Ciprofloxacin là gì? Các bài nghiên cứu khoa học liên quan

Giới thiệu về Ciprofloxacin

Ciprofloxacin là một kháng sinh thuộc nhóm fluoroquinolone, được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh nhiễm khuẩn ở cả bệnh nhân nội trú và ngoại trú. Ciprofloxacin có khả năng diệt khuẩn mạnh nhờ cơ chế tác động trực tiếp lên DNA của vi khuẩn, cản trở sự nhân đôi và sao chép, dẫn đến cái chết của tế bào vi khuẩn. Thuốc có thể được dùng theo đường uống, tiêm tĩnh mạch hoặc tại chỗ (dạng nhỏ mắt, nhỏ tai).

Ciprofloxacin được FDA phê duyệt lần đầu vào năm 1987 và nhanh chóng trở thành một trong những kháng sinh fluoroquinolone phổ biến nhất nhờ phổ tác dụng rộng, hiệu quả nhanh, và khả năng xâm nhập tốt vào nhiều mô cơ thể. Thuốc có mặt trong danh mục thuốc thiết yếu của WHO. Ciprofloxacin thường được bán dưới tên thương mại Cipro, ngoài ra còn có nhiều biệt dược và thuốc generic khác trên thị trường.

Nhóm fluoroquinolone, mà ciprofloxacin là đại diện tiêu biểu, khác với nhóm quinolone thế hệ đầu ở chỗ có thêm nguyên tử fluor trong cấu trúc hóa học, giúp tăng khả năng thâm nhập mô và hiệu lực kháng khuẩn. So với các fluoroquinolone khác, ciprofloxacin nổi bật với hoạt tính mạnh trên vi khuẩn gram âm, bao gồm Pseudomonas aeruginosa, một trong những vi khuẩn kháng thuốc khó điều trị nhất trong lâm sàng.

Cơ chế tác dụng

Ciprofloxacin tiêu diệt vi khuẩn thông qua việc ức chế hai enzyme thiết yếu trong quá trình sao chép DNA: DNA gyrase (topoisomerase II) và topoisomerase IV. Hai enzyme này có vai trò duy trì cấu trúc siêu xoắn của DNA, hỗ trợ việc tách các bản sao DNA mới và đảm bảo quá trình phân chia tế bào vi khuẩn diễn ra bình thường. Khi bị ức chế, DNA vi khuẩn bị đứt gãy và không thể nhân đôi, dẫn đến chết tế bào.

Cụ thể, ở vi khuẩn gram âm, ciprofloxacin chủ yếu ức chế DNA gyrase, còn ở vi khuẩn gram dương, thuốc nhắm vào topoisomerase IV. Tác dụng chọn lọc này giúp tăng hiệu quả điều trị và giảm độc tính trên tế bào người, vì các enzyme tương tự trong cơ thể người không bị ảnh hưởng bởi fluoroquinolone. Cơ chế này cũng là lý do khiến ciprofloxacin có tác dụng diệt khuẩn (bactericidal), thay vì chỉ ức chế vi khuẩn như nhiều loại kháng sinh khác.

Bảng mô tả mục tiêu tác động của ciprofloxacin:

Loại vi khuẩn	Enzyme chính bị ức chế	Vai trò enzyme
Gram âm	DNA gyrase	Giải phóng ứng suất siêu xoắn DNA
Gram dương	Topoisomerase IV	Tách các bản sao DNA mới trong phân chia tế bào

Phổ kháng khuẩn

Ciprofloxacin có phổ kháng khuẩn rộng, bao gồm nhiều vi khuẩn gram âm, một số gram dương và vi khuẩn nội bào. Các chủng nhạy cảm với ciprofloxacin gồm Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter spp., Salmonella, Shigella, Neisseria gonorrhoeae, và đặc biệt là Pseudomonas aeruginosa. Tác dụng trên Pseudomonas khiến ciprofloxacin được ưu tiên trong điều trị các nhiễm khuẩn bệnh viện nặng.

Ở vi khuẩn gram dương, ciprofloxacin hoạt động yếu hơn so với các fluoroquinolone thế hệ sau như levofloxacin hoặc moxifloxacin. Các chủng Streptococcus pneumoniae hoặc Enterococcus có thể không nhạy cảm. Tuy nhiên, ciprofloxacin vẫn có tác dụng tốt với Staphylococcus aureus (trừ chủng kháng methicillin – MRSA).

