Kháng kháng sinh là gì? Các công bố khoa học về Kháng kháng sinh

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 công trình này, chúng tôi đã thiết kế và phát triển hai công cụ Web dễ sử dụng cho phép tính toán trong môi trường máy tính phát hiện và xác định đặc điểm của chuỗi gen toàn bộ bộ gen (WGS) và dữ liệu chuỗi toàn bộ plasmid từ các thành viên của họ Enterobacteriaceae . Các công cụ này sẽ giúp cho việc định kiểu khuẩn dựa trên bản nháp của bộ gen của các loài đa kháng thuốc thuộc họ Enterobacteriaceae bằng cách phát hiện nhanh chóng các loại plasmid đã biết. Các chuỗi replicon từ 559 plasmid đã được giải mã toàn bộ liên quan đến họ Enterobacteriaceae trong cơ sở dữ liệu nucleotide của NCBI đã được thu thập để tạo cơ sở dữ liệu đồng thuận tích hợp vào công cụ Web gọi là PlasmidFinder, có thể được dùng để phân tích trình tự replicon từ dữ liệu trình tự plasmid thô, nhóm contig, hoặc được lắp ráp hoàn chỉnh và đóng gói. Cơ sở dữ liệu PlasmidFinder hiện bao gồm 116 chuỗi replicon phù hợp với ít nhất 80% độ tương đồng nucleotide với tất cả các chuỗi replicon được xác định trong 559 plasmid đã được giải mã toàn bộ. Đối với phân tích Đa Vị trí Trình tự Plasmid (pMLST), một cơ sở dữ liệu được cập nhật hàng tuần đã được tạo ra từ www.pubmlst.org và được tích hợp vào một công cụ Web gọi là pMLST. Cả hai cơ sở dữ liệu đã được đánh giá bằng cách sử dụng các bộ gen nháp từ một bộ sưu tập của các chủng Salmonella enterica serovar Typhimurium. PlasmidFinder đã xác định tổng cộng 103 replicon và từ không đến năm replicon trong mỗi bộ gen nháp của S . Typhimurium đã được thử nghiệm. Công cụ web pMLST đã có thể xác định phân nhóm dữ liệu trình tự gen của plasmid, tiết lộ cả các loại trình tự plasmid đã biết (STs) và các alen mới cũng như các biến thể ST. Kết luận, thử nghiệm của hai công cụ Web này sử dụng cả trình tự plasmid lắp ráp hoàn chỉnh và các bộ gen nháp tạo ra từ WGS cho thấy khả năng phát hiện một loạt các loại plasmid thường liên quan đến kháng kháng sinh trong các tác nhân gây bệnh vi khuẩn có ý nghĩa lâm sàng.

Các protein và peptide độc tố tan trong nước-màng được sử dụng trong hệ thống phòng thủ và tấn công của tất cả các sinh vật, bao gồm cả thực vật và con người. Một nhóm chính bao gồm các peptide kháng khuẩn, hoạt động như một hệ thống phòng thủ không đặc hiệu bổ sung cho phản ứng miễn dịch trung gian tế bào rất đặc hiệu. Sự gia tăng kháng thuốc của vi khuẩn đối với kháng sinh thông thường đã kích thích việc phân lập và đặc trưng hóa nhiều peptide kháng khuẩn với tiềm năng sử dụng làm kháng sinh mới nhắm mục tiêu. Việc phát hiện hàng ngàn peptide kháng khuẩn có độ dài và trình tự biến đổi, tất cả đều có hoạt tính ở nồng độ tương tự, cho thấy cơ chế tổng quát để tiêu diệt vi khuẩn thay vì cơ chế cụ thể yêu cầu cấu trúc hoạt động ưa thích. Cơ chế này phù hợp với "mô hình thảm" (carpet model) không yêu cầu bất kỳ cấu trúc hoặc trình tự cụ thể nào. Có vẻ như khi có sự cân bằng thích hợp giữa tính kỵ nước và điện tích dương ròng, các peptide sẽ có hoạt tính trên vi khuẩn. Tuy nhiên, hoạt tính chọn lọc cũng phụ thuộc vào các tham số khác, như thể tích phân tử, cấu trúc của nó, và trạng thái oligomer trong dung dịch và màng. Hơn nữa, mặc dù nhiều nghiên cứu hỗ trợ rằng sự tổn thương màng vi khuẩn là một sự kiện gây chết cho vi khuẩn, nhưng các nghiên cứu khác chỉ ra một cơ chế đa va chạm, trong đó peptide liên kết với nhiều mục tiêu khác nhau trong vùng chất nguyên sinh của vi khuẩn.

