Xin chào các anh chị em Đồng Điệu,

Mình tên là Lê Duy Kiên aka. Kiên Sinh, tốt nghiệp Cử nhân ngành CNSH (hệ Chất lượng cao) thuộc trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TP.HCM). Hôm nay Kiên lại tiếp tục lên đây chém gió cùng cả nhà, mong những kiến thức này hữu ích cho ae Đồng Điệu.

Kháng kháng sinh - cụm từ này giờ đây xuất hiện nhan nhản khắp nơi, từ mạng xã hội đến các phương tiện truyền thông, đến mức đôi khi ta quên mất sự nghiêm trọng thực sự của nó.Thử tưởng tượng nhé, một ngày nào đó, chỉ một vết đứt tay bé xíu cũng có thể cướp đi mạng sống của bạn. Nghe có vẻ khó tin, nhưng đó hoàn toàn có thể là sự thật nếu chúng ta không hành động ngay bây giờ.

Kể từ khi penicillin - loại kháng sinh đầu tiên - được phát hiện vào năm 1928, chưa đầy một thế kỷ sau, tình trạng kháng kháng sinh đã trở nên đáng báo động. Ngay lúc này, với những chủng khuẩn phổ biến như E. coli (trong đường ruột) hay Salmonella (gây bệnh đường ruột và có trong thịt ôi), cứ 5 con vi khuẩn thì có ít nhất 1 con kháng thuốc.

Tình hình đáng ngại này khiến Kiên không khỏi lo lắng. Liệu chúng ta có đang đánh mất dần "vũ khí" quan trọng nhất trong cuộc chiến chống lại bệnh tật?Và câu chuyện về colistin mà Kiên sắp kể dưới đây cũng là một ví dụ tương tự - minh chứng điển hình cho sự bất cẩn trong việc quản lý kháng sinh, dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng không chỉ đối với sức khỏe cộng đồng mà còn đe dọa tương lai y học.

__________________________

Tầm quan trọng của colistin

Colistin (còn gọi là polymyxin E), một trong những loại kháng sinh mạnh nhất thuộc nhóm polymyxin, được mệnh danh là "phòng tuyến cuối cùng" trong cuộc chiến chống lại các vi khuẩn đa kháng thuốc.

Từ những năm 1950, Colistin đã đóng vai trò quan trọng trong việc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn nghiêm trọng do vi khuẩn Gram âm, như Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii và Pseudomonas aeruginosa.

Trong bối cảnh kháng thuốc đang gia tăng, Colistin được xem như "lá bài cuối cùng" giúp cứu sống bệnh nhân khi các kháng sinh khác thất bại.

Tổng quan về colistin

Colistin được chiết xuất từ vi khuẩn Bacillus polymyxa. Đây là một loại kháng sinh hoạt động chủ yếu trên vi khuẩn Gram âm bằng cách phá hủy màng tế bào, khiến chúng không thể duy trì cấu trúc và chức năng sống.Cấu trúc của Colistin gồm 3 phần:

a. Vòng heptapeptid: Trung tâm cấu trúc và chức năng liên kết

Vòng heptapeptid, thành phần trung tâm trong cấu trúc của Colistin, là một chuỗi gồm bảy amino acid được liên kết theo dạng vòng. Vòng này chịu trách nhiệm cho tính ổn định của phân tử và khả năng tương tác với các thành phần hóa học khác.

Đặc biệt, các amino acid mang điện tích dương trong vòng này có khả năng liên kết với lipid A, một thành phần quan trọng trong lipopolysaccharide (LPS) của màng ngoài vi khuẩn Gram âm.

b. Chuỗi exocyclic: Cầu nối linh hoạt và tính linh động

Chuỗi exocyclic đóng vai trò là cầu nối linh hoạt giúp phân tử Colistin tương tác tốt hơn với màng vi khuẩn. Chuỗi này giúp tăng cường khả năng thâm nhập của Colistin vào màng ngoài, đồng thời cung cấp sự linh hoạt cần thiết để thích nghi với các thay đổi trong cấu trúc lipid A của vi khuẩn.

c. Đuôi acid béo: Công cụ phá vỡ màng vi khuẩn

Đuôi acid béo, một chuỗi kỵ nước dài gắn liền với Colistin, chịu trách nhiệm chính trong việc phá vỡ màng ngoài của vi khuẩn. Phần này chèn sâu vào lớp lipid kép của màng vi khuẩn, làm suy yếu cấu trúc màng, tạo lỗ hổng và gây rò rỉ các ion và phân tử nhỏ.

