Phát hiện loại thuốc tiềm năng chống lại tình trạng kháng sinh

Các nhà khoa học vừa công bố một nghiên cứu mới trên tạp chí Cell Host và Microbe vào tháng 3 năm 2020. Nghiên cứu mới cho thấy các loại thuốc tiềm năng giúp ngăn chặn quá trình vi khuẩn thu nhận các đặc tính kháng kháng sinh từ DNA từ môi trường xung quanh. Nghiên cứu này có thể giúp ngăn chặn quá trình kháng kháng sinh.

Kháng kháng sinh

Kháng kháng sinh là sự thay đổi xảy ra khi một chủng vi khuẩn thay đổi loại gen mà chúng biểu hiện. Bằng cách nào mà chúng có thể thay đổi? Bằng cách chọn lọc các gen sẽ giúp chúng tồn tại và phân chia ngay cả khi xuất hiện tác nhân độc hại.

>>Xem thêm:

• Trí tuệ nhân tạo có thể giúp mang lại tiềm năng kháng sinh mới
• Cảnh báo hiểm họa lạm dụng thuốc kháng sinh

Điều này khiến việc điều trị kháng sinh cho mọi người trở nên khó khăn hơn. Kháng sinh hiệu quả không thể ngăn chặn sự lây nhiễm kịp thời. Từ đó nó làm cho việc chăm sóc sức khỏe trở nên kém hiệu quả hơn, thời gian nằm viện kéo dài hơn và nguy cơ tử vong tăng lên.

Kháng kháng sinh là một vấn nạn đối với ngành Y

Có hàng triệu vi khuẩn kháng thuốc gây ra hậu quả nghiêm trọng. Trong nhiều trường hợp, thậm chí tình trạng nhiễm trùng không thể điều trị. Kháng kháng sinh cũng nhắc nhở nhiều nhà khoa học về những ngày trước kỷ nguyên kháng sinh hiện đại.

Theo tính toán, kháng kháng sinh tiêu tốn thêm 20 tỷ đô chi phí y tế bổ sung và mất 35 tỷ đô la do năng suất giảm. Khoảng 700.000 bệnh nhân tử vong mỗi năm do kháng kháng sinh. Đến năm 2050, số ca tử vong liên quan đến kháng kháng sinh có thể lên tới 10 triệu người.

Các vi khuẩn biến đổi

Khả năng vi khuẩn thu nhận các đặc điểm di truyền dẫn đến khả năng chống lại tác dụng của thuốc kháng sinh. Đây là một khả năng nguy hiểm. Nghiên cứu hiện tại cho thấy các loại thuốc ức chế khả năng này ở vi khuẩn phổ biến là  Streptococcus pneumoniae. Nó có thể giữ cho vật chủ, cụ thể là chuột, sống và khỏe mạnh.

Điểm mấu chốt là khả năng biến đổi bị chế ngự, nhưng các tế bào vi khuẩn tiếp tục phát triển. Điều này làm cho vi khuẩn khó có được đặc điểm kháng thuốc.

Phế cầu khuẩn

S. pneumoniae là một sinh vật gây bệnh thông thường vô hại trong mũi và cổ họng của con người. Đôi khi nó trở nên nguy hiểm, chẳng hạn như khi nó di chuyển đến các bộ phận khác của cơ thể để gây ra các biểu hiện bệnh nghiêm trọng. Kháng sinh sau đó rất cần thiết để điều trị nhiễm trùng và loại bỏ nó hoặc kiểm soát nó cho đến khi hệ thống miễn dịch vô hiệu hóa vi khuẩn.

Các nhà khoa học đã tìm ra cơ chế chống lại vi khuẩn kháng thuốc

Tuy nhiên, khi kháng sinh bắt đầu, những vi khuẩn này có thể có được các đặc tính kháng thuốc. Đó là khi vi khuẩn học cách đối phó với tác nhân gây căng thẳng này bằng cách tổng hợp một số tế bào có thể cảm nhận và thu nhận các gen. Nhờ đó nó sẽ giúp tế bào trở nên bất khả xâm phạm và kết hợp các gen đó vào bộ gen của chính nó.

Trong một nghiên cứu trước đó, khi vi khuẩn kháng thuốc được điều trị bằng một số loại kháng sinh thông thường, chúng hình thành chuỗi dài thay vì cặp tế bào con – tế bào con điển hình. Các vi khuẩn hình thành chuỗi tăng trưởng tại các thời điểm khác nhau, có hiệu quả kéo dài. Các loại thuốc kích thích sự hình thành chuỗi cũng thường kích thích sự hình thành các màng sinh học. Trong đó vi khuẩn tạo ra các màng dính để bảo vệ chúng chống lại các tế bào miễn dịch.

