tổng quan kháng sinh

14
Kháng sinh: Công nghng dng 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VKHÁNG SINH 1.1. Gii thiu lch scht kháng sinh: Sphát trin vvi sinh vt hc nói chung, và vi sinh vt công nghip nói riêng, với bước ngoc lch slà phát minh vĩ đại vcht kháng sinh của Alexander Fleming (1982) đã mở ra knguyên mi trong y hc: khai sinh ra ngành công nghsn xut cht kháng sinh và ng dng thuốc kháng sinh vào điều trcho con người. Thut ng" cht kháng sinh" lần đầu tiên được Pasteur và Joubert (1877) sdụng để thiện tượng kìm hãm khnăng gây bệnh ca vi khun Bacillus anthracis trên động vt nhim bnh nếu tiêm vào các động vt này mt sloi vi khun hiếu khí lành tính khác. Babes (1885) đã nêu ra định nghĩa hoạt tính kháng khun ca mt chủng là đặc tính tng hp được các hp cht hoá hc có hot tính kìm hãm các chủng đối kháng. Nicolle (1907) là người đầu tiên phát hin ra hot tính kháng khun ca Bacillus subtilis có liên quan đến quá trình hình thành bào tca loi trc khuẩn này. Gratia và đồng nghip (1925) đã tách được tnm mc mt chế phm có thsdụng để điều trhiu qucác bnh truyn nhim trên da do cu khun. Mc dù vy, trong thc tế mãi tới năm 1929 thuật ng" Cht kháng sinh" mới được Alexander Fleming mô tmột cách đầy đủ và chính thc trong báo cáo chi tiết vpenicillin. Thp k40 và 50 ca thế kXX đã ghi nhận những bước tiến vượt bc ca ngành công nghsn xut kháng sinh non tr, vi hàng lot skiện như : Khám phá ra hàng lot Cht kháng sinh, thí dnhư Griseofulvin (1939), Gramicidin S (1942) , Streptomycin (1943), Bacitracin (1945), Chloramphenicol và Polymyxin (1947), Chlotetracycline và Cephalosporin (1948), Neomycin (1949), Oxytetracycline và Nystatin (1950), Erythromycin (1952), Cycloserin (1954), Amphotericin B và Vancomycin (1956), Metronidazol, Kanamycin và Rifamycin (1957)... Áp dng phi hp các kthut tuyn chn và to ging tiên tiến (đặc bit là các kthuật gây đột biến, kthut dung hp tế bào, kthut tái thp gen...) đã tạo ra nhng biến chng công nghiệp có năng lực "siêu tng hp" các cht kháng sinh cao gp hàng ngàn vn ln các chủng ban đầu. Trin khai thành công công nghlên men chìm quy mô sn xut công nghiệp để sn xut Penicillin G (1942) và vic hoàn thin công nghlên men này trên các sn phm khác. Vic phát hin, tinh chế và sdng axit 6-aminopenicillanic (6-APA, 1959) làm nguyên liệu để sn xut các cht kháng sinh penicilin bán tng hợp đã cho phép tạo ra hàng lot dn xut penicilin và mt skháng sinh -lactam bán tng hp khác. 1.2. Định nghĩa kháng sinh: Chất kháng sinh được hiu là các cht hoá học xác định, không có bn cht enzyme, có ngun gc sinh học (trong đó phổ biến nht là tvi sinh vt), với đặc tính là ngay nồng độ thp (hoc rt thấp) đã có khả năng ức chế mnh mhoc tiêu diệt được các vi sinh vt gây bnh mà vẫn đảm bo an toàn cho người hay động vật được điều tr. 1.3. Đơn vị kháng sinh: Năng lực tích tkháng sinh ca chng hay nồng độ chất kháng sinh thường được biu thbng một trong các đơn vị là: mg/ml, g/ml, hay đơn vị kháng sinh UI/ml (hay UI/g, International Unit). Đơn vị ca mỗi kháng sinh được định nghĩa là lượng kháng sinh ti thiu pha trong mt thtích quy ước dung dch có khnăng ức chế hoàn toàn sphát trin ca chng vi sinh vt kiểm định đã chọn, thí d, vi penicillin là smiligam penicillin pha vào trong 50 ml môi trường canh thang và sdng Staphylococcus aureus 209P làm chng kiểm định; vi Streptomicin là smiligam pha trong 1 ml môi trường canh thang và kiểm định bng vi khun Escherichia coli.

Upload: good-lee

Post on 03-Jul-2015

1.879 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHÁNG SINH

1.1. Giới thiệu lịch sử chất kháng sinh:

Sự phát triển về vi sinh vật học nói chung, và vi sinh vật công nghiệp nói riêng, với bước

ngoặc lịch sử là phát minh vĩ đại về chất kháng sinh của Alexander Fleming (1982) đã mở ra

kỷ nguyên mới trong y học: khai sinh ra ngành công nghệ sản xuất chất kháng sinh và ứng

dụng thuốc kháng sinh vào điều trị cho con người.

Thuật ngữ" chất kháng sinh" lần đầu tiên được Pasteur và Joubert (1877) sử dụng để mô

tả hiện tượng kìm hãm khả năng gây bệnh của vi khuẩn Bacillus anthracis trên động vật

nhiễm bệnh nếu tiêm vào các động vật này một số loại vi khuẩn hiếu khí lành tính khác.

Babes (1885) đã nêu ra định nghĩa hoạt tính kháng khuẩn của một chủng là đặc tính tổng hợp

được các hợp chất hoá học có hoạt tính kìm hãm các chủng đối kháng.

Nicolle (1907) là người đầu tiên phát hiện ra hoạt tính kháng khuẩn của Bacillus subtilis

có liên quan đến quá trình hình thành bào tử của loại trực khuẩn này. Gratia và đồng nghiệp

(1925) đã tách được từ nấm mốc một chế phẩm có thể sử dụng để điều trị hiệu quả các bệnh

truyền nhiễm trên da do cầu khuẩn.

Mặc dù vậy, trong thực tế mãi tới năm 1929 thuật ngữ " Chất kháng sinh" mới được

Alexander Fleming mô tả một cách đầy đủ và chính thức trong báo cáo chi tiết về penicillin.

Thập kỷ 40 và 50 của thế kỷ XX đã ghi nhận những bước tiến vượt bậc của ngành công nghệ

sản xuất kháng sinh non trẻ, với hàng loạt sự kiện như :

Khám phá ra hàng loạt Chất kháng sinh, thí dụ như Griseofulvin (1939), Gramicidin S

(1942) , Streptomycin (1943), Bacitracin (1945), Chloramphenicol và Polymyxin (1947),

Chlotetracycline và Cephalosporin (1948), Neomycin (1949), Oxytetracycline và Nystatin

(1950), Erythromycin (1952), Cycloserin (1954), Amphotericin B và Vancomycin (1956),

Metronidazol, Kanamycin và Rifamycin (1957)...

Áp dụng phối hợp các kỹ thuật tuyển chọn và tạo giống tiên tiến (đặc biệt là các kỹ

thuật gây đột biến, kỹ thuật dung hợp tế bào, kỹ thuật tái tổ hợp gen...) đã tạo ra những biến

chủng công nghiệp có năng lực "siêu tổng hợp" các chất kháng sinh cao gấp hàng ngàn vạn

lần các chủng ban đầu.