Hệ quả là vi khuẩn bị mất cân bằng áp suất thẩm thấu và không thể duy trì sự sống. Đuôi acid béo cũng giúp Colistin tăng khả năng bám dính lên bề mặt vi khuẩn, làm tăng hiệu quả kháng khuẩn.

Hoạt tính cao đi kèm với độc lực cao

Colistin, dù là "phòng tuyến cuối cùng" trong điều trị nhiễm khuẩn Gram âm đa kháng thuốc, lại được biết đến với độc tính cao, đặc biệt là đối với thận và hệ thần kinh. Nguyên nhân của độc tính này nằm ở cơ chế tác động của Colistin và cách nó tương tác với các tế bào của cơ thể con người.

a. Cơ chế không chọn lọc đối với màng tế bào động vật

Cơ chế chính của Colistin là phá vỡ màng ngoài của vi khuẩn Gram âm bằng cách tương tác với lipid A trong màng ngoài.

Tuy nhiên, lipid A có cấu trúc tương tự phospholipid trong màng tế bào động vật, đặc biệt là tế bào thận và tế bào thần kinh. Do đó, Colistin không hoàn toàn chọn lọc và có thể gây tổn thương màng tế bào của người, dẫn đến tình trạng độc tính. Khi màng tế bào bị phá hủy, các ion và chất dinh dưỡng quan trọng bị rò rỉ, gây tổn thương và thậm chí là chết tế bào.

b. Khả năng tích tụ và chuyển đổi trong cơ thể

Colistin được sử dụng dưới dạng tiền thuốc là colistin methanesulfonate (CMS), một dạng ít độc hơn. Tuy nhiên, CMS sau khi vào cơ thể sẽ chuyển đổi chậm thành dạng hoạt động Colistin.Nếu chức năng thận suy giảm, quá trình bài tiết CMS và Colistin bị chậm lại, dẫn đến tích tụ Colistin trong cơ thể và tăng nguy cơ độc tính.

Độc tính của Colistin cũng phụ thuộc nhiều vào liều lượng và thời gian điều trị.Chính hoạt tính kháng khuẩn cao, cùng với độc lực cao đã khiến Colistin được xếp vào "phòng tuyến cuối cùng", là hy vọng sống cuối cùng của các bệnh nhân nhiễm khuẩn kháng thuốc.

Thực trạng lạm dụng Colistin

Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến việc mất hiệu quả của Colistin là sự lạm dụng kháng sinh này trong cả y tế và nông nghiệp. Trong lĩnh vực y tế, Colistin thường được sử dụng rộng rãi để điều trị các ca bệnh nặng mà không cân nhắc đúng mức đến nguy cơ kháng thuốc. Đặc biệt, tại các quốc gia đang phát triển, nơi việc quản lý và kiểm soát sử dụng kháng sinh còn hạn chế, Colistin trở thành một lựa chọn dễ dàng do giá thành thấp và khả năng hiệu quả tức thì.

Không dừng lại ở y tế, Colistin còn được sử dụng phổ biến trong ngành chăn nuôi, đặc biệt để kích thích tăng trưởng và phòng ngừa bệnh ở động vật. Các nghiên cứu chỉ ra rằng việc trộn Colistin vào thức ăn gia súc đã góp phần tạo điều kiện cho vi khuẩn trong động vật phát triển khả năng kháng thuốc.

Việc lan truyền gen kháng thuốc mcr-1, lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2015 tại Trung Quốc, chính là hệ quả trực tiếp của việc sử dụng Colistin trong nông nghiệp. Gen này không chỉ giới hạn ở động vật mà còn lây lan sang vi khuẩn gây bệnh trên người, làm giảm đáng kể hiệu quả điều trị.

Gen mcr-1 (mobilized colistin resistance-1) được phát hiện lần đầu vào năm 2015 và đại diện cho một bước ngoặt nguy hiểm trong sự lan truyền kháng Colistin. Gen này mã hóa một enzym thuộc họ phosphoethanolamine transferase, làm biến đổi cấu trúc của lipid A trong lipopolysaccharide (LPS) của màng ngoài vi khuẩn Gram âm, từ đó làm giảm ái lực liên kết của Colistin với màng ngoài của vi khuẩn.

