Chuyên đề Thuốc kháng Sinh

+ Tính diệt khuẩn Bacteriocidal: Kháng sinh gắn vào các vị trí tác động của nó trên tế bào vi khuẩn và làm vi sinh vật gây bệnh chết hay hủy hoại vĩnh viễn được vi khuẩn.. Tỷ số diệt kh

Bài 5

KHÁNG SINH

MỤC TIÊU BÀI GIẢNG

1 Liệt kê được các nhóm thuốc kháng sinh chủ yếu

2 Trình bày được các cơ chế tác động chính của thuốc

3 Hiểu được nguyên nhân, các dạng và cơ chế đề kháng thuốc của vi khuẩn

4 Biết được độc tính và các tác dụng phụ của các nhóm kháng sinh quan trọng

1 ĐẠI CƯƠNG

1.1 Lịch sử phát minh

 1928, Alexander Fleming tìm ra penicillin

 1942, penicillin được sản xuất qui mô công nghiệp

 1944, tìm ra streptomycin và các năm sau đó liên tục tìm ra nhiều loại kháng

sinh mới

1.2 Định nghĩa

Kháng sinh là những chất có nguồn gốc từ vi sinh vật hoặc những chất hoá học bán tổng hợp, tổng hợp, với nồng độ thấp, có khả năng đặc hiệu kìm hãm sự phát triển hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh

Khả năng của kháng sinh trong việc ngăn chặn diễn tiến trong quá trình sống của

vi khuẩn, sinh vật đa bào thể hiện bằng hoạt tính kháng khuẩn:

+ Tính kìm khuẩn (Bacteriostatic): Kháng sinh chỉ ức chế tạm thời sự phát

triển của vi khuẩn Nếu ngừng thuốc, vi khuẩn có thể phát triển lại, gây nhiễm trùng tái phát Ví dụ: Các Tetrcycline , Sulfonamide

+ Tính diệt khuẩn (Bacteriocidal): Kháng sinh gắn vào các vị trí tác động của

nó trên tế bào vi khuẩn và làm vi sinh vật gây bệnh chết hay hủy hoại vĩnh viễn được vi khuẩn Ví dụ: Các Beta-lactam, Aminoglycoside

1.3 Một số khái niệm

+ Phổ kháng khuẩn:

- Phổ kháng khuẩn hẹp

- Phổ kháng khuẩn rộng

+ Nồng độ ức chế tối thiểu MIC (minimal inhibitory concentration): Là nồng

độ thấp nhất của KS ức chế sự phát triển của VK có thể nhìn thấy được sau 18-24 giờ nuôi cấy Có thể xác định tính nhạy cảm của VK đối với KS bằng cách dựa vào MIC

+ Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu MBC (minimal bacteriocidal concentration): Là nồng độ thấp nhất làm giảm 99,9% số lượng VK Thường MBC= 2-

8 lần MIC Sự xác định MBC chỉ được thực hiện khi khi biết chính xác một kháng sinh

có thể diệt một loại vi khuẩn chuyên biệt Đối với các kháng sinh có MBC gần với MIC

và dễ dàng đạt nồng độ bằng MBC trong huyết tương, đó là các kháng sinh diệt khuẩn như penicillin, cephalosporin, aminoglycosid, polymycin Ngược lại, các kháng sinh có MBC > MIC và khó đạt được nồng độ bằng MBC trong huyết tương, đó là các kháng sinh kìm khuẩn như tetracyclin, macrolid, phenicol

+ Tỷ số diệt khuẩn : là thước đo hiệu lực kháng sinh in vivo; giúp xác định khả

năng diệt khuẩn của một loại kháng sinh tại nồng độ đỉnh trong huyết tương và trong suốt thời gian cách liều Tỷ số diệt khuẩn cho thấy tác dụng diệt khuẩn hay kìm khuẩn thường phụ thuộc vào nồng độ:

+ Tác dụng không mong muốn: tác dụng phụ – độc tính

+ Độc tính chọn lọc: Là độc tính làm tổn hại đến quá trình tổng hợp hoặc chuyển hóa của vi sinh vật gây bệnh mà tế bào động vật có thể dung nhận được

 Nhóm tác động trực tiếp lên màng tế bào của vi sinh vật, làm ảnh hưởng đến tính thấm của màng và đưa đến sự thoát qua màng của nhiều hợp chất nội bào: Polymixin, Colistin, các Poliene kháng nấm, Nystatin, Amphotericin - B, Imidazole

 Nhóm ảnh hưởng lên chức năng của các Ribosom của vi khuẩn, từ đó gây ra sự

ức chế thuận nghịch ( hay có hồi phục ) trong tổng hợp Protein của vi sinh vật Đây là các kháng sinh kìm khuẩn gồm: Chloramphenicol; các Tetracyclin; Erythromycin; Clindamycin; các Aminoglycoside

 Các tác nhân ảnh hưởng đến sự chuyển hóa Acid Nucleic của vi sinh vật Gồm có: Rifamycin; các Quinolone

 Các chất chống chuyển hóa: Trimethoprim, các Sulfonamide

 Các chất đồng dạng của Acid Nucleic Các tác nhân nầy gắn kết lên các enzym giữ nhiệm vụ tổng hợp DNA của virus làm ảnh hưởng đến sự nhân đôi của virus

2.3 Kháng sinh diệt khuẩn, kháng sinh kìm khuẩn

 Kháng sinh diệt khuẩn: tác động trên thành tế bào như các kháng sinh -lactam

 Kháng sinh kìm khuẩn: tác động trên tổn hợp protein (trừ aminoglycosid)

Phân loại kháng sinh diệt khuẩn, kìm khuẩn còn dựa vào MIC, MBC

 Có thể xác định tính nhạy cảm của kháng sinh bằng cách dựa vào nồng độ ức chế tối thiểu MIC để biết vi khuẩn đó nhạy cảm hay đề kháng với kháng sinh So sánh MIC với nồng độ huyết tương của kháng sinh, có thể gặp 3 trường hợp:

