Kháng khuẩn là gì? Các công bố khoa học về Kháng khuẩn

Vi khuẩn bám vào bề mặt và tập hợp lại trong một ma trận polyme giàu nước do chúng tự tổng hợp để tạo thành màng sinh học. Sự hình thành các cộng đồng bám đậu này và khả năng kháng kháng sinh khiến chúng trở thành nguyên nhân gốc rễ của nhiều bệnh nhiễm trùng vi khuẩn dai dẳng và mãn tính. Nghiên cứu về màng sinh học đã tiết lộ các nhóm tế bào biệt hóa, kết cấu với các thuộc tính cộng đồng. Những tiến bộ gần đây trong việc hiểu cơ sở di truyền và phân tử của hành vi cộng đồng vi khuẩn chỉ ra những mục tiêu trị liệu mới có thể cung cấp một giải pháp để kiểm soát nhiễm trùng do màng sinh học.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra các đặc tính kháng khuẩn của các hạt nano bạc có hình dạng khác nhau chống lại vi khuẩn gram âm Escherichia coli , cả trong hệ thống lỏng và trên đĩa thạch. Hình ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua lọc năng lượng cho thấy sự thay đổi đáng kể trong màng tế bào sau khi xử lý, dẫn đến cái chết của tế bào. Các tấm nanobạc tam giác cụt với mặt phẳng mạng {111} làm mặt phẳng cơ bản thể hiện tác động tiêu diệt sinh học mạnh nhất, so với các hạt nano hình cầu và hình que và với Ag ⁺ (dưới dạng AgNO ₃ ). Đề xuất rằng kích thước nano và sự xuất hiện của mặt phẳng {111} kết hợp để thúc đẩy thuộc tính tiêu diệt sinh vật này. Theo chúng tôi biết, đây là nghiên cứu so sánh đầu tiên về tính chất diệt khuẩn của các hạt nano bạc có hình dạng khác nhau, và các kết quả của chúng tôi chứng minh rằng các hạt nano bạc tương tác phụ thuộc vào hình dạng với vi khuẩn gram âm E. coli .

Trong các phản ứng miễn dịch tự nhiên, kích hoạt thụ thể giống Toll (TLRs) kích hoạt trực tiếp hoạt động kháng khuẩn chống lại vi khuẩn nội bào, trong đó ở chuột nhưng không ở người, được truyền dẫn chủ yếu bởi nitric oxide. Chúng tôi báo cáo rằng kích hoạt TLR ở đại thực bào người làm tăng cường biểu hiện thụ thể vitamin D và các gen vitamin D-1-hydroxylase, dẫn đến việc tăng cường peptide kháng khuẩn cathelicidin và tiêu diệt Mycobacterium tuberculosis nội bào. Chúng tôi cũng quan sát thấy rằng huyết thanh từ các cá nhân người Mỹ gốc Phi, được biết đến là dễ bị mắc bệnh lao, có lượng 25-hydroxyvitamin D thấp và không hiệu quả trong việc hỗ trợ sự tăng cường RNA thông tin của cathelicidin. Những dữ liệu này ủng hộ mối liên kết giữa TLRs và miễn dịch tự nhiên trung gian vitamin D, và gợi ý rằng sự khác biệt trong khả năng của các quần thể người sản xuất vitamin D có thể góp phần vào tình trạng dễ bị nhiễm trùng vi khuẩn.

Tỉ lệ sống sót, p, của một mẫu cấy được đo của Staph. aureus trong một thể tích tiêu chuẩn của máu đã được loại bỏ tiểu cầu, là một thước đo định lượng đáng tin cậy của sức mạnh diệt khuẩn của máu. Số lượng vi sinh vật sống trong mẫu cấy và trong hỗn hợp máu-khuẩn có thể được ước tính với độ chính xác cần thiết bằng cách đếm số lượng thuộc địa phát triển từ các thể tích đo được của chất lỏng được cho lên bề mặt của môi trường rắn. Agar Fildes là môi trường thích hợp nhất cho việc đếm số lượng sống trên bề mặt này, và nó được chọn dựa trên bốn tiêu chí; trong số các môi trường đã thử nghiệm, nó cho số lượng cao nhất, và số lượng này phù hợp nhất với chuỗi Poisson; và trên đó, kích thước thuộc địa trung bình là tối đa, và hệ số biến thiên kích thước thuộc địa là tối thiểu. Trên môi trường này, sự phù hợp chặt chẽ của các giá trị đếm riêng lẻ với chuỗi Poisson cho phép xác định sai số chuẩn của tỉ lệ sống sót từ một sự giản lược của biểu thức tổng quát cho sai số chuẩn của một tỉ lệ.

Số lượng thuộc địa phát triển từ một mẫu hỗn hợp máu-khuẩn có thể bị giảm, không phải do việc tiêu diệt từng vi khuẩn, mà là do sự kết tụ của chúng, hoặc bởi các agglutinin trong máu, hoặc trong bào tương của các bạch cầu có khả năng thực bào nhưng không diệt khuẩn. Có vẻ như những cơ chế này khó có khả năng hoạt động trong hỗn hợp máu-khuẩn có chứa một số lượng vi sinh vật tương đối ít; trong những hỗn hợp như vậy, tỉ lệ sống sót chỉ phản ánh sức mạnh diệt khuẩn.

Tài liệu này cập nhật và mở rộng Hướng dẫn về Sốt và Thiếu máu Bạch cầu của Hiệp hội Bệnh truyền nhiễm Hoa Kỳ (IDSA) được công bố năm 1997 và lần đầu được cập nhật vào năm 2002. Hướng dẫn này được tạo ra nhằm hỗ trợ việc sử dụng các tác nhân kháng khuẩn trong việc quản lý bệnh nhân bị ung thư có triệu chứng sốt và thiếu máu bạch cầu do hoá trị liệu gây ra.

Các tiến bộ gần đây trong phát triển và công nghệ thuốc kháng khuẩn, kết quả thử nghiệm lâm sàng và kinh nghiệm lâm sàng phong phú đã cung cấp thông tin cho các phương pháp và khuyến nghị trong tài liệu này. Kể từ lần cập nhật trước vào năm 2002, chúng tôi đã có định nghĩa rõ ràng hơn về các nhóm bệnh nhân ung thư có thể được hưởng lợi nhiều nhất từ việc phòng ngừa bằng kháng sinh, kháng nấm và kháng virut. Hơn nữa, việc phân loại bệnh nhân thiếu máu bạch cầu thành nhóm nguy cơ cao và nguy cơ thấp đối với nhiễm trùng dựa trên triệu chứng lâm sàng, loại ung thư nền, loại liệu pháp và các bệnh phối hợp đã trở nên thiết yếu trong thuật toán điều trị. Phân loại nguy cơ được khuyến nghị là điểm khởi đầu cho việc quản lý bệnh nhân có sốt và thiếu máu bạch cầu. Ngoài ra, việc phát hiện sớm các nhiễm trùng nấm xâm lấn đã dẫn đến tranh luận về việc sử dụng tối ưu liệu pháp kháng nấm thực nghiệm hay dự phòng, mặc dù các thuật toán vẫn đang tiếp tục phát triển.

Những điều không thay đổi là chỉ định cho liệu pháp kháng sinh thực nghiệm ngay lập tức. Điều này vẫn đúng rằng tất cả bệnh nhân có triệu chứng sốt và thiếu máu bạch cầu cần được điều trị nhanh chóng và toàn diện bằng kháng sinh để điều trị cả các tác nhân gram dương và gram âm.

Cuối cùng, chúng tôi lưu ý rằng tất cả các thành viên Ban cố vấn đều đến từ các tổ chức ở Hoa Kỳ hoặc Canada; do đó, những hướng dẫn này được phát triển trong bối cảnh thực hành ở Bắc Mỹ. Một số khuyến nghị có thể không áp dụng nhiều ở những nơi khác bên ngoài Bắc Mỹ, nơi có sự khác biệt về kháng sinh có sẵn, các tác nhân gây bệnh chính và/hoặc điều kiện kinh tế liên quan đến chăm sóc sức khỏe. Dù ở đâu, sự cảnh giác lâm sàng và điều trị ngay lập tức là chìa khóa chung để quản lý bệnh nhân thiếu máu bạch cầu có sốt và/hoặc nhiễm trùng.

Tinh bột kháng (RS) là tinh bột và các sản phẩm tiêu hoá trong ruột non đi vào ruột già. Điều này xảy ra vì nhiều lý do bao gồm cấu trúc hóa học, nấu chín thực phẩm, biến đổi hóa học và quá trình nhai thức ăn. Vi khuẩn đường ruột ở người lên men RS và polyme không phải tinh bột (NSP; thành phần chính của chất xơ thực phẩm) thành các axit béo chuỗi ngắn (SCFA), chủ yếu là axetat, propionat và butyrate. SCFA kích thích lưu lượng máu và sự hấp thụ điện giải và chất lỏng trong ruột kết. Butyrate là nguồn dinh dưỡng ưa thích cho các tế bào ruột kết và dường như thúc đẩy kiểu hình bình thường trong các tế bào này. Quá trình lên men một số loại RS có lợi cho việc sản xuất butyrate. Việc đo lường quá trình lên men của ruột kết ở người là khó khăn, và các phương pháp đo gián tiếp (ví dụ, mẫu phân) hoặc mô hình động vật đã được sử dụng. Trong số này, chuột có vẻ có giá trị hạn chế, và lợn hoặc chó được ưu tiên hơn. RS hiệu quả trong việc cải thiện khối lượng phân kém hơn NSP, nhưng dữ liệu dịch tễ học cho thấy nó bảo vệ tốt hơn chống lại ung thư đại tràng, có thể qua butyrate. RS là một loại prebiotic, nhưng hiểu biết về các tương tác khác của nó với vi sinh vật còn hạn chế. Sự đóng góp của RS vào quá trình lên men và sinh lý ruột kết dường như lớn hơn so với NSP. Tuy nhiên, việc thiếu một quy trình phân tích chung được chấp nhận để đáp ứng các ảnh hưởng chính đến RS vẫn chưa được xác lập.

Thực vật và động vật kích hoạt cơ chế phòng thủ sau khi nhận ra các vẫn đáng phân tử liên quan đến mầm bệnh (PAMPs) như flagellin của vi khuẩn. Ở Arabidopsis , việc nhận biết flagellin làm tăng khả năng kháng lại vi khuẩn Pseudomonas syringae , mặc dù cơ chế phân tử liên quan vẫn chưa rõ ràng. Tại đây, chúng tôi cho thấy rằng một peptide có nguồn gốc từ flagellin kích thích một microRNA (miRNA) của thực vật điều tiết tiêu cực các mRNA cho các thụ thể auxin loại F-box như TIR1, AFB2 và AFB3. Sự ức chế tín hiệu auxin hạn chế sự phát triển của P. syringae , ám chỉ auxin có liên quan đến sự nhạy cảm với bệnh và sự ức chế dẫn truyền tín hiệu auxin do miRNA gây ra trong khả năng kháng bệnh.

Trong nghiên cứu hiện tại, chúng tôi báo cáo về việc chuẩn bị các hạt nano bạc trong khoảng 10–15 nm với độ ổn định tăng cường và khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ hơn. Hình thái của các hạt nano được xác định bằng kính hiển vi điện tử truyền qua. Hiệu ứng kháng khuẩn của các hạt nano bạc được sử dụng trong nghiên cứu này được phát hiện là mạnh mẽ hơn nhiều so với các báo cáo trước đây. Hiệu ứng này phụ thuộc vào liều lượng và rõ ràng hơn đối với vi khuẩn gram âm so với vi khuẩn gram dương. Mặc dù sự ly giải tế bào vi khuẩn có thể là một trong những lý do cho tính chất kháng khuẩn được quan sát, nhưng các hạt nano cũng đã điều chỉnh hồ sơ phosphotyrosine của các peptide vi khuẩn tiềm năng, điều này có thể ảnh hưởng đến sự truyền tín hiệu vi khuẩn và ức chế sự phát triển của chúng.