Triển khai thành công công nghệ lên men chìm quy mô sản xuất công nghiệp để sản

xuất Penicillin G (1942) và việc hoàn thiện công nghệ lên men này trên các sản phẩm khác.

Việc phát hiện, tinh chế và sử dụng axit 6-aminopenicillanic (6-APA, 1959) làm nguyên

liệu để sản xuất các chất kháng sinh penicilin bán tổng hợp đã cho phép tạo ra hàng loạt dẫn

xuất penicilin và một số kháng sinh -lactam bán tổng hợp khác.

1.2. Định nghĩa kháng sinh:

Chất kháng sinh được hiểu là các chất hoá học xác định, không có bản chất enzyme, có

nguồn gốc sinh học (trong đó phổ biến nhất là từ vi sinh vật), với đặc tính là ngay ở nồng độ

thấp (hoặc rất thấp) đã có khả năng ức chế mạnh mẽ hoặc tiêu diệt được các vi sinh vật gây

bệnh mà vẫn đảm bảo an toàn cho người hay động vật được điều trị.

1.3. Đơn vị kháng sinh:

Năng lực tích tụ kháng sinh của chủng hay nồng độ chất kháng sinh thường được biểu thị

bằng một trong các đơn vị là: mg/ml, g/ml, hay đơn vị kháng sinh UI/ml (hay UI/g,

International Unit).

Đơn vị của mỗi kháng sinh được định nghĩa là lượng kháng sinh tối thiểu pha trong một

thể tích quy ước dung dịch có khả năng ức chế hoàn toàn sự phát triển của chủng vi sinh vật

kiểm định đã chọn, thí dụ, với penicillin là số miligam penicillin pha vào trong 50 ml môi

trường canh thang và sử dụng Staphylococcus aureus 209P làm chủng kiểm định; với

Streptomicin là số miligam pha trong 1 ml môi trường canh thang và kiểm định bằng vi

khuẩn Escherichia coli.

Page 2: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

2

1.4. Hoạt tính kháng sinh đặc hiệu:

Hoạt tính kháng sinh đặc hiệu là đặc tính cho thấy năng lực kìm hãm hay tiêu diệt một

cách chọn lọc các chủng vi sinh gây bệnh, trong khi không gây ra các hiệu ứng phụ quá

ngưỡng cho phép trên người bệnh được điều trị.

Đặc tính này được biểu thị qua hai giá trị là: Nồng độ kìm hãm tối thiểu (Minimun

Inhibitory Concentration - viết tắt là MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (Minimun

Bactericidal Concentration - viết tắt là MBC), xác định trên các đối tượng vi sinh vật gây

bệnh kiểm định lựa chọn tương ứng cho mỗi chất kháng sinh.

1.5. Phổ kháng khuẩn của kháng sinh:

Phổ kháng khuẩn của chất kháng sinh biểu thị số lượng các chủng gây bệnh bị tiêu diệt

bởi kháng sinh này. Theo đó, chất kháng sinh có thể tiêu diệt được nhiều loại mầm bệnh khác

nhau được gọi là chất kháng sinh phổ rộng, chất kháng sinh chỉ tiêu diệt được ít mầm bệnh là

chất kháng sinh phổ hẹp.

1.6. Cơ chế tác dụng:

Cơ chế tác dụng lên vi sinh vật gây bệnh (hay các đối tượng gây bệnh khác - gọi tắt là

mầm bệnh) của mỗi chất kháng sinh thường mang đặc điểm riêng, tùy thuộc vào bản chất của

kháng sinh đó, trong đó, những kiểu tác động thường gặp là:

- Làm rối loạn cấu trúc thành tế bào hay ức chế sự thành lập vách tế bào.

- Rối loạn chức năng điều tiết quá trình vận chuyển vật chất của màng tế bào chất hay ức

chế nhiệm vụ của màng tế bào.

- Làm rối loạn hay ức chế quá trình sinh tổng hợp protein.

- Rối loạn hay ức chế quá trình tổng hợp Acid Nucleic, hoặc tương tác đặc hiệu với

những giai đoạn nhất định trong các chuyển hóa trao đổi chất (hình 1.1).

Hình 1.1. Vị trí tác dụng chính của một số chất kháng sinh [1]

Page 3: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

3

1.6.1. Ức chế sự thành lập vách tế bào:

Gồm các kháng sinh như: Bacitracin, Cephalosprorins, Cycloserine, Penicillins,

Ristocetin, Vancomycin.

Khác với người và đông vật, tế bào vi khuẩn có vách. Vách tế bào vi khuẩn chiếm 20%

trọng lượng khô của vi khuẩn. Nhờ có vách mà vi khuẩn giữ được hình dạng và bảo vệ tế bào

trước tác động của áp suất. Áp suất của tế bào vi khuẩn Gram dương lớn hơn Gram âm từ 3

đến 5 lần.

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 (spheroplast). Những hình thức này làm tế bào dễ bị vỡ ở môi trường

có trương lực bình thường.

Vách tế bào vi khuẩn là phức hợp polyme được gọ là “Mucopeptide”, “Mureine”,

“Peptidoglycan” gồm polysaccharide và một chuỗi polypeptide có đường nối chéo.

Polysaccharide là đường có amine, N – acetylglycosamine và acetyl muramic acid chỉ có ở tế

bào vi khuẩn. Những đường nối chéo bắt nối với chuỗi peptide (ví dụ cầu nối pentaglycine).

Ở đó cho đáp ứng chuyển vận peptide nhờ xúc tác với một số enzyme. Peptidoglycan ở vi

khuẩn Gram dương nhiều hơn vi khuẩn Gram âm.

Tất cả các loại thuốc Penicillins và Cephalosporins đều là những chất ức chế sự tổng hợp

vách tế bào của vi khuẩn.

Giai đoạn đầu tiên: thuốc gắn vào receptor của tế bào gọi là PBP – Penicillins gắn kết

proteine (PBP) từ số 3 – 6 (phân tử lượng từ 40.000 – 120.000), receptor này có nhiều ở tế

bào vi khuẩn. Receptor PBP có ái tính khác nhau đối với mỗi loại thuốc và kiểu tác động của

nó cũng khác nhau. Ví dụ khi penicillin gắn vào receptor PBP, đáp ứng chủ yếu là kéo dài tế

bào một cách không bình thường cùng với những tác động phụ thêm khác đưa đến tế bào vi

khuẩn bị tan vỡ. Receptor PBP đặt dưới sự kiểm sốt của nhiễm sắc thể, sử đột biến có thể làm

thay đổi số lượng receptor và ái tính của nó đối với thuốc thuộc nhóm β-lactamins.

Sau khi gắn vào một hay nhiều thụ thể thuốc sẽ phong bế transpeptidase, làm ngăn chặn

việc tổng hợp peptidoglycan, một thành phần quan trọng của vách tế bào. Cơ chế của việc

phong bế transpeptidase có lẽ do enzyme này gắn vào penicillins hoặc cephalosporins có cấu

trúc tương tự với acyl-D-alanyl-D-alanyl, một phân tử mà enzyme bình thường vẫn tác động,

nên tác động của enzyme bị phong bế.

