KÌM HÃM VI KHUẨN: ĐẶC ĐIỂM, CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG VÀ VÍ DỤ - THUỐC - 2025

Thuốc kìm hãm vi khuẩn là thuốc kháng sinh có tác dụng ngăn chặn một cách thuận lợi sự sinh sản và phát triển của vi khuẩn. Chúng được sử dụng để chống lại nhiễm trùng bởi các vi sinh vật nhạy cảm và ở những bệnh nhân có hệ thống miễn dịch có thẩm quyền.

Pasteur và Joubert là những người đầu tiên nhận ra tác dụng chữa bệnh tiềm tàng của một số sản phẩm vi sinh vật. Năm 1877, họ công bố những quan sát của mình, nơi họ chỉ ra cách các vi sinh vật phổ biến có thể ngăn chặn sự phát triển của trực khuẩn Anthrax trong nước tiểu.

Cách thức hoạt động của một loại kháng sinh kìm khuẩn và diệt khuẩn đối với quần thể vi khuẩn theo thời gian (Nguồn: Kuon.Haku qua Wikimedia Commons) Kỷ nguyên hiện đại của hóa trị kháng khuẩn bắt đầu vào năm 1936 với việc đưa sulfonamide vào thực hành y tế. Đã có đủ lượng penicillin để sử dụng trong lâm sàng vào năm 1941, tạo ra một cuộc cách mạng trong việc điều trị các bệnh truyền nhiễm.

Streptomycin, chloramphenicol và chlortetracycline đã được xác định vào cuối Thế chiến II. Kể từ thời điểm đó, hàng trăm loại thuốc chống vi trùng đã được phát triển và chúng có sẵn để điều trị các bệnh truyền nhiễm khác nhau.

Hiện nay, kháng sinh là một trong những loại thuốc được sử dụng nhiều nhất trong điều trị nội khoa, hơn 30% bệnh nhân nhập viện được điều trị kháng sinh. Tuy nhiên, chúng là một trong những loại thuốc được bác sĩ và bệnh nhân lạm dụng nhiều nhất. Các liệu pháp không cần thiết và được quản lý sai với những loại thuốc này đã là nguyên nhân dẫn đến sự phát triển của vi khuẩn kháng lại nhiều loại thuốc kháng sinh.

Các chất kháng khuẩn được phân loại, theo cơ chế hoạt động chung của chúng, là diệt khuẩn (những chất tiêu diệt vi khuẩn) và kìm khuẩn (những chất ức chế sự phát triển và sinh sản của chúng). Mặc dù sự khác biệt này rõ ràng khi thử nghiệm trong ống nghiệm, nhưng khi được sử dụng trong điều trị, sự phân biệt này không được xác định rõ ràng.

nét đặc trưng

Như đã giải thích ở trên, thuốc chống vi trùng có thể được phân loại thành những loại có khả năng tiêu diệt vi khuẩn nhạy cảm, được gọi là chất diệt khuẩn, và những loại có thể ức chế ngược lại sự phát triển và tăng trưởng của chúng, được gọi là chất diệt khuẩn.

Hiện tại, sự khác biệt này được coi là, từ quan điểm lâm sàng, có phần lan tỏa. Vì lý do này, người ta nói rằng một loại thuốc kháng sinh nhất định hoạt động như một chất kìm hãm vi khuẩn hoặc một chất diệt khuẩn.

Do đó, cùng một loại kháng sinh có thể có tác dụng kép (kìm khuẩn hoặc diệt khuẩn) tùy thuộc vào một số điều kiện nhất định như nồng độ mà nó có thể đạt được ở khu vực cần tác dụng và ái lực của nó đối với vi sinh vật liên quan.

Nói chung, vi khuẩn, ngoại trừ aminoglycosid, là những kháng sinh cản trở sự tổng hợp protein của vi khuẩn nhạy cảm. Nếu hệ thống miễn dịch của cơ thể là một hệ thống có thẩm quyền, nó đủ để ức chế sự phát triển và sinh sản của vi khuẩn để có thể loại bỏ nó.

Mặt khác, thuốc diệt khuẩn có thể có các cơ chế hoạt động khác nhau: chúng có thể can thiệp vào quá trình tổng hợp thành tế bào vi khuẩn, làm thay đổi màng tế bào chất hoặc can thiệp vào một số quá trình liên quan đến tổng hợp và chuyển hóa DNA của vi khuẩn.

