Kháng sinh và Tác dụng kháng khuẩn

Kháng sinh và các tác nhân kháng khuẩn khác tác động chọn lọc lên các mục tiêu vi sinh vật, và việc tìm hiểu cơ chế hoạt động của chúng cũng như sự gia tăng đề kháng là trọng tâm của cả y học và vi sinh vật học.

Definition

Tác dụng kháng khuẩn là sự ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật bằng các tác nhân hóa học, và kháng sinh là các hợp chất kháng khuẩn, ban đầu có nguồn gốc từ vi sinh vật, nhắm vào các cấu trúc hoặc quá trình vi sinh vật cụ thể.

Scope

Chủ đề này bao gồm các nhóm tác nhân kháng khuẩn chính và các mục tiêu tế bào mà chúng tấn công, bao gồm tổng hợp thành tế bào, tổng hợp protein, tổng hợp axit nucleic và chức năng màng; khái niệm độc tính chọn lọc; sự khác biệt giữa tác dụng diệt khuẩn và kìm khuẩn; sự khám phá kháng sinh từ các nguồn vi sinh vật; và các cơ chế cũng như sự lây lan của kháng kháng sinh. Nó xem xét tác dụng kháng khuẩn như một cửa sổ nhìn vào sinh lý học vi sinh vật hơn là một hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Các tác nhân kháng khuẩn tấn công những mục tiêu tế bào nào?
• Độc tính chọn lọc là gì và tại sao nó lại quan trọng?
• Kháng sinh khác nhau như thế nào về tác dụng diệt khuẩn hay kìm khuẩn?
• Kháng kháng sinh phát sinh và lây lan như thế nào?

Key concepts

• Các mục tiêu của tác dụng kháng khuẩn
• Độc tính chọn lọc
• Tác nhân diệt khuẩn so với tác nhân kìm khuẩn
• Kháng sinh từ nguồn vi sinh vật
• Cơ chế kháng kháng sinh

Key theories

Độc tính chọn lọc

Các tác nhân kháng khuẩn hiệu quả khai thác sự khác biệt giữa tế bào vi sinh vật và tế bào vật chủ, nhắm vào các cấu trúc hoặc quá trình độc đáo hoặc dễ bị tổn thương hơn ở vi sinh vật, điều này cho phép chúng gây hại cho mầm bệnh trong khi bảo vệ vật chủ.

Mechanisms

Các tác nhân kháng khuẩn hoạt động bằng cách ức chế các quá trình thiết yếu của vi sinh vật như tổng hợp thành tế bào, tổng hợp protein, tổng hợp axit nucleic hoặc tính toàn vẹn của màng, đạt được độc tính chọn lọc bằng cách nhắm vào các đặc điểm khác biệt giữa vi sinh vật và vật chủ. Sự đề kháng phát triển thông qua những thay đổi di truyền làm thay đổi hoặc bảo vệ mục tiêu, phá hủy hoặc biến đổi thuốc, hoặc bơm thuốc ra khỏi tế bào, và các gen đề kháng lây lan giữa các vi khuẩn thông qua chuyển gen ngang.

Clinical relevance

Các tác nhân kháng khuẩn là nền tảng của y học hiện đại và thực hành vi sinh vật học, và sự xuất hiện và lây lan của đề kháng là một mối quan tâm lớn của khoa học và cộng đồng, làm cho việc nghiên cứu tác dụng kháng khuẩn và đề kháng trở nên quan trọng để hiểu cách kiểm soát vi sinh vật. Tài liệu này mang tính giáo dục và không phải là hướng dẫn điều trị.

History

Khái niệm độc tính chọn lọc của Paul Ehrlich, quan sát penicillin năm 1928 của Alexander Fleming, và sự phân lập kháng sinh một cách có hệ thống từ vi khuẩn đất của Selman Waksman đã khởi đầu kỷ nguyên kháng sinh, trong khi sự lây lan đề kháng sau đó đã tiết lộ phản ứng tiến hóa của vi khuẩn đối với các tác nhân này.

Key figures

• Alexander Fleming
• Selman Waksman
• Paul Ehrlich

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

Độc tính chọn lọc có nghĩa là gì?

Độc tính chọn lọc là khả năng của một tác nhân kháng khuẩn gây hại cho tế bào vi sinh vật trong khi gây ít tổn thương cho vật chủ. Nó đạt được bằng cách nhắm vào các cấu trúc hoặc quá trình độc đáo đối với vi sinh vật hoặc khác biệt đáng kể so với vật chủ.