1.4.1. Hiện tượng kháng kháng sinh
Hiện tƣợng kháng kháng sinh xảy ra khi mầm bệnh hay vi khuẩn không bị tiêu diệt bởi thuốc kháng sinh, chúng vẫn tồn tại, sinh sản ra thế hệ con cháu không có tính cảm ứng với một hay một số loại kháng sinh nào đó.
Theo thông báo của WHO năm 1999 về mức độ kháng kháng sinh của
Salmonella ở các nƣớc trong khu vực Tây Thái Bình Dƣơng cho thấy, nhìn chung các chủng S. typhi đã xuất hiện tăng mức độ kháng các kháng sinh thông dụng nhƣ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
báo động vì nếu sử dụng thuốc này quá rộng rãi dẫn đến tình trạng kháng thuốc mắc phải, do các vi khuẩn kháng thuốc truyền cho nhau.
Cũng theo thông báo của WHO về độ kháng kháng sinh ở các chủng
Acinetobacter và Shigella flexneri tại các nƣớc trong khu vực Tây Thái Bình Dƣơng cho thấy, đối với Acinetobacter tại Hàn Quốc và Singapo các kháng sinh hầu hết có tỷ lệ kháng cao. Một số thuốc đƣợc kiểm tra nhƣ gentamycin kháng 10% ở Brunei tăng lên 78% ở Hàn Quốc, fluoroquinolon kháng 4,5% ở Nhật Bản tăng 64% ở Hàn Quốc. Đối với Shigella flexneri mức độ kháng kháng sinh cũng rất cao, với
Ampicillin tỷ lệ kháng từ 59- 96% trong đó tỷ lệ kháng ở Việt Nam là 87,3%,
Cloramphenicol kháng 54- 90,1%.
Ở Việt Nam, tình trạng vi khuẩn kháng kháng sinh rất phổ biến phù hợp với nhận định rằng, tình trạng kháng kháng sinh ở các nƣớc đang phát triển thƣờng nghiêm trọng và có chiều hƣớng gia tăng trong khi các nƣớc phát triển mức độ kháng thuốc của các vi khuẩn tại bệnh viện và cộng đồng lại có xu thế giảm dần. Mối nguy hiểm là tình trạng kháng thuốc của vi khuẩn không chỉ có ở những ngƣời đang điều trị bệnh mà còn có mặt trong cơ thể ngƣời khoẻ mạnh trong cộng đồng. Theo Phạm Văn Tất, 1999)[51]cho biết tỷ lệ mang vi khuẩn có khả năng gây bệnh ở ngƣời khoẻ mạnh là 40,15% tại Hà Nội, 16,7% tại Huế, 30,9% tại thành phố Hồ chí Minh với Streptococcus pneumononiae; 40,1% tại Hà Nội, 21,7% tại Huế, 30,9% tại thành phố Hồ Chí Minh, với Heamophilus influenzae ở đƣờng hô hấp; 16,8% tại Hà Nội, 27,3% tại Huế, 43,1% tại thành phố Hồ Chí Minh với
Staphylococus aureus ở họng ngƣời khoẻ mạnh.
Trong đó tỷ lệ A.pneumoniae kháng erythromycin là 45,1%, kháng chloramphenicol là 24,8%, kháng norfloxacin là 2,6%. Tỷ lệ H. influenzae kháng
ampicillin 47,3%, chloramphenicol là 34%, gentamycin là 1,3%, norfloxacin là 0,7%. Tỷ lệ kháng của E. coli phân lập từ phân ngƣời khoẻ mạnh là kháng
ampicillin 41,3%, choramphenicol 23,3%, gentamycin và norfloxacin là 2%. Các chủng S. aureus kháng rất cao với penicillin G (80%), erythromycin (56,8%).
Phạm Văn Tất, (1999) [29], kháng sinh dùng trong chăn nuôi mặc dù liều thấp nhƣng thời gian dài, do đó, kháng sinh tích luỹ trong ống tiêu hoá. Kháng sinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
đào thải ra ngoài theo chất bài tiết, vào đất còn tiếp tục gây ảnh hƣởng đến hệ vi sinh vật trong đất.