 Nếu MIC < nồng độ huyết tương của kháng sinh (mcg/ml): vi khuẩn nhạy

cảm với kháng sinh Sự nhạy cảm: Một vi khuẩn nhạy cảm với một kháng

sinh khi vi khuẩn đó bị diệt với liều và đường dùng thông thường

 Nếu MIC >> nồng độ an toàn trong huyết tương: vi khuẩn đề kháng với

 Nếu MIC ở khoảng giữa hai trường hợp trên: vi khuẩn nhạy cảm trung gian

với kháng sinh Sự nhạy cảm trung gian: Kháng sinh tập trung vào ổ nhiễm

khuẩn ở liều cao

2.4 Dựa vào dược lực – dược động (PK/PD)

 Các kháng sinh diệt khuẩn phụ thuộc nồng độ: tác động diệt khuẩn tăng theo

nồng độ trong máu Thí dụ: Aminosid, Imipemen, Metronidazol, Rifampicin,

Fluoroquinolon

 Kháng sinh phụ thuộc thời gian: Họat tính diệt khuẩn tối đa ngay khi đạt đến

nồng độ diệt khuẩn Không có thay đổi tác dụng diệt khuẩn dù nhịp sử dụng gia

tăng nồng độ cao > MBC Thời gian  nồng độ kháng sinh đạt được mức cao

> MIC, thời gian này phụ thuộc: t1/2 và nhịp dùng thuốc Tác dụng diệt khuẩn

tuỳ thuộc thời gian duy trì nồng độ của kháng sinh ở mức > MBC Thí dụ:

Beta-lactam, Vancomycin, Glycopeptid, Fosfomycin, Fluoroquinolon

3 CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA KHÁNG SINH

3.1 Ức chế sự tổng hợp tế bào vi khuẩn

3.1.1 Các tác nhân này gồm

Các PNC; Cephalosporin ; Bacitracin ; Ristocelin ; Cycloserine và Vancomycin

3.1.2 Khác với người và động vật

Tế bào vi khuẩn có một lớp vách, vách này chiếm 20% so với trọng lượng khô

của tế bào vi khuẩn, và bao quanh hoàn toàn màng bào tương của tế bào vi khuẩn; với

vai trò duy trì hình thể của tế bào vi khuẩn và bảo vệ vi khuẩn trước tác động của áp

suất Nếu vách bị tổn thương, tế bào vi khuẩn sẽ dễ bị tan vỡ

3.1.3 Cơ cấu của vách tế bào vi khuẩn ( Cell-walls)

3.1.3.1 Cấu trúc vách tế bào vi khuẩn

Vách tế bào vi khuẩn được cấu tạo bởi một chất trùng hợp phức tạp gọi là

Mucopeptide (hay Murein, Peptidoglycan) bao gồm nhiều dây Polysaccharide nằm

thẳng dọc và chúng được nối ngang lại với nhau bằng những đoạn Polypeptide Cấu

trúc chi tiết như sau :

 Các dây Polysaccharide bao gồm nhiều phân tử đường có mang amin

(Aminohexose), thường là N-acetyl glucosamine (ký hiệu là G) và N-acetyl

muramic acid (ký hiệu là M), trong đó N-acetyl muramic acid chỉ được tìm thấy

trên tế bào vi khuẩn, xếp xen kẻ nhau Trên các phân tử đường này, có các dây

Peptide ngắn gắn vào

 Các dây Polypeptide thì đặc trưng cho từng loài vi khuẩn khác nhau Các dây

Polypeptide này hình thành những nối ngang (Cross-linking) nối các dây

Polysaccharicde thẳng dọc lại với nhau, góp phần tạo ra tính vững chắc đặc hiệu

của lớp vách tế bào vi khuẩn

Ví dụ: Trong Staphylococcus aureus ,vách tế bào của vi khuẩn Gram (+) nầy được làm

thành bằng những chuổi Peptidoglycan dài bao gồm:

 Các đường amin là N-acetylglucosamine (ký hiệu là G) và N-acetylmuramic

acid (ký hiệu là M) xếp xen kẻ nhau Trên mỗi phân tử (M) có các dây nhánh

bên là một Tetrapeptide thường gồm 4 acid amin (L-Ala ; D-Glu ; L-Lys và

D-Ala )

 Các dây polysaccharide với các chuỗi bên pentapeptide này sẽ được nối ngang lại với nhau bằng những cầu nối pentaglycine (gồm 5 phân tử Glycine đứng liền nhau) hình thành nên những liên kết nối ngang (cross-linking)

Các dây Polypeptide thường được nối ngang vào các dây Polysaccharide bằng những phản ứng chuyển peptide với sự xúc tác của các Transpeptidase như: Endopeptidase ; 1-Glucosidase Các Transpeptidase này là những mục tiêu đáng chú ý cho tác dụng của kháng sinh

3.1.3.2 Sinh tổng hợp Peptidoglycan

Cơ chế tác động trên thành tế bào vi khuẩn của kháng sinh đưọc giải thích dựa trên các giai đoạn sinh tổng hợp Peptidoglycan Quá trình này liên quan đến khoảng 30 enzym và có thể được xem gồm 3 giai đoạn :

 Tạo tiền chất Uridindiphosphat (UDP) acetyl muramyl pentapeptid Quá trình

này diễn ra ở trong bào tương Phản ứng cuối giai đoạn này là thành lập một Dipeptide : D-Alanin-D-alanin với sự xúc tác của 2 enzym là : Alanin racemase

và D-alanin-D-alanin synthetase Mỗi phân tử (M) sẽ mang một đoạn pentapeptide bên gồm 5 acid amin là : L-Ala_D-Glu_L-Lys_D-Ala_D-Ala

 Kết hợp UDP acetyl muramyl pentapetide và UDP acetyl glucosamin thành chuỗi dài Polysaccharide,và phóng thích UDP dưới xúc tác của enzym

