Thuốc làm chậm tăng trưởng có thể ngăn chặn sự kháng kháng sinh của vi khuẩn

Sự lây lan tính kháng kháng sinh phụ thuộc phần nào vào khả năng vi khuẩn thu nhận ADN từ môi trường xung quanh. Một nghiên cứu mới đây, bắt đầu từ Đại học Tổng hợp Groningen đã chỉ ra rằng, các loại thuốc ngăn chặn khả năng này (được gọi là “năng lực hay thẩm quyền” ) trong vi khuẩn Streptococcus pneumoniae thực sự có thể ngăn chặn sự lan tỏa tính kháng thuốc ở chuột. Vì “năng lực” đã bị phong bế nhưng không ảnh hưởng tới sự phát triển của vi khuẩn, nên sẽ rất khó cho vi khuẩn tiến triển khả năng kháng thuốc khi đã bị phong tỏa. Nghiên cứu được công bố online trên Tạp chí Vật chủ Tế bào & Vi khuẩn vào ngày 3 tháng 3 năm 2020.

Vi khuẩn Streptococcus pneumoniae thường tồn tại trong mũi hoặc cổ họng của chúng ta và thường là vô hại. Tuy nhiên, chúng có thể di chuyển đến những phần khác của cơ thể, gây nên các bệnh nghiêm trọng. Cách duy nhất để điều trị các nhiễm trùng này là bằng kháng sinh. Nhưng với cách điều trị này, việc tạo ra vi khuẩn kháng kháng sinh là điều đáng quan tâm. Để thu nhận được các gen kháng thuốc này, một chuỗi các sự việc đã xảy ra để đưa vi khuẩn tới trạng thái được gọi là “năng lực”. Trong trạng thái “năng lực”, vi khuẩn sử dụng tất cả các bộ máy để “tóm bắt” và sát nhập các gen kháng thuốc với bộ gen của chúng.

Trong một dự án được bắt đầu tại Đại học Groningen Hà Lan và được hoàn thành tại Đại học Lausanne của Thụy Sỹ, Arnau Domenech và cộng sự đã tìm ra cách ngăn chặn tế bào trở nên “có năng lực”. Domenech nói: “Chúng tôi hợp tác cùng các nhà khoa học từ Heideberg, những người đã phát triển một xét nghiệm thông lượng cao để kiểm tra đồng thời năng lực và sự phát triển của các tế bào vi khuẩn”. Trong xét nghiệm này, 1,366 loại thuốc đã được chứng nhận được đem ra sàng lọc, phân loại. Kết quả là 46 loại trong số đó phong bế quá trình hình thành năng lực mà không hề có ảnh hưởng bất lợi nào đến sự phát triển của tế bào vi khuẩn. 

Domenech giải thích: “Khi tế bào vi khuẩn chịu áp lực phát triển, ví dụ khi có mặt của thuốc kháng sinh, chúng sẽ cố gắng tìm ra một giải pháp để trở nên đề kháng với những thuốc này”. “Quan trọng là, chúng ta đã không quan sát được sự kháng lại những loại thuốc được tìm thấy ở đây vì chúng không gây ra áp lực phát triển nào hết”. 46 thuốc này có thể được chia thành hai nhóm: Loại thuốc tác động lên cân bằng ion nội môi và thuốc chống loạn thần kinh. Một vài ứng viên đã được lựa chọn để khảo sát tiếp. Domenech nói thêm: “Điều này chứng tỏ tất cả các thuốc đều hoạt động thông qua cùng một cơ chế”. Chúng làm gián đoạn động lực proton: độ dốc diện hóa gây di chuyển các proton qua màng vi khuẩn và cung cấp năng lượng cho các quá trinh khác nhau.

Ảnh minh hoạ/internet

Domenech giải thích: “Kết quả là tế bào vi khuẩn không tiết ra được một peptit được gọi là CSP”. Nồng độ CSP bên ngoài tế bào vi khuẩn sẽ thúc đẩy quá trình hình thành năng lực thông qua một quá trinh được gọi là “giao tiếp giữa các vi khuẩn”. Nếu có đủ tế bào tiết ra CSP, nồng độ chất đó sẽ đạt tới ngưỡng kích hoạt các gen năng lực. 

Domenech:  “Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi quan sát được những loại thuốc ức chế năng lực có thể ngăn chặn sự chuyển các gen kháng kháng sinh tới các chủng vi khuẩn Streptococcus pneumoniae mẫn cảm và chúng tôi thu được các kết quả tương tự khi nuối cấy tế bào biểu mô phổi của người”. Những loại thuốc này cũng làm giảm sự lan truyền của các gen kháng kháng sinh của vi khuẩn trên mô hình gây nhiễm bệnh cho chuột.

Các nồng độ ức chế sự hình thành năng lực thấp hơn các nồng độ ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Tuy nhiên, chúng vẫn có thể không an toàn nếu dùng để điều trị bệnh nhân, bởi vì tế bào của người cũng dựa vào động lực proton để thực hiện một số chức năng sống. Domenech cho rằng: “Tuy nhiên, chúng tôi đã phát hiện được một cách thức chung mà chúng tôi có thể ngăn cản sự lan truyền khả năng kháng kháng sinh”. Các nghiên cứu trong tương lai phải chỉ ra được liệu có sử dụng được phương pháp này ở người hay không. Nếu được, phát hiện này có thể là bước đột phá: Các chất phong bế năng lực là những thuốc làm chậm sự tăng trưởng, là loại thuốc có thể dùng cùng với thuốc kháng sinh. Sự kết hợp này hẳn là một vũ khí vô cùng mạnh mẽ để chống lại các bệnh nhiễm trùng và có thể kéo dài vòng đời của các loại kháng sinh đang được sử dụng hiện nay. 

GS. TS. Jan-Willem Veening

Credit: Jan-Willem Veening

Trường đại học tổng hợp Groningen

Minh Anh dịch

Tài liệu tham khảo: Domenech A, Brochado AR, Sender V, Hentrich K, Henriques-Normark B, Typas A, Veening J-W. Proton-motive force disruptors block bacterial competence and horizontal gene transfer. Cell Host and Microbe 3 March 2020.