Giai đoạn tiếp theo có liên quan đền việc hoạt hoá các enzyme tự tiêu (autolytic enzymes)

gây ra sự ly giải của tế bào ở môi trường đẳng trương (isotonic). Trong môi trường ưu trương,

những tế bào bị biến đổi thành protoplast hay spheroplast chỉ được bao bọc bởi một màng tế

bào mỏng manh nên rất dễ vỡ. Ở những tế bào vi khuẩn này sự tổng hợp protein và nucleic

acid có thể còn tiếp tục một thời gian.

Độc tính của các thuốc kháng sinh trong nhóm β-lactamins đối với tế bào động vật có vú

sẽ cũng giống như độc tính trên vi khuẩn trong trường hợp không còn vách và peptidoglycan.

Penicillins và Cephalosporins chế ngự khác nhau đối với vi khuẩn Gram dương và Gram

âm tuỳ vào sự khác biệt của cấu trúc vách tế bào, tổng số peptidoglycan, số receptor, lỗ,

(pore), lượng lipide, đường nối chéo tự nhiên và hoạt tính của enzyme tự tiêu... chính nó định

tính xuyên thấm, độ gắn kết và hoạt tính của thuốc. Tác động chế ngự vi khuẩn của kháng

sinh trong nhóm β-lactamins tuỳ thuộc vào sự khác biệt về cấu trúc và đặc tính về chức năng

của màng. Đối với vi khuẩn Gram âm do có màng phospholipide ở bên ngoài nên trở ngại

cho thuốc băng qua. Những thuốc có phân tử ưa nước hydrophilic (như Ampicilline,

Amoxicilline), những thuốc có phân tử qua được lỗ (pore) ở màng băng qua màng tế bào vi

khuẩn Gram âm nhanh hơn penicilline G. đối với vi khuẩn Gram dương thì màng

phospholipide rất khiếm khuyết và chức năng như hàng rào ngăn chặn lại không có.

Page 4: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

4

Amdinocillin là dẫn xuất của acid amidinopenicillanic chỉ gắn kết vào receptor PBP-2 tác

động rất mạnh trên tế bào vi khuẩn Gram âm hơn Gram dương. Amdinocillin có tác động

hiệp đồng với những thuốc khác nhau trong nhóm β-lactamins trên receptor PBP.

Điều quan trọng mà lâm sàng rất quan tâm là vi khuẩn không còn bị thuốc trong nhóm

β-lactamins chế ngự nữa là do vi khuẩn sản xuất được β-lactamase, enzyme này phá vỡ vòng

β-lactam làm tiêu tan hiệu ứng sinh học của thuốc. Đó là sự kháng thuốc mang tính di truyền

do plasmid kiểm soát. Ví dụ như sự kháng thuốc do plasmid của Staphylococcus và một số vi

khuẩn Gram âm ở đường ruột. Để cho penicillin đỡ bị enzyme này thuỷ phân phá vỡ vòng

β-lactam người ta cho phối hợp với clavulanic acid hoặc sulbactam, hoặc phối hợp

amoxicillin với clavulanic acid dùng trong những trường hợp viêm nhiễm Heamophilus sản

xuất được enzyme β-lactamase.

Có một số kháng sinh kháng lại enzyme β-lactamase là do vòng β-lactam được củng cố

bằng gốc methoxy, hoặc nhóm chức khác ví dụ như methicilline, cefoxitine không dễ bị

enzyme này phá vỡ.

Một số thuốc kháng sinh khác như Bacitracin, Vancomycin, Ristocetin và Novobiocin chỉ

ức chế giai đoạn đầu của việc tổng hợp peptidoglycan. Do việc tổng hợp ở giai đoạn đầu này

xảy ra ở bên trong màng tế bào chất, nên thuốc phải được ngấm vào bên trong màng mới có

tác dụng.

Cycloserine, một chất tương đồng với D-alanine trong chuỗi pentapeptide cho nên thuốc

cũng can thiệp vào sự tổng hợp peptidoglycan. Cycloserine phong bế tác động của enzyme

alanineracemase - một loại enzyme kết nối D-alanine vào chuỗi pentapeptide của

petidoglycan. Cycloserine cũng ức chế enzyme ở giai đoạn đầu trong tiến trình tổng hợp

peptidoglycan.

1.6.2. Ức chế nhiệm vụ của màng tế bào:

Gồm Amphotericin B, Colistin, Imidazoles, Polymyxins.

Tế bào chất của tất cả tế bào sống được bao bọc bởi màng tế bào chất, đó là hàng rào có

tính thấm chọn lọc rất quan trọng đảm nhiệm chức năng bắt cầu cho vận chuyển chủ động

qua màng. Nếu chức năng của màng tế bào chất bị tổn hại thì những phân tử lớn và ion bị

thoát ra ngoài, tế bào sẽ bị hủy hoại. Màng tế bào chất của tế bào vi khuẩn dễ bị huỷ hoại hơn

tế bào động vật, như vậy dùng hoá học trị liệu màng tế bào chất của tế bào vi khuẩn sẽ bị phá

huỷ mà tế bào động vật vẫn được che chở.

Đại diện cho cơ chế này là các polymyxins tác động lên vi khuẩn Gram âm và các

polyenes tác động lên vi nấm. Polymyxins không tác động lên vi nấm và ngược lại polyenes

không tác động lên vi khuẩn. Điều này là do màng tế bào vi nấm chứa sterols còn màng tế

bào vi khuẩn thì không. Polyenes phải tương tác với một sterol trong màng tế bào vi nấm mới

có hiệu quả tác dụng, trong khi màng tế bào vi khuẩn thì không có sterol nên polyenes không

tác dụng. Trái lại, polymyxins không có tác động lên tế bào vi nấm có sterol.

Các thuốc kháng nấm nhóm imidazoles (miconazol, clotrimazol, ketoconazol) làm tổn hại

đến tính nguyên vẹn của màng tế báo nấm do ức chế sinh tổng hợp lipid của màng.

1.6.3. Ức chế tổng hợp protein:

Có những kháng sinh như: Chloramphenicol, Erythromycins, Lincomycins,

Tetracyclines, Aminoglycosides (amikacin, gentamicin, kanamycin, neomycin, streptomycin,

netilmicin, tobramycin…). Những thuốc ức chế tổng hợp protein do tác động lên ribosome

của tế bào vi khuẩn gồm: Aminoglycosides, Tetracyclines, Chloramphenicol và Lincomycins,

còn Puromycine là ức chế sự tổng hợp protein ở động vật có vú và tế bào khác. Trong việc

tổng hợp protein vi khuẩn, thông tin của mRNA được một số ribô thể đọc dọc theo chuỗi

mRNA, đó là các polysomes.

AMINOGLYCOSIDES: kiểu tác động của Streptomycin đã được nghiên cứu kỹ hơn các

loại aminoglycosides khác, nhưng tất cả đều tương tự nhau. Giai đoạn đầu thuốc gắn vào một

loại protein là thụ thể chuyển biệt ở trên tiểu đơn vị 30S của ribô thể vi khuẩn. Giai đoạn thứ

Page 5: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

5

hai thuốc phong bế hoạt tính của phức hợp đầu tiên (initiation complex) của quá trình thành

lập chuỗi polypeptide (mRNA + formyl methionine + tRNA). Giai đoạn ba, thông tin mRNA

bị đọc sai ở vùng nhận diện (recognition region) của ribô thể, kết quả là một acid amine

không phù hợp được đưa vào chuỗi peptide, tạo ra một protein không có chức năng. Giai

đoạn bốn, sự gắn của thuốc làm vỡ các polysomes thành các monosomes không có khả năng

tổng hợp protein. Các tác động này xảy ra ít hay nhiều đều có tính đồng thời và kết quả chung

cuộc là tế bào bị giết.