Klebsiella pneumoniae đang nhanh chóng trở nên không thể điều trị bằng cách sử dụng các loại kháng sinh hàng đầu. Điều này đặc biệt gây phiền toái trong các bệnh viện, nơi nó gây ra một loạt các nhiễm khuẩn cấp tính. Để tiếp cận việc kiểm soát vi khuẩn này, đầu tiên chúng ta cần xác định đó là gì và nó biến đổi di truyền như thế nào. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xác định các chuỗi DNA của các mẫu K. pneumoniae trên toàn thế giới và trình bày một phân tích chi tiết về các dữ liệu này. Chúng tôi cho thấy có một phổ rộng về sự đa dạng, bao gồm sự biến đổi trong các chuỗi được chia sẻ và sự thu được và mất đi của toàn bộ gen. Sử dụng bản thiết kế chi tiết này, chúng tôi cho thấy có sự kết hợp chưa được công nhận giữa sự sở hữu các hồ sơ gen cụ thể liên quan đến độc lực và kháng thuốc kháng sinh và các kết cục bệnh khác nhau được thấy ở K. pneumoniae.

▪ Tóm tắt: Bacillus thuringiensis (Bt) là một nguồn protein diệt côn trùng quý giá, được sử dụng trong các công thức phun thông thường và trong các loại cây trồng chuyển gen. Đây là lựa chọn thay thế đầy hứa hẹn nhất cho thuốc trừ sâu tổng hợp. Tuy nhiên, sự phát triển của sức đề kháng trong quần thể côn trùng là một mối đe dọa nghiêm trọng đối với công nghệ này. Cho đến nay, chỉ có một loài côn trùng phát triển đáng kể khả năng kháng cự trên thực địa, nhưng các thí nghiệm chọn lọc trong phòng thí nghiệm đã cho thấy tiềm năng cao của các loài khác trong việc phát triển khả năng kháng cự Bt. Chúng tôi đã tổng hợp kiến thức hiện nay về các cơ chế sinh hóa và di truyền của sự kháng cự đối với sản phẩm Bt và các protein tinh thể diệt côn trùng. Việc hiểu biết về cơ sở sinh hóa và di truyền của sự kháng cự Bt có thể giúp thiết kế các chiến lược quản lý phù hợp nhằm trì hoãn hoặc giảm sự phát triển của khả năng kháng cự trong quần thể côn trùng.

1. Curcumin là thành phần hoạt tính của gia vị nghệ và đã được tiêu dùng cho mục đích y học từ hàng nghìn năm nay. Khoa học hiện đại đã chỉ ra rằng curcumin điều chỉnh nhiều phân tử tín hiệu khác nhau, bao gồm các phân tử gây viêm, yếu tố phiên mã, enzym, protein kinase, protein reductase, protein mang, protein giúp tế bào sống sót, protein kháng thuốc, phân tử bám dính, yếu tố tăng trưởng, thụ thể, protein điều hòa chu kỳ tế bào, chemokine, DNA, RNA và ion kim loại.

2. Với khả năng của polyphenol này trong việc điều chỉnh nhiều phân tử tín hiệu khác nhau, curcumin đã được báo cáo là có những hoạt động đa diện. Đầu tiên được chứng minh có hoạt động kháng khuẩn vào năm 1949, kể từ đó curcumin đã được chứng minh có tính kháng viêm, chống oxy hóa, kích thích tế bào tự hủy, ngăn ngừa hóa chất, hóa trị liệu, chống tăng trưởng, phục hồi vết thương, giảm đau, chống ký sinh trùng và chống sốt rét. Nghiên cứu trên động vật đã gợi ý rằng curcumin có thể hiệu quả chống lại một loạt bệnh tật ở người, bao gồm tiểu đường, béo phì, các rối loạn thần kinh và tâm thần và ung thư, cũng như các bệnh mạn tính ảnh hưởng đến mắt, phổi, gan, thận và hệ tiêu hóa và tim mạch."

3. Mặc dù đã có nhiều thử nghiệm lâm sàng đánh giá tính an toàn và hiệu quả của curcumin đối với các bệnh tật ở người đã hoàn thành, những thử nghiệm khác vẫn đang tiếp diễn. Hơn nữa, curcumin được sử dụng như một thực phẩm chức năng ở nhiều nước, bao gồm Ấn Độ, Nhật Bản, Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc, Hàn Quốc, Thổ Nhĩ Kỳ, Nam Phi, Nepal và Pakistan. Mặc dù giá thành rẻ, có vẻ được dung nạp tốt và có tiềm năng hoạt động, curcumin không được phê duyệt để điều trị bất kỳ bệnh nào ở người."

4. Trong bài báo này, chúng tôi thảo luận về sự phát hiện và các hoạt động sinh học chính của curcumin, với sự nhấn mạnh đặc biệt vào hoạt động của nó ở cấp độ phân tử và tế bào, cũng như ở động vật và con người."

Hai mươi bốn dòng vi khuẩn Staph. pyogenes (chín dòng nhạy cảm với penicillin và chín dòng có khả năng phá hủy penicillin) đã được nuôi cấy qua 40 đến 50 lần trên bề mặt đĩa Celbenin¹.

Tất cả các dòng vi khuẩn đều phát triển khả năng kháng lại Celbenin và tám dòng (bốn dòng nhạy cảm với penicillin và bốn dòng có khả năng phá hủy penicillin) có thể phát triển trong môi trường chứa 100 μg/ml Celbenin hoặc cao hơn. Sự kháng thuốc này thuộc kiểu kháng thuốc có khả năng chịu đựng và không có văn hóa nào làm bất hoạt Celbenin. Có sự gia tăng liên quan trong khả năng chịu đựng với benzyl penicillin.

