิกฤติที่แพ้ต่อยากลุ่มบีตา-แลคแตม	เป็นอาการข้างเคียงที่ผันกลับมาเป็นปกติได้: ผื่น, ปวด เกิดพิษต่อไต นิวโตรฟิลในเลือดต่ำ สูญเสียการได้ยิน	ออกฤทธิ์ยับยั้งการสร้างเปบทิโดไกลแคนด้วยกลไกที่แตกต่างไปจากยากลุ่มบีตา-แลคแตม รบกวนการขนส่งผ่านเมมเบรน (membrane permeability) และยับยั้งการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอของแบคทีเรีย
แวนโคมัยซิน	Vancocin
แมโครไลด์
อะซิโทรมัยซิน	Zitromax, Sumamed, Zitrocin	การติดเชื้อแบคทีเรียสกุลสเตรปโตคอกคัส, ซิฟิลิส, การติดเชื้อแบคทีเรียในระบบทางเดินหายใจ, การติดเชื้อแบคทีเรียสกุลไมโคพลาสมา, โรคไลม์	คลื่นไส้, อาเจียน และท้องเสีย (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ในขนาดสูง) ดีซ่าน	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย โดยจับกับหน่วยย่อย 50 เอสของไรโบโซมแบคทีเรีย
คลาริโทรมัยซิน	Klaricid
ดิริโทรมัยซิน	Dynabac
อิริโทรมัยซิน	Eritocina, Eritroped
ร็อกซิโทรมัยซิน	Roxitrol
โทรลีแอนโดมัยซิน	(TAO)
เทลิโทรมัยซิน	Ketek	ปอดบวม	การมองเห็นผิดปกติ, เกิดพิษต่อตับ
สเปคติโนมัยซิน	Trobicin	Antimetabolite, มะเร็ง และหนองใน
มอนอแบคแตม
แอซทรีโอแนม	Azactam	การติดเชื้อแบคทีเรียแกรมลบชนิดใช้ออกซิเจน เช่น วงศ์เอนเทอร์โรแบคทีเรียซีอี และสกุลเยอซิเนีย, สกุลเพลสสิโอโมแนส, สกุลแอโรโมแนส, และสกุลไนซีเรีย ไม่มีผลต่อแบคทีเรียแกรมบวกรูปทรงกลม, แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน และสกุลอซีเนโตแบคเตอร์	ผื่น, ผลการตรวจการตรวจการทำงานของตับผิดปกติ สามารถใช้ยานี้ได้อย่างปลอดภัยในผู้ที่แพ้เพนิซิลลิน	เช่นเดียวกันกับยาอื่นในกลุ่มบีตา-แลคแตม: ยับยั้งการสร้างเปบทิโดไกลแคนของแบคทีเรีย ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์, จับกับเอนไซม์ Penicillin-binding protein 3 (PBP3) ในแบคทีเรียแกรมลบ
เพนิซิลลิน
อะม็อกซีซิลลิน	Novamox, Amoxil	ใช้รักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อได้อย่างหลากหลายขึ้นกับชนิดของยา เช่น การติดเชื้อแบคทีเรียสกุลสเตรปโตคอกคัส, ซิฟิลิส, โรคไลม์	ไม่สบายท้อง, คลื่นไส้, อาเจียน, ท้องเสีย ปฏิกิริยาการแพ้ยา ซึ่งอาจรุนแรงจนเกิดแอนาฟิแล็กซิส บางรายอาจเกิดพิษต่อไตหรือสมอง (พบได้น้อยมาก)	ช่นเดียวกันกับยาอื่นในกลุ่มบีตา-แลคแตม: ยับยั้งการสร้างเปบทิโดไกลแคนของแบคทีเรีย ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์
แอมพิซิลลิน	Unasayn
อะโซลซิลลิน	Securopen
คาร์เบนิซิลลิน	Pyopen
คลอกซาซิลลิน	Anaclosil
ไดคลอกซาซิลลิน	Dicloran
ฟลูคลอกซาซิลลิน	Floxapen
เมซโลซิลลิน	Baypen
เมทิซิลลิน	Staphcillin
นาฟซิลลิน	Nallpen
ออกซาซิลลิน	Prostafilina
เบนซิลเพนิซิลลิน (G)
ปิปเปอราซิลลิน	Pipracil
ไทคาร์ซิลลิน	Timentin
พอลิเพปไทด์
แบซิทราซิน		การติดเชื้อแบคทีเรียที่ตา, หู, กระเพาะปัสสาวะ โดยปกติมักบริหารยาโดยการทาหรือหยอดลงบนบริเวณที่ติดเชื้อโดยตรง พบเห็นการบริหารยาโดยการฉีดได้น้อยมาก	เกิดพิษต่อไตและระบบประสาท หากบริหารยาโดยการฉีด	ยับยั้งการสร้างเปบทิโดไกลแคนของแบคทีเรีย ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของผนังเซลล์
โคลิสติน				รบกวนการผ่านเข้าออกของสารต่าง ๆ (permeability) ของเซลล์แบคทีเรีย โดยเข้าจับกับเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย
พอลีมิกซิน บี
ควิโนโลน
ซิโปรฟลอกซาซิน	Cipro, Ciproxin, Ciprobay	การติดเชื้อแบคทีเรียในระบบทางเดินปัสสาวะ, ต่อมลูกหมากอักเสบจากการติดเชื้อแบคทีเรีย, โรคปอดอักเสบชุมชน, ท้องเสียจากการติดเชื้อแบคทีเรีย, การติดเชื้อสกุลไมโคพลาสมา, และหนองใน ยากลุ่มนี้มีผลต่อแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนน้อยมาก	คลื่นไส้ (น้อยมาก), เส้นเอ็นอักเสบเรื้อรัง (น้อยมาก)	ยับยั้งเอนไซม์ Topoisomerase, DNA gyrase และเอนไซม์อื่นอีกหลายชนิด, ยับยั้งการถ่ายแบบดีเอ็นเอและการถอดรหัสพันธุกรรม
อีนอกซาซิน	Enoxin
กาติฟลอกซาซิน	Tequin
ลีโวฟลอกซาซิน	Tavanic
โลมิฟลอกซาซิน	Loflox
มอกซิฟลอกซาซิน	Avelox
นอร์ฟลอกซาซิน	Noroxin
ออฟลอกซาซิน	Ocuflox
โทรวาฟลอกซาซิน	Trovan
ซัลโฟนาไมด์
เมฟีไนด์		การติดเชื้อแบคทีเรียในระบบทางเดินปัสสาวะ (ยกเว้นซัลฟาซีตาไมด์ และเมฟีไนด์) ; เมฟีไนด์ใช้เป็นยาทาแผลไฟไหม้	คลื่นไส้, อาเจียน,ท้องเสีย ผื่นแพ้ยา นิ่วในไต ไตวาย นิวโตรฟิลในเลือดต่ำ ไวต่อแสง	ยับยั้งการสังเคราะห์กรดโฟลิก ซึ่งเป็นสารที่มีความสำคัญต่อการสังเคราะห์ดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ
พรอนโตซิล (ยาเก่า)
ซัลฟาซีตาไมด์
ซัลฟาเมไทโซล
ซัลฟานิลาไมด์ (ยาเก่า)
ซัลฟาซาลาซีน
ซัลฟาฟูราโซล
ไตรเมโทพริม
ไตรเมโทพริม/ซัลฟาเมโทซาโซล (โคไตรมอกซาโซล หรือ แบคตริม)
เตตราไซคลีน
เดเมโคลไซคลีน		ซิฟิลิส หรือการติดเชื้อแบคทีเรียที่มีสาเหตุมาจากแบคทีเรียสกุลคลามัยเดีย, สกุลไมโคพลาสมา และสกุลสกุลริคเค็ทเซีย รวมไปถึงสิวที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรีย	ไม่สบายท้อง, คลื่นไส้, อาเจียน, ท้องเสีย ผิวไวต่อแสง ฟันเปลี่ยนเป็นสีโทนน้ำตาล (โดยเฉพาะในเด็ก) มีพิษต่อทารกในครรภ์	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรียโดยการเข้าจับกับหน่วยย่อย 30 เอสของไรโบโซมแบคทีเรีย
ดอกซีไซคลีน	Vibramicina
มิโนไซคลีน	Minocin
ออกซิเตตราไซคลีน	Terramicina
เตตราไซคลีน	Sumycin
เอมเฟนิคอล
คลอแรมเฟนิคอล	Chloromycetin	มีประสิทธิภาพในการต้านแบคทีเรียทั้งแกรมบวกและแกรมลบ รวมไปถึงพวกที่ไม่ใช้ออกซิเจน	การเกิดพิษองยาจะสัมพันธ์กับขนาดยา โดยอาจเกิดการกดไขกระดูก นำไปสู่การเกิดโรคโลหิตจางจากไขกระดูกฝ่อได้ แต่ส่วนใหญ่สามารถผันกลับเป็นปรกติได้หลังการหยุดใช้ยา	เข้าจับกับหน่วยย่อย 50 เอสของไรโบโซมแบคทีเรียแบบผันกลับได้ ส่งผลให้การสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรียหยุดชะงักและสิ้นสุดลงเร็วกว่าปกติ
อื่น ๆ
อาร์สเฟนามิน	Salvarsan	การติดเชื้อแบคทีเรียชั้นสไปโรคีท (เลิกใช้แล้ว)	เกิดพิษจากสารหนู	ปลดปล่อยอนุภาค RAs (OH)2, ออกมา ซึ่งอนุภาคนี้จะก่อให้เกิดพิษต่อแบคทีเรีย Treponema pallidum
คลินดามัยซิน	Cleocin	การติดเชื้อเชื้อแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน, สิวจากการติดเชื้อแบคทีเรีย, ใช้ป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียของงแผนก่อนทำการผ่าตัด, และใช้กรณีติดเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อเมทิซิลลิน (MRSA)	มักพบการเกิดอาการท้องเสียจากการติดเชื้อแบคทีเรีย Clostridium difficile ซึ่งมักนำไปสู่การเกิดภาวะลำไส้ใหญ่อักเสบ Pseudomembranous colitis (PMC)	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย โดยเข้าจับกับหน่วยย่อย 50 เอสของไรโบโซมแบคทีเรีย