Sự đề kháng của vi khuẩn đối với aminoglycosides có thể di thiếu thụ thể chuyên biệt ở

trên phần tiểu đơn vị 30S của ribô thể (đề kháng nhiễm sắc thể), hoặc do vi khuẩn sản xuất

enzyme có tác dụng phá huỷ thuốc như adenyllylase, phosphorylase, acetylase (đề kháng

plasmid). Ngoài ra còn có thể do khiếm khuyết khả năng thẩm thấu của màng tế bào, làm

giảm cơ chết vận chuyển chủ động đưa aminoglycosides vào bên trong tế bào, kết quả là

thuốc không đến được ribô thể.

TETRACYCLINES: những thuốc này gắn vào phần tiểu đơn vị 30S của ribô thể. Thuốc

ức chế sự tổng hợp protein bằng cách ngăn chặn các amino acids mới nối vào chuỗi

polypeptide mới thành lập.

Đề kháng tetracyclines là do sự thay đổi khả năng thẩm thấu của vách tế bào vi khuẩn. Ở

những vi khuẩn nhạy cảm, thuốc được tập trung vào bên trong tế bào và khó thoát khỏi tế

bào, còn ở vi khuẩn đề kháng thuốc thì thuốc không được vận chuyển chủ động vào bên trong

tế bào hoặc thuốc dễ dàng rời khỏi tế bào một cách nhanh chóng làm nồng độ ức chế của

thuốc không còn được duy trì. Cơ chế này được kiểm soát bởi plasmid. Các tế bào hữu nhũ

không tập trung chủ động được tetracyclines.

CHLORAMPHENICOL: thuốc này gắn vào tiểu đơn vị 50S của ribô thể, ức chế enzyme

peptidyl transferase, làm ngăn chặn các amino acids mới gắn vào chuỗi peptide mới thành

lập.

Việc kháng thuốc là do vi khuẩn sản xuất được enzyme chloramphenicol

acetyltransferase làm phá huỷ tác dụng của thuốc. Việc sản xuất enzyme này được kiểm soát

bởi plasmid.

MACROLIDES (Erythromycin, Oleandomycin): các thuốc này gắn vào tiểu đơn vị 50S

của ribô thể ở vị trí 23S rRNA, ngăn cản việc thành lập phức hợp đầu tiên để tổng hợp chuỗi

peptide. Một số vi khuẩn kháng macrolides là do thiếu thụ thể trên ribô thể, được kiểm soát

bởi nhiễm sắc thể hay plasmid.

LINCOMYCINS (Lincomycin, Clindamycin): Lincomycins gắn vào tiểu đơn vị 50S của

ribô thể, và tương tự như các macrolides ở những điểm như vị trí gắn, tác động kháng khuẩn

và phương cách tác động. Kháng lincomycin là do đột biến nhiễm sắc thể làm mất vị trí gắn

trên tiểu đơn vị 50S.

1.6.4. Ức chế tổng hợp Acid Nucleic:

Như Actinomycin, Mitomycin, Nalidixic acid, Novobiocin, Pyrimethamine, Rifampin,

Sulfonamides, Trimethoprim…

Những thuốc như actinomycin là những chất ức chế hiệu quả sự tổng hợp DNA. Thuốc

gắn vào DNA tạo nên một phức hợp, phức hợp này ức chế các polymerase tổng hợp các RNA

tương ứng, đặc biệt là mRNA. Actinomycin cũng ức chế việc sao chép DNA của virus.

Mitomycin gắn vào hai chuỗi DNA ngăn cản hai chuỗi tách rời và như vậy DNA không được

sao chép. Cả actinomycin và mitomycin đều ức chế tế bào vi khuẩn và tế bào động vật nên ít

được dùng trong điều trị. Rifampin ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn bằng cách gắn chặt

vào các polymerase tổng hợp các RNA, như thế ngăn chặn sự tổng hợp RNA của vi khuẩn.

Kháng thuốc rifampin là do sự thay đổi của enzyme RNA polymerase, hậu quả của đột biến

nhiễm sắc thể.

Các thuốc halogenated pyrimidines như IUDR (5-iodo-2-deoxyuridine, idoxuridine, IDU)

có thể ngăn chặn thymidine gắn vào DNA của virus và chính IUDR cũng có thể là một thành

Page 6: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

6

phần tham gia để thành lập những DNA không có chức năng. Việc sử dụng IUDR theo

đường toàn thân (uống hay tiêm) không thể thực hiện được vì độc tính cao. Sử dụng tại chỗ

IUDR để điều trị viêm giác mạc do Herpes simplex có kết quả tốt. Những chất ức chế sao

chép DNA khác như vidarabine hay acyclovir được dùng trong hoá trị liệu chống virus.

Nalidixic acid và Oxolinic là những chất ức chế sự tổng hợp DNA bằng cách phong bế

enzyme DNA gyrase.

Đối với nhiều loại vi khuẩn, p-aminobenzoic acid (PABA) là một chất biến dưỡng cần

thiết. Chất này được dùng như là một tiền chất để tổng hợp folic acid, một giai đoạn quan

trọng để tổng hợp nucleic acids. Các loại sulfonamides do cấu trúc tương tự như PABA nên

có thể cạnh tranh với PABA, tạo ra những chất tương tự như folic acid nhưng không có chức

năng dẫn đến việc cản trở sự phát triển của vi khuẩn. Tế bào động vật không thể tổng hợp

được folic acid mà chỉ dựa vào nguồn cung cấp từ bên ngoài nên không bị ức chế bởi

sulfonamides.

Trực khuẩn lao không bị ức chế bởi sulfonamides nhưng lại bị ức chế bởi PAS (p-

aminosalisylic acid, một chất có cấu trúc tương tự như PABA và sulfonamides), ngược lại vi

khuẩn nhạy cảm với sulfonamids thì phần lớn kháng PAS. Điều này có thể là do vị trí thụ thể

dành cho PABA ở những vi khuẩn khác nhau thì khác nhau.

Trimethoprim (3,4,5-trimethoxybenzyl pyrimidine) ức chế enzyme dihydrofolic acid

reductase có hiệu quả ở tế bào vi khuẩn hơn ở tế bào hữu nhũ 50.000 lần. Enzyme này khử

dihyrofolic acid thành tetrahydrofolic acid, một giai đoạn quan trọng để tổng hợp purines của

DNA. Sulfonamides và trimethoprim có thể dùng riêng lẻ để ức chế vi khuẩn phát triển, nếu

dùng chung sẽ có tác dụng hiệp đồng. Pyrimethamine (Daraprim) cũng ức chế dihyrofolate

reductase nhưng có hoạt tính đối với enzyme ở tế bào hữu nhũ hơn nên độc hơn

trimethoprim. Pyrimethamine phối hợp với sulfonamides là thuốc chọn lọc hiện nay để điều

trị bệnh do Toxoplasma và một số bệnh do nhiễm một số động vật đơn bào khác.