Cơ chế hoạt động

Một số phương án đã được sử dụng để phân loại các loại thuốc chống vi trùng, trong số đó là phân nhóm các loại thuốc này theo cơ chế hoạt động chung. Do đó, theo cơ chế hoạt động, kháng sinh được phân thành:

- Thuốc kháng sinh ức chế tổng hợp vách vi khuẩn: trong số đó có penicillin và cephalosporin, cycloserine, vancomycin và bacitracin.

- Thuốc kháng sinh làm thay đổi tính thấm màng của vi sinh vật, cho phép các hợp chất nội bào thoát ra ngoài: bao gồm các chất tẩy rửa như polymyxin và polyene.

- Tác nhân ảnh hưởng đến chức năng của các tiểu đơn vị 30S và 50S của ribosom và gây ức chế thuận nghịch tổng hợp protein: đây là các thuốc kìm khuẩn. Ví dụ như chloramphenicol, tetracyclines, erythromycin, clindamycin và pristanamycin.

- Tác nhân liên kết với tiểu đơn vị 30S và làm thay đổi quá trình tổng hợp protein và cuối cùng gây chết vi khuẩn: trong số này có các aminoglycoside.

- Thuốc kháng sinh ảnh hưởng đến chuyển hóa axit nucleic ức chế RNA polymerase: rifamycin là một ví dụ.

- Các chất chống chuyển hóa ức chế các enzym chuyển hóa folate: ví dụ như trimethoprin và sulfonamid.

Cơ chế hoạt động trong trường hợp vi khuẩn

Cơ chế hoạt động của các chất kìm khuẩn có liên quan đến sự thay đổi quá trình tổng hợp protein của vi khuẩn đích. Điều này đạt được bằng nhiều cơ chế:

Sự ức chế giai đoạn kích hoạt

- Chất ức chế enzym isoleucyl-tRNA synthetase.

Ức chế sự bắt đầu tổng hợp protein

- Ngăn chặn sự hình thành phức hợp khởi tạo 70S hoặc liên kết với tiểu đơn vị 50S.

- Ức chế sự gắn aminoacyl-tRNA vào ribosome.

Ức chế sự kéo dài bằng các cơ chế khác nhau

- Cản trở quá trình transpeptidation.

- Cản trở peptidyltransferase, trong rRNA 23S của tiểu đơn vị 50S của ribosome.

- Ức chế sự chuyển vị của hệ số kéo dài G.

Một trường hợp riêng biệt bao gồm cơ chế hoạt động của aminoglycoside, vì chúng hoạt động trên tiểu đơn vị 30S của ribosom, do đó can thiệp vào quá trình tổng hợp protein và do đó có tính kìm khuẩn. Tuy nhiên, chúng có tác dụng lên màng của một số vi khuẩn, tác dụng chủ yếu là diệt khuẩn.

Ví dụ về từng cơ chế hoạt động và các vi sinh vật nhạy cảm

Chất ức chế giai đoạn hoạt hóa

Mucopyrocin là một kháng sinh kìm khuẩn có khả năng ức chế cạnh tranh enzym isoleucyl-tRNA synthetase, do đó ức chế sự kết hợp isoleucine và ngừng tổng hợp.

Kháng sinh này được tổng hợp bởi một số loài Pseudomonas, vì vậy nó được chiết xuất từ ​​đó. Nó có tác dụng đặc biệt mạnh mẽ chống lại vi khuẩn gram dương. Nó được sử dụng chủ yếu cho các bệnh nhiễm trùng da, tại chỗ, hoặc để loại bỏ trạng thái lành tính của vi khuẩn Staphylococcus aureus.

Ức chế sự bắt đầu tổng hợp protein

Ở vi khuẩn, sự bắt đầu của quá trình tổng hợp xảy ra với sự kết hợp của methionine dưới dạng formylmethionine được liên kết với tRNA (RNA vận chuyển). Các tiểu đơn vị 30S và 50S của ribosom tham gia vào phức hợp khởi đầu, với hai locus quan trọng: Locus A và Locus P.

Nhóm oxazolidinones và aminoglycoside thể hiện cơ chế hoạt động này. Nhóm oxazolidinones là một nhóm kháng sinh tổng hợp mới được đưa vào thực hành lâm sàng, không có biểu hiện kháng chéo với các kháng sinh kìm khuẩn khác.

Linezolid là đại diện của oxazolidinones, nó hoạt động chống lại vi khuẩn gram dương, bao gồm các chủng Staphylococcus aureus và Streptococcus spp. đa kháng và không có hoạt tính chống lại vi khuẩn gram âm.

Aminoglycoside có nguồn gốc tự nhiên, chúng được tổng hợp bởi xạ khuẩn trong đất hoặc từ các dẫn xuất bán tổng hợp của chúng. Chúng hoạt động chống lại nhiều loại vi khuẩn, đặc biệt là chống lại vi khuẩn gram âm hiếu khí.