ลินโคมัยซิน	Lincocin	สิวอักเสบจากการติดเชื้อแบคทีเรีย, ป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรียของแผลหลังการผ่าตัด, โรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียในไฟลัมแอคติโนมัยสีท, สกุลไมโคพลาสมา และสกุลพลาสโมเดียมบางสายพันธุ์	ลำไส้ใหญ่อักเสบ ซึ่งในบางรายอาการอาจรุนแรงจนเสียชีวิตได้	เช่นเดียวกับกลุ่มแมโครไลด์ โดยจะเข้าจับกับหน่วยย่อย 50 เอสของไรโบโซมแบคทีเรีย เพื่อยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน
อีแทมบูทอล	Myambutol (ตัวย่อ: EMB)	ยาต้านวัณโรค	ส่วนใหญ่มักเกิดภาวะเส้นประสาทตาอักเสบ ดังนั้นจึงห้ามใช้ในเด็กอายุต่ำกว่า 6 ปี	ยับยั้งการสร้างผนังเซลล์ของแบคทีเรีย
ฟอสโฟมัยซิน	Monurol	การติดเชื้อแบคทีเรียในระบบทางเดินปัสสาวะ	อาการไม่พึงประสงค์น้อย ในบางรายอาจมีอาการคลื่นไส้, อาเจียน	ยับยั้งการสร้างผนังเซลล์ของแบคทีเรีย
กรดฟูซิดิค	Fucidin	โดยส่วนใหญ่จะออกฤทธิ์ต่อแบคทีเรียแกรมบวก เช่น สกุลสแตฟฟิโลคอคคัส, สกุลสเตรปโตคอกคัส และสกุลโครีนีแบคทีเรียม	ดีซ่าน, ปัสสาวะสีน้ำตาลคล้ำ ทั้งนี้อาการผิดปกติดังกล่าวสามารถกลับคืนเป็นปกติได้หลังจากหยุดใช้ยา	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน โดยขัดขวางกระบวนการการนำสารตัวกลางที่ใช้ในการต่อลำดับกรดอะมิโนกลับมาใช้ใหม่ (Elongation factor)
ฟูราโซลิโดน	Furoxone	ท้องเสีย และลำไส้เล็กอักเสบที่มีสาเหตุมาจากการติดเชื้อโปรโทซัว, อหิวาตกโรค และเจียอาร์ไดอาซิส	อาการไม่พึงประสงค์ที่พบได้บ่อยคือ สั่น, ไม่สบายท้อง, คลื่นไส้, อาเจียน, เส้นประสาทอักเสบ (neuritis)	สร้างการเชื่อมโยงข้าม (cross-link) กับดีเอ็นเอของแบคทีเรีย
ไอโซไนอะซิด	Laniazid	ยารักษาวัณโรค	ชาตามมือ-เท้า, ตับอักเสบ, คลื่นไส้, อาเจียน, ผื่น	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของเชื้อแบคทีเรีย
ไลนิโซลิด	Zyvoxid	การติดเชื้อที่มีสาเหตุมาจากแบคทีเรียแกรมบวกที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะชนิดอื่น	ปวดศีรษะ, คลื่นไส้, อาเจียน, ท้องผูก, ปฏิกิริยาการแพ้ยา, ตับอ่อนอักเสบ, และมีการเพิ่มขึ้นของเอนไซม์ทรานซามิเนส โดยความเสี่ยงในการเกิดอาการไม่พึงประสงค์จะเพิ่มมากขึ้นเมื่อใช้ยาในขนาดสูงหรือต่อเนื่องนานเกินไป	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย โดยเข้าจับกับไรโบโซม
เมโทรนิดาโซล	Flagyl หรือ Flegyl	โรคที่เกิดจากการติดเชื้อโปรโทซัว และเชื้อแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งรวมถึง Bacteroides fragilis, สกุลฟูโซแบคทีเรียม, สกุลเวอิลโลเนลลา, Clostridium difficile และ C. perfringens, สกุลยูแบคทีเรียม, สกุลเพพโทคอคคัส, สกุลไกอาร์เดีย และสกุลเปปโตสเตรปโตคอกคัส	ปัสสาวะสีแดง, การรับรสผิดปกติ, การใช้ยาต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานอาจทำให้เกิดปลายประสาทอักเสบได้	ยับยั้งการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกของแบคทีเรีย โดยทำให้เกิดการแตกออกของดีเอ็นเอ
มูพิโรซิน	Bactroban	ออกฤทธิ์กว้าง โดยที่ความเข้มข้นต่ำจะออกฤทธิ์ต้านการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย แต่จะออกฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียเมื่อมีความเข้มข้นสูง	แบคทีเรียดื้อต่อยานี้ได้ง่าย	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย
ไนโตรฟูรานโทอิน	Macrodantina, Macrobido	โดยทั่วไปใช้สำหรับรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียในระบบทางเดินปัสสาวะ	ส่วนใหญ่มักมีอาการคลื่นไส้, อาเจียน พบการเกิดอาการทางระบบหายใจที่เกี่ยวเนื่องกับการแพ้ยาได้บ้างเล็กน้อย, เกิดพิษต่อระบบทางเดินหายใจ	สร้างความเสียหายแก่ดีเอ็นเอ โดยเฉพาะในรูปที่ถูกรีดิวซ์จะออกฤทธิ์ได้ดี
พลาเทนซิมัยซิน		อยู่ในระหว่างการศึกษาทางคลินิก ซึ่งพบว่าออกฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อเมทิซิลลิน (MRSA) ในหนูทดลองได้ดี	ยังไม่ทราบแน่ชัด เนื่องจากกำลังอยู่ในขั้นการศึกษาทางคลินิก	ยับยั้งเอนไซม์ beta-ketoacyl synthases I/II (FabF/B) ซึ่งเป็นเอนไซม์หลักที่ทำหน้าเกี่ยวกับการสังเคราะห์กรดไขมันที่เป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย
ไพราซินาไมด์	ตัวย่อ: PZA	ยารักษาวัณโรค	ปวดตามข้อ แต่ส่วนใหญ่อาการมักไม่รุนแรง, ตับอักเสบ, คลื่นไส้, อาเจียน, เบื่ออาหาร, ผื่น	ยับยั้งเอนไซม์ Fatty acid synthase (FAS) ซึ่งทำหน้าที่ในการสังเคราะห์กรดไขมันที่เป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรีย
ควินูปริสติน/ดาลโฟปริสติน	Synercid	สกุลสแตฟฟิโลคอคคัส และ Enterococcus faecium ที่ดื้อต่อยาแวนโคมัยซิน	ปวดในข้อ, คลื่นไส้, อาเจียน, ท้องเสีย, ผื่น, คัน, ปวดศีรษะ,หลอดเลือดดำอักเสบ, ภาวะบิลิรูบินในเลือดสูง นอกจากนี้ยังส่งผลยับยั้งการทำงานของระบบเอนไซม์ไซโทโครม P450 (CYP 450)	ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรีย โดยยาทั้งสองจะเสริมฤทธิ์กัน ดาลโฟปริสติน จะเข้าจับกับยูนิตย่อย 23 เอสของหน่วยย่อย 50 เอสบนไรโบโซมของแบคทีเรีย ส่งผลให้รูปร่างของไรโบโซมเปลี่ยนไป และช่วยให้ควินูปริสตินเข้าจับกับหน่วยย่อย 50 เอสบนไรโบโซมได้มากขึ้น ซึ่งจะยับยั้งการต่อสายพอลิเปปไทด์
ไรแฟมพิซิน หรือ ไรแฟมพิน	Rifaldin	รักษาโรคเรื้อน, วัณโรค และโรคลีเจียนเนลโลสิส โดยใช้ร่วมกับยาปฏิชีวนะอื่น ยกเว้นในกรณีเพื่อป้องกันการติดเชื้อ Haemophilus influenzae ชนิด บี และไข้กาฬหลังแอ่น ในผู้ที่มีความเสี่ยงต่อโรคดังกล่าว	คลื่นไส้, อาเจียน, ท้องเสีย หรือ ไม่อยากอาหาร น้ำปัสสาวะและเหงื่อเป็นสีแดงออกส้ม ตับอักเสบ และยังอาจก่อให้เกิดการแพ้ยาได้	ขัดขวางการสร้างอาร์เอ็นเอของแบคทีเรีย ผ่านการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ DNA-dependent RNA polymerase ของแบคทีเรีย
ทินิดาโซล	Fasigyn, Simplotan, Tindamax	ท่อปัสสาวะอักเสบ, ภาวะช่องคลอดอักเสบ, บิดมีตัว และเจียอาร์ไดอาซิส	ง่วงซึม, ปวดศีรษะ, มึนงง หากรับประทานพร้อมเครื่องดื่มแอลกอฮอล์จะทำให้เกิดกลุ่มอาการคล้ายปฏิกิริยาจากยาไดซัลฟิแรม (Disulfiram-like Reaction) ได้ เช่น คลื่นไส้ อาเจียน ปวดศีรษะ ความดันโลหิตสูงขึ้น หน้าแดง หายใจหอบเหนื่อย เป็นต้น	ปลดปล่อยอนุมูลอิสระที่เป็นพิษต่อเซลล์ปรสิต
ชื่อสามัญทางยา	ชื่อการค้า	ข้อบ่งใช้	อาการไม่พึงประสงค์	กลไกการออกฤทธิ์

