ในแวดวงการแพทย์สมัยใหม่ ยาปฏิชีวนะได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง ช่วยลดอุบัติการณ์และอัตราการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อจุลินทรีย์ได้อย่างมาก ความสามารถในการเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ทางคลินิกของการติดเชื้อแบคทีเรียได้ช่วยยืดอายุขัยของผู้ป่วยจำนวนนับไม่ถ้วน ยาปฏิชีวนะมีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการทางการแพทย์ที่ซับซ้อน ซึ่งรวมถึงการผ่าตัด การใส่อุปกรณ์ฝัง การปลูกถ่าย และเคมีบำบัด อย่างไรก็ตาม การเกิดของเชื้อก่อโรคที่ดื้อยาปฏิชีวนะเป็นข้อกังวลที่เพิ่มมากขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพของยาเหล่านี้ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป มีการบันทึกกรณีการดื้อยาปฏิชีวนะในยาปฏิชีวนะทุกประเภทเมื่อเกิดการกลายพันธุ์ของจุลินทรีย์ แรงกดดันในการคัดเลือกที่เกิดจากยาต้านจุลชีพมีส่วนทำให้เชื้อดื้อยาเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นความท้าทายที่สำคัญต่อสุขภาพทั่วโลก
เพื่อต่อสู้กับปัญหาเร่งด่วนของการดื้อยาต้านจุลชีพ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องดำเนินนโยบายควบคุมการติดเชื้อที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยยับยั้งการแพร่กระจายของเชื้อก่อโรคที่ดื้อยา ควบคู่ไปกับการลดการใช้ยาปฏิชีวนะ นอกจากนี้ ยังมีความจำเป็นเร่งด่วนในการหาวิธีการรักษาแบบทางเลือก การบำบัดด้วยออกซิเจนแรงดันสูง (HBOT) ได้กลายเป็นวิธีการรักษาที่มีแนวโน้มดีในบริบทนี้ โดยเป็นการบำบัดด้วยออกซิเจนบริสุทธิ์ 100% ที่ระดับความดันเฉพาะเป็นระยะเวลาหนึ่ง HBOT ซึ่งถือเป็นการรักษาหลักหรือการรักษาเสริมสำหรับการติดเชื้อ อาจเป็นความหวังใหม่ในการรักษาการติดเชื้อเฉียบพลันที่เกิดจากเชื้อก่อโรคที่ดื้อยา
การบำบัดนี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้นในฐานะการรักษาหลักหรือการรักษาทางเลือกสำหรับอาการต่างๆ รวมถึงการอักเสบ พิษคาร์บอนมอนอกไซด์ แผลเรื้อรัง โรคขาดเลือด และการติดเชื้อ การประยุกต์ใช้ HBOT ในการรักษาการติดเชื้อในทางคลินิกนั้นมีความลึกซึ้งและมีประโยชน์อย่างยิ่งต่อผู้ป่วย
การประยุกต์ใช้ทางคลินิกของการบำบัดด้วยออกซิเจนแรงดันสูงในการติดเชื้อ
หลักฐานปัจจุบันสนับสนุนการประยุกต์ใช้ HBOT อย่างชัดเจน ทั้งในรูปแบบการรักษาแบบเดี่ยวและการรักษาเสริม ซึ่งให้ประโยชน์อย่างมากต่อผู้ป่วยที่ติดเชื้อ ระหว่างการรักษาด้วย HBOT ความดันออกซิเจนในเลือดแดงอาจเพิ่มขึ้นถึง 2,000 มิลลิเมตรปรอท และความแตกต่างของความดันออกซิเจนต่อเนื้อเยื่อที่สูงส่งผลให้ระดับออกซิเจนในเนื้อเยื่อเพิ่มขึ้นเป็น 500 มิลลิเมตรปรอท ผลกระทบดังกล่าวมีคุณค่าอย่างยิ่งในการส่งเสริมการรักษาอาการอักเสบและภาวะการไหลเวียนโลหิตบกพร่องที่พบในสภาพแวดล้อมที่ขาดเลือด รวมถึงการจัดการภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด
HBOT ยังส่งผลกระทบต่อสภาวะที่ต้องพึ่งพาระบบภูมิคุ้มกัน งานวิจัยชี้ให้เห็นว่า HBOT สามารถยับยั้งกลุ่มอาการภูมิคุ้มกันทำลายตนเองและการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่เกิดจากแอนติเจน ช่วยรักษาความทนทานต่อการปลูกถ่ายโดยการลดการไหลเวียนของลิมโฟไซต์และเม็ดเลือดขาว ขณะเดียวกันก็ช่วยปรับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ HBOTรองรับการรักษาในโรคผิวหนังเรื้อรังโดยการกระตุ้นการสร้างหลอดเลือดใหม่ ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญเพื่อการฟื้นตัวที่ดีขึ้น การบำบัดนี้ยังส่งเสริมการสร้างคอลลาเจนเมทริกซ์ ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการสมานแผล
ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการติดเชื้อบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดเชื้อที่ลึกและรักษายาก เช่น โรคเนื้อตายเน่า (necrotizing fasciitis) โรคกระดูกอักเสบ (ostemyelitis) โรคติดเชื้อของเนื้อเยื่ออ่อนเรื้อรัง (chronic soft tissue infections) และโรคเยื่อบุหัวใจอักเสบติดเชื้อ (infectious endocarditis) หนึ่งในการประยุกต์ใช้ HBOT ทางคลินิกที่พบบ่อยที่สุดคือการรักษาการติดเชื้อของเนื้อเยื่ออ่อนที่ผิวหนังและโรคกระดูกอักเสบที่เกี่ยวข้องกับระดับออกซิเจนต่ำ ซึ่งมักเกิดจากแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนหรือแบคทีเรียที่ดื้อยา
1. การติดเชื้อเท้าจากเบาหวาน
เท้าของผู้ป่วยเบาหวานแผลในกระเพาะอาหารเป็นภาวะแทรกซ้อนที่พบบ่อยในผู้ป่วยโรคเบาหวาน โดยส่งผลกระทบต่อประชากรถึง 25% การติดเชื้อมักเกิดขึ้นที่แผลเหล่านี้ (คิดเป็น 40%-80% ของผู้ป่วยทั้งหมด) และนำไปสู่อัตราการเจ็บป่วยและการเสียชีวิตที่เพิ่มขึ้น การติดเชื้อที่เท้าในผู้ป่วยเบาหวาน (DFIs) มักประกอบด้วยการติดเชื้อหลายจุลินทรีย์ที่มีการระบุเชื้อก่อโรคแบคทีเรียชนิดไม่ใช้ออกซิเจนหลายชนิด ปัจจัยต่างๆ เช่น ความบกพร่องของการทำงานของไฟโบรบลาสต์ ปัญหาการสร้างคอลลาเจน กลไกภูมิคุ้มกันของเซลล์ และการทำงานของเซลล์ฟาโกไซต์ สามารถขัดขวางการสมานแผลในผู้ป่วยโรคเบาหวานได้ งานวิจัยหลายชิ้นระบุว่าภาวะออกซิเจนในผิวหนังบกพร่องเป็นปัจจัยเสี่ยงสำคัญต่อการตัดแขนขาที่เกี่ยวข้องกับ DFIs
เป็นหนึ่งในทางเลือกปัจจุบันสำหรับการรักษา DFIมีรายงานว่า HBOT ช่วยเพิ่มอัตราการหายของแผลที่เท้าของผู้ป่วยเบาหวานได้อย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้ลดความจำเป็นในการตัดแขนขาและการผ่าตัดที่ซับซ้อนลง ไม่เพียงแต่ช่วยลดความจำเป็นในการทำหัตถการที่ต้องใช้ทรัพยากรจำนวนมาก เช่น การผ่าตัดเปิดแผลและการปลูกถ่ายผิวหนังเท่านั้น แต่ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายและผลข้างเคียงที่ต่ำเมื่อเทียบกับการผ่าตัด การศึกษาโดย Chen และคณะ แสดงให้เห็นว่า HBOT มากกว่า 10 ครั้ง ส่งผลให้อัตราการหายของแผลในผู้ป่วยเบาหวานดีขึ้นถึง 78.3%
2. การติดเชื้อเนื้อเยื่ออ่อนแบบเน่าตาย
