5. Thời gian, địa điểm thực hiện đề tài
1.3.4. Cơ chế tác động của kháng sinh
Hình1.6. Cơ chế tác dụng của kháng sinh [66] a. Ức chế quá trình tổng hợp vách tế bào
Tế bào vi khuẩn có một lớp vỏ cứng bên ngoài gọi là vách tế bào, có nhiệm vụ giữ hình dạng tế bào được nguyên vẹn trước áp lực thẩm thấu cao bên trong tế bào. Khi sự tổng hợp vách tế bào bị ức chế do tác dụng của kháng sinh, các vi khuẩn Gram dương biến thành dạng hình cầu không có vách (protoplast) và các vi khuẩn Gram âm có vách không hoàn chỉnh (sphaeroplast), những dạng này làm tế bào dễ bị vỡ ở môi trường có trương lực bình thường.
Các kháng sinh thuộc nhóm β-lactams và Glycopeptides như: Penicillins, Cephalosporins, Vancomycin, Bacitracin là những kháng sinh có ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp peptidoglycan là một thành phần quan trọng của vách tế bào.
Ức chế tổng hợp những chất cần thiết trong tế bào Gây tổn thương màng tế bào Ức chế tổng hợp thành tế bào Ức chế tổng hợp protein Ức chế tổng hợp ADN và ARN
27
A B
Hình1.7.Tế bào bình thường (A); tế bào vỡ thành do tác dụng của kháng sinh (B) [67]
b. Ức chế chức năng của màng tế bào
Màng sinh chất hay màng tế bào của vi khuẩn cũng tương tự các sinh vật khác, chúng được cấu tạo bới hai lớp phospholipid và các protein. Màng có các chức năng chủ yếu: khống chế sự qua lại của các chất dinh dưỡng, các sản phẩm trao đổi chất; duy trì áp suất thẩm thấu bình thường trong tế bào; là nơi tổng hợp các enzyme và các thành phần của tế bào. Nếu các chức năng của màng bị phá vỡ thì những đại phân tử và ion sẽ thoát ra ngoài tế bào làm tế bào chết. Các kháng sinh thuộc nhóm Polypeptide như: Polymycin, Colistin,… có thể gắn kết trên các chất hóa học riêng biệt làm xáo trộn chức năng thẩm thấu, làm cho các chất trong bào tương như: Mg2+
, K+, Ca2+ thoát ra ngoài và tế bào bị chết.
c. Ức chế tổng hợp Acid nucleic (ức chế tổng hợp ADN và ARN)
Gồm các kháng sinh: Actinomycin, Mitomycin, Nalidixic acid, Novobiocin Pyrimethamin, Rifampin, Sulfonamides, Trimethoprim,…mỗi kháng sinh có cơ chế tác động khác nhau nhưng đều nhằm mục tiêu ngăn cản quá trình tổng hợp ADN và ARN của tế bào vi khuẩn.
28
Mitomycin: gắn vào hai chuỗi ADN ngăn cản sự tháo xoắn làm ức chế quá trình nhân đôi ADN.
Nalidixic acid: ức chế enzym ADN gyrase từ đó ức chế tổng hợp ADN. Sulfonamides: PABA(para amino benzoic acid) là một tiền chất để tổng hợp acid folic tham gia tổng hợp acid nucleic. Sulfonamides có cấu trúc tương tự PABA sẽ cạnh tranh với PABA, tạo những chất tương tự acid folic nhưng không có chức năng dẫn đến cản trở sự phát triển của vi khuẩn.
Actinomycin: gắn vào ADN tạo nên phức hợp, phức hợp này ức chế các polymerase tổng hợp các ARN tương ứng, đặc biệt là mARN.
Rifampin: gắn vào polymerase gây ức chế tổng hợp ARN
d. Ức chế tổng hợp protein
Gồm các kháng sinh: Chloramphenicol, Erythromycins, Lincomycins, Tetracyclines, Aminoglycosides
Lớp Aminoglycosides (Streptomycin, Gentamycin, Kanamycin….): kháng sinh gắn vào tiểu đơn vị 30s của ribosome dẫn đến thông tin trên mARN bị đọc sai nên tổng hợp các protein không giống thông tin đã mã hóa.
Lớp Macrolides (Erythromycin, Ezithromycin,…) gắn vào tiểu đơn vị 50S của ribosome và ngăn cản việc di chuyển vị trí trong quá trình tổng hợp protein.
Lớp Phenicols (Chloramphenicol) gắn vào tiểu đơn vị 50S của ribosome ức chế enzyme peptidyl transferase, ngăn chặn việc hình thành liên kết peptide giữa các acid amin.
29
Lớp Tetracyline (Tetracycline, Minocycline, Doxycycline…) tác động đến sự tổng hợp protide theo nhiều cơ chế khác nhau.