การผลิต

บทความหลัก: การผลิตยาปฏิชีวนะ

ด้วยความก้าวหน้าทางเภสัชเคมี ทำให้ยาปฏิชีวนะที่มีใช้อยู่ทุกวันนี้สามารถผลิตได้จากวิธีการกึ่งสังเคราะห์ โดยการดัดแปลงสูตรโครงสร้างของสารประกอบจากธรรมชาติที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียให้มีความเหมาะสมในการใช้กับมนุษย์มากขึ้น ตัวอย่างที่เห็นได้อย่างชัดเจนคือ ยาปฏิชีวนะจำพวกบีตา-แลคแตม ซึ่งกลุ่มเพนิซิลลิน (ผลิตจากราในสกุลเพนิซิลเลียม), กลุ่มเซฟาโลสปอริน, และกลุ่มคาร์บาพีแนม ก็ล้วนแต่ถูกจัดอยู่ในยาปฏิชีวนะจำพวกนี้ ส่วนยาปฏิชีวนะที่ใช้ในปัจจุบันที่ต้องสกัดจากจุลชีพที่มีชีวิตเท่านั้น คือ ยาปฏิชีวนะในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ ส่วนกลุ่มอื่น ๆ นั้นล้วนได้มาจากการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ เช่น ซัลโฟนาไมด์, ควิโนโลน, ออกซาโซลิไดโอน เป็นต้น ยาปฏิชีวนะโดยส่วนใหญ่มักมีขนาดโมเลกุลที่ค่อนข้างเล็กและมีมวลโมเลกุลน้อยกว่า 1000 ดาลตัน

การที่เอินซต์ เชนและฮาเวิร์ด ฟลอเรย์สามารถสกัดเพนิซิลลินบริสุทธิ์เพื่อใช้ในมนุษย์ได้สำเร็จใน ค.ศ. 1941 ทำให้ยาดังกล่าวถูกผลิตขึ้นให้กับกองทัพเพื่อใช้รักษาผู้บาดเจ็บฝ่ายสัมพันธมิตรในระหว่างการทำสงครามโลกครั้งที่ 2 เป็นจำนวนมาก จนทำให้การผลิตที่ประเทศอังกฤษนั้นไม่สามารถสนับสนุนความต้องการในการใช้ยานี้ได้อย่างเพียงพอ จึงได้มีการย้ายฐานการผลิตไปยังสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีกำลังการผลิตที่มากกว่า จนกระทั่งสงครามโลกครั้งที่ 2 สิ้นสุดลง จึงได้มีการผลิตเพนิซิลลินออกสู่ตลาดยาสาธารณะ อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ว่ายาปฏิชีวนะที่มีอยู่ในตลาดยาทุกวันนี้ส่วนใหญ่จะได้มาจากการสังเคราะห์ของจุลชีพ (เช่น เพนิซิลลิน) แต่ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีชีวภาพทำให้สามารถเพิ่มศักยภาพการผลิตได้มากขึ้น จนสามารถผลิตในเชิงการค้าได้ในที่สุด ด้วยความก้าวนี้ทำให้สามารถผลิตเพนิซิลลินได้มากกว่าวิธีการสกัดแรกเริ่มของเฟลมมิงถึง 40000 เท่า ต่อมาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1960 นักวิจัยพบว่าแบคทีเรียที่ผลิตเพนิซิลลินนั้นสามารถเจริญได้ดีในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจน การค้นพบนี้ทำให้ศักยภาพการผลิตเพนิซิลลินเพิ่มขึ้นอีกถึง 200 %

หลังจากการค้นพบเพนิซิลลินเพียงไม่กี่ปี พบว่ายาดังกล่าวเป็นที่นิยมและแพร่หลายเป็นอย่างมาก โดยในปี ค.ศ. 1945 มีการผลิตเพนิซิลลินขึ้นมากถึง 646 พันล้านยูนิต แต่ต่อมาหลังมีการพัฒนายากลุ่มดังกล่าวจนได้เป็นยากลุ่มเซฟาโลสปอริน ทำให้แนวโน้มการใช้ยาปฏิชีวนะนั้นโน้มเอียงมาทางยากลุ่มนี้มากขึ้น โดยในปี ค.ศ. 1980 ยากลุ่มเซฟาโลสปอรินเป็นยาปฏิชีวนะที่ถูกผลิตขึ้นเชิงการค้ามากที่สุด ตามมาด้วยแอมพิซิลลิน และเตตราไซคลีน ตามลำดับ เป็นที่คาดการณ์กันว่าในปีนั้นมีการผลิตยาปฏิชีวนะในปริมาณรวมมากถึง 100 ล้านกิโลกรัม มูลค่าการซื้อขายเฉพาะยาปฏิชีวนะในสหรัฐอเมริกาในปีนั้นมีมากถึง 1000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ส่วนมูลค่าทางการตลาดของยาปฏิชีวนะทั้งหมดในปัจจุบันนั้นมีมูลค่าประมาณ 20000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ทั้งนี้ ในการคิดค้นและพัฒนายาปฏิชีวนะชนิดใหม่เข้าสู่ตลาดยาในปัจจุบันนั้นต้องใช้งบประมาณประมาณ 1200 ล้านดอลลาร์สหรัฐ แต่ด้วยมูลค่าทางการตลาดที่มหาศาลของยาปฏิชีวนะชนิดหนึ่ง ๆ ทำให้ธุรกิจด้านการคิดค้นพัฒนายาชนิดนี้ออกจำหน่ายในตลาดยานั้นมีการแข่งขันกันเป็นอย่างมาก โดยการดำเนินงานวิจัยเพื่อคิดค้นและพัฒนายาใหม่ในปัจจุบันมักเป็นการดำเนินงานโดยบริษัทที่เน้นการดำเนินธุรกิจจัดจำหน่ายเคมีภัณฑ์และโภคภัณฑ์ (Commodity chemical) เป็นส่วนมาก

การผลิตยาปฏิชีวนะเชิงอุตสาหกรรมจากจุลชีพนั้นจะใช้กระบวนการการหมัก ซึ่งจุลชีพเหล่านั้นจะถูกเพาะเลี้ยงในหม้อคอลดรอนขนาดใหญ่ (ปริมาตรประมาณ 100000–150000 ลิตรต่อหม้อ) ซึ่งภายในจะบรรจุอาหารเลี้ยงเชื้อที่จำเพาะต่อจุลชีพสายพันธุ์นั้น ๆ โดยจะมีการควบคุมสภาวะต่าง ๆ อาทิ ความเข้มข้นของออกซิเจน อุณหภูมิ ค่าพีเอช และระดับสารอาหาร ให้มีเหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของจุลชีพที่ใช้ในกระบวนการผลิต ส่วนยาปฏิชีวนะซึ่งเป็นสารเมตาบอไลต์ของจุลชีพนั้นจะถูกสกัดออกมาให้บริสุทธิ์และทำให้ตกผลึก ทั้งนี้ขั้นตอนและกระบวนการสกัดยาปฏิชีวนะให้บริสุทธิ์จะขึ้นอยู่กับสมบัติทางเคมีของยานั้น ๆ ตัวอย่างกระบวนการที่ใช้ในการผลิต เช่น การแลกเปลี่ยนไอออน, การตกตะกอน เป็นต้น โดยจุลินทรีย์ที่ได้รับการศึกษาเพื่อการสร้างยาปฏิชีวนะมากที่สุดคือแบคทีเรียสกุลสเตรปโตมัยซิส กว่า 77 สายพันธ์ของแบคทีเรียในสกุลนี้ได้รับการตกแต่งสารพันธุกรรมบนไรโบโซมเพื่อสร้างยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ขึ้นมา

ความสำคัญทางการแพทย์ของยาต้านจุลชีพ ซึ่งรวมไปถึงยาปฏิชีวนะนั้น ได้นำมาซึ่งการค้นคว้าวิจัยเพื่อคิดค้นพัฒนายาปฏิชีวนะชนิดใหม่อย่างกว้างขวางและเข้มข้น ทำให้เกิดพยายามที่จะพัฒนายาปฏิชีวนะชนิดใหม่ที่สามารถออกฤทธิ์ครอบคลุมเชื้อก่อโรคได้เป็นวงกว้างมากขึ้น, มีการปรับเปลี่ยนขนาดภาคการผลิตยาปฏิชีวนะโดยใช้กระบวนการหมักเชื้อในเชิงอุตสาหกรรมเพิ่มมากขึ้น จากความพยามดังข้างต้นของนักวิจัย ทำให้จำนวนยาปฏิชีวนะที่ถูกค้นพบมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 500 ชนิดในทศวรรษที่ 1960 เป็นมากกว่า 11000 ชนิดในปี ค.ศ. 1994 โดยกว่าร้อยละ 50 ของยาปฏิชีวนะเหล่านี้ได้มาจากการสังเคราะห์ของแบคทีเรียสกุลสเตรปโตมัยซิส ส่วนจุลชีพสายพันธุ์อื่นที่มีความสำคัญในการผลิตยาปฏิชีวนะ ได้แก่ ราเส้นใย และแอคติโนมัยสีทสายพันธุ์อื่นที่นอกเหนือจากสกุลสเตรปโตมัยซิส