1.7. Phân loại kháng sinh:

Càng ngày người ta càng phát hiện thêm nhiều kháng sinh mới. ngoài thị trường, tên gọi

rất khác nhau dễ làm người ta nhầm lẫn. Nhưng trong các thuốc kháng sinh này, có nhiều

thuốc có cấu trúc hoá học giống nhau, do đó chúng có chung cơ chế tác động và hoạt phổ

tương tự nhau. Dựa trên cơ sở của tính đặc hiệu dược lý người ta có thể xếp kháng sinh theo

các họ như sau:

- Sulfonamides.

- β-lactamines.

- Aminoglycosides.

- Tetracyclines.

- Chloramphenicol.

- Macrolides và các thuốc lân cận.

- Rifamycin.

- Polypeptides.

- Một số nhóm khác: Vancomycin và Ristocetin, Novobiocin, Fusidic acid, Nitrofurans,

Quinolones… và một số thuốc chống lao, chống vi nấm, chống virus…

Ngay trong một họ, hoạt phổ cũng khác nhau, tính chất dược lý và khả năng dung nạp của

từng thuốc cũng khác nhau làm cho mỗi thuốc có ưu điểm riêng. Xếp loại kháng sinh theo họ

và hoạt phổ của kháng sinh bước đầu đã giúp ta chọn thuốc kháng sinh để chữa bệnh, đồng

thời giúp ta tránh sử dụng thuốc liên tiếp hai thuốc kháng sinh trong cùng một họ, vì dùng

như thế nói chung không có tác dụng.

Page 7: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

7

SULFONAMIDES

Là một nhóm có nhiều loại kháng sinh khác nhau. Cấu trúc cơ bản của Sulfonamides là:

(hình 1.2). Các loại Sulfonamides khác nhau ở gốc R, do đó chúng khác nhau về tính chất

sinh lý, dược động học và tính kháng khuẩn.

Những loại Sulfonamides hoà tan như Trisulfapyrimidines, Sulfisoxazole được hấp thu

nhanh qua đường tiêu hoá sau khi uống. Các Sulfonamides ở dạng muối sodium có thể được

sử dụng bằng đường tiêm. Phần lớn được bài tiết nhanh qua đường tiểu, nhưng một số lại bài

tiết chậm và có thể gây độc cho cơ thể như Sulfamethoxypyridazine. Sự phối hợp năm phần

Sulfamethoxazole và một phần Trimethoprim tạo nên thuốc Trimethoprimsulfametho-xazole,

một loại thuốc được sử dụng rộng rãi hiện nay để điều trị một số bệnh nhiễm khuẩn.

Những Sulfonamides không hoà tan như Phtalysulfathiazole, Succinylsulfathiazole rất ít

được hấp thu qua đường ruột, thường được dùng để ức chế vi khuẩn trong lòng ruột chuẩn bị

cho các trường hợp giải phẫu ruột già.

Về mặt lý luận các loại Sulfonamides có hoạt phổ kháng khuẩn rộng, nghĩa là có tác động

phần lớn với vi khuẩn Gram dương, vi khuẩn Gram âm, Chlamydia, Nocardia và một số động

vật đơn bào. Tuy nhiên, ngày nay phần lớn các loại vi khuẩn này đã kháng Sulfonamides.

Cơ chế tác động của thuốc là do thuốc có cấu trúc giống chất chuyển hoá cần thiết của vi

khuẩn nên gây ra hiện tượng ức chế cạnh tranh làm cho vi khuẩn không tổng hợp được những

nguyên liệu cần thiết. Chất chuyển hoá đó là PABA.

β-LACTAMINS

Gọi là β-lactamins vì phân tử của chúng có một chu trình β-lactam.

Họ này gồm có Penicillins và Cephalosporins.

- PENICILLINS: các thuốc Penicillins có một nhân chung là 6-aminopenicillanic acid

hợp bởi hai chu trình β-lactam và thiazolidine. Các Penicillins khác nhau ở gốc R gắn vào

nhân.

+ Penicillin G: được Fleming phát minh từ năm 1928. Sau đó Florey và Chain đưa vào

chữa bệnh năm 1941. Thuốc này còn được gọi là benzyl-penicillin. Penicillin G được hình

thành qua quá trình lên men của nấm Penicillium notatum hoặc Penicillium chrysogeum.

Penicillin G có hoạt phổ kháng khuẩn giới hạn, thuốc chỉ có tác dụng đối với các cầu

khuẩn Gram dương và Gram âm, các trực khuẩn Gram dương, các haemophilus, một số

moraxella và pasteurella. Các vi khuẩn Gram âm như vi khuẩn đường ruột, pseudomonas…

Penicillin G không có tác dụng. Penicillin G bị dịch vị phá huỷ nên không dùng bằng đường

uống. Thuốc cũng bị phá huỷ bởi enzyme penicillinase, một loại β-lactamase làm mở chu

trình β-lactam, chuyển penicillin thành penicillinoid acid, một chất không có tác dụng. Những

vi khuẩn sản xuất được penicillinase thì kháng penicillin G.

+ Các loại penicillins khác: người ta đã tìm được nhiều loại penicillins không có nhược

điểm như penicillin G. Để có những loại penicillins đó, người ta tìm cách thay đổi chuỗi bên

Hình 1.2: Sulfonamides

Page 8: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

8

bằng cách cho thêm các chất khởi động khác nhau vào các nuôi cấy của Penicillium để dựa

vào sinh tổng hợp tự nhiên. Bằng cách này người ta đã tìm được phenoxymethyl penicillin

(Penicillin V) không bị dịch vị phá huỷ và có thể dùng bằng đường uống.

Từ 1959, người ta đã điều chế được penicillin bán tổng hợp bằng cách dùng amidase phá

huỷ chuỗi bên của penicillin G để chỉ còn lại nhân, từ nhân này người ta gắn chuỗi bên bằng

phương pháp hoá học. Dựa vào kỹ thuật bán tổng hợp, người ta đã điều chế được nhiều loại

penicillins mới có hoạt tính cao, có hoạt phổ rộng, tác động đến cả các vi khuẩn Gram âm. Từ

1986, người ta đã xếp các penicillins quan trọng về mặt lâm sàng thành 4 nhóm:

Nhóm có tác động cao chống vi khuẩn Gram dương, cầu khuẩn Gram âm,

Spirochetes và một số vi khuẩn khác, nhưng bị phá huỷ bởi β-lactamase và không

bền với acid (thí dụ Penicillin G).

Nhóm không bị phá huỷ bởi β-lactamase, có tác động chống vi khuẩn Gram

dương thấp hơn nhóm trên và không có tác động chống vi khuẩn Gram âm (thí dụ

Nafcillin).

Nhóm tác động cao chống cả vi khuẩn Gram dương lẫn vi khuẩn Gram âm nhưng

bị phá huỷ bởi β-lactamase (thí dụ Ampicillin, Carbenicillin, Ticarcillin).

Nhóm không bị phá huỷ bởi dịch vị, thích hợp để uống (thí dụ Penicillin V,

Cloxacillin, Amoxcillin).