Một số kết quả nghiên cứu ở Mỹ năm 1992 (Robyn, 2002)[50] cho thấy, một số loại kháng sinh dùng trong chăn nuôi hiện có rất ít tác dụng điều trị một số bệnh nhiễm trùng ở vật nuôi.
Trƣớc năm 1995, ở Đan Mạch và một số nƣớc châu Âu, avoparcin đƣợc sử dụng rất rộng rãi đã dẫn đến hiện tƣợng kháng vancomycin ở vi khuẩn. Khi phát hiện ra hiện tƣợng này, năm 1995 Đan Mạch, 1996 Đức và năm 1997 tất cả các nƣớc EU đã cấm sử dụng Avoparcin nhƣ chất kích thích sinh trƣởng trong thức ăn chăn nuôi.
Tính nguy hiểm của tình trạng kháng thuốc càng đƣợc ý thức hơn khi ngƣời ta tìm thấy rằng những vi khuẩn kháng thuốc gây ra các bệnh chết ngƣời còn lớn hơn cả AIDS.
1.4.2. Nguyên nhân gây ra hiện tượng kháng thuốc
Có nhiều nguyên nhân gây nên hiện tƣợng kháng kháng sinh nhƣ sử dụng kháng sinh một cách bừa bãi, không đứng cách, không tôn trọng liều lƣợng và thời gian điều trị. Ngoài ra là vấn đề lạm dụng thuốc trong chăn nuôi - thú y.
Một trong những nguyên nhân chủ yếu gây nên hiện tƣợng kháng kháng sinh đó là do sử dụng kháng sinh liều thấp trong chăn nuôi (sử dụng không đúng cách trong điều trị bệnh, phòng bệnh và dùng trong chăn nuôi nhƣ một chất kích thích sinh trƣởng) dẫn đến hậu quả nghiêm trọng đó là làm tăng hiện tƣợng kháng kháng sinh của các loài gây bệnh trên ngƣời và vật nuôi.
1.4.3. Cơ chế của sự kháng thuốc
Theo Hoàng Thanh Phúc (2005)[21], mỗi vật nuôi và mỗi con ngƣời trong chúng ta đều là vật chủ của hàng triệu vi khuẩn với rất nhiều loài khác nhau. Một số loài có ích, thậm chí sự cộng sinh của chúng là rất cần thiết, ngƣợc lại một số loài là tác nhân gây bệnh. Nếu kháng sinh luôn đƣợc sử dụng với liều không đủ để giết chết vi khuẩn thì chính những vi khuẩn ấy sẽ trở nên kháng thuốc. Sự kháng kháng sinh ở vi khuẩn diễn ra theo nhiều cách khác nhau nhƣ vô hoạt kháng sinh (vi khuẩn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
kháng Pennicillin và Chloramphenicol), loại bỏ kháng sinh và vận chuyển chúng ra khỏi tế bào (vi khuẩn kháng Tetracyclin), thay đổi điểm tác động của kháng sinh theo chiều hƣớng không có hại đối với vi khuẩn.
Sự phát triển khả năng đề kháng đƣợc thực hiện thông qua hai quá trình di truyền: Do đột biến tự phát và chủ yếu là do thu nhận các gene từ nguồn gốc bên ngoài thông qua hiện tƣợng chuyển gene theo chiều ngang. Hiện tƣợng chuyển gene theo chiều ngang xuất hiện khi các yếu tố di truyền đƣợc chuyển từ một cá thể này đến cá thể khác cùng loài hoặc khác loài.
Một số kháng sinh nhất định nhƣ: Penicilline chỉ tác dụng lên lớp vỏ tế bào nên không có hiệu quả đối với những vi sinh vật không có vỏ tế bào (Mycoplasma
không có lớp vỏ tế bào đặc trƣng).