การติดเชื้อเนื้อเยื่ออ่อนเน่าตาย (NSTIs) มักเกิดจากเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด ซึ่งมักเกิดจากการรวมกันของเชื้อก่อโรคแบบใช้ออกซิเจนและแบบไม่ใช้ออกซิเจน และมักเกี่ยวข้องกับการสร้างก๊าซ แม้ว่า NSTIs จะพบได้ค่อนข้างน้อย แต่ก็มีอัตราการเสียชีวิตสูงเนื่องจากมีการลุกลามอย่างรวดเร็ว การวินิจฉัยและการรักษาที่เหมาะสมและทันท่วงทีเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุผลลัพธ์ที่ดี และ HBOT ได้รับการแนะนำให้ใช้เป็นวิธีเสริมในการจัดการ NSTIs แม้ว่ายังคงมีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับการใช้ HBOT ใน NSTIs เนื่องจากยังไม่มีการศึกษาแบบควบคุมล่วงหน้าหลักฐานชี้ให้เห็นว่าอาจมีความสัมพันธ์กับอัตราการรอดชีวิตที่เพิ่มขึ้นและการรักษาอวัยวะในผู้ป่วย NSTIการศึกษาแบบย้อนหลังบ่งชี้ว่าอัตราการเสียชีวิตลดลงอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มผู้ป่วย NSTI ที่ได้รับ HBOT
1.3 การติดเชื้อบริเวณผ่าตัด
SSI สามารถจำแนกตามตำแหน่งทางกายวิภาคของการติดเชื้อ และสามารถเกิดจากเชื้อก่อโรคได้หลายชนิด ทั้งแบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจนและแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน แม้จะมีความก้าวหน้าในมาตรการควบคุมการติดเชื้อ เช่น เทคนิคการฆ่าเชื้อ การใช้ยาปฏิชีวนะป้องกัน และการพัฒนาวิธีการผ่าตัด แต่ SSI ยังคงเป็นภาวะแทรกซ้อนเรื้อรัง
งานวิจัยชิ้นหนึ่งได้ศึกษาประสิทธิภาพของ HBOT ในการป้องกันการติดเชื้อ SSI ลึกในการผ่าตัดกระดูกสันหลังคดด้วยระบบประสาทและกล้ามเนื้อ HBOT ก่อนการผ่าตัดอาจช่วยลดอุบัติการณ์ของการติดเชื้อ SSI ได้อย่างมีนัยสำคัญและช่วยให้แผลหายเร็วขึ้น การรักษาแบบไม่ผ่าตัดนี้สร้างสภาพแวดล้อมที่ระดับออกซิเจนในเนื้อเยื่อแผลสูงขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการฆ่าเชื้อด้วยออกซิเดชัน นอกจากนี้ยังช่วยแก้ปัญหาระดับเลือดและออกซิเจนที่ลดลงซึ่งนำไปสู่การพัฒนาของการติดเชื้อ SSI นอกเหนือจากกลยุทธ์การควบคุมการติดเชื้ออื่นๆ แล้ว HBOT ยังได้รับการแนะนำโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผ่าตัดที่มีการปนเปื้อนที่สะอาด เช่น การผ่าตัดลำไส้ใหญ่และทวารหนัก
1.4 แผลไฟไหม้
แผลไฟไหม้คือการบาดเจ็บที่เกิดจากความร้อนสูง กระแสไฟฟ้า สารเคมี หรือรังสี ซึ่งอาจก่อให้เกิดอัตราการเจ็บป่วยและเสียชีวิตสูง HBOT มีประโยชน์ในการรักษาแผลไฟไหม้โดยการเพิ่มระดับออกซิเจนในเนื้อเยื่อที่เสียหาย แม้ว่าการศึกษาในสัตว์ทดลองและทางคลินิกจะนำเสนอผลลัพธ์ที่หลากหลายเกี่ยวกับประสิทธิภาพของ HBOT ในการรักษาแผลไฟไหม้การศึกษาในผู้ป่วยแผลไฟไหม้ 125 ราย พบว่า HBOT ไม่มีผลกระทบต่ออัตราการเสียชีวิตหรือจำนวนครั้งของการผ่าตัด แต่ช่วยลดระยะเวลาในการรักษาโดยเฉลี่ย (19.7 วัน เทียบกับ 43.8 วัน) การผสมผสาน HBOT เข้ากับการจัดการแผลไฟไหม้อย่างครอบคลุมสามารถควบคุมภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดในผู้ป่วยแผลไฟไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ระยะเวลาในการรักษาสั้นลงและลดความต้องการน้ำในร่างกาย อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการวิจัยเชิงคาดการณ์เพิ่มเติมเพื่อยืนยันบทบาทของ HBOT ในการจัดการแผลไฟไหม้ขนาดใหญ่
1.5 โรคกระดูกอักเสบ
โรคกระดูกอักเสบ (osteomyelitis) คือการติดเชื้อของกระดูกหรือไขกระดูก ซึ่งมักเกิดจากเชื้อแบคทีเรียก่อโรค การรักษาภาวะกระดูกอักเสบอาจเป็นเรื่องยาก เนื่องจากเลือดไปเลี้ยงกระดูกได้น้อย และยาปฏิชีวนะสามารถซึมผ่านไขกระดูกได้น้อย โรคกระดูกอักเสบเรื้อรังมีลักษณะเด่นคือ การติดเชื้อเรื้อรัง การอักเสบเล็กน้อย และการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกตาย โรคกระดูกอักเสบชนิดดื้อยา (refractory osteomyelitis) หมายถึงการติดเชื้อเรื้อรังที่กระดูกยังคงดำเนินอยู่หรือกลับมาเป็นซ้ำ แม้จะได้รับการรักษาที่เหมาะสมแล้วก็ตาม
HBOT ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยเพิ่มระดับออกซิเจนในเนื้อเยื่อกระดูกที่ติดเชื้อได้อย่างมีนัยสำคัญ การศึกษาแบบกลุ่มกรณีศึกษาและการศึกษาแบบโคฮอร์ตจำนวนมากบ่งชี้ว่า HBOT ช่วยเพิ่มผลลัพธ์ทางคลินิกสำหรับผู้ป่วยโรคกระดูกอักเสบ ดูเหมือนว่า HBOT จะออกฤทธิ์ผ่านกลไกต่างๆ มากมาย ซึ่งรวมถึงการกระตุ้นการทำงานของระบบเผาผลาญ ยับยั้งเชื้อแบคทีเรียก่อโรค เพิ่มประสิทธิภาพของยาปฏิชีวนะ ลดการอักเสบ และส่งเสริมการสมานแผลกระบวนการต่างๆ หลังจาก HBOT ผู้ป่วยโรคกระดูกอักเสบเรื้อรังที่ดื้อยาร้อยละ 60 ถึง 85 จะแสดงอาการของการระงับการติดเชื้อ
1.6 การติดเชื้อรา
ทั่วโลกมีผู้ป่วยโรคติดเชื้อราเรื้อรังหรือติดเชื้อราชนิดรุกรานมากกว่าสามล้านคน ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตมากกว่า 600,000 รายต่อปี ผลการรักษาการติดเชื้อรามักไม่แน่นอนเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ภาวะภูมิคุ้มกันเปลี่ยนแปลง โรคประจำตัว และลักษณะความรุนแรงของเชื้อก่อโรค HBOT กำลังกลายเป็นทางเลือกการรักษาที่น่าสนใจสำหรับการติดเชื้อรารุนแรง เนื่องจากความปลอดภัยและลักษณะที่ไม่รุกราน การศึกษาชี้ให้เห็นว่า HBOT อาจมีประสิทธิภาพในการกำจัดเชื้อก่อโรครา เช่น แอสเปอร์จิลลัส และไมโคแบคทีเรียม ทูเบอร์คูโลซิส
HBOT ส่งเสริมฤทธิ์ต้านเชื้อราโดยการยับยั้งการก่อตัวของไบโอฟิล์มของเชื้อรา Aspergillus โดยพบประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นในสายพันธุ์ที่ไม่มียีนซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD) ภาวะขาดออกซิเจนระหว่างการติดเชื้อราเป็นความท้าทายต่อการนำส่งยาต้านเชื้อรา ดังนั้นการเพิ่มระดับออกซิเจนจาก HBOT จึงอาจเป็นประโยชน์ต่อการรักษา แม้ว่าจะมีการศึกษาเพิ่มเติมก็ตาม
คุณสมบัติต้านจุลินทรีย์ของ HBOT
สภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนสูงซึ่งเกิดจาก HBOT ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาและชีวเคมีที่กระตุ้นคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย ทำให้ HBOT เป็นวิธีการรักษาเสริมที่มีประสิทธิภาพสำหรับการติดเชื้อ HBOT แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่โดดเด่นต่อแบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจนและแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนเป็นหลัก ผ่านกลไกต่างๆ เช่น ฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียโดยตรง การเพิ่มการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน และผลเสริมฤทธิ์กับสารต้านจุลชีพเฉพาะ
2.1 ผลการต่อต้านแบคทีเรียโดยตรงของ HBOT
ผลการต่อต้านแบคทีเรียโดยตรงของ HBOT ส่วนใหญ่มาจากการสร้างอนุมูลออกซิเจนที่มีปฏิกิริยา (ROS) ซึ่งได้แก่ แอนไอออนซูเปอร์ออกไซด์ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ อนุมูลไฮดรอกซิล และไอออนไฮดรอกซิล ซึ่งทั้งหมดนี้เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเผาผลาญของเซลล์
ปฏิกิริยาระหว่าง O₂ และส่วนประกอบของเซลล์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจว่า ROS ก่อตัวขึ้นภายในเซลล์อย่างไร ภายใต้สภาวะบางอย่างที่เรียกว่าภาวะเครียดออกซิเดชัน สมดุลระหว่างการก่อตัวของ ROS และการย่อยสลายจะถูกรบกวน นำไปสู่ระดับ ROS ที่สูงขึ้นในเซลล์ การผลิตซูเปอร์ออกไซด์ (O₂⁻) ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส ซึ่งต่อมาจะเปลี่ยน O₂⁻ เป็นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂O₂) การเปลี่ยนแปลงนี้ถูกกระตุ้นเพิ่มเติมด้วยปฏิกิริยาเฟนตัน ซึ่งออกซิไดซ์ Fe²⁺ เพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล (·OH) และ Fe³⁺ ส่งผลให้เกิดลำดับรีดอกซ์ที่เป็นอันตรายของการก่อตัวของ ROS และความเสียหายของเซลล์
ผลกระทบด้านพิษของ ROS มุ่งเป้าไปที่องค์ประกอบสำคัญของเซลล์ เช่น DNA, RNA, โปรตีน และไขมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง DNA เป็นเป้าหมายหลักของความเป็นพิษต่อเซลล์ที่เกิดจาก H₂O₂ เนื่องจากมันไปรบกวนโครงสร้างดีออกซีไรโบสและทำลายองค์ประกอบเบส ความเสียหายทางกายภาพที่เกิดจาก ROS ขยายไปถึงโครงสร้างเกลียวของ DNA ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการเกิด lipid peroxidation ที่เกิดจาก ROS สิ่งนี้เน้นย้ำถึงผลกระทบด้านลบของระดับ ROS ที่สูงในระบบชีวภาพ
ฤทธิ์ต้านจุลินทรีย์ของ ROS
ROS มีบทบาทสำคัญในการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ดังจะเห็นได้จากการสร้าง ROS ที่เกิดจาก HBOT ผลกระทบที่เป็นพิษของ ROS มุ่งเป้าไปที่องค์ประกอบภายในเซลล์โดยตรง เช่น ดีเอ็นเอ โปรตีน และลิพิด ความเข้มข้นของอนุมูลอิสระที่มีออกซิเจนสูงสามารถทำลายลิพิดได้โดยตรง นำไปสู่ภาวะลิพิดเปอร์ออกซิเดชัน กระบวนการนี้ส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มเซลล์ และส่งผลต่อการทำงานของตัวรับและโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเซลล์
นอกจากนี้ โปรตีนซึ่งเป็นเป้าหมายระดับโมเลกุลที่สำคัญของ ROS ยังเกิดการดัดแปลงออกซิเดชันอย่างจำเพาะที่กรดอะมิโนต่างๆ เช่น ซิสเทอีน เมไทโอนีน ไทโรซีน ฟีนิลอะลานีน และทริปโตเฟน ยกตัวอย่างเช่น HBOT ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงออกซิเดชันในโปรตีนหลายชนิดในอีโคไล รวมถึงอีลองเกชันแฟกเตอร์ G และ DnaK ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของเซลล์
เสริมสร้างภูมิคุ้มกันด้วย HBOT
คุณสมบัติต้านการอักเสบของ HBOTได้รับการบันทึกไว้ว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรเทาความเสียหายของเนื้อเยื่อและยับยั้งการลุกลามของการติดเชื้อ HBOT ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการแสดงออกของไซโตไคน์และสารควบคุมการอักเสบอื่นๆ ซึ่งมีอิทธิพลต่อการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน ระบบการทดลองต่างๆ พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันในการแสดงออกของยีนและการสร้างโปรตีนหลัง HBOT ซึ่งส่งผลให้ปัจจัยการเจริญเติบโตและไซโตไคน์เพิ่มขึ้นหรือลดลง
ในระหว่างกระบวนการ HBOT ระดับ O₂ ที่เพิ่มขึ้นจะกระตุ้นการตอบสนองของเซลล์หลายอย่าง เช่น การยับยั้งการปล่อยสารสื่อกลางที่ก่อให้เกิดการอักเสบ และส่งเสริมการเกิดอะพอพโทซิสของลิมโฟไซต์และนิวโทรฟิล การกระทำเหล่านี้โดยรวมจะช่วยเสริมกลไกการต่อต้านจุลินทรีย์ของระบบภูมิคุ้มกัน จึงช่วยส่งเสริมการรักษาการติดเชื้อ
ยิ่งไปกว่านั้น การศึกษายังชี้ให้เห็นว่าระดับ O₂ ที่เพิ่มขึ้นระหว่าง HBOT สามารถลดการแสดงออกของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ได้แก่ อินเตอร์เฟอรอน-แกมมา (IFN-γ), อินเตอร์ลิวคิน-1 (IL-1) และอินเตอร์ลิวคิน-6 (IL-6) การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ยังรวมถึงการลดสัดส่วนของเซลล์ T CD4:CD8 และการปรับตัวรับที่ละลายน้ำได้อื่นๆ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะเพิ่มระดับอินเตอร์ลิวคิน-10 (IL-10) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการต่อต้านการอักเสบและส่งเสริมการรักษา
ฤทธิ์ต้านจุลชีพของ HBOT เชื่อมโยงกับกลไกทางชีวภาพที่ซับซ้อน มีรายงานว่าทั้งซูเปอร์ออกไซด์และความดันสูงส่งเสริมฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียและภาวะอะพอพโทซิสของนิวโทรฟิลที่เกิดจาก HBOT อย่างไม่สม่ำเสมอ หลังจาก HBOT ระดับออกซิเจนที่สูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัดจะช่วยเพิ่มความสามารถในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของนิวโทรฟิล ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ HBOT ยังยับยั้งการยึดเกาะของนิวโทรฟิล ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาระหว่างบีตาอินทิกรินบนนิวโทรฟิลกับโมเลกุลยึดเกาะระหว่างเซลล์ (ICAM) บนเซลล์บุผนังหลอดเลือด HBOT ยับยั้งฤทธิ์ของบีตาอินทิกรินของนิวโทรฟิล (Mac-1, CD11b/CD18) ผ่านกระบวนการที่ไนตริกออกไซด์ (NO) เป็นตัวกลาง ซึ่งมีส่วนช่วยในการเคลื่อนย้ายของนิวโทรฟิลไปยังบริเวณที่ติดเชื้อ
การจัดเรียงตัวใหม่ของโครงร่างเซลล์อย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับนิวโทรฟิลในการจับกินเชื้อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพ S-nitrosylation ของแอคตินแสดงให้เห็นว่าสามารถกระตุ้นการเกิดพอลิเมอไรเซชันของแอคติน ซึ่งอาจช่วยส่งเสริมกิจกรรมการจับกินของนิวโทรฟิลหลังจากการรักษาด้วย HBOT ก่อนการรักษา นอกจากนี้ HBOT ยังส่งเสริมการตายของเซลล์แบบอะพอพโทซิสในเซลล์ทีเซลล์ของมนุษย์ผ่านวิถีไมโทคอนเดรีย โดยมีรายงานว่าเซลล์ลิมโฟไซต์ตายเร็วขึ้นหลังจาก HBOT การยับยั้งคาสเปส-9 โดยไม่ส่งผลกระทบต่อคาสเปส-8 ได้แสดงให้เห็นถึงผลในการปรับภูมิคุ้มกันของ HBOT
ผลการทำงานร่วมกันของ HBOT กับสารต้านจุลินทรีย์
ในการประยุกต์ใช้ทางคลินิก HBOT มักถูกนำมาใช้ร่วมกับยาปฏิชีวนะเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภาวะออกซิเจนสูงที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้ HBOT สามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของยาปฏิชีวนะบางชนิดได้ งานวิจัยชี้ให้เห็นว่ายาฆ่าเชื้อแบคทีเรียบางชนิด เช่น เบต้า-แลคแทม ฟลูออโรควิโนโลน และอะมิโนไกลโคไซด์ ไม่เพียงแต่ออกฤทธิ์ผ่านกลไกเฉพาะ แต่ยังอาศัยกระบวนการเผาผลาญแบบใช้ออกซิเจนของแบคทีเรียบางส่วนด้วย ดังนั้น การมีออกซิเจนและลักษณะการเผาผลาญของเชื้อก่อโรคจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินผลการรักษาของยาปฏิชีวนะ
มีหลักฐานสำคัญที่แสดงให้เห็นว่าระดับออกซิเจนต่ำสามารถเพิ่มความต้านทานของเชื้อ Pseudomonas aeruginosa ต่อยา piperacillin/tazobactam ได้ และสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำยังช่วยเพิ่มความต้านทานของ Enterobacter cloacae ต่อยา azithromycin ในทางกลับกัน ภาวะขาดออกซิเจนบางชนิดอาจเพิ่มความไวของแบคทีเรียต่อยาปฏิชีวนะเตตราไซคลิน HBOT เป็นวิธีการรักษาเสริมที่มีประสิทธิภาพ โดยการกระตุ้นการเผาผลาญแบบใช้ออกซิเจนและเพิ่มออกซิเจนให้กับเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อที่ขาดออกซิเจน ซึ่งจะช่วยเพิ่มความไวของเชื้อก่อโรคต่อยาปฏิชีวนะในภายหลัง
ในการศึกษาก่อนทางคลินิก การให้ HBOT ร่วมกับโทบราไมซิน (20 มก./กก./วัน) วันละสองครั้ง เป็นเวลา 8 ชั่วโมง ที่ความดัน 280 กิโลปาสคาล ช่วยลดปริมาณแบคทีเรียในโรคเยื่อบุหัวใจอักเสบติดเชื้อจากเชื้อสแตฟิโลค็อกคัส ออเรียส ได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของ HBOT ในฐานะการรักษาเสริม การศึกษาเพิ่มเติมพบว่าภายใต้อุณหภูมิ 37°C และความดัน 3 ATA เป็นเวลา 5 ชั่วโมง HBOT ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของอิมิพีเนมต่อเชื้อซูโดโมแนส แอรูจิโนซาที่ติดเชื้อแมคโครฟาจได้อย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ พบว่าการใช้ HBOT ร่วมกับเซฟาโซลินมีประสิทธิภาพในการรักษาโรคกระดูกอักเสบจากเชื้อสแตฟิโลค็อกคัส ออเรียสในสัตว์ทดลองมากกว่าการใช้เซฟาโซลินเพียงอย่างเดียว