- CEPHALOSPORINS: những thuốc được sử dụng trong chữa bệnh thuộc nhóm này đều

là các dẫn xuất bán tổng hợp từ Cephalosporin C, một kháng sinh tự nhiên do nấm

Cephalosporium sản xuất. Nhân của Cephalosporin là 7-amino cephalosporanic acid gần

giống với nhân của penicillins.

Cephalosporins có rất nhiều dẫn xuất. Một số được hấp thu tốt qua ruột nên có thể sử

dụng bằng đường uống để trị nhiễm khuẩn đường hô hấp và đường tiểu như Cepalexin,

Cephadrine và Cefadroxil. Phần lớn các loại Cephalosporins khác khó hấp thu qua đường

ruột và chỉ sử dụng bằng đường chích.

Những Cephalosporins thuộc thế hệ đầu tiên (ví dụ Cephalothin, Cefazolin, Cephapirin,

Cefamadole, Cefoxitin) không vào được hệ thần kinh trung ương nên không hiệu quả trong

việc điều trị viêm màng não.

Hình 1.4: Penicillin G Hình 1.3: β-lactam

Hình 1.5: Cephalosporins

Page 9: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

9

Những loại Cephalosporins thế hệ mới (ví dụ Cefotaxime, Cefoperazone, Cefuroxime,

Moxalactam) khuếch tán được vào hệ thần kinh trung ương và dịch não tuỷ nên được sử dụng

để điều trị viêm màng não do nhiễm vi khuẩn Gram âm. Các vi khuẩn proteus, pseudomonas,

serratia và một số khác đã kháng với các loại Cephalosporins thế hệ đầu tiên, nhưng lại nhạy

cảm với các Cephalosporins thế hệ mới (thế hệ thứ 3). Đặc biệt Cefotaxime, Cefoperazone,

Moxalactam và Ceftizoxime có hoạt phổ rất rộng, có hiệu quả rất tốt trong các trường hợp

nhiễm khuẩn ở bệnh viện do các vi khuẩn Gram âm. Một số Cephalosporins như Cefoxitin và

Cefuroxime cũng hiệu quả với các vi khuẩn kỵ khí và cả Neisseria gonorrhoeae sản xuất β-

lactamase.

Cơ chế tác động của các β-lactamins: cơ chế tác động của Penicillins và Cephalosporins

giống nhau. Các thuốc này ức chế sự tổng hợp vách của các tế bào vi khuẩn.

AMINOGLYCOSIDES

Thuốc kháng sinh đầu tiên trong nhóm thuốc này được tìm ra là Streptomycin do

Walksman phân lập từ nấm Streptomyces vào năm 1944. Hiện nay nhóm này gồm có:

Streptomycin, Neomycin, Kanamycin, Amikacin, Gentamicin, Tobramycin, Sisomicin,

Netimicin và một số thuốc khác. Đó là những kháng sinh hoạt phổ rộng, có cả tác động đối

với mycobacterium, Streptomycin và kanamycin đã được sử dụng để chữa lao. Nhưng các vi

khuẩn kỵ khí và các rickettsia lại kháng với các thuốc này.

Tất cả aminoglycosides đều có hoạt tính ở pH kiềm cao hơn ở pH acid. Thuốc gây độc hại

cho dây thần kinh thính giác và thận với những mức độ khác nhau. Aminoglycosides được sử

dụng rộng rãi để điểu trị những trường hợp do trực khuẩn đường ruột Gram âm. Trong điều

trị nhiễm khuẩn huyết hay viêm nội tâm mạc do Streptococcus feacalis hay các vi khuẩn

Gram âm, người ta thường sử dụng phối hợp aminoglycosides với penicillins để làm tăng khả

năng thẩm thấu giúp aminoglycosides đi vào bên trong tế bào được dễ dàng.

Cơ chế tác động: tất cả các thuốc aminoglycosides đều ức chế tổng hợp protein, do thuốc

gắn vào tiểu đơn vị 30S của ribô thể và ức chế nhiệm vụ của tiểu đơn vị này.

TETRACYCLINES

Các thuốc chính trong nhóm này gồm có: Tetracyclines, Chlortetracycline,

Oxytetracycline, Demetocycline, Methacycline, Doxycycline, Minocycline. Các loại

tetracyclines có cấu trúc cơ bản giống nhau, chúng khác nhau ở gốc R.

Các thuốc này có hoạt phổ rộng. Theo lý thuyết chúng có hoạt tính đối với một số vi

khuẩn Gram dương và Gram âm, kể cả rickettsia, chlamydia và mycoplasma. Chúng chỉ khác

nhau ở mức độ hoạt tính và nhất là ở mặt dược động học. Tuy nhiên, Minocycline có một tính

chất hơi riêng một chút, là một số vi khuẩn đã kháng các tetracyclines thì vẫn còn nhạy cảm

với minocycline.

Hình 1.6: Streptomycin Hình 1.7: Một số Aminoglycosides

Page 10: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

10

Tất cả tetracyclines đều được hấp thu nhanh chóng qua đường ruột và được phân phối

rộng rãi trong các mô cơ thể, nhưng rất khó xâm nhập dịch não tuỷ. Một số có thể được sử

dụng đường tiêm bắp hay tiêm tĩnh mạch. Thuốc được đào thải qua phân và nước tiểu.

Tetracyclines là những thuốc có tác dụng ngưng khuẩn, chúng ức chế sự phát triển của

những vi khuẩn Gram dương và Gram âm nhạy cảm, và là thuốc chọn lọc để điều trị các

nhiễm khuẩn do rickettsia, chlamydia và Mycoplasma pneumoniae. Tetracyclines cũng

thường được dùng để điều trị vi khuẩn tả, phối hợp với streptomycin để điều trị bệnh do

brucella, yersinia và francisella.

Cơ chế tác động: các tetracyclines gắn vào tiểu đơn vị 30S của ribô thể, gây ức chế quá

trình tổng hợp protein.

CHLORAMPHENICOL

Là thuốc có nguồn gốc từ nấm Streptomyces venezuelae. Ngày nay, thuốc được sản xuất

trong công nghiệp bằng tổng hợp hoá học. Trong nhiều chất dẫn xuất đã được tổng hợp thì có

Thiamphenicol được sử dụng. Chất này có tính chất dược động học hơi khác một chút so với

chloramphenicol. Hoạt phổ của hai loại giống nhau, nghĩa là đều có hoạt tính với vi khuẩn

Gram dương và Gram âm.

Chloramphenicol được hấp thu nhanh qua đường tiêu hoá và được phân phối rộng rãi trong

các mô và dịch của cơ thể kể cả hệ thần kinh trung ương và dịch não tuỷ. Thuốc được bài tiết

chủ yếu bằng đường tiểu.

Chloramphenicol là thuốc ngưng khuẩn. Điều cần lưu ý là việc sử dụng chloramphenicol

ở một số bệnh nhân có thể đưa đến bệnh thiếu máu do suy tuỷ, nhưng cơ chế thì chưa hiểu rõ.

Chloramphenicol được xem là thuốc chọn lọc để điều trị trong các trường hợp sau:

- Nhiễm khuẩn salmonella (thí dụ sốt thương hàn).

- Nhiễm khuẩn Haemophilus influenzae có sản xuất β-lactamase.

- Nhiễm khuẩn não mô cầu ở người nhạy cảm penicillins.