Những vi sinh vật không cho một số kháng sinh nhất định ngấm vào bên trong do vậy làm mất tác dụng của kháng sinh đó, một số vi khuẩn Gram (-) không cho phép Penicilline ngấm vào bên trong trong. Vì vậy chúng có khả năng kháng
Penicilline.
Một số vi khuẩn có khả năng làm biến đổi chất kháng sinh làm cho nó mất hoạt tính, vi khuẩn Staphylococcus sinh β-Lactam, làm gẫy vòng β-Lactam của hầu hết Penicilline và làm cho chúng mất hoạt tính.
Các vi sinh vật có thể đào thải một loại kháng sinh ra khỏi tế bào, do vậy nó có khả năng kháng loại kháng sinh đó.
Hình thức kháng thuốc do đột biến các gen nhiễm sắc thể. Tần số xuất hiện loại đột biến này là rất thấp và xuất hiện khi vi khuẩn chịu một hàm lƣợng kháng sinh nhỏ hơn mức kháng sinh tiêu diệt đƣợc chúng. Hình thức kháng thuốc tƣơng tự có thể xảy ra trong môi trƣờng thủy sinh khi vi khuẩn chịu một lƣợng kháng sinh nhỏ hơn mức có thể tiêu diệt chúng do điều kiện sử dụng kháng sinh không đúng cách và những kháng sinh bị tan ra từ những thức ăn có trộn thuốc. Từ những điều kiện trên sự kháng thuốc đƣợc hình thành là do sự thay đổi hoạt tính ban đầu của thuốc hoặc làm giảm sự hình thành các enzym chủ chốt, do vậy đã làm giảm tác dụng của thuốc. Sự kháng kháng sinh đƣợc hình thành gián tiếp qua các gen nhiễm sắc thể của vi sinh vật không dễ dàng đƣợc di truyền lại.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn có đƣợc nhờ sự hình thành một nhân tố di truyền độc lập gọi là plasmid trong chuỗi ADN khi chúng tồn tại trong môi trƣờng có kháng sinh ở liều không đủ để tổn hại đến chúng và các vi khuẩn kháng kháng sinh có khả năng truyền bá tính kháng thuốc giữa các loài khác, thậm chí giữa các loài khác nhau rất xa về di truyền thông qua sự luân chuyển các plasmid. Hình thức kháng thuốc thông qua plasmid có khả năng di truyền cho đời sau.
Ngoài ra, thay đổi vật chất di truyền đƣa đến hiện tƣợng đề kháng cũng đƣợc gây nên bởi đột biến tự phát. Ví dụ một đột biến làm thay đổi vị trí gắng kháng sinh có thể làm giảm độ nhạy cảm kháng sinh đó và làm gia tăng đề kháng thuốc. Đặc biệt, M tuberculosis, tác nhân gây bệnh lao, vẫn là mối đe dọa cho sức khỏe loài ngƣời vì vi khuẩn này có khả năng đa đề kháng, bao gồm đề kháng với isoniazid và
streptomycin. Đề kháng với streptomycin là do vi khuẩn có các đột biến làm thay đổi các đích của kháng sinh này.
1.4.4. Hậu quả của sự kháng kháng sinh ở vi sinh vật
Việc phát minh ra kháng sinh đã làm thay đổi mang tính cách mạng trong điều trị các bệnh lý nhiễm trùng. Tuy nhiên việc sử dụng kháng sinh tràn lan trong những thập kỷ vừa qua đã dẫn đến sự xuất hiện rất nhiều chủng vi khuẩn đề kháng kháng sinh và tạo nên một mối nguy cơ toàn cầu trầm trọng đe dọa nền y học hiện đại cũng nhƣ ngành chăn nuôi. Cả vi khuẩn Gram dƣơng và Gram âm đều có khả năng đề kháng lại các thuốc điều trị vi sinh vật. Các chủng vi khuẩn đề kháng kháng sinh (một số lớn trong đó có khả năng đa đề kháng) xuất hiện gần đây và là nguyên nhân của những mối lo ngại gồm: Các tác nhân gây bệnh tiêu chảy nhƣ Shigella, Salmonella, E coli và Enterococcus faecium; các tác nhân gây bệnh đƣờng hô hấp nhƣ Klebsiella pneumoniae và P aeruginosa; gây bệnh đƣờng tiết niệu nhƣ E coli,
M tuberculosis.