การตกค้างของยาปฏิชีวนะ

การใช้ยาปฏิชีวนะในปศุสัตว์เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากต้องมีการป้องกันและรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียที่เกิดขึ้นกับสัตว์เหล่านั้น การค้นพบการประยุกต์ใช้ยาปฏิชีวนะและวัคซีนบางชนิดในปศุสัตว์นี้ทำให้การเลี้ยงวัวในปริมาณมากนั้นมีความสะดวกมากขึ้น เนื่องจากกระบวนการดังกล่าวจะลดการเกิดโรคติดเชื้อในสัตว์ การใช้ยาปฏิชีวนะในกรณีนี้ทำให้ปศุสัตว์นั้นมีการเจริญเติบโตที่เร็วมากขึ้น ให้ผลผลิตที่มีคุณภาพและปริมาณมากขึ้น อย่างไรก็ตาม การใช้ยาปฏิชีวนะในการปศุสัตว์นี้ทำให้เกิดการตกค้างของยาปฏิชีวนะในผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดอันตรายแก่มนุษย์ได้ อาทิ การสะสมของสารหนูซึ่งเป็นส่วนประกอบหนึ่งของโมเลกุลยาปฏิชีวนะบางชนิดในร่างกายมนุษย์ ซึ่งรวมไปถึงการลดทอนประสิทธิภาพการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียในมนุษย์ลง ซึ่งเป็นผลเนื่องมาจากการปรับตัวของแบคทีเรียก่อโรคให้ทนต่อยาปฏิชีวนะมากขึ้น ดังนั้น ในปัจจุบัน การตรวจสอบการตกค้างยาปฏิชีวนะตกค้างในผลิตภัณฑ์จากการปศุสัตว์อย่างเข้มข้นและต่อเนื่องจึงเป็นมาตรการสำคัญที่ช่วยรับประกันความปลอดภัยของสินค้าจากการปศุสัตว์นั้นๆได้ก่อนส่งถึงมือผู้บริโภค นอกจากนี้การใช้ยาปฏิชีวนะในการปศุสัตว์ยังเป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดการตกค้างของยาปฏิชีวนะในสิ่งแวดล้อมจากการปล่อยของเสียจากสัตว์ลงสู่พื้นดิน หรือแหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น แม่น้ำ ทะเลสาบ เป็นต้น

การดื้อยาของจุลชีพ

บทความหลัก: แบคทีเรียดื้อยา

ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราดแสดงให้เห็นถึงนิวโตรฟิลของมนุษย์กำลังเข้าจับกินแบคทีเรียสแตปฟิโลคอคคัส ออเรียสที่ดื้อต่อเมทิซิลลิน (MRSA)

การดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียนั้นเป็นภาวะฉุกเฉินภาวะฉุกเฉินที่พบเกิดขึ้นทั่วทุกมุมโลกในปัจจุบัน โดยการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียเป็นการตอบสนองและการปรับตัวเพื่อความอยู่รอดในขณะที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อกำจัดเชื้อแบคทีเรียนั้น ๆ โดยการดื้อยานี้อาจเกิดจากการปรับตัวทางกายภาพหรือทางพันธุกรรมของแบคทีเรียนั้นก็ได้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มโอกาสในการอยู่รอดของเชื้อเพิ่มขึ้นแม้จะมีการใช้ยาปฏิชีวนะในขนาดที่สูงขึ้นก็ตาม ในบางสภาวะการใช้ยาปฏิชีวนะอาจทำให้เกิดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียดื้อมากขึ้น ในขณะที่แบคทีเรียซึ่งยังมีความไวต่อยาถูกกำจัดออกไป ตัวอย่างเช่น การใช้ยาปฏิชีวนะในการคัดแยกสายพันธุ์แบคทีเรียที่ได้รับการตกแต่งพันธุกรรมด้วยยีนดื้อยาในปี ค.ศ. 1943 โดยเรียกการทดลองนี้ว่า การทดลองของเดลบรัค–ลูเรีย (Luria–Delbrück experiment) สถานการณ์การดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียในปัจจุบันนี้พบว่า ยาปฏิชีวนะหลายชนิดที่มีประสิทธิภาพในการต้านเชื้อแบคทีเรียหลากหลายสายพันธุ์ในอดีต เช่น เพนิซิลลิน และอิริโทรมัยซิน กลับมีประสิทธิภาพในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียต่าง ๆ ได้น้อยลง ทั้งนี้เนื่องมาจากอัตราการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียมีเพิ่มขึ้นมากกว่าในอดีต

การดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียอาจเกิดขึ้นได้รูปแบบการย่อยสลายทางชีวภาพของยาปฏิชีวนะ ดังเช่นในกรณีของแบคทีเรียในดินที่ทำหน้าที่ย่อยสลายซัลฟาเมทาซีน ซึ่งได้รับซัลฟาเมทาซีนที่ปนเปื้อนออกมากับอุจจาระของหมู โดยการปรับตัวให้อยู่รอดจากยาปฏิชีวนะได้นี้ส่วนใหญ่แล้วมักเกิดถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ แต่ในกรณีการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะนั้นมักเกิดจากการที่แบคทีเรียหนึ่ง ๆ ได้รับยีนต้านทานยาปฏิชีวนะมาจากแบคทีเรียเซลล์อื่น (horizontal gene transfer) โดยกระบวนการถ่ายทอดยีนนี้มักเกิดขึ้นได้บ่อยในพื้นที่ที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะสูง

ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาทางโบราณคดีพบว่าการดื้อต่อยาปฏิชีวะในแบคทีเรียนั้นเป็นกลไกที่พบเกิดขึ้นได้ตั้งแต่สมัยโบราณ ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของเชื้อแบคทีเรียจนได้เป็นสายพันธุ์ที่ทนสารที่ออกฤทธิ์เป็นยาปฏิชีวนะที่เคยใช้ได้ผลในการยับยั้งการสืบพันธุ์และการดำรงชีวิตของแบคทีเรียนั้น ๆ ในอดีต

กลไกการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียในระดับโมเลเท่าที่ทราบในปัจจุบันนั้น การดื้อยาต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียตั้งแต่กำเนิด (Intrinsic resistance) อาจจะเป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรม (genetic makeup) ของแบคทีเรียสายพันธ์นั้น ตัวอย่างเช่น ตำแหน่งที่เป็นเป้าหมายการออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะอาจจะหายไปจากจีโนมของแบคทีเรีย ส่วนการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียที่เกิดภายหลัง (Acquired resistance) นั้นจะเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ในโครโมโซมของแบคทีเรีย หรือการได้รับยีนดื้อยาจากแบคทีเรียอื่นผ่านทางดีเอ็นเอที่อยู่นอกโครโมโซม (extra-chromosomal DNA) ทั้งนี้ ในแบคทีเรียบางสายพันธุ์ที่สามารถผลิตสารที่ออกฤทธิ์เป็นยาปฏิชีวนะได้นั้นจะสามารถดื้อต่อยาปฏิชีวนะดังกล่าวได้อย่างอัตโนมัตและอาจมีการถ่ายทอดความสามารถในการดื้อต่อยาปฏิชีวนะนี้ไปยังแบคทีเรียอื่น ๆ ได้เช่นกัน การแพร่กระจายของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะนั้นส่วนใหญ่จะพบในรูปแบบถ่ายทอดพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่นหรือการติดต่อตามแนวดิ่ง (vertical transmission) และโดยการรวมตัวกันใหม่ของยีน (Genetic Recombination) ในดีเอ็นเอโดยการถ่ายทอดยีนในแนวราบ (Horizontal gene transfer) โดยแบคทีเรียดื้อยาสามารถถ่ายทอดยีนดื้อยาที่ถูกบรรจุอยู่ในพลาสมิดไปยังสเตรนอื่นหรือสายพันธุ์อื่นได้ โดยพลาสมิดบางชนิดที่บรรจุยีนดื้อยาที่แตกต่างกันไว้หลายยีนสามารถทำให้แบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลายขนานได้ โดยการดื้อยาปฏิชีวนะข้ามชนิดหนือข้ามกลุ่มกันในเชื้อแบคทีเรียนั้นอาจพบเกิดขึ้นได้ในกรณีที่กลไกการดื้อต่อยาเหล่านั้นถูกควบคุมโดยยีนตำแหน่งเดียวกัน

ในปัจจุบัน โรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียสายพันธุ์หรือสเตรนที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ หรือในบางครั้งอาจเรียกว่า ซูเปอร์บั๊ก (superbugs) เป็นโรคที่การสาธารณสุขทั่วโลกต่างเห็นพ้องว่าเป็นโรคที่ต้องมีการควบคุมโรคเป็นอย่างดี เนื่องจากอาจเกิดการแพร่กระจายและเกิดการติดต่อเป็นวงกว้างได้ ยกตัวอย่างเช่นภาวะฉุกเฉินที่เกิดจากวัณโรคที่ดื้อต่อยาต้านวัณโรคหลายขนาน (Multidrug-resistant tuberculosis; MDR-TB) ซึ่งเชื้อแบคทีเรียสาเหตุดังกล่าวนั้นดื้อต่อยาต้านวัณโรคหลายชนิดที่เคยมีประสิทธิภาพดีในการรักษาวัณโรคหลายอดีต โดยในทุก ๆ ปีจะมีผู้ป่วยรายใหม่มากกว่าครึ่งล้านที่เจ็บป่วยจากการติดเชื้อวัณโรคที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลายขนานสายพันธุ์ โดยกลไกการดื้อยาดังกล่าวนั้นเกิดได้จากหลากหลายกลไก การศึกษาทางคลินิกในปัจจุบันพบว่าเอนไซม์ NDM-1 เป็นเอนไซม์ที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งที่ชักนำให้แบคทีเรียเกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะในกลุ่มบีตา-แลคแตมได้หลายชนิด สำนักงานคุ้มครองสุขภาพ (Health Protection Agency) ของสหราชอาณาจักร ได้ให้ถ้อยแถลงไว้ว่า แบคทีเรียที่มีการสร้างเอนไซม์ NDM-1 ซึ่งคัดแยกได้จากสารคัดหลั่งของผู้ป่วยนั้นดื้อต่อยาปฏิชีวนะรูปแบบฉีดในสูตรการรักษามาตรฐานทุกชนิดของการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียที่รุนแรง ในวันที่ 26 พฤษภาคม ค.ศ. 2016 ได้มีการรายงานถึงการพบแบคทีเรียสายพันธุ์ Escherichia coli ที่ดื้อต่อโคลิสตินเป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา ซึ่งยาดังกล่าวนั้นถือได้ว่าเป็น “ยาที่ถูกเลือกใช้เป็นอันดับสุดท้าย” (Drug of last resort) หรือยาทางเลือกสุดท้ายที่มีใช้ในกรณีที่ภาวะติดเชื้อนั้นไม่สามารถบำบัดรักษาได้ด้วยยาปฏิชีวนะชนิดอื่น หรือเฉพาะโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลายขนาน

การใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิด

ใบปิดรณรงค์โครงการ "Get Smart" ของศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐอเมริกา ซึ่งปรากฏอยู่ตามสำนักงานแพทย์และสถานพยาบาลอื่น ๆ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อเตือนว่าการใช้ยาปฏิชีวนะนั้นไม่ได้มีประสิทธิภาพในการรักษาโรคติดเชื้อที่เกิดจากไวรัส อย่างเช่น โรคหวัด เป็นต้น

บทความหลัก: การใช้ยาปฏิชีวนะในทางที่ผิด

หลักการสำคัญในการตัดสินใจเลือกใช้ยาปฏิชีวนะเมื่อเกิดการเจ็บป่วยนั้น อย่างง่ายคือ หลีกเลี่ยงการใช้ยาปฏิชีวนะถ้าไม่จำเป็น และหากมีความจำเป็นต้องใช้ยาดังกล่าวก็ไม่ควรที่จะใช้ในจำนวนที่มากเกินจำเป็นเนื่องจากในปัจจุบันการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่เหมาะสมกับภาวะการเจ็บป่วยหรือใช้มากเกินจำเป็นถือเป็นปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรีย ซึ่งถือเป็นอีกประเด็นหนึ่งที่ถูกจัดเป็นภาวะฉุกเฉินทางการแพทย์ในปัจจุบัน ตัวอย่างที่พบเห็นได้ทั่วไปของการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่เหมาะสมก็คือ การจัดหายาปฏิชีวนะมาใช้เองโดยปราศจากการวินิจฉัยหรือการดูแลที่เหมาะสมจากแพทย์ อย่างไรก็ตาม การสั่งใช้ยาปฏิชีวนะจากบุคลการทางการแพทย์แก่ผู้ป่วยที่เจ็บป่วยด้วยโรคหรืออาการที่ไม่อาจตอบสนองต่อการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ รวมไปถึงโรคหรืออาการบางชนิดที่อาจหายได้เองโดยไม่จำเป็นต้องได้รับการรักษาด้วยยาใด ๆ และการใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียในขนาดหรือระยะเวลาที่ต่ำเกินกว่าที่แนะนำในแบบแผนการรักษามาตรฐาน ล้วนแล้วแต่เป็นสาเหตุที่ก่อให้เกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียได้ทั้งสิ้น โดยการใช้ยาปฏิชีวนะเกินความจำเป็น อย่างเช่นในกรณีของเพนิซิลลินและอิริโทรมัยซินนั้น พบว่ามีความสัมพันธ์ภาวะฉุกเฉินด้านการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียมาตั้งแต่คริสต์ทศวรรษที่ 1950 รวมไปถึงการที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะในสถานพยาบาลต่าง ๆ อย่างแพร่หลายก็ล้วนมีความสัมพันธ์กับการเกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะและการเพิ่มขึ้นของจำนวนสายพันธุ์และสเตรนของแบคทีเรียเช่นกัน ซึ่งการดื้อยาของแบคทีเรียนี้เป็นสาเหตุให้โรคติดเชื้อแบคทีเรียหลายชนิดไม่อาจสามารถรักษาได้ด้วยยาปฏิชีวนะทั่วไปในปัจจุบัน

นอกเหนือจากประเด็นดังข้างต้นแล้ว การใช้ยาปฏิชีวนะเกินความจำเป็นสำหรับการป้องกันโรคติดเชื้อแบคทีเรีย และความผิดพลาดในการสั่งใช้และกำหนดขนาดยาปฏิชีวนะให้กับผู้ป่วยของบุคลากรทางการแพทย์ โดยอิงข้อมูลจากคุณลักษณะพื้นฐานและประวัติการรักษาของผู้ป่วยแต่ละราย ก็ล้วนแล้วแต่เป็นสาเหตุของการเกิดการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียที่พบเห็นได้เป็นประจำ ส่วนสาเหตุอื่นที่อาจพบได้ อาทิ การที่ผู้ป่วยรับประทานยาไม่ครบจำนวนวันตามที่ได้รับการสั่งใช้ยาจากแพทย์ การที่ผู้ป่วยรับประทานยาไม่ได้ขนาดและมีวิธีการบริหารยาที่ไม่ตรงตามที่มีการสั่งใช้ยา หรือการที่ไม่สามารถพักฟื้นได้เพียงพอหลังการรักษา นอกจากนี้การใช้ยาปฏิชีวนะไม่ตรงตามข้อบ่งใช้อย่างการใช้ยาดังกล่าวในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อไวรัส เช่น โรคหวัด ก็เป็นสาเหตุสำคัญอีกประการหนึ่งที่นำไปสู่การเกิดภาวะฉุกเฉินด้านการดื้อยาของแบคทีเรียได้ โดยการศึกษาหนึ่งพบว่า แพทย์มักสั่งจ่ายยาปฏิชีวนะให้แก่ผู้ป่วยที่มีความต้องการที่จะใช้ยาดังกล่าว ถึงแม้ว่าการสั่งใช้ยานี้จะไม่ตรงตามข้อบ่งใช้ก็ตาม จึงอาจถือได้ว่า การกำหนดมาตรการป้องกันการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่ตรงตามข้อบ่งใช้ทั้งในด้านการสั่งใช้ยาของแพทย์และการรับรู้ของผู้ป่วยนั้นเป็นปัจจัยสำคัญที่จะช่วยลดการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่เหมาะสมลงได้

การดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียในปัจจุบันกำลังอยู่ในความสนใจขององค์กรที่เกี่ยวเนื่องกับระบบสาธารณสุขหลายองค์กร ดดยองค์กรเหล่านั้นได้พยายามผลักดันให้มีการบังคับใช้มาตรการต่าง ๆออกมาอย่างต่อเนื่องเพื่อลดปริมาณการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่สมเหตุสมผล โดยประเด็นการใช้ยาปฏิชีวนะไปในทางที่ผิดและการใช้ยาปฏิชีวนะเกินความจำเป็นได้ถูกบรรจุให้เป็นประเด็นสำคัญในถ้อยแถลงการก่อตั้งหน่วยเฉพาะกิจร่วมด้านการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียแห่งประเทศสหรัฐอเมริกา โดยหน่วยเฉพาะกิจนี้มีวัตถุประสงค์ในการจัดการและแก้ไขปัญหาดังข้างต้นเป็นหลัก โดยอาศัยความร่วมมือหลักจากองค์กรที่เกี่ยวเนื่อง 3 องค์กร คือ ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค (Centers for Disease Control and Prevention; CDC) องค์การอาหารและยา (Food and Drug Administration; FDA) และสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (National Institutes of Health;NIH) รวมไปถึงหน่วยงานอื่นที่เกี่ยวเนื่องอีกหลายหน่วยงาน นอกจากนี้ยังมีโครงการ Keep Antibiotics Working ซึ่งริเริ่มโดยกลุ่มองค์การนอกภาครัฐ เพื่อประชาสัมพันธ์ให้ประชาชนตระหนักถึงอันตรายของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ ส่วนในฝรั่งเศส ได้มีการริเริ่มโครงการ Antibiotics are not automatic โดยหน่วยงานภาครัฐขึ้นใน ค.ศ. 2002 และนำไปสู้การลดลงของการสั่งใช้ยาปฏิชีวนะโดยไม่จำเป็นได้ในที่สุด โดยเฉพาะอย่าง การใช้ยากลุ่มดังกล่าวในผู้ป่วยวัยเด็ก