- Các loại nhiễm khuẩn do vi khuẩn kỵ khí hay các nhiễm khuẩn phối hợp ở hệ thần kinh

trung ương (thí dụ áp xe não).

- Các trường hợp nhiễm khuẩn nặng do rickettsia.

Hình 1.8: Tetracyclines

Hình 1.9: Chloramphenicol

Page 11: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

11

- Nhiễm khuẩn mắt, ngoại trừ do chlamydia.

Cơ chế tác động: chloramphenicol gắn vào tiểu đơn vị 50S của ribô thể, làm ức chế quá

trình tổng hợp protein của vi khuẩn.

MACROLIDES VÀ CÁC THUỐC LÂN CẬN

Các thuốc macrolides có rất nhiều loại khác nhau, trong đó có ba thuốc chính là

Erythromycin, Spiramycin và Oleandomycin. Các thuốc này thường có tính kháng chéo nhau

và ít hữu hiệu hơn erythromycin. Các thuốc lân cận gồm hai nhóm có nhiều tính chất chung

với macrolides. Hoạt phổ cũng như cơ chế tác động của chúng rất gần với macrolides.

Nhóm Lincomycin: có lincomycin và một dẫn xuất là clindamycin.

Nhóm Synergistin: có hai thuốc thường dùng là Virginamycin và Pristinamycin.

Hoạt phổ của các thuốc này có giới hạn, có thể so sánh với penicillin G, nghĩa là chỉ tác

dụng với cầu khuẩn Gram dương, cầu khuẩn Gram âm, trực khuẩn Gram dương và

haemophilus. Chúng hoàn toàn không có tác dụng với trực khuẩn đường ruột và

pseudomonas.

Erythromycin có thể dùng như thuốc chọn lọc để điều trị các vi khuẩn Gram dương:

pneumococci, streptococci và corynebacteria. Một số vi khuẩn khác cũng nhạy cảm với

erythromycin như mycoplasma, Chlamydia trachomatis, Legionella pneumophila và

Campylobacter jejuni. Clindamycin dùng điều trị nhiễm khuẩn nặng do vi khuẩn kỵ khí.

Lincomycin dùng điều trị cầu khuẩn Gram dương, đặc biệt hữu hiệu đối với nhiễm khuẩn tuỷ

xương do staphylococci.

Cơ chế tác động: các kháng sinh này đều gắn vào tiểu đơn vị 50S của ribô thể, ức chế

tổng hợp protein.

RIFAMYCIN

Hai kháng sinh của nhóm được dùng trong chữa bệnh là Rifamycin SV và Rifamycin.

Chúng có tác dụng tốt đối với mycobacteria. Rifamycin là thuốc chống lao tốt nhất hiện nay.

Ngoài tác động trên, rifamycin SV còn có một hoạt phổ giới hạn đối với cầu khuẩn Gram

dương và Gram âm, trực khuẩn Gram dương. Rifamycin còn có tác động trên nhiều loại trực

khuẩn Gram âm như một số vi khuẩn đường ruột.

Cơ chế tác động: các rifamycin ức chế sự tổng hợp RNA do phong bế các RNA

polymerase mà DNA phụ thuộc.

Hình 1.10: Rifamycin SV

Page 12: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

12

POLYPEPTIDES

Nhiều kháng sinh có cấu trúc polypeptides có khả năng diệt khuẩn, nhưng do độc tính

cao, nhất là đối với thận nên phần lớn không được sử dụng chữa bệnh. Một số thuốc trong

nhóm được dùng là:

- Các Polymyxins: Polymyxin B và Polymyxin E (colistin) là những polypeptides chính,

khó hấp thu qua đường tiêu hoá nhưng hấp thu nhanh qua đường tiêm. Chúng không khuếch

tán rộng rãi trong các mô cũng như trong dịch cơ thể, như là không vào được dịch não tuỷ

hoặc khớp xương.

Hoạt phổ của chúng tương tự nhau. Có hoạt tính diệt khuẩn mạnh đối với trực khuẩn

Gram âm, kể cả pseudomonas đã kháng các kháng sinh khác. Các vi khuẩn Gram dương, cầu

khuẩn Gram âm cũng như mycobacteria đều kháng lại thuốc này.

Cơ chế tác động: polymyxins gắn vào màng bào tương của vi khuẩn, gây rối loạn quá

trình thẩm thấu. Cân bằng thẩm thấu của tế bào bị phá vỡ, các hợp chất bên trong thoát ra

ngoài, làm vi khuẩn chết.

- Bacitracin và Tyrothricin: hai thuốc này chỉ có tác dụng đối với vi khuẩn Gram dương.

Chúng rất độc nên chỉ dùng điều trị tại chỗ.

Cơ chế tác động: cũng như polymyxins, các thuốc này làm thay đổi màng bào tương của

vi khuẩn.

CÁC NHÓM KHÁC

- Vancomycin và Ristocetin: hai thuốc này hơi giống nhau. Chúng chỉ có tác động trên vi

khuẩn Gram dương. Các vi khuẩn Gram âm đều kháng lại các thuốc này. Sự khác nhau giữa

chúng là Ristocetin có tác động với mycobacteria còn Vancomycin thì không.

Hiện nay các kháng sinh này được dùng chữa các nhiễm khuẩn nặng do tụ cầu, cầu khuẩn

đường ruột và một số clostridia. Chúng không được sử dụng rộng rãi vì khá độc đối với cơ

thể.

Cơ chế tác động: ức chế một trong các giai đoạn của quá trình tổng hợp vách tế bào.

- Novobiocin: ít được dùng, có hoạt tính giới hạn đối với vi khuẩn Gram dương, đặc biệt

là với tụ cầu, còn liên cầu ít nhạy cảm. Thuốc cũng có tác dụng với cầu khuẩn Gram âm.

Cơ chế tác động: ức chế tổng hợp DNA và RNA.

- Fusidic acid: hoạt tính của thuốc giới hạn đối với vi khuẩn Gram dương, trước hết là tụ

cầu rồi đến các vi khuẩn Gram âm.

Cơ chế tác động: ức chế sự tổng hợp protein.

- Các Nitrofurans: đây là những chất kháng khuẩn tổng hợp có tác dụng diệt khuẩn mạnh

in vitro đối với nhiều vi khuẩn Gram dương và Gram âm. Trong nhóm này loại thường được

sử dụng là Nitrofurantoin (Furadantin). Thuốc được hấp thu qua đường tiêu hoá sau khi uống

và thải ra bằng đường tiểu, được dùng để điều trị nhiễm khuẩn đường tiểu.

- Quinolones: là một nhóm kháng sinh mới, có nhiều loại: Nalidixic acid, Oxolinic acid,

Cinoxacin, Norfloxacin, Ciprofloxacin, Enoxacin, Fleroxacin, Lomefloxacin, Ofloxacin,

Pefloxacin và Temafloxacin. Các quinolones thuộc thế hệ mới như Norfloxacin,

Ciprofloxacin, Ofloxacin… được gọi là các flouroquinolones, là những thuốc có phạm vi

công hiệu rất rộng, được sử dụng trong các trường hợp nhiễm khuẩn toàn thân khác nhau.

Quinolones hấp thụ tốt qua đường tiêu hoá, có nồng độ ở trong các thực bào cao hơn 14 lần

nồng độ trong máu, nên rất tốt để chống các vi khuẩn nội bào như brucella, listeria,

salmonella và mycobacteria.