Các dòng vi khuẩn có khả năng kháng Celbenin cao được tách ra từ các chủng staphylococci phá hủy penicillin hoàn toàn khác biệt với những dòng từ các chủng nhạy cảm với penicillin, cũng như với các staphylococci có khả năng chịu đựng penicillin G được tách ra in vitro, bởi vì chúng vẫn giữ được các đặc điểm văn hóa, hoạt tính đông tụ và hoạt tính hủy huyết, cùng với độ độc lực trên chuột của các dòng mẹ, và mức độ kháng thuốc vẫn ổn định sau nhiều lần nuôi cấy trong môi trường không có Celbenin.

Ba dòng vi khuẩn kháng Celbenin xảy ra tự nhiên của Staph. pyogenes tách ra từ các quá trình nhiễm trùng cũng đã được nghiên cứu. Cả ba dòng đều phát triển mạnh mẽ trong nồng độ Celbenin lên đến 12,5 μg/ml nhưng rất kém trong các nồng độ cao hơn.

Ý nghĩa khả thi của những phát hiện này sẽ được thảo luận.

Các nhiễm trùng do vi khuẩn Gram âm kháng đa thuốc (MDR) đại diện cho một vấn đề sức khỏe toàn cầu chính. Các kháng sinh polymyxin như colistin đã tái xuất hiện như là liệu pháp kháng khuẩn cuối cùng hiệu quả chống lại các mầm bệnh Gram âm kháng đa thuốc, bao gồm Acinetobacter baumannii . Ở đây chúng tôi cho thấy rằng A. baumannii có thể nhanh chóng phát triển khả năng kháng lại các kháng sinh polymyxin bằng việc mất hoàn toàn mục tiêu kết nối ban đầu, thành phần lipid A của lipopolysaccharide (LPS), đã được coi là quan trọng trong việc duy trì sự sống của vi khuẩn Gram âm. Chúng tôi đã đặc trưng 13 dẫn xuất kháng colistin độc lập của chủng loại A. baumannii ATCC 19606 và cho thấy rằng tất cả đều chứa đột biến trong một trong ba gen đầu tiên của đường sinh tổng hợp lipid A: lpxA , lpxC , và lpxD . Tất cả các đột biến này đều dẫn đến việc mất hoàn toàn sản xuất LPS. Hơn nữa, chúng tôi đã cho thấy việc mất LPS xảy ra trong một chủng lâm sàng kháng colistin của A. baumannii . Đây là báo cáo đầu tiên về một vi khuẩn Gram âm thiếu lipopolysaccharide xảy ra một cách tự nhiên.

Trong bối cảnh ngày càng xuất hiện nhiều tác nhân vi khuẩn Gram âm kháng đa kháng sinh và sự thiếu hụt các thuốc mới để điều trị các nhiễm trùng này, colistin (được sử dụng dưới dạng tiền dược không hoạt động là colistin methanesulfonate [CMS]) đã nổi lên như một lựa chọn điều trị, đặc biệt cho các bệnh nhân nặng. Có rất ít dữ liệu dược động học (PK) sẵn có để hướng dẫn liều lượng cho bệnh nhân nặng, bao gồm cả những bệnh nhân đang điều trị thay thế thận. Trong một nghiên cứu đang tiến hành phát triển mô hình PK dân số cho CMS và colistin, đến nay đã có 105 bệnh nhân được nghiên cứu; bao gồm 12 bệnh nhân chạy thận nhân tạo và 4 bệnh nhân đang điều trị thay thế thận liên tục. Đối với các bệnh nhân không điều trị thay thế thận, có sự khác biệt lớn về mức lọc creatinine, dao động từ 3 đến 169 ml/phút/1,73 m ². Mỗi bệnh nhân được điều trị bằng liệu trình dosacgi chọn lựa của bác sĩ, và 8 mẫu máu cho phân tích PK được thu thập trong khoảng liều lượng vào ngày 3 hoặc 4 của liệu trình điều trị. Mô hình PK tuyến tính với hai ngăn cho CMS và một ngăn cho colistin hình thành mô tả tốt nhất dữ liệu. Các yếu tố tham số bao gồm mức lọc creatinine đối với tổng độ thanh thải CMS và colistin, cũng như trọng lượng cơ thể đối với thể tích trung tâm của CMS. Các ước lượng tham số do mô hình cung cấp được sử dụng để đưa ra các gợi ý về cách khởi đầu và duy trì liều lượng cho các loại bệnh nhân khác nhau, bao gồm cả những người chạy thận nhân tạo và điều trị thay thế thận liên tục. Dựa trên hiểu biết hiện tại của chúng tôi về quan hệ PK và dược động lực của colistin, colistin có thể được sử dụng hiệu quả nhất như một phần của một liệu pháp kết hợp rất tích cực, đặc biệt là cho bệnh nhân có chức năng thận từ trung bình đến tốt và/hoặc cho các vi sinh vật có MIC ≥1,0 mg/lít.