Transglucosi dase

 Hoàn tất nối ngang của hai peptidoglycan kế cận Phản ứng này xảy ra bên

ngoài màng bào tương dưới xúc tác của các Transpeptidase Gốc glycin cuối của cầu pentaglycin sẽ gắn kết với gốc thứ tư của pentapeptide là D-alanin và phóng thích ra một gốc D-alanin thứ 5

3.1.4 Tác động của kháng sinh

.1.4.1 Cơ chế tác động Các kháng sinh nhóm này đều có cơ chế tác động theo các bước sau đây :

 Bước khởi đầu trong tác động có liên quan đến việc gắn kết của kháng sinh lên các receptor (Rep) của nó trên tế bào vi khuẩn Các Rep này thường là những

protein và được gọi chung là PBP (Penicillin Binding protein) Một trong những

chức năng của PBP là cần cho việc tổng hợp bình thường lớp peptidoglycan cho vách tế bào vi khuẩn Mỗi Rep khác biệt này sẽ có những ái lực khác nhau với một loại dược phẫm và như vậy nó sẽ làm trung gian cho mỗi một kiểu tác động khác nhau của dược phẫm

 Sau khi một kháng sinh gắn kết lên Rep của nó, phản ứng chuyển peptid sẽ bị ức chế và như vậy sự tổng hợp peptidoglycan sẽ bị ngăn chặn lại

 Bước kế tiếp trong tác động của kháng sinh có liên quan đến việc làm mất hoặc bất hoạt đi chất ức chế hoạt động của các enzym tự hủy trong vách tế bào Điều này sẽ làm hoạt hóa lên các enzym tự hủy trong các vi sinh vật, làm cho tế bào

vi khuẩn bị phân hủy nếu môi trường xung quanh đẳng trương Trong trường hợp môi trường ưu trương (ví dụ: 20% sucrose ) , vi khuẩn sẽ biến thành dạng protoplasts hoặc spheroplasts Trong các tế bào hình dạng như vậy, sự tổng hợp protein và acid nucleic vẫn tiếp tục xảy ra trong một thời gian sau đó

3.1.4.2 Vị trí tác động của từng loại kháng sinh trên sự ức chế tổng hợp vách tế bào VK

Các kháng sinh thuộc nhóm này có các vị trí tác động khác nhau trên sự ức chế tổng hợp Peptidoglycan cho vách tế bào vi khuẩn Thông thường :

 Các PNC, Cephalosporin có tác động ức chế men Transpeptidase Ở liều thấp,

dược phẩm chỉ ức chế 1-Glucosidase, nên làm các Polysaccharide không nối được các Polipeptide, làm cho tế bào vi khuẩn chỉ biến dạng Ở liều cao, dược phẩm ức chế cả hai enzym Endopeptidase và Glucosidase, làm sự tổng hợp vách

tế bào bị ngừng trệ Khi đó dưới tác dụng áp suất nội bào và tác động của những enzym tự hủy khác, vách tế bào bị phồng to lên và tan vỡ

 Cycloserine (là một chất đồng dạng của D-alanin) có tác động ức chế men

Alanine racemase , là một enzym chủ yếu do sự hợp nhất của D-alanin vào trong chuỗi Pentapeptide của Peptidoglycan

 Vancomycin ngăn chặn sự tách ra khỏi màng bào tương của tiền chất Peptidoglycan, do có ái lực gắn kết cao với đoạn D-ala-D-ala của tiền chất

 Bacitracin , Ristocein ức chế Transglucosidase nên chỉ ức chế những bước đầu

tiên trong quá trình tổng hợp Peptidoglycan

3.1.5 Khác biệt giữa lớp vỏ tế bào của vi khuẩn gr(-) và gr(+)

Người ta thấy lớp Peptidoglycan ở vách tế bào vi khuẩn gr(+) thì dày hơn nhiều

so với vi khuẩn gr(-) và ở gần với bề mặt tế bào Ngoài ra, trên vi khuẩn gram (-), ngoài lớp peptidoglycan, vách tế bào vi khuẩn còn có thêm 1 lớp lipid đôi phân tử ở ngoài tận cùng và được gọi là lớp màng ngoài và cùng với lớp peptidoglycan chúng tạo thành vách tế bào, có chức năng như một lớp hàng rào cản sự thâm nhập của một vài loại kháng sinh

3.1.6 Một số chủng vi khuẩn sản sinh được bêta-lactamase

Các enzym này thường hiện diện ở khoảng trống cạnh màng hoặc trên mặt ngoài của màng bào tương Tại đây nó sẽ phá hủy đi các Beta-lactam đã thâm nhập vào được qua lớp màng ngoài tế bào, tạo nên sự đề kháng thuốc cho vi khuẩn

Có thể nói tính nhạy cảm của các loại vi khuẩn Gr(-) và Gr(+) đối với các PNC

và Cephalosporin thì khác nhau và phụ thuộc vào cấu trúc khác biệt của vách tế bào vi khuẩn, cụ thể là :

 Lớp Peptidoglycan hình thành

 Sự hiện diện của các PBP, các Porins, lớp Lipid đôi của màng

 Bản chất của liên kết ngang

 Hoạt động của các hệ thống enzym tự hủy

 Sự hiện diện của Beta-lactamase

Tất cả các yếu tố này sẽ quyết định hoạt tính, phổ kháng khuẩn của dược phẩm

và sự đề kháng của vi khuẩn đối với kháng sinh

3.2 Thay đổi tính thấm của màng tế bào chất

Các tác nhân nhóm này gồm: Amphotericin-B, Colistin, Nystatin, Polymyxins

Bào tương (Cytoplasm) của tế bào sống được bao bọc bằng màng bào tương (Cytoplasmic membrane) Đây là hàng rào thấm mang tính chọn lọc, giữ vai trò cho sự

vận chuyển chủ động qua màng cũng như kiểm soát các thành phần bên trong tế bào Nếu chức năng của màng bị tổn hại, các phân tử lớn và ion dễ dàng thoát ra ngoài, làm

tế bào bị hủy hoại Người ta thấy màng bào tương của vi khuẩn dễ bị phá hủy nhanh chóng hơn là màng bào tương của tế bào động vật bởi một số tác nhân Vì vậy liệu pháp sẽ mang tính chọn lọc hơn khi tác động lên vi khuẩn, còn tế bào động vật thì vẫn được che chở