Theo hội Y học Mỹ, (2007)[33], cho biết hơn 100 ngàn ca bệnh gây ra bởi
Staphylococcus aureus kháng lại Methicillin (MRSA: Methicillin resisnt staphylococcus aureus) đã làm 18.600 ngƣời bị chết. Trong đó, cũng năm đó những ngƣời bị chết do HIV/AID chỉ là 17.000 ngƣời.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hậu quả của sự kháng kháng sinh ở vi khuẩn về kinh tế là rất lớn. Theo dẫn liệu của Robyn (2002)[50], chi phí điều trị một bệnh nhân mắc bệnh lao ở Mỹ tăng từ 12000 USD (thông thƣờng trƣớc đây) lên 180000 USD cho những bệnh nhân nhiễm vi khuẩn lao kháng thuốc. Tuy nhiên, những thệt hại về kinh tế không phải là chính yếu mà vấn đề đáng lo ngại là không chỉ vật nuôi mà cả con ngƣời đang đứng trƣớc những nguy cơ ảnh hƣởng sức khỏe. Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (NRC) (Mỹ) đã thống kê thiệt hại do lệnh cấm sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi có thể lên tới 2,5 tỷ USD mỗi năm. Một trong những lợi ích khác của việc cho phép sử dụng kháng sinh liều thấp là thúc đẩy sự phát triển của ngành sản xuất dƣợc phẩm và khuyến khích nghiên cứu, sản xuất các dƣợc phẩm mới phục vụ cho việc bảo vệ và nâng cao sức khoẻ vật nuôi. Tuy nhiên, nhƣ đã nói ở trên, tác hại của việc sử dụng kháng sinh liều thấp cũng rất lớn.
Khả năng lan tràn của các vi khuẩn đề kháng kháng sinh là mối đe dọa thực sự đối với sức khỏe cộng đồng trên toàn thế giới. Sự lây lan này có thể xảy ra giữa động vật với động vật do thức ăn bị nhiễm chất thải hoặc từ động vật lây cho ngƣời do ăn phải các thức ăn nhiễm bẩn, do xuất nhập khẩu động vật sống hoặc các sản phẩm của chúng và lây từ ngƣời sang ngƣời, đặc biệt là trong các cơ sở chăm sóc y tế.
Nguy cơ tạo thành dịch hoặc đại dịch là nguy cơ có thể xảy ra và nó đặt ra một thách thức lớn cho việc điều trị các bệnh nhiễm trùng trên bình diện toàn cầu.
Do vậy cần phải có các nghiên cứu phát triển các thuốc mới hiệu quả trong việc kiểm soát và ngăn ngừa sự lan tràn này. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã cảnh báo hiểm hoạ mà loài ngƣời có thể phải đối mặt do sự kháng kháng sinh của vi khuẩn gây ra và WHO đang thúc đẩy một chƣơng trình khuyến cáo tất cả các nƣớc tiến tới cấm hoàn toàn việc sử dụng kháng sinh nhƣ một chất kích thích sinh trƣởng mà phải nghiên cứu sử dụng các sản phẩm thay thế kháng sinh để bổ sung vào thức ăn chăn nuôi an toàn với vật nuôi và con ngƣời ức chế đƣợc vi khuẩn gây bệnh và tăng cƣờng khả năng miễn dịch cho gia súc cải thiện đƣợc chức năngtiêu hoá của vật nuôi không tồn dƣ và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.4.5. Giải pháp thay thế kháng sinh
Khi kháng sinh đang dần dần bị cấm sử dụng hoàn toàn thì đòi hỏi chúng ta cần có các giải pháp thay thế kháng sinh. Chính vì vậy, đã có nhiều các công trình nghiên cứu thành công các chế phẩm sinh học để bổ sung vào trong khẩu phần cho thức ăn gia súc, nhằm hạn chế việc sử dụng kháng sinh. Nguyễn Hồng Dung và cs (2006) [6] Một số giải pháp thay thế kháng sinh hiện đang đƣợc sử dụng phổ biến là:
1.4.5.1. Chế phẩm trợ sinh gồm 2 dạng chính
- Chế phẩm probiotic là dạng sản phẩm đƣợc sản xuất bằng cách lấy vi khuẩn khoẻ trong đƣờng ruột của gia súc khoẻ mạnh, nhận dạng, phân lập và nhân lên.
