Các nhà nghiên cứu có bằng chứng về một phương pháp khác mà vi khuẩn sử dụng để tránh kháng sinh. Sirirat / Shutterstock

Sử dụng kháng sinh rộng rãi phần lớn là để đổ lỗi cho sự xuất hiện của vi khuẩn kháng kháng sinh, hiện đang là một trong những mối đe dọa lớn nhất đến sức khỏe toàn cầu. Không chỉ kháng kháng sinh đã gây ra một ước tính tử vong 700,000 một năm, nó cũng gây ra nhiều bệnh nhiễm trùng, bao gồm viêm phổi, lao và lậu, khó điều trị hơn. Không biết làm thế nào để ngăn chặn vi khuẩn phát triển kháng kháng sinh, dự đoán rằng các bệnh có thể phòng ngừa được có thể gây ra 10m tử vong một năm bởi 2050.

Một số cách mà vi khuẩn trở nên kháng kháng sinh là thông qua những thay đổi trong bộ gen của vi khuẩn. Ví dụ, vi khuẩn có thể bơm kháng sinh ra ngoài, hoặc chúng có thể phá vỡ kháng sinh. Chúng cũng có thể ngừng phát triển và phân chia, điều này khiến chúng khó phát hiện ra hệ thống miễn dịch.

Tuy vậy, nghiên cứu của chúng tôi đã tập trung vào một phương pháp ít được biết đến khác là vi khuẩn sử dụng để trở nên kháng kháng sinh. Chúng tôi đã trực tiếp chỉ ra rằng vi khuẩn có thể thay đổi hình dạng trong cơ thể người để tránh bị kháng sinh nhắm mục tiêu - một quá trình không đòi hỏi phải thay đổi gen để vi khuẩn tiếp tục phát triển.

Hầu như tất cả các vi khuẩn được bao quanh bởi một cấu trúc gọi là thành tế bào. Bức tường giống như một chiếc áo khoác dày bảo vệ chống lại áp lực môi trường và ngăn chặn tế bào vỡ ra. Nó cung cấp cho vi khuẩn một hình dạng đều đặn (ví dụ, hình que hoặc hình cầu) và giúp chúng phân chia hiệu quả.

Tế bào người không có thành tế bào (hay áo khoác cũ). Do đó, hệ thống miễn dịch của con người dễ dàng nhận ra vi khuẩn là kẻ thù vì thành tế bào của nó khác biệt rõ rệt. Và, bởi vì thành tế bào tồn tại trong vi khuẩn chứ không phải ở người, nó là mục tiêu tuyệt vời cho một số loại kháng sinh tốt nhất và được sử dụng phổ biến nhất của chúng tôi, chẳng hạn như penicillin. Nói cách khác, kháng sinh nhắm vào tường có thể tiêu diệt vi khuẩn mà không gây hại cho chúng ta.

Tuy nhiên, vi khuẩn đôi khi có thể tồn tại mà không cần thành tế bào của chúng. Nếu các điều kiện xung quanh có thể bảo vệ vi khuẩn khỏi bị bùng phát, chúng có thể biến thành cái gọi là L L hình thức, đó là những vi khuẩn không có thành tế bào. Những vi khuẩn này được phát hiện trong 1935 bởi Emmy Klieneberger-Nobel, người đã đặt tên chúng theo Viện Lister nơi cô đang làm việc tại thời điểm đó.

Trong phòng thí nghiệm, chúng ta thường sử dụng đường để tạo ra một môi trường bảo vệ phù hợp. Trong cơ thể người, sự thay đổi về hình thức này thường được kích hoạt bởi kháng sinh nhắm vào thành tế bào của vi khuẩn hoặc một số phân tử miễn dịch - chẳng hạn như lysozyme, một phân tử có trong nước mắt giúp bảo vệ chúng ta khỏi bị nhiễm vi khuẩn.

Vi khuẩn không có thành tế bào thường trở nên mỏng manh và mất hình dạng thường xuyên. Tuy nhiên, chúng cũng trở nên vô hình một phần đối với hệ thống miễn dịch của chúng ta và hoàn toàn kháng tất cả các loại kháng sinh đặc biệt nhắm vào thành tế bào.

Các nhà khoa học nghi ngờ rằng việc chuyển đổi dạng L có thể góp phần gây nhiễm trùng tái phát bằng cách giúp vi khuẩn ẩn khỏi hệ thống miễn dịch và kháng lại kháng sinh. Tuy nhiên, rất khó tìm thấy bằng chứng cho lý thuyết này do bản chất khó nắm bắt của dạng L và thiếu phương pháp thích hợp để phát hiện ra chúng.