ภาวะฉุกเฉินทางการแพทย์ด้านการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียนั้นส่งผลให้การใช้ยาปฏิชีวนะในสหราชอาณาจักรมีความเข้มงวดมากขึ้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 1970 (ตามรายงานของ Swann ระบุว่าเริ่มใน ค.ศ. 1969) และสหภาพยุโรปได้ประกาศห้ามใช้ยาปฏิชีวนะเป็นสารช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโต (growth-promotional agent) ในปี ค.ศ. 2003 นอกจากนี้ องค์กรและหน่วยงานด้านสุขภาพหลายองค์กร (รวมถึงองค์การอนามัยโลก สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ และองค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา) ได้เข้ามาส่วนสนับสนุนในการจำกัดปริมาณการใช้ยาปฏิชีวนะในการเพาะเลี้ยงปศุสัตว์เพื่อการบริโภค อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้ต้องล่าช้าลงในขั้นตอนของการร่างกฎหมายและการดำเนินการตามขั้นตอนต่าง ๆ ทางกฎหมายเพื่อจำกัดการใช้ยาปฏิชีวนะในอุตสาหกรรมดังกล่าว เนื่องมาจากต้องเผชิญแรงต้านจากหน่วยงานเอกชนที่ใช้หรือจำหน่ายยาปฏิชีวนะที่ต้องอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของภาครัฐ และจำเป็นต้องใช้เวลาในการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเพื่อยืนยันให้ได้แน่ชัดว่าการใช้ยาปฏิชีวนะในอุตสาหกรรมปศุสัตว์นั้นมีความสัมพันธ์กับการเกิดการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรีย โดยร่างกฎหมายของรัรัฐบาลกลางจำนวน 2 ฉบับ (S.742 และ H.R. 2562) ซึ่งมีใจความสำคัญที่เกี่ยวเนื่องกับการยกเลิกการใช้ยาปฏิชีวนะที่ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อการรักษาในการอุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เพื่อการบริโภคในสหรัฐอเมริกาได้ถูกเสนอเข้าในการประชุมของรัฐบาลกลาง แต่ร่างกฎหมายนี้ไม่ผ่านการเห็นชอบในที่ประชุมและมีจำเป็นต้องตกไป โดยร่างกฎหมายทั้ง 2 ฉบับดังกล่าวนั้นได้รับการรับรองและความเห็นชอบจากองค์กรทางการแพทย์และการสาธารณสุขหลายองค์กี ได้แก่ สมาคมพยาบาลแบบองค์รวมอเมริกัน (American Holistic Nurses' Association; AHNA) สมาคมการแพทย์อเมริกัน (American Medical Association; AMA) และสมาคมสาธารณสุขอเมริกา (American Public Health Association; APHA)

อย่างไรก็ตาม ถึงแม้จะมีคำมั่นสัญญาที่จะลดหรือยกเลิกการใช้เนื้อสัตว์ที่มีแหล่งที่มาจากฟาร์มที่มีการใช้ยาปฏิชีวนะจากบริษัทผลิตอาหารและภัตตาคารต่าง ๆ หลายแห่งก็ตาม การจำหน่ายยาปฏิชีวนะเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตสัตว์เพื่อการบริโภคนั้นก็ยังคงมีจำนวนที่เพิ่มมากขึ้นในทุก ๆ ปี ซึ่งชี้ให้เห็นว่ายังมีการใช้ยาปฏิชีวนะในการปศุสัตว์อยู่เป็นจำนวนมาก โดยในสหรัฐอเมริกา การดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียที่มีสาเหตุมาจากการใช้ยาปฏิชีวนะในการปศุสัตว์นั้นได้เป็นประเด็นที่ได้รับการตั้งข้อสงสัยเป็นอย่างมากจากองค์การอาหารและยามาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1977 โดยในเดือนมีนาคม ค.ศ. 2012 สภาป้องกันทรัพยากรธรรมชาติ (Natural Resources Defense Council; NRDC) และกลุ่มรณรงค์ด้านผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อมอีก 5 กลุ่มได้ร่วมกันยื่นคำร้องต่อศาลชั้นต้นสหรัฐอเมริกาแห่งเซาท์เทิร์นดิสทริคของรัฐนิวยอร์กให้มีคำสั่งให้องค์การอาหารและยาเพิกถอนการรับรองให้ใช้ยาปฏิชีวนะในการปศุสัตว์ ซึ่งการรับรองให้ใช้ยาปฏิชีวนะในกรณีดังกล่าวนั้นถือว่าองค์การอาหารและยาละเมิดกฏข้อบังคับขององค์กรที่ตั้งไว้ตั้งแต่ ค.ศ. 1977

การศึกษาวิจัย

ยารักษาทางเลือก

การเพิ่มขึ้นอุบัติการณ์การดื้อต่อการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะดั้งเดิมของแบคทีเรียก่อโรคหลายสายพันธุ์ที่พบในปัจจุบัน ประกอบกับการลดลงของการค้นพบยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ รวมถึงยาที่อยู่ระหว่างการวิจัย (drug pipeline) ที่จะถูกนำมาใช้จัดการกับปัญหาดังกล่าว เป็นสัญญาณที่บ่งบอกว่าจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนกลยุทธิ์ในการคิดค้นและพัฒนายาปฏิชีวนะทางเลือกอื่นที่แตกต่างจากแบบเดิมที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน โดยวิธีการรักษาโรคติดเชื้อจุลชีพแบบอื่นที่ไม่ใช้โครงสร้างหลักเป็นสารต้นแบบ (Non-compound approaches) ที่มีเป้าหมายการออกฤทธิ์ต่อจุลชีพ หรือเหนี่ยวนำให้แบคทีเรียก่อโรคนั้นเกิดการติดเชื้อจุลชีพอื่น อาทิ การใช้ฟาจในการรักษา และการให้วัคซีน นั้นกำลังอยู่ระหว่างการค้นคว้าพัฒนาเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพมากที่ที่จะจัดการกับปัญหาการดื้อยาของแบคทีเรียดังข้างต้น

สารลดการดื้อยา

การเพิ่มขึ้นของอุบัติการณ์และความรุนแรงของการดื้อต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรีย ทำให้นักวิจัยต่างพากันค้นคว้าทดลองเพื่อหาแนวทางในการรับมือกับปัญหาดังกล่าว กลยุทธิ์อีกอย่างหนึ่งที่ถูกนำมาใช้เพื่อแก้ปัญหานี้คือ การใช้สารลดการดื้อยา (resistance modifying agent) ร่วมกับยาปฏิชีวนะปกติในการรักษา ซึ่งสารลดการดื้อยาที่ใช้ร่วมนี้จะมีความสามารถในการลดการดื้อยาของแบคทีเรียลงได้บางส่วนหรืออาจทั้งหมด โดยสารดังกล่าวจะส่งผลยับยั้งกลไกต่างๆที่ทำเกิดการดื้อยาของแบคทีเรีย อาทิ การขับยาออก (drug efflux) จากเซลล์ รวมไปถึงส่งผลให้เซลล์แบคทีเรียมีความไวต่อยาปฏิชีวนะที่ใช้ร่วมมากขึ้น เป้าหมายการออกฤทธิ์ของสารลดการดื้อยาที่สำคัญ ได้แก่:

• การยับยั้งการขับยาออกที่ตำแหน่ง Phe-Arg-β-naphthylamide
• การยับยั้งการทำงานของเอนไซม์บีตา-แลคตาเมส เช่น กรดคลาวูลานิก และซัลแบคแตม

นอกจากนี้สารที่มีฤทธิ์กระตุ้นเมแทบอลิซึม (metabolic stimuli) อย่างน้ำตาล ก็สามารถช่วยในการกำจัดแบคทีเรียที่ทนต่อยาปฏิชีวนะบางชนิดได้โดยกระตุ้นในระบบเมแทบอลิซึมของเซลล์แบคทีเรียนั้น ๆ ตื่นตัวอยู่ตลอดเวลาการ

วัคซีน

บทความหลัก: วัคซีน

วัคซีน เป็นสารที่ถูกนำมาใช้ในการป้องกันโรคติดเชื้อหลายชนิด โดยจะไกชักนำให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันที่จำเพาะต่อจุลินทรีย์ชนิดนั้น ๆ กล่าวคือมีฤทธิ์ชักนำการสร้างภูมิคุ้มกันอันจำเพาะกับโรค หรือเสริมภูมิคุ้มกันที่มีอยู่แล้วบางส่วนให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ผ่านการกระตุ้นการทำงานของแมกโครฟาจ การสร้างสารภูมิต้านทาน การอักเสบ และปฏิกิริยาการตอบสนองทั่วไปของภูมิคุ้มกันในแบบอื่น ๆ อีกหลายรูปแบบ การป้องกันโรคติดเชื้อโดยใช้วัคซีนนั้นถือเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญยิ่งต่อการลดลงของโรคติดเชื้อจุลชีพในทุกภูมิภาคของโลก โดยวัคซีนนั้นถือเป็นชีววัตถุที่ขึ้นจากเชื้อจุลินทรีย์หรือส่วนของเชื้อจุลินทรีย์ จะประกอบด้วยส่วนประกอบของจุลินทรีย์ที่เป็นสาเหตุของโรค (แอนติเจน) ซึ่งถูกทำให้อ่อนฤทธิ์ลง, ตาย หรือการใช้ส่วนที่เป็นพิษที่อ่อนฤทธิ์ลง (toxoid)