- Chế phẩm prebiotic là chất đƣợc vi khuẩn trong đƣờng tiêu hóa sử dụng tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn có ích phát triển. Đây là thức ăn không tiêu hóa ở ruột non mà phân giải ở ruột già để tăng cƣờng sức khỏe cho vật nuôi, tạo điều kiện cho sự phát triển của vi khuẩn có lợi.
1.4.5.2. Enzym
Enzym là chất hữu cơ có hoạt tính sinh học cao, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với sự trao đổi chất trong cơ thể động vật. Mặc dù chúng tham gia vào sự phân chia và tổng hợp của nhiều chất hữu cơ nhƣng chúng không có sự thay đổi.
Enzym đƣợc bổ sung trong khẩu phần thức ăn với tác dụng:
- Phân giải cơ chất, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển (tác động gián tiếp).
- Gia súc non sẽ rất tốt khi bổ sung enzym vì hệ tiêu hóa chƣa phát triển tốt. - Thủy phân một số cơ chất có hại cho cơ thể.
- Thủy phân xơ.
Khi bổ sung enzym vào khẩu phần thức ăn cần chú ý đến hoạt tính của enzyme, tính ổn định, chịu nhiệt. Vì khi ép viên thức ăn phải mất 20- 25 phút ở giai đoạn nóng 60- 900
do đó sau gai đoạn này mới phun enzym bổ sung vào. Ngoài ra bản thân enzym là một protein nên có thể gây hiện tƣợng dị ứng và enzym đƣợc sản xuất từ vi khuẩn mà vi khuẩn có khả năng kháng thuốc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.4.5.3. Các chế phẩm cung cấp kháng thể
Nhƣ bột huyết tƣơng, bột trứng gà… chứa các kháng thể có thể loại bỏ vi khuẩn bệnh đƣờng ruột, ngăn ngừa rối loạn tiêu hóa. Lợn con mới đẻ từ 1 đến 4 tuần tuổi không thể tự sản sinh kháng thể để chống bệnh mà phải chông cậy vào nguồn kháng thể từ sữa mẹ. Tuy nhiên, nguồn kháng thể này không đáp ứng đƣợc nhu cầu và nhƣ vậy việc bổ sung các chế phẩm giàu kháng thể là cần thiết, nhất là khi kháng sinh không đƣợc đƣa vào thức ăn (Vũ Duy Giảng, 2009) [7].
1.4.5.4. Kháng sinh thảo dược
Theo Vũ Duy Giảng (2009) [7], một biện pháp thay thế kháng sinh hiệu quả và không tốn kém là sử dụng kháng sinh thảo dƣợc. Chế phẩm kháng sinh thảo dƣợc thƣờng gồm các hợp chất đƣợc chiết rút từ những loại thảo dƣợc.
Các hoạt chất trong các cây thảo dƣợc này hoạt động nhƣ các chất kháng thể và chất chống oxy hóa. Nó có khả năng ức chế nhiều loại vi khuẩn gram (-) và gram (+) kể cả những vi khuẩn đã kháng với nhiều loại kháng sinh. Nó có thể thay thế nhiều loại kháng sinh nhƣ Tylosin, chlotetracycline, Sulfametazine, penicillin… bổ