Các kháng sinh nhóm này sẽ gắn kết chuyên biệt với các tế bào hóa học thích hợp của màng bào tương, từ đó làm tổn thương chức năng thẩm thấu của màng, làm cho các Nucleotide, Purin, Pyrimidin, Protein từ trong nội bài thoát ra ngoài làm cho tế bào vi khuẩn, nấm sẽ bị hư hại

3.3 Ức chế tổng hợp protein của vi khuẩn

3.3.3 Sinh tổng hợp protein của tế bào vi khuẩn gồm các giai đoạn sau :

- Tạo phức khởi đầu Amino acyl tRNA

- Tạo f-meth-tRNA 70S

- Giai đoạn kéo dài

3.3.4 Tác động của kháng sinh

Các kháng sinh nhóm này sẽ gắn kết lên các Receptor đặc hiệu trên các Subunit

30 S hoặc 50 S của vi khuẩn gây ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn Do có sự khác biệt về các Subsunit ( thành phần hóa học, chức năng đặc hiệu của chúng) giữa vi khuẩn và tế bào động vật, điều này đã giải thích cho việc không xảy ra các hiệu ứng của

kháng sinh trên tế bào động vật Tùy loại kháng sinh, sự ức chế tổng hợp protein trên vi

khuẩn có thể xảy ra bằng những cách khác nhau :

 Các Aminoglycoside có thể:

 Ức chế tác động của phức hợp khởi đầu m RNA-f-meth-tRNA

 Kết hợp với receptor chuyên biệt trên tiểu đơn vị 30S gây biến dạng ribosom , dẫn đến đọc sai mã ở tiểu đơn vị 30S nên mang vào các acid amin không đúng Hậu quả là tạo ra các protein không hoạt tính

 Làm đứt đoạn polysomes thành các monosome , nên sự tổng hợp protein không xảy ra

 Các Tetracyclin: ức chế sự cố định aminoacyl-ARNt tại trung tâm A của ribosom

30S nên ngăn chặn đường vào của các tARN có mang gốc Aminoacyl ,dẫn đến việc không đưa được một acid amin mới vào chuổi peptid đang được thành lập

 Chloramphenicol: Gắn vào tiểu đơn vị 50S, ức chế peptidytransferase vì vậy

ngăn sự kết hợp của một acid amin mới gắn vào chuỗi peptid nội sinh đang được thành lập

 Macrolide và Lincosamid: Kết hợp vào tiểu đơn vị 50S, can thiệp vào phản ứng chuyển vị aminoacyl từ trung tâm A sang trung tâm P

3.4 Ức chế tổng hợp acid nucleic

3.4.1 Các tác nhân này bao gồm

Các Quinolone, Novobiocin, Rifampin, Pyrimethamine, Trimethoprim, các Sulfonamide

3.4.2 Phân tử AND cĩ khả năng

 Tự nhân đơi để tạo phân tử DNA mới

 Chuyển thơng tin qua mRNA để tổng hợp protein

Các kháng sinh nhĩm này hoạt động như là những chất ức chế trong tổng hợp

DNA Cụ thể như sau :

 Rifampin, Actinomycin: Ức chế men RNA polymerase nên ngăn chặn sự tạo lập

RNA

 Các Quinolone: Phong tỏa men DNA gyrase nên ngăn chặn sự mở xoắn của các

dây đơi DNA

 Các sulfonamide: Ức chế cạnh tranh với PABA , do đĩ làm ngưng sự tổng hợp

Acid folic, là một chất liệu cần thiết cho tổng hợp acid nucleic của vi khuẩn

 Trimethoprim, Pyrimethamine: Ức chế hoạt động của men dihydrofolate

reductase, làm vi khuẩn khơng tạo được folinic acid

4 SỰ ĐỀ KHÁNG KHÁNG SINH CỦA VI KHUẨN

Sự kháng thuốc của vi khuẩn xảy ra do quá trình thích ứng chọn lọc hoặc do di truyền từ thế hệ trước Tỉ lệ các dịng vi khuẩn kháng thuốc ngày nay rất cao và phổ biến:

 Hơn 90% các chủng Staphylococci đã đề kháng với PNG

 Sự đề kháng của Staph aureus với phối hợp Sulfamide và Trimethoprim đã gia tăng từ 0,4%- 12,6% trong khoảng thời gian 5 năm sử dụng Tại New York, 10-20% vi khuẩn gram(-) đã mang gien đề kháng với phối hợp này

 10% Gonococci đã đề kháng với Spectinomycin

Tự nhân đơi

Phiên mã

 40% - 60% các chủng Staph epidermidis đã đề kháng với Methicillin

 Ampicillin được dùng đầu tiên vào những năm đầu 1960, nhưng hiện nay tỉ lệ các loại vi khuẩn đề kháng đã gia tăng đáng kể :

- 30% đến 50 % E.coli

- Toàn bộ Enterobacter

- Phần lớn các chủng của Shigella, Pseudomonas, Klebsiella

- 25%-30% các trường hợp viêm màng não do H.influenzae là do các chủng

đã đề kháng với Ampicillin

4.1 Các dạng đề kháng: Có hai dạng đề kháng

4.1.1 Đề kháng giả: Xảy ra trong các trường hợp sau:

- Khi hệ thống miễn dịch của cơ thể bị suy yếu (do dùng corticoid, tia X ) hoặc chức năng của đại thực bào bị hạn chế (ở ổ mủ) thì cơ thể sẽ không đủ khả năng loại trừ những vi khuẩn đã bị kháng sinh ức chế ra khỏi cơ thể