เฟจเพื่อการรักษาโรค

บทความหลัก: เฟจเพื่อการรักษาโรค

การเข้าจับและสอดแทรกจีโนมของฟาจเข้าสู่เซลล์ของแบคทีเรีย

เฟจเพื่อการรักษาโรค เป็นการรักษาอีกวิธีหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ โดยการรักษาแบบเฟจเพื่อการรักษาโรคนี้จะเป็นการทำให้แบคทีเรียก่อโรคนั้น ๆ เกิดการติดเชื้อไวรัสที่มีแบคทีเรียดังกล่าวเป็นโฮสต์จำเพาะ โดยไวรัสดังกล่าวจัดเป็นแบคเทอริโอฟาจ (bacteriophage) หรือเรียกโดยย่อว่า ฟาจ เป็นไวรัสที่ต้องอาศัยอยู่กับเซลล์ของแบคทีเรียเพื่อการเจริญและเพิ่มจำนวน โดยฟาจแต่ละชนิดจะมีความจำเพาะต่อแบคทีเรียสายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่งเป็นอย่างมาก ดังนั้นฟาจดังกล่าวจึงไม่ส่งผลกระทบต่อจุลชีพอื่น ๆ หรือจุลชีพประจำถิ่นในทางเดินอาหารของโฮสต์ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่พบไม่ได้ในยาปฏิชีวนะที่มีใช้อยู่ในปัจจุบัน แบคเทอริโอฟาจสามารถทำให้แบคทีเรียก่อโรคเกิดการติดเชื้อได้และส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตหรือฆ่าเซลล์แบคทีเรียนั้น ๆ ได้โดยการทำให้เกิดการแตกออกของเซลล์ (lytic cycle) โดยฟาจจะเข้าจับกับเซลล์แบคทีเรียและแทรกสอดดีเอ็นเอของตนเข้าไปในเซลล์นั้น ซึ่งดีเอ็นเอเหล่านั้นจะถูกถอดรหัสพันธุกรรมและสังเคราะห์ส่วนประกอบชีวภาพของฟาจใหม่ขึ้นภายในเซลล์ของแบคทีเรีย ทำให้มีฟาจใหม่เกิดขึ้นภายในเซลล์แบคทีเรียจำนวนมาก จนเกิดการแตกออกของเซลล์นั้น ๆ ในที่สุด โดยฟาจใหม่ที่เกิดขึ้นนี้จะเข้าทำลายเซลล์อื่นของแบคทีเรียในสายพันธ์เดิมด้วยกระบวนการข้างต้นต่อไป การที่ฟาจมีความจำเพาะต่อแบคทีเรียสายพันธุ์หนึ่ง ๆ เป็นอย่างมากนี้จะช่วยให้แบคทีเรียอื่นที่เป็นประโยชน์ต่อโฮสต์ไม่ถูกทำลายไปด้วย อย่างไรก็ตาม การใช้ฟาจในการรักษานี้ก็มีข้อเสียเช่นเดียวกันกับการรักษาด้วยวิธีอื่น ๆ โดยจีโนมที่ฟาจแทรกสอดเข้ามาในเซลล์ของแบคทีเรียนั้นอาจมียีนหรือสารอื่นที่ก่อให้เกิดพิษสอดแทรกอยู่ ดังนั้น จึงต้องมีการศึกษาและจำแยกยีน สารประกอบหรือสารพิษต่าง ๆ จากฟาจนั้นอย่างละเอียดและรอบคอบก่อนนำมาใช้ในทางคลินิก นอกจากนี้ การศึกษาเกี่ยวกับการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียด้วยฟาจนั้นพบว่าการบริหารยาทางช่องปากและการฉีดเข้าหลอดเลือดดำนั้นมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สูงกว่าการบริหารยาโดยการทาบนพื้นผิว (topical application) และมีความกังวลเกียวกับการตอบสนองต่อระบบภูมิคุ้มกันที่ไม่แน่นอนต่อฟาจที่จัดเป็นแอนติเจนต่อร่างกายนี้ รวมไปถึงอุปสรรคด้านกฎหมายและจริยธรรมมากมายที่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขเพื่อให้รองรับและสอดคล้องกับการใช้เฟจเพื่อรักษาโรค ถึงกระนั้น การใช้แบคเทอริโอฟาจเพื่อทดแทนยาต้านจุลชีพในการรักษาโรคติดเชื้อที่เกิดจากเชื้อดื้อยาหลายชนิดที่ไม่ตอบสนองต่อยาปฏิชีวนะแบบเดิม ๆ ก็ยังคงเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจแม้ว่าจะมีความท้าทายมากมายก็ตาม

สารพฤกษเคมี

ในการคิดค้นและพัฒนายาต้านจุลชีพชนิดใหม่นั้น พืชถือว่าเป็นแหล่งที่มาสำคัญของสารประกอบที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียซึ่งอาจนำมาพัฒนาต่อยอดได้ ดังจะเห็นได้จากการใช้พืชสมุนไพรพื้นบ้านเพื่อการป้องกันและรักษาโรคที่เกิดจากการติดเชื้อจุลชีพต่าง ๆ ตั้งแต่ในอดีตจนถึงในปัจจุบัน โดยในปัจจุบัน การพัฒนายาต้านจุลชีพใหม่หลายชนิดนั้นมีแนวโน้มที่จะมุ่งความสนใจไปยังการค้นคว้าสารประกอบจากผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่มีคุณสมบัติในการต้านจุลชีพ โดยเรียกสารเหล่านั้นว่าเป็นสารในกลุ่ม 'antibiotic-ome' (ซึ่งมีการให้นิยามว่าหมายถึง ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย) ซึ่งมีประโยชน์เป็นอย่างมากสำหรับการค้นคว้ายาต้านเชื้อแบคทีเรียในยุคปัจจุบันที่มีการศึกษาลึกถึงระดับจีโนม โดยสารในพืชสมุนไพรที่ค้นพบว่ามีฤทธิ์ทางยานั้นจะถูกเรียกว่า สารพฤกษเคมี ซึ่งสารพฤกษเคมีบางชนิด ได้แก่ แทนนิน แอลคาลอยด์ เทอร์พีนอยด์ และฟลาโวนอยด์ พบว่ามีสมบัติในการต้านแบคทีเรียด้วย นอกจากนี้ ผลการทดลองในเนื้อเยื่อนอกร่างกายมุนษย์ (in vitro) ของผลิตภัณฑ์เสริมอาหารจากธรรมชาติที่มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระบางชนิดที่มีส่วนประกอบเป็นสารพฤกษเคมี (สารกลุ่มโพลีฟีนอล) เช่น สารสกัดจากเมล็ดองุ่น พบว่าก็มีคุณสมบัติในการต้านแบคทีเรียเช่นกัน โดยสารพฤกษเคมีที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียเหล่านี้มีกลไกการออกฤทธิ์ที่หลากหลายแตกต่างกันออกไปขึ้น โดยอาจออกฤทธิ์ยับยั้งการสังเคราะห์เปบทิโดไกลแคนซึ่งเป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์แบคทีเรีย ทำให้เกิดความเสียหายต่อเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย ปรับเปลี่ยนสมบัติความไม่เข้ากันกับน้ำ (hydrophobicity) ของพื้นผิวเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรีย หรืออาจกระตุ้นระบบควอรัมเซนซิง (quorum-sensing) ของแบคทีเรียให้ผลิตสารที่เป็นสัญญาณระบุตำแหน่งที่เอื้อต่อการออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะ อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ว่าในปัจจุบันอุบัติการณ์และความรุนแรงของการเกิดแบคทีเรียดื้อยาจะเพิ่มสูงขึ้นเป็นอย่างมาก แต่ยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ที่เป็นอนุพันธ์ของสารประกอบจากสมุนไพรซึ่งได้รับการคาดหวังว่าจะช่วยบรรเทาความรุนแรงของภาวะฉุกเฉินดังกล่าวลงนั้น ยังอยู่ในระหว่างการศึกษาค้นคว้าในห้องปฏิบัติการเท่านั้น

การพัฒนายาปฏิชีวนะชนิดใหม่

ในเดือนเมษายน ค.ศ. 2013 สมาคมโรคติดเชื้อแห่งสหรัฐอเมริกา (Infectious Disease Society of America; IDSA) reported that the weak antibiotic pipeline นั้นไม่มีความสัมพันธ์กับความสามารถในการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียที่เพิ่มมากขึ้น โดยนับตั้งแต่ ค.ศ. 2009 เป็นต้นมา พบว่ามีการค้นพบยาปฏิชีวนะชนิดใหม่และได้รับการรับรองให้ใช้กับมนุษย์ในสหรัฐอเมริกาเพียง 2 ชนิดเท่านั้น โดยในช่วงระยะเวลาหลายทศวรรษที่ผ่านมานั้น ยาปฏิชีวนะชนิดใหม่สำหรับมนุษย์ที่ได้รับการรับรองให้ผลิตเชิงการค้านั้นมีจำนวนที่ลดลงอย่างต่อเนื่องในทุกๆปี โดยในรายงานดังกล่าวระบุว่ามียาปฏิชีวนะชนิดใหม่จำนวน 7 รายการที่ออกฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียแกรมลบสกุลบาซิลลัส (Gram-negative bacilli; GNB) ที่กำลังอยู่ระหว่างการศึกษาวิจัยทางคลินิกในขั้นที่ 2 และขั้นที่ 3 ถึงกระนั้น ยาดังกล่าวก็ไม่ได้มีขอบเขตการออกฤทธิ์ครอบคลุมเชื้อแบคทีเรียแกรมลบสกุลบาซิลลัสที่พบการดื้อยาปฏิชีวนะในปัจจุบัน ตัวอย่างยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ที่ถูกค้นพบหรือการนำยาปฏิชีวนะชนิดเดิมมาใช้ร่วมกับยาอื่นเพื่อป้องกันการเกิดการดื้อยาของแบคทีเรียหรือขยายขอบเขตการออกฤทธิ์ของยาปฏิชีวนะชนิดนั้นให้ครอบคลุมเชื้อแบคทีเรียได้หลากหลายมากขึ้น เช่น:

โครงสร้างของทาโซแบคแตมซึ่งมีโครงสร้างหลักคล้ายคลึงกับโครงสร้างหลักของยากลุ่มเพนิซิลลิน เมื่อใช้ยานี้ร่วมกับยาปฏิชีวนะในกลุ่มดังกล่าว ทาโซแบคแตมจะเข้าทำปฏิกิริยากับเอนไซม์บีตา-แลคตาเมสแทน จึงทำให้ยาปฏิชีวนะที่ใช้ร่วมมีประสิทธิภาพในการรักษาที่เพิ่มมากขึ้น

