Vi khuẩn miễn dịch với tác dụng của kháng sinh đã trở thành mối quan tâm hàng đầu của các cộng đồng nghiên cứu y tế trên toàn thế giới. Một nghiên cứu mới điều tra những gì làm cho những “siêu nhân” này trở nên kiên cường khi đối mặt với một số loại thuốc mạnh nhất.
Gần đây, trên News News Today đã trình bày một nghiên cứu nhấn mạnh cuộc khủng hoảng ngày càng gia tăng của các siêu vi khuẩn lan truyền với tốc độ nhanh bất ngờ trên toàn thế giới. (Xem chi tiết bài nghiên cứu tại https://www.medicalnewstoday.com/articles/324381.php)
Các tác giả của nghiên cứu này đưa ra cảnh báo nghiệt ngã rằng nếu vi khuẩn tiếp tục “tự bọc thép” một cách hiệu quả và với tốc độ như vậy, kháng sinh có thể sớm trở nên vô hiệu đối với chúng.
Đó là lý do tại sao điều cực kỳ quan trọng là phải hiểu làm thế nào, chính xác, những vi sinh vật này có thể chống lại các loại thuốc mà trước đây có thể hoạt động chống lại chúng. Kiến thức này sẽ là bước đầu tiên để đưa ra các phương pháp điều trị mạnh mẽ hơn để chống lại nhiễm trùng vi khuẩn cứng đầu.
Trong một nghiên cứu mới, một nhóm các nhà vật lý từ Đại học McMaster ở Hamilton, Canada, hiện đã xác định được điều gì cho phép vi khuẩn đẩy lùi kháng sinh một khi chúng trở nên kháng thuốc.
Mặc dù cơ chế này rất đơn giản, nhưng đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu nghiên cứu và có thể xác định chính xác nó, nhờ vào công nghệ có độ nhạy cao.
Trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Maikel Rheinstädter và các đồng nghiệp đã báo cáo những phát hiện của họ trong một bài nghiên cứu mà tạp chí Nature Communications Biology đã xuất bản tháng 2 năm 2019 này. Các nhà nghiên cứu tin rằng khám phá của họ có thể giúp các nhà khoa học thiết kế các loại thuốc hiệu quả hơn để điều trị nhiễm trùng.
Giáo sư Rheinstädter lưu ý: “Có rất nhiều, rất nhiều vi khuẩn ngoài kia và rất nhiều loại kháng sinh, nhưng bằng cách đề xuất một mô hình cơ bản áp dụng cho nhiều trong số chúng, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về cách khắc phục và dự đoán sức đề kháng tốt hơn“.
Cần phải hiểu cơ chế vi mô
Để hiểu làm thế nào vi khuẩn cứng đầu có thể giữ kháng sinh mạnh, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu chi tiết cơ chế cho phép một trong những loại thuốc này xâm nhập màng vi khuẩn và thực hiện công việc của nó.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang polymyxin B, một loại kháng sinh được các bác sĩ sử dụng trong điều trị viêm màng não và nhiễm trùng đường tiết niệu, mắt và máu.
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng họ đã chọn loại thuốc đặc biệt này bởi vì nó từng là loại kháng sinh duy nhất có tác dụng chống lại vi khuẩn kháng thuốc. Tuy nhiên, một vài năm trước, một nhóm các chuyên gia từ Trung Quốc đã phát hiện ra rằng một gen vi khuẩn có thể làm cho các vi sinh vật này miễn dịch với polymyxin.
“Chúng tôi muốn tìm hiểu làm thế nào vi khuẩn này, cụ thể, đã dừng thuốc này trong trường hợp cụ thể này”, tác giả đầu tiên Adree Khondker nói, “Nếu chúng tôi có thể hiểu điều đó, chúng tôi có thể thiết kế kháng sinh tốt hơn.”
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các công cụ chuyên dụng, nhạy cảm giúp phân tích màng vi khuẩn. Những công cụ này đưa ra hình ảnh có độ phân giải cực cao, thu được cả các phân tử riêng lẻ với kích thước khoảng một phần triệu chiều rộng của một sợi tóc.
“Nếu bạn lấy tế bào vi khuẩn và thêm loại thuốc này, các lỗ sẽ hình thành trên tường, hoạt động như một kẻ đục lỗ và giết chết tế bào”, Khondker lưu ý. “Nhưng, đã có nhiều tranh luận về cách những lỗ hổng này được hình thành ngay từ đầu.”
Điều gì xảy ra với vi khuẩn kháng thuốc?
Cơ chế mà kháng sinh xâm nhập vào màng vi khuẩn hoạt động như sau: vi khuẩn có điện tích âm, tự động “hút” thuốc, có điện tích dương.
Tuy nhiên, khi điều này xảy ra, màng vi khuẩn hoạt động như một rào cản chống lại kháng sinh, nhằm ngăn chặn nó xâm nhập vào bên trong vi khuẩn. Trong trường hợp bình thường, điều này là không hiệu quả vì màng mỏng đủ để kháng sinh “đục lỗ” trong đó.
Tuy nhiên, trong trường hợp vi khuẩn kháng thuốc, công nghệ tiên tiến của các nhà nghiên cứu tiết lộ rằng màng này trở nên cứng hơn và khó xâm nhập hơn nhiều. Hơn nữa, điện tích âm của vi khuẩn trở nên yếu hơn, có nghĩa là khó khăn hơn cho kháng sinh trong việc xác định vị trí và “dính” vào nó.
Như Khondker mô tả, “Nó giống như đi từ cắt bánh ngọt sang cắt xuyên đá”.
Đây là lần đầu tiên một nhóm nghiên cứu có thể xác định chính xác những thay đổi này, các nhà điều tra nhấn mạnh.
” Đã có rất nhiều suy đoán về cơ chế này. Nhưng, lần đầu tiên, chúng tôi có thể chứng minh màng cứng hơn và quá trình này bị chậm lại.”
– Giáo sư Maikel Rheinstädter
Xem thêm: Kháng sinh có thể làm hại sức khoẻ nếu bạn không bị bệnh
Xem thêm: Những thực phẩm Nên ăn và nên tránh khi dùng Thuốc kháng sinh