Hậu quả: Sự xuất hiện của các siêu vi khuẩn

Hậu quả nghiêm trọng nhất của sự lạm dụng Colistin là sự xuất hiện và lan rộng của các vi khuẩn kháng Colistin - thường được gọi là "siêu khuẩn" (superbugs). Những vi khuẩn này không chỉ kháng với Colistin mà còn kháng với hầu hết các loại kháng sinh khác, khiến việc điều trị trở nên cực kỳ khó khăn, nếu không muốn nói là bất khả thi. Một số báo cáo y tế đã ghi nhận tỷ lệ tử vong cao đáng kể ở những bệnh nhân nhiễm vi khuẩn kháng Colistin.

Không chỉ ảnh hưởng đến y tế, vấn đề này còn đặt ra nguy cơ lan truyền rộng rãi trong cộng đồng. Việc gen kháng thuốc có thể truyền ngang (horizontal gene transfer) giữa các loài vi khuẩn làm gia tăng tốc độ kháng thuốc trên quy mô toàn cầu. Đây không chỉ là một thách thức về mặt khoa học mà còn là một cuộc khủng hoảng đối với hệ thống y tế và kinh tế của các quốc gia.

Hướng đi để bảo vệ "phòng tuyến cuối cùng"

Câu chuyện về Colistin nhấn mạnh sự cần thiết của việc áp dụng các chiến lược toàn diện nhằm kiểm soát kháng thuốc. Trước hết, cần thúc đẩy việc quản lý kháng sinh thông qua chính sách và quy định nghiêm ngặt hơn, đặc biệt là trong nông nghiệp. Một số quốc gia như Liên minh châu Âu đã cấm hoàn toàn việc sử dụng kháng sinh làm chất kích thích tăng trưởng trong chăn nuôi. Đây là một hướng đi mà các quốc gia khác cần học hỏi.

Trong y tế, việc nâng cao nhận thức về nguy cơ kháng thuốc cần được phổ biến rộng rãi hơn đến cộng đồng và đội ngũ y tế. Các chương trình giáo dục về cách sử dụng kháng sinh hợp lý, kết hợp với việc phát triển các phương pháp chẩn đoán nhanh, sẽ giúp hạn chế việc sử dụng Colistin bừa bãi.

Đồng thời, đầu tư vào nghiên cứu phát triển các loại kháng sinh mới và các phương pháp điều trị thay thế như liệu pháp thể thực khuẩn (phage therapy) có thể giúp giảm áp lực sử dụng Colistin.

Cuối cùng, sự hợp tác quốc tế là yếu tố then chốt để giải quyết vấn đề kháng thuốc. Các tổ chức toàn cầu như WHO, FAO và OIE cần tiếp tục phối hợp chặt chẽ để theo dõi và ngăn chặn sự lây lan của gen kháng thuốc trên quy mô toàn cầu.

Tạm kết

Câu chuyện về Colistin là một lời cảnh báo nghiêm khắc về cách con người đánh mất "phòng tuyến cuối cùng" của mình trước vi khuẩn. Và có thể không chỉ diễn ra với mỗi Colistin, nếu sự lạm dụng kháng sinh vẫn còn tiếp diễn như hiện tại.

Đây không chỉ là vấn đề khoa học mà còn là bài toán về đạo đức và trách nhiệm đối với thế hệ tương lai. Để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và duy trì hiệu quả của kháng sinh, việc hành động ngay hôm nay là không thể trì hoãn.

Mỗi quốc gia, tổ chức, cá nhân, kể cả Kiên và các Đồng Điệu, đều cần góp phần vào nỗ lực chung nhằm ngăn chặn thảm họa kháng thuốc - một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21.

Đơn giản nhất, mn hãy hạn chế hết mức có thể việc auto uống amoxicilin hay penicilin mỗi khi cảm nhẹ nhen 

__________________________

Bài viết thuộc quyền sở hữu của Lê Duy Kiên, Kiên Sinh và group Đồng Điệu (Sống đơn thuần - Đẹp đơn giản). Đề nghị không sao chép dưới mọi hình thức khi chưa có sự đồng ý của tác giả.

Bài viết độc lập, không được tài trợ bởi bất cứ nhãn hàng nào. Chỉ mang tính chất tham khảo. Không thể thay thế các nghiên cứu khoa học chính thống/hay lời khuyên y tế.