Xem vi khuẩn thay đổi hình dạng

Nghiên cứu của chúng tôi, được công bố trên tạp chí Nature Communications, đã xem xét cụ thể các loài vi khuẩn liên quan đến nhiễm trùng đường tiết niệu tái phát (UTI). Nó phát hiện ra rằng nhiều loài vi khuẩn khác nhau - bao gồm E. coli và Nhiễm khuẩn huyết - thực sự có thể tồn tại dưới dạng L trong cơ thể con người. Đây là điều chưa từng được chứng minh trực tiếp trước đây. Chúng tôi đã có thể phát hiện những vi khuẩn lén lút này bằng cách sử dụng đầu dò huỳnh quang nhận ra DNA của vi khuẩn.

Chúng tôi đã thử nghiệm các mẫu nước tiểu từ bệnh nhân cao tuổi bị nhiễm trùng tiểu tái phát bằng cách trồng chúng trong đĩa petri chứa nhiều đường. Môi trường này không chỉ giúp bảo vệ vi khuẩn khỏi bị bùng phát mà còn phân lập được vi khuẩn dạng L có trong các mẫu này. Trong một thí nghiệm riêng biệt, chúng tôi đã có thể thấy toàn bộ quá trình diễn ra trong phôi cá ngựa vằn sống với sự hiện diện của kháng sinh.

Sau khi loại bỏ kháng sinh, vi khuẩn biến đổi trở lại từ dạng L thành dạng thông thường với thành tế bào. (Tín dụng cho Đại học Newcastle, Vương quốc Anh)

Điều quan trọng, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng kháng sinh cần phải được thử nghiệm trong điều kiện phản xạ tốt hơn của cơ thể con người. Những cái hiện đang được sử dụng trong phòng thí nghiệm y tế không cung cấp đủ sự bảo vệ cho các dạng L tinh tế để tồn tại.

Trước khi chúng ta có thể hiểu đầy đủ tầm quan trọng của việc chuyển đổi dạng L so với các dạng kháng kháng sinh khác, sẽ cần nghiên cứu thêm về việc sử dụng nhiều bệnh nhân hơn. Nó cũng quan trọng để điều tra vai trò của dạng L có thể đóng vai trò gì trong các bệnh nhiễm trùng tái phát khác, chẳng hạn như nhiễm trùng huyết hoặc nhiễm trùng phổi.

Cho đến nay, nghiên cứu về dạng L vẫn là một lĩnh vực gây tranh cãi, nhưng hy vọng của chúng tôi là những phát hiện này sẽ thúc đẩy nhiều nghiên cứu hơn về dạng L trong các tình huống bệnh. Hy vọng của chúng tôi là những phát hiện này sẽ giúp tìm ra cách để loại bỏ những vi khuẩn lén lút này khỏi cơ thể chúng ta. Kết hợp kháng sinh hoạt động thành tế bào với các kháng sinh có thể tiêu diệt dạng L có thể là một giải pháp chống nhiễm trùng kháng kháng sinh.

Cuộc chiến của chúng tôi với vi khuẩn đang diễn ra. Khi chúng tôi đưa ra các chiến lược mới để chống lại chúng, chúng nghĩ ra cách để chống lại. Nghiên cứu của chúng tôi nhấn mạnh một cách khác mà vi khuẩn thích nghi mà chúng ta cần phải tính đến trong cuộc chiến tiếp tục với bệnh truyền nhiễm.

Lưu ý

Katarzyna Mickiewicz, Nghiên cứu viên của Đại học Newcastle, Đại học Newcastle

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

Cơ thể ghi điểm: Bộ não và cơ thể trong quá trình chữa lành chấn thương

bởi Bessel van der Nikol

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chấn thương với sức khỏe thể chất và tinh thần, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để chữa lành và phục hồi.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hơi thở: Khoa học mới về nghệ thuật đã mất

bởi James Nestor

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành thở, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và kỹ thuật để cải thiện sức khỏe thể chất và tinh thần.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Nghịch lý thực vật: Nguy cơ tiềm ẩn trong thực phẩm "lành mạnh" gây bệnh và tăng cân

của Steven R. Gundry

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chế độ ăn uống, sức khỏe và bệnh tật, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Mã miễn dịch: Mô hình mới cho sức khỏe thực sự và chống lão hóa triệt để

bởi Joel Greene

Cuốn sách này đưa ra một quan điểm mới về sức khỏe và khả năng miễn dịch, dựa trên các nguyên tắc biểu sinh và đưa ra những hiểu biết sâu sắc cũng như chiến lược để tối ưu hóa sức khỏe và lão hóa.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hướng dẫn hoàn chỉnh về nhịn ăn: Chữa lành cơ thể thông qua nhịn ăn gián đoạn, luân phiên và kéo dài

bởi Tiến sĩ Jason Fung và Jimmy Moore

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành nhịn ăn, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng