kháng sinh cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn

Nhóm 7: Các Aminoglycosid Là kháng sinh có hoạt phổ kháng khuẩn rộng, tác dụng mạnh hơn trên gram -, nhóm này hầu hết được thải trừ qua thận.Độc tính trên thậngây hoại tử ống thận cấp và

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM

MỤC TIÊU

Xác định bản chất của thuốc kháng sinh

Nêu cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn

Tìm hiểu các nguyên nhân dẫn đến sự kháng thuốc của vi khuẩn Các biện pháp tiêu diệt vi khuẩn kháng thuốc

NỘI DUNG

I KHÁNG SINH

II NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ KHÁNG THUỐC CỦA VI KHUẨN

III CÁC GIẢI PHÁP TIÊU DIỆT VI KHUẨN KHÁNG THUỐC HIỆN NAY

IV CÁC BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SỰ ĐỀ KHÁNG “KHÁNG THUỐC CỦA VI KHUẨN”

I KHÁNG SINH Kháng sinh là những chất do vi sinh vật

tiết ra(vi khuẩn, vi nấm) có khả năng kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật khác

Kháng sinh là những chất có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hay kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn một cách đặc hiệu

Một số nhóm kháng sinh quan trọng

Nhóm 1: Các Penicillin

Là nhóm kháng sinh đầu tiên được phát hiện ra Ban đầu

penicillin được chiết xuất từ nấm penicillin Bây giờ

penicillin được tổng hợp nhiều từ một số loại hóa chất

khác

Công thức cấu tạo của Penicillin

Nhóm 2: Các cephalosporin

Một số nhóm kháng sinh quan trọng

Các cephalosporin bán tổng hợp được chia thành

4 thế hệ Sự phân chia này không còn căn cứ trên

cấu trúc hóa học mà chủ yếu dựa vào phổ kháng

khuẩn của kháng sinh Xếp theo thứ tự từ thế hệ I

đến thế hệ IV

Thế hệ I, II chủ yếu để điều trị các vi khuẩn Gram(+); thế hệ

III, IV chủ yếu để điều trị vi khuẩn Gram(-).

Nhóm 3: Các monobactam

Kháng sinh monobatam là kháng sinh mà công thức phân tử có chứa beta-lactam đơn vòng Chất điển hình của nhóm này là aztreonam.

Phổ kháng khuẩn của aztreonam khá khác biệt với các kháng sinh họ beta-lactam và nó gần hơn với phổ của kháng sinh nhóm aminoglycosid Thuốc chỉ có tác dụng trên vi khuẩn Gram-âm, không có tác dụng trên vi khuẩn Gram-dương và vi khuẩn kỵ khí

Một số nhóm kháng sinh quan trọng

Nhóm 4: Các Aminosid

Có từ nguồn gốc vi sinh, có phổ tác dụng rộng, chủ yếu trên vi

khuẩn Gram(-)

Theo nguồn gốc vi sinh có thể chia ra:

Thuốc chiết xuất từ nấm Streptomyces.

Thuốc chiết xuất từ Microspora.

Nhóm 5: Các Chloramphenicol (hay Phenicol)

Nhóm này bao gồm 02 kháng sinh:

Chloramphenicol: thường được gọi là Chlorocid, được phân lập từ nấm Streptomyces Venezaclae

Có tác dụng điều trị bệnh thương hàn và sốt phát ban.

Thiamphenicol: là dẫn chất của Chloramphenicol, khi thay thế gốc Nitro bằng gốc Metylsulfon, dung nạp tốt hơn Chloramphenicol.

Nhóm 6: Các Tetracyclin

Một số nhóm kháng sinh quan trọng

Các Tetracyclin có hoạt phổ rộng (các

vi khuẩn Gram(+) và Gram(-),

Rickettsia, Xoắn khuẩn, ) Chỉ định

điều trị bằng cách kết hợp với các

kháng sinh khác để điều trị các bệnh:

Tả, sốt định kỳ, lậu cầu, giang mai,

viêm đường tiêu hoá, sốt rét,

Nhóm 7: Các Aminoglycosid

Là kháng sinh có hoạt phổ kháng khuẩn rộng, tác dụng mạnh hơn trên gram (-), nhóm này hầu hết được thải trừ qua thận.Độc tính trên thận(gây hoại tử ống thận cấp) và thính giác(gây ù tai, điếc) nếu dùng kéo dài Các thuốc của nhóm như:

gentamycin,novomycin các thuốc này hầu hết không hấp thu qua đường tiêu hóa, nếu dùng điều trị nhiễm khuẩn toàn thân thì phải dùng dạng tiêm

CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA KHÁNG SINH

II NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ KHÁNG THUỐC CỦA VI KHUẨN

Nguyên nhân :

Dùng KS trong trường hợp không đáp ứng KS (ví dụ: dung KS để trị các bệnh do virus gây ra)

Dùng KS điều trị các triệu chứng gần giống nhau nhưng chưa rõ nguyên nhân gây bệnh

Dùng KS không đúng liều, dùng liều quá cao có thể gây ngộ độc cho vật chủ ảnh hưởng đến khả năng chống chịu với bệnh; dùng liều quá thấp cũng sẽ làm thất bại trong điều trị và dẫn đến vi khuẩn kháng thuốc

Điều trị chỉ dựa vào KS không sử dụng các liệu pháp hỗ trợ chậm hết bệnh thời gian điều trị dài VK kháng thuốc

Thiếu thông tin đầy đủ về vi khuẩn gây bệnh

CƠ CHẾ KHÁNG THUỐC CỦA VI KHUẨN

Đề kháng

kháng sinh

Đề kháng tự nhiên

Đề kháng thu được

Vi khuẩn G- đề kháng với glycopeptide

vì phân tử thuốc quá lớn không qua

màng vi khuẩn được.

1 Sản xuất Enzyme làm bất hoạt KS

2 Thay đổi điểm tiếp nhận làm giảm gắn kết của kháng sinh với

điểm tiếp nhận

3 Giảm hấp thu kháng sinh vào tế bào VK

4 Đẩy kháng sinh ra ngoài bằng bơm thoát dòng  giảm nồng độ KS

trong tế bào VK

Sự kháng thuốc của vi khuẩn đối với kháng sinh nhóm

KS β-lactam có vòng β-lactam quan trọng cho hoạt động của nhóm KS này Nó làm bất hoạt Enzyme transpeptidase- chất xúc tác của giai đoạn cưới trong quá trình tổng hợp peptidoglycan của VK Hoạt động của nhóm này dựa vào khả năng tiếp cận và phong bế PBP (penicillin binding protein)

Đề kháng với kháng sinh nhóm β-lactam do : 1, 2 và 4

Andersson 2004

Cơ chế enzyme khử hoạt tính thuốc : Vi

khuẩn sản xuất eyme có thể thay đổi hoặc làm

giảm tác dụng của KS Cơ chế này được biết

đến nhiều nhất và sớm nhất với penicillinase

phá hủy vòng β -lactam biến penicillin thành

penicilloic acid làm mất tác dụng của thuốc [2]

[2] Guardabbasi và Couvalin, 2006: Cloutier, 1995

Cơ chế thay đổi điểm đích của thuốc:

Mỗi chất KS có 1 đích tác động, điểm gắn kết khác nhau ở vi khuẩn Các đích của KS có thể bị thay đổi hoặc được bảo vệ bởi sự gắn kết của 1

protein  thuốc không thể gắn vào và tác động lên vi khuẩn

Cơ chế bơm thuốc ra

Hệ thống bơm thoát dòng

 chuyển KS ra ngoài giảm nồng độ thuốc.

Các bơm được mã hóa bởi các

Gene MefA/E (đề kháng nhóm macrolides);

AmrAB-OprA,MexXY-OprM và AcrD ( đề kháng nhóm

aminoglycosides); MexAB-OprM (đề kháng nhóm β

-lactam)…

III CÁC GIẢI PHÁP TIÊU DIỆT VI KHUẨN KHÁNG THUỐC HIỆN NAY

Dùng vi khuẩn vô hại trị vi khuẩn có hại

Phát hiện điểm yếu của “siêu vi khuẩn” kháng thuốc

Đột phá mới trong cuộc chiến chống kháng thuốc

Các nhà khoa học Anh tuyên bố đã đạt được đột phá trong cuộc chạy đua đánh bại mối đe dọa toàn cầu do vi khuẩn kháng thuốc.

Các nhà khoa học Anh cho hay đã tìm được “gót chân Achilles” của một nhóm vi khuẩn chính, bao gồm E.coli và những “hung thần” giết

người khác

Tại châu Âu, ước tính có khoảng 25.000 người thiệt mạng mỗi năm do viêm nhiễm vì vi khuẩn kháng thuốc

Giờ đây, các nhà khoa học thuộc Đại học Đông Anglia (UEA) cho hay đã tìm được cách cho phép thuốc tấn công màng tế bào của một trong

3 nhóm vi khuẩn chính

Theo tờ Independent dẫn lời các chuyên gia, nếu điều chế được thuốc tấn công vào các phân tử hình thành nên màng tế bào của vi khuẩn,

hệ miễn dịch của cơ thể dư sức tiêu diệt được vi khuẩn xâm nhập

Gián và châu chấu có thể diệt vi khuẩn kháng thuốc

Trong cuộc chiến chống các vi khuẩn kháng nhiều loại thuốc kháng sinh, con người có thể có hai đồng minh là gián và châu chấu.

Gián được coi là nguy hại đối với con người vì chúng mang hơn 20 mầm bệnh khác nhau còn châu chấu là thủ phạm phá hoại mùa màng

Nghiên cứu của Viện Y tế quốc gia Anh (NIH) đã phát hiện trong não và các mô thần kinh của hai loại côn trùng này ít nhất chín loại phân tử có

thể tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn trong đó có vi khuẩn E.coli và khuẩn tụ cầu MRSA kháng meticillin.

Vì vậy, chúng có thể được sử dụng để phát triển loại thuốc kháng sinh mới mà không gây tác dụng phụ có hại khi con người sử dụng để tiêu diệt các loại vi khuẩn kháng nhiều loại kháng sinh.

Các loài côn trùng thường sống trong điều kiện không vệ sinh nên chúng có khả năng sản sinh ra các hợp chất có khả năng sát khuẩn cao.

Dùng vi khuẩn vô hại trị vi khuẩn có hại

Một loại vi khuẩn vô hại, khi cho vào thực phẩm có thể diệt vi khuẩn có hại như salmonella, E.coli và listeria.

Các nghiên cứu trường Đại học Minnesota đã phát hiện ra một chất bảo quản tự nhiên    được sản xuất bởi một loại vi khuẩn vô hại, khi cho vào thực phẩm có thể

diệt vi khuẩn có hại như salmonella, E.coli và   listeria.

Chất bảo quản có tên là lantibiotic được ông Dan O'Sullivan, một giáo sư khoa học thực phẩm và dinh dưỡng phát hiện ra khi nghiên cứu

gene của vi khuẩn Sau đó ông đã cùng với Ju-Hoon Lee tiếp tục nghiên cứu Phát hiện này đã được nhận bằng sáng chế

Đây là chất bảo quản tự nhiên đầu tiên được tìm thấy để giết chết các vi khuẩn có hại có trong thực phẩm Ngoài lợi ích bảo đảm an toàn thực phẩm, chất này còn lợi cho tiêu hóa, không độc, không gây dị ứng và tiêu diệt các vi khuẩn có hại rất mạnh

Sự bùng phát khuẩn salmonella gây chết người gần đây, tìm ra phương pháp bảo vệ thực phẩm khỏi vi khuẩn nguy hiểm đối với các nhà nghiên cứu là điều hết sức quan trọng

Phát hiện điểm yếu của “siêu vi khuẩn” kháng

thuốc

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cảnh báo tnh trạng thuốc kháng sinh mất hiệu lực trước nhiều “siêu vi khuẩn” đang gia tăng trên toàn cầu.   Nhưng mới đây, các nhà

khoa học Anh vui mừng thông báo họ đã phát hiện một điểm yếu trong hệ thống phòng thủ của “siêu vi khuẩn”, có thể nâng cao hiệu quả điều trị các bệnh nhiễm

trùng không đáp ứng với thuốc kháng sinh

Công bố trên tạp chí Nature, nhóm nghiên cứu thuộc Trường Y Norwich của Đại học Đông Anglia cho biết đã xác định

được nhân tố ảnh hưởng đến vách tế bào vốn đóng vai trò là “hàng rào bảo vệ” của hầu hết các vi khuẩn kháng

thuốc Cụ thể, Giáo sư Changjiang Dong cùng cộng sự đã tìm ra cách thức và con đường vận chuyển những phân tử

cấu thành nên lớp màng ngăn chặn tác nhân bên ngoài xâm nhập tế bào vi khuẩn gram âm Quan trọng

hơn hết, nhóm chuyên gia đã chứng minh được vi khuẩn sẽ chết nếu “cánh cửa” này bị vô hiệu hóa.

Theo Giáo sư Dong, phát hiện trên rất quan trọng bởi vi khuẩn kháng thuốc đang trở thành vấn nạn toàn cầu khiến

hàng trăm nghìn người chết mỗi năm Trong đó, tụ cầu khuẩn vàng kháng trụ sinh (khuẩn MRSA) đặc biệt

nguy hiểm vì chúng có khả năng kháng nhiều loại thuốc kháng sinh.

Do vậy, các chuyên gia tin tưởng phát hiện này có thể giúp điều chế nhiều loại thuốc mới tấn công trực tiếp vào thành tế bào vi khuẩn chứ không cần xâm nhập vào trong để tiêu diệt chúng, qua đó ngăn vi khuẩn phát triển khả năng kháng thuốc.

Virus có thể 'xơi tái' vi khuẩn

Một loại virus mới được phát hiện có khả năng ăn được vi khuẩn, tiềm năng trở thành vũ khí lợi hại trong cuộc chiến chống những vi khuẩn nhờn thuốc kháng sinh. 

Vi khuẩn luôn biết cách chống lại tác dụng của kháng sinh Chúng có thể tống kháng sinh ra ngoài cơ thể hoặc tiết ra các enzyme để tiêu diệt kháng sinh Tình trạng kháng thuốc cản trở các liệu pháp điều trị dành cho những bệnh phổ biến (như viêm phổi, nhiễm khuẩn salmonella, lao), gây lãng phí tiền của và giúp bệnh tật hoành hành. 

Pseudomonas aeruginosa, loại vi khuẩn gây viêm tai, rất khó bị tiêu diệt vì nó tự bọc cơ thể trong màng sinh học (một lớp gồm các hợp chất đường, protein) Màng này làm

tăng khả năng kháng thuốc của nó lên tới 1.000 lần. 

Giờ đây, các nhà khoa học thuộc Đại học London (Anh) đã tìm ra một nhóm virut có khả năng tiêu diệt vi khuẩn Đó là Bacteriophage, ăn vi khuẩn gây viêm tai bằng cách phá

vỡ màng sinh học và tiêu diệt các tế bào, nhưng lại không làm hại những vi khuẩn có ích trong cơ thể con người. 

Andrew Wright, một chuyên gia về tai của Đại học London, cùng các cộng sự thử nghiệm tác dụng của Bacteriophage đối với 24 người bị viêm tai nặng Một nửa bệnh nhân

dùng Biophage-PA (thuốc kháng sinh chứa virus Bacteriophage) và những người còn lại dùng giả dược. 

Sau vài ngày, mức độ đau, chảy mủ và viêm nhiễm ở cả hai nhóm đều giảm, song tốc độ tiến triển ở nhóm dùng kháng sinh cao gấp đôi so với nhóm kia Số lượng vi khuẩn gây viêm tai ở nhóm dùng kháng sinh giảm đáng kể, trong khi số lượng vi khuẩn ở nhóm kia hầu như không thay đổi Sau 6 tuần, 3 bệnh nhân dùng kháng sinh đã khỏi bệnh. 

“Thử nghiệm này là một bước tiến quan trọng trong cuộc chiến chống vi khuẩn, nhưng vẫn còn nhiều thách thức đang chờ chúng ta ở phía trước Một ngày nào đó, rất có thể vi khuẩn gây viêm tai sẽ tìm ra cách chống lại kháng sinh Biophage-PA”, Lucinda Hall, một chuyên gia về vi sinh học của Đại học Y khoa London, nhận xét.

Chụp được ảnh của siêu vi khuẩn Ecoli kháng thuốc

Các nhà khoa học thuộc Đại học Nigata (Nhật Bản) lần đầu tiên trên thế giới đã chụp được ảnh "siêu vi khuẩn" mang gen NDM-1.

Theo các nhà khoa học, "siêu vi khuẩn" này là một vi khuẩn Ecoli kháng thuốc, linh hoạt hơn vi khuẩn

Ecoli thông thường, có sức sống rất mạnh mẽ, hơn nữa có thể thay đổi hình dạng.

Các nhà khoa học đã chụp được ảnh của "siêu vi khuẩn" này thông qua kính hiển vi điện tử với thời

gian gần một tuần Mẫu phẩm của "siêu vi khuẩn" này được lấy từ một bệnh nhân nam được chẩn

đoán nhiễm "siêu vi khuẩn" mang gen NDM-1. 

Theo các nhà khoa học, "siêu vi khuẩn   " này dài khoảng 2 micron, có nhiều doi, di động nhanh và linh

hoạt hơn vi khuẩn Ecoli thông thường.

Ngoài ra, bề mặt của "siêu vi khuẩn" được bao phủ bởi một lớp màng có thể chống lại sự tấn công của

bạch huyết cầu.

Cấy phân để tiêu diệt vi khuẩn kháng thuốc trong ruột

Nghiên cứu trên loài chuột của các nhà khoa học Mỹ chỉ ra cấy phân từ cơ thể động vật khỏe mạnh sang cơ thể nhiễm bệnh có thể giúp xóa sổ hai loại vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh phổ biến nhất.

Nghiên cứu kiểm tra vi khuẩn Enterococcus faecium (VRE) kháng thuốc vancomycin và   vi khuẩn Klebsiella pneumonia (K pneumonia) kháng nhiều loại thuốc Các kết quả được công bố trên tạp chí PLOS Pathogens hôm 4/9

Nhóm nghiên cứu do Eric Pamer, người đứng đầu khoa Bệnh truyền nhiễm

ở Trung tâm Ung thư Memorial Sloan-Kettering tại New York, Mỹ, chỉ đạo Các nhà khoa học phát hiện các loại vi khuẩn có thể ở cùng một chỗ trong ruột, nhưng việc cấy ghép hệ sinh vật đa dạng có trong phân sẽ giúp loại

bỏ cả vi khuẩn VRE và K pneumonia ra khỏi ruột

Mark Morrison, Trưởng khoa Sinh học vi sinh và Hệ gene cộng đồng ở Đại học Queensland, Australia, cho biết nghiên cứu hé lộ những hiểu biết mới

về cách các vi khuẩn này xâm nhập hệ tiêu hóa

"Sử dụng các loại vi khuẩn đường ruột khác như một loại thuốc thông qua cấy phân có thể loại bỏ hiệu quả vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh", The Conversation hôm 4/9 dẫn lời Giáo sư Morrison,

người tham gia nghiên cứu.

Những nghiên cứu trước đây phát hiện lớp niêm mạc giúp bảo vệ đường ruột trước vi khuẩn có thể mỏng đi khi hệ vi sinh vật đường ruột không cân bằng.

Theo Morrison, các nhà khoa học sẽ cần nghiên cứu thêm trước khi áp dụng kết quả trên bệnh nhân bị nhiễm khuẩn ruột.

Biến vi khuẩn “ma cà rồng” thành kháng sinh

sống

Các nhà khoa học Mỹ cho rằng có thể sử dụng một vi khuẩn giống ma cà rồng - chuyên "hút máu" một số vi khuẩn khác - làm thuốc kháng sinh sống cho nhiều loại bệnh truyền nhiễm.

Loại vi khuẩn này có tên Micavibrio aeruginosavorus, được phát hiện sống trong nước thải cách đây gần 30 năm, nhưng đã không được nghiên cứu rộng rãi do nó

khó nuôi cấy khi sử dụng những kỹ thuật vi sinh vật học truyền thống

Tuy nhiên, chuyên gia nghiên cứu Martin Wu và các cộng sự thuộc ĐH Virginia đã giải mã được hệ gien của nó

và đang tìm hiểu nó sinh sống như thế nào, theo trang tin Top News.

Vi khuẩn này “kiếm sống” bằng cách tìm kiếm con mồi là một số vi khuẩn khác và sau đó gắn chính mình lên

thành tế bào của nạn nhân và hút chất dinh dưỡng của con mồi.

Không giống như hầu hết vi khuẩn khác thường hút chất dinh dưỡng từ môi trường xung quanh, vi khuẩn M aeruginosavorus chỉ có thể tồn tại và phát triển bằng cách hút dinh dưỡng từ vi khuẩn khác Hành động này giết chết con mồi của nó và vì thế khiến nó trở thành một tác nhân mạnh mẽ tiềm tàng để tiêu diệt mầm bệnh.

Một loại vi khuẩn mà nó nhắm đến là Pseudomonas aeruginosavorus, vốn là thủ phạm chính gây bệnh

nhiễm trùng phổi nghiêm trọng ở bệnh nhân xơ nang.

“Các nhà nghiên cứu bệnh học cuối cùng có thể sử dụng loại vi khuẩn này để dĩ độc trị độc, nghĩa là một vi khuẩn tích cực săn lùng và tấn công một số vi khuẩn khác cực kỳ nguy hại cho con người”, ông Wu nhận xét.

“Có thể một kháng sinh sống như M aeruginosavorus, do nó đặc biệt nhắm đến một số mầm bệnh nhất định,

có khả năng giảm sự phụ thuộc của chúng ta vào các loại thuốc kháng sinh truyền thống và giúp giảm thiểu vấn đề kháng thuốc mà chúng ta đang phải đối mặt", ông Wu khẳng định.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên chuyên san BMC Genomics.