- Khi vi khuẩn ở trạng thái nghỉ (không nhân đôi, không chuyển hóa do thiếu O2, không khí, do pH thay đổi) thì vi khuẩn cũng không chịu tác dụng của kháng sinh, vì hầu hết kháng sinh đều tác động vào quá trình sinh tổng hợp của tế bào vi khuẩn Tuy nhiên, khi vi khuẩn trở lại dạng phân chia thì sẽ chịu trở lại tác dụng của kháng sinh Một số vi khuẩn ký sinh trong tế bào cũng tỏ ra đề kháng với những kháng sinh không thấm được vào tế bào

- Khi có vật cản làm tuần hoàn ứ trệ, kháng sinh sẽ không tới được ổ viêm, do đó

vi khuẩn cũng tỏ ra đề kháng Sau khi phẫu thuật cắt bỏ vật cản, kháng sinh sẽ phát huy tác dụng trở lại

4.1.2 Đề kháng thật

4.1.2.1 Đề kháng tự nhiên: Một số vi khuẩn luôn không bị tác dụng đối với một vài kháng sinh nào đó Ví dụ:

 Escherichia coli không chịu tác dụng của Erythromycin

 Tụ cầu đề kháng với colistin

 Pseudomonas aeruginosa thì đề kháng với PNG

 Một số vi khuẩn không có vách tế bào như Mycoplasma sẽ không chịu tác dụng của những kháng sinh ức chế quá trình tổng hợp vách tế bào như: PNC, Cephalosporin, Vancomycin

4.1.2.2 Đề kháng thu nhận: Xảy ra do các biến cố di truyền, làm cho vi

khuẩn từ chỗ không có trở thành có mang gien đề kháng Gồm có:

o Đề kháng qua nhiễm sắc thể:

Do đột biến gien, vi khuẩn trở thành có gen đề kháng Chiếm 10 –20 %, xảy ra theo từng nấc, vi khuẩn càng lúc càng đề kháng kháng sinh nhiều hơn Các gen đề kháng có tính di truyền, rất nguy hiểm vì có tính chọn lọc cao tạo ra các chủng đề kháng kháng sinh trong cộng đồng Gồm có:

 Đột biến một bước: Mức độ đề kháng không thuộc vào nồng độ kháng sinh

được tiếp xúc Có thể chỉ sau một lần đột biến, vi khuẩn đã mang tính đề kháng rất cao, MIC có thể sẽ đạt đến 100g/ml Đây là trường hợp của vi khuẩn đề kháng với Streptomycin, Lincomycin , INH

 Đột biến nhiều bước: Mức độ đề kháng có liên quan đến nồng độ kháng sinh

Kháng sinh sẽ là nhân tố chọn lọc giữ lại những cá thể đột biến, làm cho lần đột

biến sau thì MIC sẽ cao hơn lần trước Gien đề kháng sau khi xuất hiện sẽ lan truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác cùng với sự phân chia của tế bào vi khuẩn Đây là trường hợp của vi khuẩn đề kháng với PNC, Cephalosporin , Tetracycline, Chloramphenicol, Aminoglycoside, Sulfonamide và Colistin

o Đề kháng ngoài nhiễm sắc thể: Đề kháng qua plasmid

Do thu nhận gen đề kháng qua plasmid, chiếm 80 – 90 % Các gien đề kháng này có thể nằm trên nhiễm sắc thể, trên plasmid hay trên transposon Gien đề kháng có thể lan truyền từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác qua các hình thức vận chuyển chất liệu di truyền như sau:

 Tiếp hợp (hay giao phối): hai vi khuẩn sẽ tiếp xúc trực tiếp với nhau và truyền

cho nhau đoạn DNA có mang gien đề kháng

 Biến nạp (hay chuyển thể): Vi khuẩn đề kháng bị phân giải, giải phóng ra các

đoạn DNA tự do và các đoạn này sẽ xâm nhập vào tế bào vi khuẩn khác

 Tải nạp (hay chuyển nạp): Phase (thực bào) sẽ mang gien đề kháng từ vi

khuẩn này sang vi khuẩn khác

4.2 Cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn

Vi khuẩn có mang các gien đề kháng sẽ tạo ra sự đề kháng với kháng sinh bằng những cách sau :

 Vi sinh vật sẽ sản sinh ra các enzym làm biến đổi hoặc phá hủy đi cấu trúc của dược phẩm Ví dụ :

 Staph đề kháng với PNG bằng cách sản sinh ra beta lactamase

 Vi khuẩn gr (-) đề kháng với Aminoglycoside bằng cách sản sinh ra các enzym Adenylyl hoá, phosphoryl hoá , Acetyl hoá

 Vi sinh vật làm thay đổi đi khả năng thấm qua màng tế bào của chúng đối với kháng sinh, hoặc làm mất đi hệ thống vận chuyển dược phẩm ngang qua màng tế bào; do đó làm dược phẩm khó thấm vào trong tế bào nên giảm đi hiệu lực Ví dụ: Các Tetracyclin hoặc các Aminoglycoside Tính đề kháng với Amikacin của vi khuẩn là do thay đổi trên màng ngoài tế bào, làm giảm

sự vận chuyển chủ động dược phẩm vào trong tế bào

 Vi sinh vật biến đổi đi các cấu trúc đích đặc hiệu của dược phẩm trên nó (The specific target structures) Khi đó cơ cấu các protein đặc biệt trên các Ribosom, các Receptor mà dược phẩm gắn kết sẽ thay đổi hoặc mất đi dẫn đến việc dược phẩm mất nơi tác động Ví dụ :

 Các vi khuẩn kháng Erythromycin thay đổi vị trí tác động của dược phẩm trên Subunit 50s của Ribosom bằng 1 phản ứng methyl hóa trên 23s ribosomal RNA