Ciprofloxacin cũng có hoạt tính với các vi khuẩn nội bào như:

• Chlamydia trachomatis
• Mycoplasma pneumoniae
• Legionella pneumophila
• Brucella spp.

Thuốc không có tác dụng trên vi sinh vật kỵ khí (anaerobes), vì vậy không được dùng đơn trị trong các nhiễm trùng hỗn hợp có vi khuẩn yếm khí như áp xe ổ bụng.

Chỉ định điều trị

Ciprofloxacin được chỉ định trong nhiều loại nhiễm khuẩn khác nhau, chủ yếu là các nhiễm trùng do vi khuẩn gram âm hoặc vi khuẩn nội bào. Thuốc phù hợp để điều trị các bệnh:

• Nhiễm trùng đường tiết niệu: viêm bàng quang, viêm đài bể thận
• Nhiễm khuẩn đường tiêu hóa: tiêu chảy du lịch, nhiễm Salmonella, Shigella
• Nhiễm trùng hô hấp dưới: viêm phổi do Pseudomonas ở bệnh nhân bệnh phổi mạn
• Nhiễm trùng mô mềm và xương khớp: viêm tủy xương, viêm khớp nhiễm khuẩn
• Nhiễm khuẩn niệu sinh dục: viêm niệu đạo, nhiễm Neisseria gonorrhoeae không biến chứng
• Điều trị hoặc dự phòng bệnh than (anthrax)

Tuy nhiên, do nguy cơ kháng thuốc ngày càng cao, đặc biệt ở chủng E. coli, ciprofloxacin không còn là lựa chọn hàng đầu trong một số nhiễm khuẩn thông thường. Theo khuyến cáo của CDC, việc sử dụng ciprofloxacin cần dựa trên kháng sinh đồ và tuân thủ nguyên tắc sử dụng kháng sinh hợp lý.

Liều dùng và dạng bào chế

Ciprofloxacin có nhiều dạng bào chế khác nhau, phù hợp với mục tiêu điều trị và đặc điểm bệnh nhân: viên nén (ciprofloxacin HCl), dung dịch uống, dung dịch tiêm tĩnh mạch (IV), dung dịch nhỏ mắt và nhỏ tai. Việc lựa chọn đường dùng phụ thuộc vào mức độ nghiêm trọng của nhiễm trùng, khả năng dung nạp thuốc và chức năng thận của người bệnh.

Liều dùng ciprofloxacin ở người lớn thường dao động từ 250 mg đến 750 mg mỗi 12 giờ (đường uống) hoặc 200–400 mg mỗi 8–12 giờ (tiêm tĩnh mạch). Thời gian điều trị kéo dài từ 3 đến 14 ngày, tùy thuộc loại nhiễm trùng. Trường hợp bệnh than (anthrax) hoặc viêm tủy xương có thể cần điều trị kéo dài hơn. Dưới đây là bảng liều dùng tham khảo:

Loại nhiễm khuẩn	Liều uống	Liều IV	Thời gian
UTI không biến chứng	250–500 mg mỗi 12h	Không cần	3–7 ngày
Viêm bể thận	500–750 mg mỗi 12h	400 mg mỗi 12h	7–14 ngày
Viêm phổi	500–750 mg mỗi 12h	400 mg mỗi 8h	7–14 ngày
Tiêu chảy do vi khuẩn	500 mg mỗi 12h	Không cần	3–5 ngày

Ở bệnh nhân suy thận, cần hiệu chỉnh liều theo mức lọc cầu thận (eGFR) để tránh tích lũy thuốc gây độc. Ngoài ra, nên dùng ciprofloxacin cách xa bữa ăn có chứa sắt, canxi, magie hoặc các chất tạo phức chelate, vì chúng làm giảm sinh khả dụng của thuốc.

Tác dụng phụ và cảnh báo

Ciprofloxacin, như các fluoroquinolone khác, có thể gây ra nhiều tác dụng phụ, một số trong đó nghiêm trọng và không hồi phục. Tác dụng phụ thường gặp bao gồm:

• Buồn nôn, tiêu chảy, khó tiêu
• Đau đầu, chóng mặt, mất ngủ
• Phát ban nhẹ, ngứa

Các tác dụng phụ hiếm nhưng nghiêm trọng đã được FDA đưa vào hộp đen cảnh báo (black box warning) gồm:

• Viêm gân và đứt gân, đặc biệt gân Achilles
• Rối loạn thần kinh ngoại biên không hồi phục
• Ảo giác, lo âu, lú lẫn, động kinh
• Kéo dài QT, loạn nhịp thất

Những đối tượng nguy cơ cao gồm người cao tuổi, bệnh nhân ghép tạng, người dùng corticosteroid hoặc có tiền sử bệnh thần kinh. Thông tin đầy đủ có thể tham khảo tại FDA Drug Safety Updates – Fluoroquinolones.