Tùy thuộc vào vi khuẩn và vị trí của chúng, chúng có thể biểu hiện tác dụng kìm khuẩn hoặc diệt khuẩn.

Ức chế liên kết aminoacyl-tRNA vào ribosome

Các tetracyclin và các dẫn xuất của chúng, glycylcyclines, là những đại diện của nhóm này. Chúng ngăn chặn hoặc ức chế Locus A. Tetracyclines có thể xuất hiện tự nhiên (streptomyces) hoặc bán tổng hợp; Chúng bao gồm doxycycline, minocycline và oxytetracycline.

Cấu trúc hóa học của kháng sinh doxycycline (Nguồn: Bác sĩ tiêm chủng qua Wikimedia Commons) Tetracycline là kháng sinh phổ rộng chống lại nhiều vi khuẩn, cả gram dương và gram âm, chúng rất tích cực chống lại Rickettsiae, chống lại chlamydia, mycoplasmas và xoắn khuẩn.

Tigecycline là một glycylcycline có nguồn gốc từ minocycline, có cơ chế hoạt động tương tự, nhưng có ái lực gấp 5 lần so với minocycline và cũng ảnh hưởng đến màng tế bào chất. Chúng rất tích cực chống lại enterococci và chống lại nhiều vi khuẩn kháng lại các loại kháng sinh khác.

Chất ức chế kéo dài

Chloramphenicol và lincosamit là những ví dụ của nhóm này, tác dụng lên locus P. Axit fusinic là một ví dụ về cơ chế ức chế sự chuyển vị của yếu tố kéo dài G. Macrolit và xeton liên kết với peptidyltransferase, tại rRNA 23S của tiểu đơn vị 50S của ribosome.

Chloramphenicol và các dẫn xuất của nó như thiamphenicol là kháng sinh kìm khuẩn phổ rộng chống lại vi khuẩn gram dương và âm tính và chống lại vi khuẩn kỵ khí. Chúng rất tích cực chống lại vi khuẩn salmonellae và shigella, cũng như chống lại các chất diệt khuẩn, ngoại trừ B. fragilis.

Lincosamide chính là clindamycin, là một chất kìm khuẩn, tuy nhiên, tùy thuộc vào liều lượng, nồng độ của nó trong mục tiêu và loại vi sinh vật, nó có thể có tác dụng diệt khuẩn.

Clindamycin có hiệu quả chống lại các tác nhân gram dương, ngoại trừ cầu khuẩn ruột, nó được lựa chọn đối với B. fragilis và có hiệu quả đối với một số động vật nguyên sinh như Plasmodium và Toxoplasma gondii.

Macrolide

Các loại thuốc này bao gồm erythromycin, clarithromycin và roxithromycin (ở dạng macrolit 14 cacbon) và azithromycin (ở dạng nhóm 15 cacbon). Spiramycin, josamycin và midecamycin là những ví dụ về macrolide 16 carbon.

Telithromycin là một ketolide có nguồn gốc từ erythromycin. Cả macrolide và ketolide đều hoạt động chống lại vi khuẩn gram dương, Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (clarithromycin hiệu quả hơn) và Treponemas, trong số những loại khác.

Người giới thiệu

1. Calvo, J., & Martínez-Martínez, L. (2009). Cơ chế hoạt động của chất kháng khuẩn. Các bệnh truyền nhiễm và vi sinh lâm sàng, 27 (1), 44-52.
2. Goodman và Gilman, A. (2001). Phương pháp điều trị y học căn bản. Ấn bản thứ mười. McGraw-Hill
3. Meyers, FH, Jawetz, E., Goldfien, A., & Schaubert, LV (1978). Tổng quan về dược lý y tế. Ấn phẩm Y tế Lange.
4. Ocampo, PS, Lázár, V., Papp, B., Arnoldini, M., Zur Wiesch, PA, Busa-Fekete, R.,… & Bonhoeffer, S. (2014). Sự đối kháng giữa kháng sinh kìm khuẩn và diệt khuẩn là phổ biến. Các chất kháng khuẩn và hóa trị liệu, 58 (8), 4573-4582.
5. Rodríguez-Julbe, MC, Ramírez-Ronda, CH, Arroyo, E., Maldonado, G., Saavedra, S., Meléndez, B.,… & Figueroa, J. (2004). Thuốc kháng sinh ở người lớn tuổi. Tạp chí khoa học sức khỏe Puerto Rico, 23 (1).