Các Tác nhân Kháng khuẩn và Kháng thuốc
Các tác nhân kháng khuẩn là những hợp chất hóa học có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hoặc ức chế sự phát triển của chúng, và chúng được phân loại dựa trên mục tiêu tế bào mà chúng tấn công — thành tế bào, ribosome, quá trình tổng hợp axit nucleic, hoặc các con đường trao đổi chất. Lĩnh vực này khảo sát các nhóm kháng khuẩn chính cùng với hiện tượng kháng sinh, các phương tiện di truyền và sinh hóa mà vi khuẩn sử dụng để né tránh các loại thuốc này, và các phương pháp xét nghiệm được dùng để đo lường tính nhạy cảm.
Definition
Các tác nhân kháng khuẩn (tác nhân kháng sinh) là những chất mà, ở nồng độ có thể đạt được trong cơ thể, có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn một cách chọn lọc; kháng sinh là khả năng di truyền của một quần thể vi khuẩn có thể phát triển khi có mặt nồng độ thuốc mà thông thường sẽ ức chế chúng.
Scope
Lĩnh vực này định hướng người đọc đến các nhóm thuốc kháng khuẩn chính (beta-lactam, thuốc ức chế tổng hợp protein, fluoroquinolone và các loại khác), các cơ chế mà vi khuẩn trở nên kháng thuốc, và các phương pháp xét nghiệm tính nhạy cảm giúp liên kết kết quả xét nghiệm với diễn giải lâm sàng. Đây là một tài liệu tham khảo và tổng quan giáo dục về cách các tác nhân này hoạt động và cách kháng thuốc phát sinh; nó không phải là tài liệu kê đơn hoặc hướng dẫn điều trị.
Sub-topics
Core questions
- Mục tiêu tế bào nào mà mỗi nhóm kháng khuẩn chính tác động, và hiệu quả là diệt khuẩn hay kìm khuẩn?
- Bằng những con đường sinh hóa và di truyền nào mà vi khuẩn trở nên kháng với mỗi nhóm thuốc?
- Tính nhạy cảm của vi khuẩn được đo lường trong phòng thí nghiệm như thế nào và được chuyển đổi thành các loại nhạy cảm, trung gian hoặc kháng?
- Quy mô toàn cầu và ý nghĩa lâm sàng của kháng kháng sinh là gì?
Key concepts
- Độc tính chọn lọc
- Hoạt tính diệt khuẩn so với kìm khuẩn
- Mục tiêu thuốc (thành tế bào, ribosome, DNA gyrase, con đường folate)
- Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC)
- Kháng thuốc nội tại so với kháng thuốc mắc phải
- Chuyển gen ngang và các yếu tố di truyền di động
- Các tác nhân gây bệnh ESKAPE
- Quản lý sử dụng kháng sinh
Mechanisms
Các nhóm kháng khuẩn được phân loại theo mục tiêu. Beta-lactam ức chế liên kết chéo peptidoglycan của thành tế bào; các chất ức chế tổng hợp protein (macrolide, tetracycline, aminoglycoside, oxazolidinone) liên kết với ribosome của vi khuẩn; fluoroquinolone ức chế DNA gyrase và topoisomerase IV; và các nhóm khác ngăn chặn tổng hợp folate hoặc tính toàn vẹn của màng. Kháng thuốc phát sinh thông qua một tập hợp hạn chế các chiến lược — bất hoạt enzyme của thuốc, biến đổi hoặc bảo vệ mục tiêu, giảm hấp thu, và bơm đẩy chủ động — được mã hóa bởi đột biến nhiễm sắc thể hoặc bởi các gen thu được thông qua chuyển gen ngang trên plasmid, transposon và integron (Blair et al., 2015; Alekshun & Levy, 2007). Xét nghiệm tính nhạy cảm đo nồng độ ức chế tối thiểu hoặc một giá trị tương đương và áp dụng các điểm cắt để dự đoán đáp ứng lâm sàng (Jorgensen & Ferraro, 2009).
Clinical relevance
Việc hiểu biết về các tác nhân kháng khuẩn và sự kháng thuốc làm suy yếu chúng là nền tảng cho cách các phòng thí nghiệm báo cáo tính nhạy cảm và cách các bác sĩ lâm sàng cùng các chương trình quản lý sử dụng kháng sinh diễn giải các báo cáo đó. Mục này mô tả khoa học đằng sau các quá trình đó để định hướng và nghiên cứu; nó không cung cấp liều lượng, lựa chọn phác đồ, hoặc hướng dẫn điều trị cá nhân.
Epidemiology
Kháng kháng sinh là một gánh nặng lớn đối với sức khỏe toàn cầu: một phân tích hệ thống ước tính rằng AMR do vi khuẩn có liên quan đến khoảng 4,95 triệu ca tử vong và trực tiếp gây ra khoảng 1,27 triệu ca tử vong trên toàn thế giới vào năm 2019 (Murray et al., 2022). Một nhóm nhỏ các vi khuẩn đa kháng thuốc, được tóm tắt bằng từ viết tắt ESKAPE, chiếm một tỷ lệ không cân xứng các bệnh nhiễm trùng khó điều trị (Boucher et al., 2009).
History
Kỷ nguyên điều trị bằng kháng khuẩn bắt đầu với sulfonamide và sự ra đời lâm sàng của penicillin vào những năm 1940, tiếp theo là các làn sóng thuốc mới liên tiếp trong suốt giữa thế kỷ XX. Kháng thuốc đã được quan sát thấy gần như ngay sau khi mỗi loại thuốc được triển khai, và việc chậm trễ trong việc khám phá các nhóm thuốc mới cùng với sự lây lan của các yếu tố quyết định kháng thuốc đã định hình lại kháng sinh như một nguồn tài nguyên hữu hạn, được chia sẻ (Boucher et al., 2009; Blair et al., 2015).
Key figures
- Karen Bush
- Stuart B. Levy
- Laura J. V. Piddock
Related topics
Seminal works
- blair-2015
- alekshun-levy-2007
- murray-2022
Frequently asked questions
- Thuốc kháng khuẩn được phân loại như thế nào?
- Phổ biến nhất là theo mục tiêu tế bào của chúng — tổng hợp thành tế bào, tổng hợp protein, tổng hợp axit nucleic, hoặc các con đường trao đổi chất — và thứ hai là theo cấu trúc hóa học và theo việc chúng tiêu diệt vi khuẩn (diệt khuẩn) hay chỉ ức chế sự phát triển (kìm khuẩn).
- Kháng kháng sinh là gì?
- Đó là khả năng di truyền của vi khuẩn để tồn tại và phát triển ở nồng độ thuốc mà thông thường sẽ ức chế chúng, phát sinh từ sự bất hoạt thuốc bằng enzyme, thay đổi mục tiêu, giảm hấp thu, hoặc bơm đẩy, và thường lây lan giữa các vi khuẩn bằng các yếu tố di truyền di động.