Kháng ciprofloxacin

Kháng ciprofloxacin đang ngày càng trở thành vấn đề lớn trong thực hành lâm sàng. Nhiều chủng Escherichia coli gây nhiễm trùng tiểu và Neisseria gonorrhoeae gây lậu đã xuất hiện các đột biến gen làm mất nhạy cảm với thuốc. Một số cơ chế kháng thuốc chính bao gồm:

• Đột biến gen gyrA và parC: làm giảm ái lực của thuốc với enzyme đích
• Hoạt hóa bơm efflux: đẩy ciprofloxacin ra khỏi tế bào vi khuẩn
• Giảm tính thấm màng ngoài ở vi khuẩn gram âm

Theo ResistanceMap của CDDEP, tỉ lệ kháng ciprofloxacin ở E. coli đã vượt quá 30% tại nhiều quốc gia châu Á và Nam Mỹ. Do đó, việc sử dụng kháng sinh cần dựa trên xét nghiệm kháng sinh đồ khi có thể, và không dùng ciprofloxacin như lựa chọn đầu tiên trong các nhiễm trùng thường gặp nếu có lựa chọn thay thế.

Chống chỉ định và thận trọng

Ciprofloxacin chống chỉ định trong các trường hợp:

• Dị ứng với ciprofloxacin hoặc các fluoroquinolone khác
• Trẻ em dưới 18 tuổi, trừ một số chỉ định đặc biệt (xơ nang, than)
• Phụ nữ đang mang thai hoặc cho con bú

Một số tình huống cần thận trọng khi dùng:

• Tiền sử động kinh, co giật hoặc bệnh lý thần kinh trung ương
• Bệnh tim có nguy cơ loạn nhịp (hội chứng QT dài)
• Suy thận (cần hiệu chỉnh liều)

Ở trẻ em, việc sử dụng ciprofloxacin nên được giới hạn, do có bằng chứng thuốc có thể ảnh hưởng đến sụn khớp và sự phát triển xương. Tuy nhiên, trong một số tình huống bắt buộc, thuốc vẫn được sử dụng với liều và thời gian phù hợp, dưới giám sát y khoa nghiêm ngặt.

Tương tác thuốc

Ciprofloxacin tương tác với nhiều thuốc và chất bổ sung, ảnh hưởng đến sinh khả dụng hoặc làm tăng độc tính:

• Antacid chứa Al, Mg, Ca, Zn: giảm hấp thu ciprofloxacin nếu dùng cùng lúc
• Warfarin: tăng INR, nguy cơ xuất huyết
• Theophylline: tăng nồng độ huyết tương, gây co giật
• Thuốc kéo dài QT: tăng nguy cơ loạn nhịp (amiodarone, sotalol...)

Khuyến cáo nên dùng ciprofloxacin cách xa ít nhất 2 giờ so với các thuốc/viên bổ sung chứa sắt, kẽm, magie, hoặc sản phẩm từ sữa. Việc giám sát cẩn thận là cần thiết khi phối hợp thuốc trong điều trị dài ngày hoặc bệnh nhân đa bệnh lý.

Tài liệu tham khảo

1. FDA Drug Safety Communications – Fluoroquinolone antibiotics. https://www.fda.gov/drugs/drug-safety-and-availability/fda-updates-warnings-fluoroquinolone-antibiotics
2. CDC – Antibiotic Resistance Threats in the United States, 2019. https://www.cdc.gov/drugresistance/pdf/threats-report/2019-ar-threats-report-508.pdf
3. CDDEP ResistanceMap. Center for Disease Dynamics, Economics & Policy. https://resistancemap.cddep.org/
4. Lexicomp – Ciprofloxacin Monograph. Wolters Kluwer Health. Truy cập qua cơ sở dữ liệu y tế
5. CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. Clinical and Laboratory Standards Institute. 2022.