 Vi khuẩn đề kháng với PNC hay Cephalosporin do làm mất hay biến đổi PBP

 Vi sinh vật phát triển quá trình chuyển hóa qua một ngõ tắt khác, bỏ qua giai đoạn phản ứng mà dược phẩm tác động ức chế Ví dụ: Một vài vi khuẩn kháng Sufonamide sẽ bỏ qua giai đoạn tổng hợp Acid folic từ P.A.B.A trong nội bào và trực tiếp lấy các Folate từ bên ngoài đưa vào cho cơ thể như là các

tế bào hữu nhũ

 Vi sinh vật phát triển một enzym cũ đã bị biến tính nhưng không những vẫn thực hiện được chức năng chuyển hóa bình thường của chúng mà còn ít bị ảnh hưởng của dược phẩm hơn là enzym cũ trước đó trong các vi sinh vật nhạy cảm Ví dụ: Trong một số vi sinh vật nhạy cảm với các sufonamide, người ta thấy men dihydropteoate synthetase thì có ái lực đối với sulfomamide cao hơn nhiều so với P.A.B.A Trong khi ở các vi khuẩn đề kháng, khả năng này thì ngược lại

4.3 Sự đề kháng chéo (CROSS - RESISTANCE)

4.3.2 Cách hạn chế

Để hạn chế tình trạng đề kháng chéo xảy ra:

 Nên duy trì nồng độ dược phẫm cao trong mô để đủ sức chế ngự cả những chủng vi khuẩn biến chủng mới xuất hiện Nồng độ này phải được duy trì ít nhất là 5 ngày sau khi đã ngừng thuốc, và dừng ngay ở những liều này, không nên giảm liều dần dần

 Chỉ dùng cùng một lúc hai loại kháng sinh không cho đề kháng chéo

 Tránh dùng những kháng sinh đặc hiệu nếu vi khuẩn vẫn còn nhạy cảm với các kháng sinh thông thường, nhất là ở bệnh viện, để làm giảm đi sự chọn lọc tạo các Plasmid kháng thuốc

 Giữ gìn vệ sinh cá nhân và môi trường để tránh gieo rắc mầm bệnh và bội nhiễm

4.4 Ý nghĩa lâm sàng của sự đề kháng đối với với kháng sinh

- Kháng sinh nào được dùng nhiều nhất và rộng rãi nhất thì có nhiều vi khuẩn kháng lại nhất; như vậy đề kháng có liên quan mật thiết đến việc sử dụng thuốc

- Trường hợp đề kháng do Plasmid, nếu chỉ dùng một loại kháng sinh mà vi khuẩn đã đề kháng sẽ tạo ra khả năng chọn lọc đồng thời tất cả các gien đề kháng với các loại kháng sinh khác cũng nằm trên Plasmid đó

- Khi vi khuẩn đề kháng gây bệnh và thành dịch (Ví dụ: thương hàn-kiết lỵ ) thì rất khó điều trị do chúng đề kháng với những thuốc đang thông dụng

- Gây ra sự nhiễm khuẩn bệnh viện Đây là nhiễm khuẩn thêm mà bệnh nhân mắc phải trong thời gian nằm viện Chủng loại vi khuẩn và kiểu cách đề kháng với kháng sinh của vi khuẩn gây bệnh luôn thay đổi ở ngay một bệnh viện do bệnh viện luôn phải tiếp nhận những bệnh nhân mới với những vi khuẩn gây bệnh khác nhau Tuy nhiên vẫn có một số chủng vi khuẩn tồn tại lưu cữu trong bệnh viện Các chủng này rất nguy hiểm do dưới điều kiện sinh thái đặc biệt của bệnh viện, các chủng nầy sẽ có khả năng chịu đựng cao và chứa rất nhiều gien đề kháng Nguy hiểm nhất hiện nay là :

 Staphylococcus aureus kháng Methicillin và Gentamicin

 Trực khuẩn đường ruột kháng Gentamicin

 P.aeruginosa kháng Gentamicin

4.5 Biện pháp hạn chế sự gia tăng tính kháng thuốc của vi khuẩn

 Chỉ dùng kháng sinh điều trị khi chắc là nhiễm khuẩn Đối với điều trị dự phòng hoặc phối hợp kháng sinh, phải được cân nhắc kỹ

 Chọn kháng sinh theo kết quả của kháng sinh đồ, ưu tiên cho kháng sinh có hoạt phổ hẹp, đặc hiệu

 Chọn kháng sinh khuếch tán tốt nhất vào ổ nhiễm khuẩn (dựa vào các thông số về dược động học)

 Phối hợp kháng sinh hợp lý, nhất là khi phải điều trị kéo dài

 Giám sát liên tục tình hình đề kháng của vi khuẩn

 Chú trọng các biện pháp khử khuẩn và vô khuẩn: dừng ngay kháng sinh đã có mầm bệnh đề kháng ,kể cả các kháng sinh cùng nhóm có cùng công dụng, và triển khai ngay mọi biện pháp vệ sinh để tiêu diệt mầm bệnh, cắt đứt đường lây lan

5 ĐỘC TÍNH VÀ TÁC DỤNG PHỤ CỦA KHÁNG SINH

Tất cả các kháng sinh đều có những phản ứng phụ không mong muốn và đôi khi

có thể gây tai biến làm chết người Các tác dụng không mong muốn thường gặp là :

 Phản ứng quá mẫn: thường là gây dị ứng và nặng nhất là sốc phản vệ, là tai biến có thể dẫn đến tử vong

 Độc tính trực tiếp: thể hiện bằng những rối loạn trên đường tiêu hóa ( tiêu chảy, nôn mữa), các tổn thương trên chức năng của gan, thận; các rối loạn trên thần kinh, máu

 Bội nhiễm do các vi sinh vật đề kháng: trong trường hợp phải điều trị dài ngày, các kháng sinh có phổ rộng sẽ tiêu diệt các vi khuẩn cộng sinh trong hệ tiêu hóa, chỉ còn lại các vi khuẩn và nấm đề kháng và chúng sẽ gây các bệnh về tiêu chảy, viêm miệng lưỡi cũng như các biểu hiện khác của loạn khuẩn đường ruột