นอกจากนี้ HBOT ยังช่วยเพิ่มฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียของซิโปรฟลอกซาซินต่อไบโอฟิล์มของเชื้อ Pseudomonas aeruginosa ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากสัมผัสเป็นเวลา 90 นาที การเพิ่มประสิทธิภาพนี้เกิดจากการก่อตัวของอนุมูลอิสระออกซิเจน (ROS) ภายในร่างกาย และแสดงให้เห็นถึงความไวที่เพิ่มขึ้นในมิวแทนต์ที่บกพร่องต่อเอนไซม์เปอร์ออกซิเดส
ในแบบจำลองของโรคเยื่อหุ้มปอดอักเสบที่เกิดจากเชื้อ Staphylococcus aureus ที่ดื้อต่อยาเมทิซิลลิน (MRSA) พบว่าฤทธิ์ร่วมกันของแวนโคไมซิน ไทโคพลานิน และไลนีโซลิด ร่วมกับ HBOT มีประสิทธิภาพในการต่อต้าน MRSA เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมโทรนิดาโซล ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาการติดเชื้อแบบไม่ใช้ออกซิเจนและการติดเชื้อหลายจุลินทรีย์ที่รุนแรง เช่น การติดเชื้อที่เท้าจากเบาหวาน (DFIs) และการติดเชื้อที่บริเวณผ่าตัด (SSIs) มีประสิทธิภาพในการต้านจุลชีพที่สูงขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน ควรมีการศึกษาเพิ่มเติมในอนาคตเพื่อศึกษาฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่เสริมฤทธิ์กันของ HBOT ร่วมกับเมโทรนิดาโซล ทั้งในรูปแบบ in vivo และ in vitro
ประสิทธิภาพต้านจุลินทรีย์ของ HBOT ต่อแบคทีเรียที่ดื้อยา
ด้วยวิวัฒนาการและการแพร่กระจายของเชื้อดื้อยา ยาปฏิชีวนะแบบดั้งเดิมมักจะเสื่อมประสิทธิภาพลงเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ HBOT อาจมีความสำคัญในการรักษาและป้องกันการติดเชื้อที่เกิดจากเชื้อก่อโรคที่ดื้อยาหลายชนิด และเป็นกลยุทธ์สำคัญเมื่อการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะล้มเหลว มีงานวิจัยจำนวนมากรายงานถึงผลสำคัญในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของ HBOT ต่อแบคทีเรียที่ดื้อยาทางคลินิก ตัวอย่างเช่น การบำบัดด้วย HBOT เป็นเวลา 90 นาที ที่ 2 ATM ช่วยลดการเติบโตของ MRSA ได้อย่างมาก นอกจากนี้ แบบจำลองอัตราส่วน HBOT ยังเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านเชื้อแบคทีเรียของยาปฏิชีวนะหลายชนิดต่อการติดเชื้อ MRSA รายงานยืนยันว่า HBOT มีประสิทธิภาพในการรักษาโรคกระดูกอักเสบที่เกิดจากเชื้อ Klebsiella pneumoniae ที่ผลิต OXA-48 โดยไม่จำเป็นต้องใช้ยาปฏิชีวนะเสริมใดๆ
โดยสรุป การบำบัดด้วยออกซิเจนแรงดันสูง (Hyperbaric Oxygen Therapy) ถือเป็นแนวทางที่หลากหลายในการควบคุมการติดเชื้อ ช่วยเสริมสร้างภูมิคุ้มกันควบคู่ไปกับการเพิ่มประสิทธิภาพยาต้านจุลชีพที่มีอยู่เดิม ด้วยการวิจัยและการพัฒนาที่ครอบคลุม การบำบัดด้วยออกซิเจนแรงดันสูงจึงมีศักยภาพในการบรรเทาผลกระทบจากการดื้อยาปฏิชีวนะ ซึ่งเป็นความหวังในการต่อสู้กับการติดเชื้อแบคทีเรียที่กำลังดำเนินอยู่
เวลาโพสต์: 28 ก.พ. 2568