Cơ chế tác động: ức chế sự tổng hợp DNA của vi khuẩn.

- Các thuốc kháng lao: một số thuốc tiêu biểu trong nhóm này là:

+ Isoniazid (Isonicotinic acid hydrazide, INH): ít hiệu quả trên phần lớn vi khuẩn, nhưng

lại có hiệu quả tốt đối với mycobacteria đặc biệt là M. tuberculosis. Phần lớn trực khuẩn lao

bị ức chế và bị giết bởi isoniazid in vitro. Tuy nhiên trong một số lượng lớn trực khuẩn lao

Page 13: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

13

thường xuất hiện một vài vi khuẩn kháng isoniazid, vì thế thuốc thường được sử dụng phối

hợp với các thuốc kháng lao khác như Ethambutol hay Rifampicin. Thuốc tác động trên

mycobacteria bằng cách ức chế sự tổng hợp mycolic acid. Thuốc được hấp thu nhanh và hoàn

toàn qua đường tiêu hoá, vào dễ dàng trong các mô kể cả dịch não tuỷ.

+ Ethambutol: là thuốc tổng hợp, tan được trong nước, bền với nhiệt. Thuốc ức chế M.

tuberculosis và các mycobacteria không điển hình. Cơ chế chưa rõ. Ethambutol được hấp thu

tốt qua đường ruột. Mycobacteria trở nên kháng ethambutol nhanh chóng, vì vậy thuốc

thường được kết hợp với một loại thuốc kháng lao khác. Quá mẫn với ethambutol cũng

thường xảy ra và tác dụng phụ thường gặp nhất là rối loạn thị giác.

+ Rifampicin: hoạt phổ và cơ chế tác động đã đề cập trong nhóm Rifamycin. Rifamycin

được hấp thu tốt bằng đường uống. Mặc dù mycobacteria bị ức chế ở nồng độ thấp

(< 1μg/mL), nhưng chủng đột biến kháng thuốc thường xảy ra ở tần số cao (10-5

– 10-6

), vì

vậy trong điều trị lao, rifampicin được phối hợp với ethambutol, isoniazid hay các thuốc

kháng lao khác để ngừa chủng đột biến kháng rifampicin.

+ Aminosalicylic acid (PAS): cấu trúc tương tự p-aminobenzoic acid và sulfonamides.

Phần lớn vi khuẩn không bị ức chế bởi PAS, nhưng trực khuẩn lao bị ức chế ở nồng độ 1 – 5

μg/mL. Việc sử dụng PAS cũng thường đưa đến chủng M. tuberculosis kháng thuốc, vì vậy

PAS thường được phối hợp với thuốc kháng lao khác. Tuy nhiên PAS cũng thường gây

những tác dụng phụ trầm trọng ở đường tiêu hoá, nên hiện nay ít dùng.

- Thuốc chống nấm:

+ Các imidazol kháng nấm: những thuốc này làm tăng khả năng thẩm thấu của màng tế

bào và ức chế sự tổng hợp sterols ở trong màng tế bào nấm, gồm một số như:

Clotrimazol, Ketocomazol: dùng ở dạng uống để trị các bệnh do nấm candida.

Miconazol ở dạng kem 2% dùng trị các bệnh vi nấm ngoài da và candida âm đạo.

+ Amphotericin B: được sản xuất bởi nấm Streptomyces, có tác dụng ức chế sự phát triển

của một số vi nấm. Amphotericin B gắn vào sterols ở trên màng tế bào vi nấm làm rối loạn

nhiệm vụ của màng. Thuốc được dùng điều trị các bệnh do coccidioides, blastomyces,

histoplasma, cryptococcus và candida.

+ Flucytosine: là một hợp chất chống nấm, ức chế nhiều dòng candida, cryptococcus,

torolopsis và một số vi nấm khác. Thuốc được hấp thu tốt qua đường uống và khuếch tán

rộng rãi vào các mô kể cả dịch não tuỷ. Nếu duy trì liều lượng cao, thuốc có thể ức chế tuỷ

xương, làm rụng tóc, nổi đỏ ngoài da và xáo trộn chức năng gan.

+ Griseofulvin: được ly trích từ một vài loại nấm Penicillium. Griseofulvin không có tác

dụng đối với vi khuẩn, chỉ dùng để điều trị một số vi nấm ngoài da đặc biệt là Microsporum

audouini và Trichophyton rubrum.

- Thuốc kháng virus: do cấu trúc và cách nhân lên của virus, chúng không bị tác động bởi

các thuốc kháng sinh thông thường. Tuy nhiên, quá trình nhân lên của virus cũng có thể bị tác

động bởi một số hoá chất ở những giai đoạn khác nhau. Bên cạnh những kháng thể globulins

chuyên biệt để ngăn chặn virus xâm nhập vào tế bào, một số chất hoá học cũng được áp dụng

trong điều trị một số bệnh nhiễm do virus.

+ Amantadine hydrochloride: ức chế sự xâm nhập tế bào của một số myxovirus đặc biệt

là influenza A. Thuốc được sử dụng bằng đường uống có thể làm giảm các triệu chứng.

+ Iodoxuridine (5-iodo-2-deoxyuridine): ức chế sự sao chép DNA của virus. Thuốc

thường sử dụng khu trú để điều trị viêm giác mạc do herpes.

+ Vidarabine (Adenine Arabinoside, Ara-A): thuốc ức chế DNA polymerase của virus. Ở

dạng pomat 3%, Vidarabine hiệu quả hơn Iodoxuridine trong điều trị viêm giác mạc do

herpes. Vidarabine dùng tiêm tĩnh mạch có thể ức chế sự lan toả của Herpes zoster và Herpes

simplex.

Page 14: Tổng quan kháng sinh

Kháng sinh: Công nghệ và Ứng dụng

14

+ Acyclovir (Acycloguanosine): thuốc có tác dụng ức chế DNA polymerase của

herpesvirus 10 – 30 lần hơn những tế bào bình thường, và như vậy ức chế sự nhân lên của

herpes. Thuốc có thể sử dụng dưới dạng uống, tiêm tĩnh mạch hay bôi tại chỗ.

+ Ribavirin: là một nucleoside tổng hợp, ức chế RNA và DNA của virus. Khi dùng dưới

dạng khí (aerosol), thuốc có thể giảm triệu chứng do nhiễm virus hô hấp hợp bào (respiratory

syncytial virus infection) hay influenza B virus.

+ Methisazone (N-Methylisatin-β-thiose-micarbazone): thuốc ức chế sự nhân lên của

poxvirus do ức chế việc thành lập một loại protein cấu trúc (structural protein). Methisazone

được dùng để trị bệnh đậu vaccinia ở những người bị suy giảm miễn dịch.

+ Interferons: là những chất kháng virus do tế bào người sản xuất. Từ 1982, bằng kỹ thuật

tái tổ hợp DNA, người ta đã gia tăng việc sản xuất một số men làm ngăn chặn sự nhân lên

của virus.

Ở những người bị suy giảm miễn dịch, interferons có thể ngừa được sự lan toả của

Herpes zoster hay Herpes simplex, cũng như ức chế được giai đoạn virus-huyết (viremia) của

viêm gan B mãn tính dạng hoạt động (chronic active hepatitis B).