5.1 Những tác dụng phụ và độc tính hay gặp ở một số kháng sinh

5.1.1 Nhóm Beta-Lactam

- Dị ứng với những biểu hiện :

 Choáng phản vệ: khó thở, hạ huyết áp nặng, buồn nôn, ói mửa, trụy tim mạch, tiên lượng rất xấu; chiếm 0,04 - 0,2% ở người được điều trị với Penicillin; tỉ lệ tử vong chiếm 0,001 % bệnh nhân dùng thuốc (khoảng 300 trường hợp tử vong trong 1 năm, 70% trong đó đã sử dụng penicillin trước đó)

 Ngoài da: ngứa, mày đay Tỉ lệ mắc phải gặp cao nhất ở người sử dụng Ampicillin (90%)

 Bệnh về huyết thanh: có sốt, viêm khớp, lách to, giảm bạch cầu

Tỉ lệ các phản ứng dị ứng với PNC thay đổi từ 0,7 - 10% các trường hợp sử dụng Penicillin Tất cả các Penicillin đều có phản ứng dị ứng chéo Dị ứng chéo giữa PNC và Cephalosporin chiếm khoảng 6-18% các trường hợp

- Loạn khuẩn ở ruột: tiêu chảy thường gặp với Ampicillin, Amoxicillin

- Bệnh não cấp: rối loạn ý thức, co cơ, có thể co giật hôn mê Gặp khi truyền

lượng lớn PNC hoặc dùng liều cao Oxacillin, Ticarcillin

- Tai biến về máu: gây xuất huyết, giảm bạch cầu trung tính, ban đỏ dát sần

- Methicillin gây viêm thận nhiều hơn Nafcillin Carbenicillin có thể gây nhiễm

kiềm do giảm kali và tăng transaminase máu Các Cephalosporin còn gây viêm thận kẻ hoại tử ống thận

5.1.2 Nhóm Aminoglycoside

-Rối loạn về thính giác: Tần số mắc bệnh là 25% các trường hợp sử dụng

Aminoglycoside Thuốc gây độc tính hồi phục hoặc không hồi phục trên tiền đình và ốc tai gây chóng mặt , mất điều hòa, rung giật nhản cầu, ù tai và mất thính lực không phục hồi do kháng sinh phá hủy dần dần & không hồi phục các tế bào cảm giác trên óc tai và trên óc tai tiền đình

 Gentamicin, Streptomycin tác động ưu thế trên tiền đình

 Amikacin, Kanamycin , Neomycin tác động ưu thế trên tai

 Netilmicin ít tác động trên tai nhất

Độc tính trên tai tăng theo các yến tố sau : suy thận, người già, dùng liều cao và lâu dài

- Độc tính trên thận: 8 - 26% bệnh nhân dùng thuốc trong vài ngày bị tổn

thưong thận nhẹ có hối phục do sự tích lũy quá mức kháng sinh trong tế bào của ống lượn gần và gây bệnh thận cấp, thường thấy ở người cao tuổi, suy thận hoặc phải điều trị dài ngày Sự suy giảm về chức năng thận có thể được hồi phục lại do các tế bào ống lượn gần có khả năng tái sinh lại Tuy nhiên hậu quả đáng chú ý của độc tính này lại là chức năng thận bị suy giảm sẽ dẫn đến giảm sự bài tiết của dược phẩm,làm tích lủy dược phẩm lại trong cơ thể và gây độc tính không hồi phục trên tai

5.1.3 Chloramphenicol

- Tai biến về máu: Suy tuỷ gây thiếu máu và thiếu máu bất sản (chiếm 70% các

trường hợp tai biến về máu)

- Hôi chứng xám: Dễ xãy ra ở trẻ sơ sinh, có thể gây tử vong (chiếm 40% bệnh

nhân bị độc tính)

5.1.4 Nhóm Tetracycline

Tích trữ trong lách, tủy xương, ngà răng, men răng, qua nhau thai và đạt nồng độ

cao trong sữa mẹ Độc tính thể hiện:

- Lắng đọng trên các mô đã hóa vôi ( xương ,răng ) ở trẻ em trong thời kỳ

đang phát triển gây đổi màu răng

- Gây rối loạn tiêu hóa do có hiệu ứng trên hệ vi khuẩn đường ruột , làm bội

nhiễm Pseudomonase, Proteus, Staphylococci và Candida dẫn đến rối loạn ruột, ngứa

âm đạo, nhiễm Candida miệng, nghiêm trọng hơn là gây viêm ruột màng giả do C

difficile

- Độc tính trên gan Nhất là ở phụ nữ mang thai

- Rối loạn chức năng thận, suy thận thường thấy ở bệnh nhân dùng thuốc quá

hạn dùng hay biến chất

- Demeclocylin làm da nhạy cãm với ánh sáng gây tổn thương da (tỉ lệ mắc phải

1- 2%)

- Tiêm tĩnh mạch gây viêm tĩnh mạch huyết khối ; Tiêm bắp gây đau tại chỗ

5.1.5 Nhóm Lincosamide

- Gây viêm ruột kết màng giã, có thể gây tử vong, do độc tố được phóng thích ra

từ các chủng của C.difficile (tỉ lệ mắc phải 1/7500)

- Tiêu chảy (chiếm 7%) buồn nôn, ban đỏ da

5.1.6 Nhóm Quinolone

- Gây rối loạn tiêu hóa và thần kinh ( ảo giác, lú lẩn, co giật )

- Các thuốc này không sử dụng cho trẻ con, phụ nữ mang thai hoặc cho con bú

- Không dùng cho bệnh nhân dưới 18 tuổi do làm tổn thương sự phát triển sụn

trên động vật thí nghiệm

5.1.7 Nhóm Sulfonamide

Tỉ lệ tai biến chiếm 5%

- Mẫn cảm : Các tổn thương trên da, niêm mạc ( Hội chứng Stevens- Johnson),

sốt, khó thở dạng hen, tổn thương thận Trong đó 75% hiệu ứng bất lợi của phối hợp Sulfamide-Trimethprim liên quan đến da

