Vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế nào?

Vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh không xảy ra ngẫu nhiên mà hình thành thông qua nhiều cơ chế sinh học phức tạp. Từ việc ngăn thuốc xâm nhập, thay đổi vị trí tác động cho đến phá hủy hoặc đẩy thuốc ra ngoài, mỗi chiến lược đều giúp vi khuẩn tồn tại trước sự tấn công của kháng sinh. Hiểu rõ vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế nào sẽ nâng cao hiệu quả điều trị và kiểm soát tình trạng kháng thuốc.

1. Kháng thuốc kháng sinh là gì? 

Kháng kháng sinh xảy ra khi vi khuẩn thay đổi cấu trúc hoặc cơ chế hoạt động để chống lại tác dụng của thuốc. Chúng có thể kháng với một loại kháng sinh, nhiều loại khác nhau, thậm chí nghiêm trọng hơn là kháng với hầu hết các thuốc hiện có. Khi đó, việc điều trị trở nên vô cùng khó khăn. Nếu người bệnh nhiễm phải vi khuẩn siêu kháng thuốc, khả năng chữa khỏi gần như không còn vì không còn loại kháng sinh phù hợp để tiêu diệt vi khuẩn này.

2. Vì sao vi khuẩn có thể kháng thuốc kháng sinh?

Kháng kháng sinh hình thành chủ yếu do vi khuẩn biến đổi và thói quen sử dụng thuốc chưa đúng cách. Dưới đây là các lý do vì sao vi khuẩn có thể kháng thuốc:

• Vi khuẩn tự biến đổi : Đột biến gen, tạo enzyme phá hủy thuốc hoặc thay đổi vị trí thuốc tác động khiến kháng sinh mất hiệu quả.
• Dùng thuốc sai cách: Tự ý mua thuốc, dùng khi chưa cần thiết, không theo đơn bác sĩ.
• Ngưng thuốc sớm: Dừng thuốc khi thấy đỡ bệnh dù vi khuẩn chưa bị tiêu diệt hoàn toàn.
• Dùng sai liều, sai thời gian: Uống không đủ liều hoặc không đủ ngày theo chỉ định.

3. Vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế là gì? 

Có nhiều cơ chế khiến vi khuẩn vô hiệu hóa kháng sinh, nhưng nhìn chung có thể chia thành 4 nhóm nguyên nhân chính. Dưới đây là các hình thức phổ biến mà vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế sinh học tự nhiên:

3.1. Hạn chế sự hấp thu thuốc

Đây được xem là tuyến phòng vệ đầu tiên của vi khuẩn trước tác động của kháng sinh. Ở vi khuẩn Gram âm, lớp màng ngoài giàu lipopolysaccharide (LPS) đóng vai trò như một tấm chắn, khiến nhiều loại thuốc khó xuyên qua để vào bên trong tế bào. Thông thường, kháng sinh xâm nhập nhờ các kênh porin. Khi vi khuẩn giảm số lượng porin hoặc thay đổi cấu trúc của các kênh này, thuốc không thể đi vào tế bào, từ đó mất tác dụng điều trị.

Ngoài ra, một số vi khuẩn còn tạo ra biofilm (màng sinh học) – lớp chất nhầy dày bao bọc cả quần thể. Lớp màng này ngăn thuốc tiếp cận vi khuẩn, trong khi các tế bào bên trong phát triển chậm nên kháng sinh càng khó tiêu diệt. Đặc biệt, biofilm còn tạo điều kiện cho vi khuẩn trao đổi gen kháng thuốc dễ dàng hơn. Kết quả là phải dùng liều cao hơn nhưng hiệu quả vẫn kém.

3.2. Thay đổi mục tiêu tác động của thuốc

Kháng sinh chỉ phát huy hiệu quả khi gắn đúng vào vị trí mục tiêu trong tế bào vi khuẩn. Tuy nhiên, vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế thay đổi cấu trúc của các protein mà thuốc thường bám vào, khiến kháng sinh không còn nhận diện được đích tác động.

Ví dụ, cơ chế kháng kháng sinh của vi khuẩn có thể:

• Biến đổi PBP, từ đó kháng lại penicillin và cephalosporin
• Thay đổi ribosome, gây kháng macrolide và aminoglycoside
• Đột biến DNA gyrase hoặc topoisomerase, dẫn đến kháng fluoroquinolone
• Thay đổi enzyme chuyển hóa, tạo khả năng kháng sulfonamide và trimethoprim

Trong những trường hợp này, dù kháng sinh vẫn xâm nhập được vào tế bào, nhưng không còn chỗ để bám nên thuốc trở nên kém hiệu quả hoặc hoàn toàn mất tác dụng.