Nghiên cứu thực hiện

Thách thức mà các nhà nghiên cứu phải đối mặt trong nghiên cứu hiện tại là làm thế nào để ngăn chặn quá trình vi khuẩn kháng thuốc này. Bước đầu tiên là tìm ra vi khuẩn nào đã phát triển năng lực kháng thuốc. Điều này là rất quan trọng để thực hiện giải pháp nghiên cứu dựa trên một quan sát đã thực hiện.

Khi các tế bào đang bị căng thẳng khi gặp phải thuốc kháng sinh, chúng sẽ cố gắng tìm một giải pháp và trở nên kháng các loại thuốc này. Do đó, chìa khóa là tìm ra loại kháng sinh không khiến vi khuẩn bị căng thẳng và buộc phải tiến hóa thay đổi.

Kháng sinh không phải là kẹo, xin đừng lạm dụng

Để làm điều này, các nhà nghiên cứu đã hợp tác với các nhà khoa học từ Heidelberg. Họ đã phát triển một thử nghiệm thông lượng cao để đồng thời kiểm tra năng lực kháng thuốc và tăng trưởng của tế bào. Họ đã phơi nhiễm vi khuẩn đang giai đoạn tiếp xúc với 1366 loại thuốc được kiểm nghiệm. sàng lọc chúng để có được khả năng kháng thuốc trong giai đoạn tăng trưởng này.

Những phát hiện

Kết quả rất khả quan. Họ phát hiện ra rằng với 46 loại thuốc được thử nghiệm, vi khuẩn không thể bắt đầu kháng thuốc nhưng vẫn tiếp tục phát triển. Chúng bao gồm các loại thuốc: những loại thuốc ngăn chặn tế bào duy trì sự cân bằng của các ion bên trong và bên ngoài tế bào; và những loại thuốc được sử dụng để điều trị các bệnh tâm thần.

Bước tiếp theo là loại bỏ bớt các loại thuốc. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng tất cả các loại thuốc ứng cử viên có hiệu suất tốt nhất đều hoạt động theo cùng một cơ chế. Nguyên nhân là vì tất cả chúng chỉ thuộc về một trong hai nhóm thuốc. Cơ chế hoạt động là sự gián đoạn của động lực proton. Điều này đề cập đến độ dốc điện hóa, lực hóa lý vận chuyển các proton qua màng tế bào của vi khuẩn và cung cấp năng lượng cho các quá trình tế bào khác nhau.

Cơ chế hoạt động giúp ngăn chặn kháng thuốc

Sự hiện diện của các loại thuốc này gây ra một sự thay đổi nhất định. Các tế bào không tiết ra được một peptide gọi là CSP. Kết quả là, nồng độ của peptide kích thích kháng thuốc (competence stimulating peptide-CSP) bên ngoài tế bào giảm xuống. Nồng độ CSP bình thường là cần thiết để tạo ra năng lực kháng thuốc thông qua một hiện tượng gọi là “cảm biến đại biểu”.

Chúng ta sẽ ngăn chặn được kháng kháng sinh

Khi theo dõi, các nhà nghiên cứu thấy rằng các loại thuốc này đã ngăn chặn khả năng kháng thuốc. Từ đó giúp chuyển gen kháng kháng sinh sang các chủng S. pneumoniae nhạy cảm với kháng sinh. Sau đó, họ lặp lại thí nghiệm với các tế bào biểu mô phổi của con người. Kết quả thu được trong việc nuôi cấy tế bào biểu mô phổi cũng tương tự.

Các loại thuốc được sàng lọc trong nghiên cứu hiện tại được sử dụng ở nồng độ thấp. Nồng độ này thậm chí thấp hơn mức cần thiết để ức chế tăng trưởng. Điều này giải thích hoạt động tăng trưởng độc đáo nhưng không hạn chế năng lực của họ. Tuy nhiên, sự an toàn của chúng ở người vẫn chưa được thiết lập. Bởi vì lực thúc đẩy proton có nhu cầu cao ngay cả đối với các con đường không bệnh, nên các nghiên cứu an toàn phải được thực hiện để xem xét phát hiện này . Nếu thành công, nó sẽ giúp giải quyết vấn đề kháng kháng sinh đang ngày càng nghiêm trọng.

Ý nghĩa của nghiên cứu

Nếu thành công, các nhà khoa học sẽ có một con đường nghiên cứu tiềm năng. Nó giúp xác định các chất chặn năng lực kháng thuốc của kháng sinh. Và do đó chúng ta có thể điều trị rất nhiều bệnh nhiễm trùng hiện đang kháng thuốc. Nếu kết hợp của loại thuốc này với các loại kháng sinh thông thường, nó sẽ là một công cụ rất mạnh để chống lại kháng kháng sinh trong nhiều năm nữa. Chúng ta cũng có thể chống lại nhiều bệnh nhiễm trùng thành công hơn.

Techmoss.net