- Máu : Thiếu máu tán huyết cấp, giảm bạch cầu và mất bạch cầu (chiếm tỉ lệ

0,1% bệnh nhân dùng Sulfadiazine)

- Gan : Vàng da

- Rối loạn tiêu hóa, thần kinh, tiết niệu

5.2 Bội nhiễm do các vi sinh vật đề kháng

Dùng lâu dài các kháng sinh có phổ rộng như tetracyclin, ampicillin, chloramphenicol sẽ tiêu diệt các vi khuẩn cộng sinh trong hệ tiêu hoá chỉ còn các vi khuẩn đề kháng với các kháng sinh trên như streptococcus, nấm Candida…gây tiêu chảy, viêm miệng lưỡi và các biểu hiện khác của loạn khuẩn đường ruột

5.3 Đối tượng cần thận trọng khi sử dụng

Do tất cả kháng sinh khi dùng đều có khả năng gây tai biến nên việc sử dụng phải thận trọng hơn ở các đối tượng sau:

- Người già cao tuổi

- Người có cơ địa suy giảm miễn dịch, cơ thể suy nhược

- Người đang mắc các bệnh mãn tính tại các phủ tạng quan trọng

Phụ nữ mang thai và cho con bú: vì nhiều kháng sinh có ảnh hưởng xấu đến

thai nhi hoặc trẻ còn đang bú Tránh dùng các Sulfamide, Rifampicin, Tetracyclin, nhóm Aminoglycoside, Cloramphenicol

- Trẻ em : do các cơ quan liên quan đến việc hấp thu, chuyển hoá và đào thải

thuốc chưa phát triển hoàn chỉnh nên khả năng gây tai biến ở trẻ sẽ tăng lên gấp bội; nhất là trẻ sơ sinh thiếu tháng, cơ địa thường thiếu men G6PD Các kháng sinh hoàn toàn không được dùng: Tetracyclin, Cloramphenicol, các Quinolon, Lincomycin, các sulfamide phối hợp

6 NGUYÊN TẮC SỬ DỤNG KHÁNG SINH

6.1 Việc sử dụng kháng sinh bừa bải sẽ dẫn đến những nguy cơ sau

 Làm lan rộng sự nhạy cảm với dược phẩm (mẫn cảm, dị ứng, sốc phản vệ) trong cộng đồng

 Làm vi khuẩn kháng thuốc phát triển mạnh, khó kiềm chế và gây bội nhiễm

 Khỏa lấp đi những dấu hiệu nhiễm trùng nặng, gây tình hình nhiễm trùng âm thầm phát triển mà không phát hiện được

 Gây những hiệu ứng phụ bất lợi và có thể gây độc khi sử dụng kháng sinh lâu dài

 Làm gia tăng thêm tình trạng kháng thuốc trong quần thể Kháng sinh bây giờ vô tình trở thành tác nhân chọn lọc tiêu diệt các vi khuẩn nhạy cảm, còn các vi khuẩn kháng thuốc thì vẫn tồn tại và phát triển

6.2 Nguyên tắc sử dụng kháng sinh : AN TOÀN, HỢP LÝ

6.2.1 Mục đích

 Điều trị hiệu quả

 Tránh tạo chủng vi khuẩn kháng thuốc

 Tránh những tác dụng có hại của kháng sinh

 Hạ giá thành trị liệu

6.2.2 Sử dụng kháng sinh trong điều trị nhiễm trùng

Nguyên tắc chính nhằm sử dụng hợp lý, an toàn kháng sinh là:

Chỉ dùng kháng sinh khi biết chắc có nhiễm khuẩn

Lựa chọn kháng sinh và đường cho thuốc hợp lý

Biết cách phối hợp kháng sinh

Điều trị sớm, đủ liều, đúng thời gian

Ngoài bốn nguyên tắc chủ yếu trên, khi tiến hành kháng sinh trị liệu cũng cần:

 Nắm vững các chống chỉ định của kháng sinh

 Theo dõi không chỉ hiệu quả trị liệu mà còn các tác dụng phụ của kháng sinh

 Biết rõ độc tính của kháng sinh sử dụng để có thể xử trí đúng khi có tai biến do kháng sinh gây ra

6.2.3 Phòng ngừa bằng kháng sinh

Phòng ngừa bằng kháng sinh có nghĩa là dùng kháng sinh để ngăn chặn sự nhiễm trùng hay sử dụng lại kháng sinh trước khi có các dấu hiệu nhiễm trùng tái phát Thường chỉ định phòng ngừa trong các trường hợp :

 Các bệnh nhân tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh

 Ở các bệnh nhân có nguy cơ nhiễm trùng cao

 Phòng ngừa trong phẫu thuật

Có 3 nguyên tắc cần nắm :

 Thời điểm đưa thuốc và đường đưa thuốc phải đúng

 Lựa chọn kháng sinh phải đúng, theo loại phẫu thuật

 Độ dài của đợt điều trị

6.3 Giáo dục sức khoẻ :

Với cán bộ y tế cơ sở

 Không sử dụng kháng sinh khi không biết nó thuộc nhóm nào, dùng cho nhiễm trùng gì

 Chỉ dùng kháng sinh đã được hướng dẫn trị liệu và phải rất cẩn thận trong chọn lựa

 Phải biết rõ độc tính, tác dụng phụ có thể xãy ra khi dùng kháng sinh và cách giải quyết

 Phải thận trọng về đường cho thuốc, liều lượng Nên hỏi kỷ tiền sử bệnh nhân trước khi chỉ định một kháng sinh

Với cộng đồng

 Chỉ dùng thuốc khi cần thiết Phải biết cách sử dụng đúng, an toàn

 Phải theo đúng liều lượng chỉ dẫn của Y, Bác sĩ điều trị

 Phải chủ động báo trước tình trạng cơ thể cho người điều trị

 Khi có gì nghi ngờ, nên tìm hỏi lời khuyên của một cán bộ y tế