3.3. Vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế làm bất hoạt thuốc 

Đây được xem là một trong những cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn nguy hiểm nhất hiện nay. Vi khuẩn đề kháng thuốc kháng sinh bằng cơ chế phá hủy hoặc làm biến đổi cấu trúc kháng sinh. Chúng tiết ra các enzyme để cắt đứt cấu trúc thuốc hoặc gắn thêm nhóm hóa học, khiến thuốc mất hoạt tính điều trị.

Ví dụ như:

• Enzyme β-lactamase phá vỡ vòng β-lactam, làm penicillin và cephalosporin không còn tác dụng
• Các enzyme ESBL và carbapenemase có khả năng vô hiệu hóa cả những kháng sinh thế hệ mới, mạnh hơn
• Đặc biệt, các chủng vi khuẩn kháng carbapenem (CRE) được ghi nhận có tỷ lệ tử vong rất cao, lên tới khoảng 71%

3.4. Đào thải thuốc chủ động

Vi khuẩn sở hữu hệ thống bơm nằm trên màng tế bào giúp tống kháng sinh ra ngoài. Khi thuốc vừa xâm nhập, các bơm này sẽ đẩy ngược thuốc ra, làm giảm nồng độ kháng sinh bên trong tế bào. Đáng chú ý, một số loại bơm có khả năng loại bỏ nhiều kháng sinh khác nhau cùng lúc, từ đó gây ra tình trạng đa kháng thuốc.

Vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế này đặc biệt mạnh ở vi khuẩn Gram âm do hệ bơm phức tạp và hoạt động hiệu quả hơn. Đây cũng là lý do khiến nhiều ca điều trị thất bại dù người bệnh đã dùng thuốc đúng hướng dẫn.

4. Làm thế nào để hạn chế vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh?

Việc dùng kháng sinh không đúng cách sẽ thúc đẩy vi khuẩn biến đổi nhanh hơn, khiến vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế thích nghi ngày càng mạnh và xuất hiện sớm hơn. Vì vậy, người bệnh cần chủ động thay đổi hành vi dùng thuốc, đồng thời tuân thủ hướng dẫn từ nhân viên y tế. Dưới đây là các biện pháp giúp giảm nguy cơ kháng thuốc:

• Không lạm dụng kháng sinh: Không nên uống kháng sinh khi chỉ bị ho, đau họng hay sốt nhẹ vì chưa chắc do vi khuẩn. Thuốc kháng sinh không có tác dụng với virus.
• Tuân thủ đủ liệu trình: Uống đúng thời gian quy định, không ngưng sớm hoặc kéo dài tự ý. Dừng sớm làm vi khuẩn sống sót, dùng quá lâu tạo cơ hội cho vi khuẩn thích nghi.
• Chọn đúng kháng sinh: Việc sử dụng thuốc phù hợp với loại vi khuẩn gây bệnh sẽ giúp hạn chế cơ chế kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn, nâng cao hiệu quả điều trị.
• Ưu tiên làm kháng sinh đồ: Nếu có điều kiện, nên xét nghiệm để chọn thuốc hiệu quả nhất.
• Dùng đúng liều, đúng giờ: Tuân thủ liều lượng và khoảng cách giữa các lần uống.
• Cân nhắc thể trạng: Phụ nữ mang thai, người cao tuổi, người suy gan, suy thận cần điều chỉnh liều phù hợp.
• Không phối hợp thuốc tùy tiện: Kết hợp bừa bãi làm tăng độc tính và nguy cơ kháng thuốc.
• Dùng kháng sinh dự phòng đúng nguyên tắc: Chỉ áp dụng khi thật sự cần thiết.

• Kiểm soát nhiễm khuẩn tốt: Rửa tay thường xuyên, cách ly người mang vi khuẩn kháng thuốc để hạn chế lây lan.
• Tăng cường quản lý tại cơ sở y tế: Xây dựng phác đồ điều trị hợp lý, phối hợp bác sĩ – dược sĩ – kiểm soát nhiễm khuẩn nhằm hạn chế vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế lan rộng.

Tóm lại, vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh theo cơ chế rất đa dạng. Khi kết hợp nhiều cơ chế cùng lúc, vi khuẩn trở nên cực kỳ nguy hiểm và khó điều trị. Vì vậy, sử dụng kháng sinh đúng cách và tuân thủ chỉ định y tế là giải pháp quan trọng để làm chậm quá trình kháng thuốc và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.