Toàn bộ các đặc điểm của một vi sinh vật được quyết định chủ yếu bởi các gene nằm trên hoặc được chèn vào nhiễm sắc thể hoặc trên các plasmid hay trên các thể thực khuẩn tiềm tan. Đối với khả năng kháng thuốc kháng sinh, cần phân biệt khả năng kháng thuốc tự nhiên và kháng thuốc thu được. Kháng thuốc tự nhiên là đặc tính có sẵn ở một loài vi khuẩn nào đó. Ngược lại, kháng thuốc thu được có liên quan tới những thay đổi trong thành phần DNA của tế bào mà nhờ đó, tế bào thu được một tính kháng thuốc mới mà không có ở các tế bào khác cùng loài.
7.1. Kháng thuốc tự nhiên
Trong tự nhiên luôn tồn tại nhiều loài vi sinh vật không nhạy cảm với một loại thuốc kháng sinh nào đó. Yếu tố quyết định tính kháng thuốc phổ biến nhất là việc tế bào đó có tồn tại hay không tồn tại các đích tác động của chất kháng sinh. Chẳng hạn như amphotericin B tiêu diệt nấm bằng cách liên kết chặt với thành phần sterol trên màng tế bào nấm và thay đổi tính thấm của màng. Vì màng tế bào vi khuẩn không chứa sterol nên bản thân các vi khuẩn sẽ kháng được các loại thuốc kháng sinh thuộc nhóm này. Tương tự, sự tồn tại của hàng rào bán thấm trên lớp vỏ của vi khuẩn Gram âm có vai trò quan trọng đối với việc kháng lại nhiều loại chất kháng sinh. Kháng thuốc tự nhiên thường được dự đoán trong lĩnh vực lâm sàng dựa trên việc định loại vi khuẩn.
7.2. Kháng thuốc thu được
Một vấn đề đang diễn ra đối với hóa liệu pháp kháng sinh là sự xuất hiện khả năng kháng lại một số loại thuốc nhất định trong quần thể trước đây thường nhạy cảm với những loại thuốc đó. Một sinh vật có thể mất độ nhạy với một loại
89
thuốc trong quá trình điều trị. Trong một vài trường hợp, độ nhạy với thuốc có thể bị suy giảm nhẹ, tuy nhiên các sinh vật thường trở nên kháng đối với một nồng độ nào đó của thuốc. Khi xuất hiện tính kháng thuốc, việc tiếp tục sử dụng thuốc kháng sinh sẽ đóng vai trò như một áp lực chọn lọc để duy trì sự tồn tại của các sinh vật kháng thuốc. Có 3 nhân tố chính ảnh hưởng tới tần số kháng thuốc thu được.
Hàm lượng thuốc kháng sinh sử dụng.
Tần số đột biến tự phát của vi khuẩn để tạo ra tính kháng.
Tỷ lệ các plasmid có thể vận chuyển tính kháng từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác.
7.3. Kiểm soát tính kháng thuốc kháng sinh
Nguyên nhân chính của việc phát tán các gene kháng thuốc là áp lực chọn lọc được tạo ra bởi việc sử dụng thuốc kháng sinh bừa bãi, không chọn lọc ở người và động vật. Tính kháng thuốc mã hóa trên các plasmid được tăng cường thông qua việc sử dụng phổ biến các loại thuốc kháng sinh trong chăn nuôi, nơi thuốc kháng sinh được bổ sung vào nguồn thức ăn và áp dụng cho cả quần thể vật nuôi chứ không phải dùng để điều trị các cá thể nhiễm bệnh. Khi xuất hiện các plasmid R, việc sử dụng kháng sinh liều cao sẽ không còn tác dụng và sẽ tạo điều kiện cho việc chọn lọc các hệ vi sinh vật có chứa plasmid R trong đường ruột. Những loại plasmid R xuất hiện trong quần thể vật nuôi có nhiều khả năng phát tán sang hệ vi sinh vật ở người.
Như vậy, điều quan trọng là phải giảm thiểu tối đa việc sử dụng các thuốc kháng sinh để làm giảm việc lây nhiễm chéo. Việc sử dụng hợp lý thuốc kháng sinh cũng như kiểm soát chặt chẽ nguồn cung cấp thuốc ở người và động vật sẽ giúp ngăn chặn sự phát tán các plasmid R. Một số loại plasmid R không bền và có xu hướng mất các gene kháng khi không còn áp lực chọn lọc. Plasmid R cũng có thể bị loại bỏ một cách tự nhiên trong một nhóm nhỏ các tế bào của quần thể vì quá trình sao chép cũng như phân chia plasmid không luôn chính xác so với quá trình sao chép và phân chia nhiễm sắc thể. Ngoài ra, plasmid R có trong một loài có thể không bền vững khi tồn tại trong loài khác. Tương tự, các sinh vật đã thích nghi với đường ruột của cá, lợn hay gà có thể không thích nghi với điều kiện ở người.
90
PHẦN II. NHIỄM TRÙNG VÀ MIỄN DỊCH HỌC
91
Chương 7. Miễn dịch học trong nhiễm khuẩn Những nội dung quan trọng
Thực bào và hoạt hóa bổ thể là cơ chế bảo vệ tự nhiên chủ yếu khi vi khuẩn xâm nhiễm kèm theo phản ứng viêm cấp tính
Các kháng thể phát hiện nhận diện hiệu quả các cấu trúc bề mặt tế bào vi khuẩn cũng như các nhân tố độc do tế bào tiết ra. Miễn dịch qua trung gian tế bào có hiệu quả để chống lại các vi khuẩn ký sinh nội bào.
Việc tồn tại và sinh trưởng bên trong tế bào chủ là một cơ chế lẩn tránh hệ miễn dịch hữu hiệu của vi khuẩn.
Thành phần lipopolysaccharide của vi khuẩn cũng như nhiều thành phần khác của thành tế bào có thể gây ra các đáp ứng miễn dịch không thể kiểm soát và có khả năng gây tử vong dưới dạng sốc nhiễm trùng.
Một điều quan trọng cần phân biệt giữa nhiễm trùng với bệnh. Một cơ thể chủ có thể bị nhiễm một vi sinh vật nào đó mà không biết có sự tồn tại của nó. Nếu vi sinh vật đó tự nhân lên tới một lượng mà các độc tố hoặc số lượng vi sinh vật bắt đầu gây hại cho vật chủ thì lúc đó mới phát triển thành bệnh. Các vi khuẩn gây bệnh tiềm ẩn chẳng hạn như pneumococci, streptococci và salmonella được tìm thấy ở mũi, họng và ruột; giai đoạn này được gọi là trạng thái mang bệnh và đóng vai trò là nguồn lây nhiễm cho các cá thể khác. Những vi khuẩn này cũng có thể gây bệnh ở người mang chúng nếu chúng xâm nhập vào các mô dễ bị tổn thương.