• เซฟโตโลเซน/ทาโซแบคแตม (CXA-201; CXA-101/ทาโซแบคแตม) : เป็นยาสูตรผสมระหว่างเซฟาโลสปอรินที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียสกุลซูโดโมแนสกับยาที่ยับยั้งเอนไซม์บีตา-แลคตาเมส (ยับยั้งการสังเคราะห์ผนังเซลล์) ได้รับการรับรองจากองค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 19 ธันวาคม ค.ศ. 2014
• เซฟตาซิดิม/อะวิแบคแตม (เซฟตาซิดิม/NXL104) : เป็นยาสูตรผสมระหว่างเซฟาโลสปอรินที่มีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียสกุลซูโดโมแนสกับยาที่ยับยั้งเอนไซม์บีตา-แลคตาเมส (ยับยั้งการสังเคราะห์ผนังเซลล์) ขณะนี้กำลังอยู่ในขั้นตอนการศึกษาทางคลินิกระยะที่ 3
• เซฟตารอลีน/อะวิแบคแตม (CPT-อะวิแบคแตม; เซฟตารอลีน/NXL104) : เป็นยาสูตรผสมระหว่างเซฟาโลสปอรินที่มีฤทธิ์ต้านสแตปฟิโลคอคคัส ออเรียสที่ดื้อต่อยาเมทิซิลลิน (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus; MRSA) กับยาที่ยับยั้งเอนไซม์บีตา-แลคตาเมส (ยับยั้งการสังเคราะห์ผนังเซลล์)
• อีมิพีแนม/MK-7655: เป็นยาสูตรผสมระหว่างยาปฏิชีวนะในกลุ่มคาร์บาพีแนมกับยาที่ยับยั้งเอนไซม์บีตา-แลคตาเมส (ยับยั้งการสังเคราะห์ผนังเซลล์) ปัจจุบันกำลังอยู่ระหว่างการศึกษาวิจัยทางคลินิกในระยะที่ 2
• พลาโซมัยซิน (ACHN-490) : เป็นยาปฏิชีวนะในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์ (ยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีน) โดยข้อมูล ณ เดือนตุลาคม ค.ศ. 2017 คำร้องขอขึ้นทะเบียนยาใหม่ของพลาโซมัยซินกำลังอยู่ระหว่างการพิจารณาอนุมัติขององค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา
• อีวาราไซคลีน (TP-434) : อนุพันธ์ของเตเตราไซคลีนที่ได้จากการสังเคราะห์ ซึ่งจะออกฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของไรโบโซมของแบคทีเรีย ทำให้การสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์เกิดความผิดพลาดหรือหยุดชะงักลง โดยยานี้ถูกพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Tetraphase องค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาให้การรับรองเมื่อวันที่ 27 สิงหาคม ค.ศ. 2018
• ไบรลาซิดิน (PMX-30063): เป็นยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ที่ออกฤทธิ์แตกต่างจากยาปฏิชีวนะอื่นที่มีอยู่ในปัจจุบัน โดยจัดเป็นเปปไทด์ต้านจุลชีพ (antimicrobial peptides) หรือ เปปไทด์ระบบภูมิต้านทาน (host defense peptide) โดยยานี้จะให้เกิดการแตกออกของเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย ปัจจุบันกำลังอยู่ระหว่างการศึกษาวิจัยทางคลินิกในระยะที่ 2

การศึกษาวิจัยเกี่ยวกับสารที่ได้จากแบคทีเรียสกุลสเตรปโตมัยซิสนั้นได้รับการคาดหวังจากวงการสาธารณสุขเป็นอย่างยิ่งว่าจะช่วยให้ค้นพบยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ได้หลากหลายยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งยาปฏิชีวนะที่ออกฤทธิ์ต้านสแตปฟิโลคอคคัส ออเรียสที่ดื้อต่อยาเมทิซิลลิน (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus; MRSA) และแบคทีเรียอื่นที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะที่มีใช้อยู่ทั่วไปในปัจจุบัน ความพยายามที่จะทำการศึกษาในประเด็นดังกล่าวของจอห์น อินนส์ เซ็นเตอร์และมหาวิทยาลัยหลายแห่งในสหราชอาณาจักร ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสภาวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพและวิทยาศาสตร์ชีวภาพ (The Biotechnology and Biological Sciences Research Council; BBSRC) ทำให้มีการก่อตั้งบริษัทต่าง ๆ เพื่อดำเนินงานด้านการวิจัยและพัฒนายาปฏิชีวนะชนิดใหม่เกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น บริษัทโนวาคตาไบโอซิสเตมส์ (Novacta Biosystems Ltd.) ซึ่งเป็นบริษัทที่พัฒนาและออกแบบสารประกอบ NVB302 ซึ่งจัดเป็นยาปฏิชีวนะในกลุ่มแลนติไบโอติก ชนิดบี (type-b lantibiotic) เพื่อรักษาการติดเชื้อแบคทีเรีย Clostridium difficile โดยปัจจุบันยานี้กำลังอยู่ระหว่างการศึกษาวิจัยทางคลินิกในระยะที่ 1 อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้ในการคิดค้นและพัฒนายาใหม่นั้นขึ้นอยู่กับการกำหนดข้อบังคับที่เกี่ยวเนื่องการทดลองทางคลินิกขององค์การอาหารและยา รวมไปถึงแรงจูงใจทางเศรษฐกิจที่เหมาะสมอาจชักชวนให้บริษัทยากล้าที่จะลงทุนในความพยายามนี้ ใน ค.ศ. 2013 เพื่อตอบสนองต่อการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียที่มีจำนวนและความรุนแรงที่เพิ่มมากขึ้น รัฐสภาสหรัฐได้มีมติเห็นชอบผ่านร่างกฎหมายการพัฒนายาปฏิชีวนะเพื่อการรักษาผู้ป่วยขึ้นสูง (Antibiotic Development to Advance Patient Treatment; ADAPT) โดยภายใต้การดำเนินงานนี้ องค์การอาหารและยาจะสามารถให้การรับรองยาปฏิชีวนะและยาต้านเชื้อราใด ๆ ที่ทำการศึกษาในกลุ่มตัวอย่างที่เล็กลงกว่าปกติสำหรับการรักษาโรคติดเชื้อที่มีความรุนแรงจนอาจก่อให้เกิดอันตรายแก่ชีวิตของผู้ป่วย ส่วนศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค (Centers for Disease Control and Prevention; CDC) จะทำหน้าที่เฝ้าระวังและติดตามการใช้ยาปฏิชีวนะในด้านต่าง ๆ รวมไปถึงการเกิดการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรีย และตีพิมพ์เผยแพร่ข้อมูลหรือสถานการณ์นั้นให้แก่หน่วยงานอื่นที่เกียวเนื่อง นอกจากนี้ องค์การอาหารและยายังมีหน้าที่ในการกำหนดเกณฑ์ต่าง ๆ ที่ใช้ทดสอบความไวของแบคทีเรียต่อยาปฏิชีวนะใด ๆ ด้วย อาทิ "เกณฑ์การตีความการทดสอบความไวของจุลินทรีย์" หรือ "ค่าจุดตัดความไวของยา" (breakpoint) และให้ข้อมูลที่ถูกต้องเหล่านี้แก่บุคลากรทางการแพทย์ ซึ่งการเกิดขึ้นของการดำเนินงานนี้เป็นผลมาจากคำแนะนำของอัลลาน คูเกลล์ (Allan Coukell) ผู้อำนวยการอาวุโสขององค์กรการกุศลพิว (The Pew Charitable Trusts) ที่ได้แสดงความคิดเห็นในประเด็นที่เกี่ยวกับการพัฒนายาปฏิชีวนะชนิดใหม่เพื่อตอบสนองความฉุกเฉินของแบคทีเรียดื้อยาว่า "เพื่อที่จะให้การศึกษาวิจัยทางคลินิกนั้นสามารถทำได้ง่ายมากขึ้น ควรยินยอมให้นักพัฒนายาใช้ข้อมูลและตัวอย่างในการศึกษาทางคลินิกที่น้อยลง และองค์การอาหารและยาก็ต้องแสดงให้เห็นได้แน่ชัดว่าสามารถยอมรับความเสี่ยงที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อคิดคำนวณโทษ–ประสิทธิผลที่อาจได้จากยาเหล่านั้น"

ดูเพิ่ม

• ยาต้านไวรัส
• ยาต้านรา
• ยาต้านโพรโตซัว
• ยาต้านปรสิต
• ยาต้านมาลาเรีย
• กระสุนมหัศจรรย์
• โปรไบโอติกส์

อ่านเพิ่ม

• Davies, Julian; Davies, Dorothy (1 กันยายน 2010). "Origins and Evolution of Antibiotic Resistance". Microbiology and Molecular Biology Reviews : MMBR. 74 (3): 417–433. doi:10.1128/MMBR.00016-10. ISSN 1092-2172. PMC 2937522. PMID 20805405.
• "Antibiotics: MedlinePlus". NIH.gov. สืบค้นเมื่อ 19 กรกฎาคม 2016.
• "WHO's first global report on antibiotic resistance reveals serious, worldwide threat to public health". WHO.
• Pugh Richard (2015). "Short-course versus long-course antibiotic treatment for hospital-acquired pneumonia in adult intensive care patients | Cochrane". Reviews. doi:10.1002/14651858.CD007577.pub3.
• Giedraitienė, Agnė; Vitkauskienė, Astra; Naginienė, Rima; Pavilonis, Alvydas (1 มกราคม 2011). "Antibiotic resistance mechanisms of clinically important bacteria". Medicina (Kaunas, Lithuania). 47 (3): 137–146. ISSN 1648-9144. PMID 21822035.
• Robert Berkow, บ.ก. (September 1999). The Merck Manual of Medical Information (Home ed.). ISBN 0-671-02727-1.

แหล่งข้อมูลอื่น

• Antibiotic News from Genome News Network (GNN)
• Bruce Sterling's Bitter Resistance
• JAAPA: New antibiotics useful in primary care
• "A new method for controlling bacterial activity without antibiotics", Research conducted at the Hebrew University, คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 8 กุมภาพันธ์ 2006