Giải ngố: Vi khuẩn đã học được cách chống lại kháng sinh như thế nào?

Giải ngố: Vi khuẩn đã học được cách chống lại kháng sinh như thế nào?
Theo: zknight Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Dù vi khuẩn học được cách kháng thuốc theo hình thức nào, chúng cũng sẽ truyền lại khả năng này cho thế hệ tiếp theo.

Tuần vừa rồi, Trung tâm Phòng ngừa và Kiểm soát dịch bệnh Hàn Quốc tại Seoul (SKCDC) lần đầu tiên xác nhận sự xuất hiện của gen vi khuẩn mcr-1 tại quốc gia này. Được mệnh danh là gen có khả năng kháng tất cả các loại thuốc kháng sinh hiện có của con người, mcr-1 đã được tìm thấy ở Trung Quốc, Châu Âu, Canada, Hoa Kỳ và mới đây nhất là Hàn Quốc.

Điều này thực sự khiến các nhà khoa học lo ngại. SKCDC cho biết mcr-1 rất dễ lây lan và khó kiểm soát. Trong tương lai, nhiều khả năng Hàn Quốc cũng sẽ phải đối mặt với những ca nhiễm khuẩn không còn thuốc chữa.

Câu hỏi đặt ra là những gen kháng thuốc nguy hiểm như mcr-1 đã lây lan như thế nào? Và tại sao nó có thể giúp vi khuẩn chống lại thuốc kháng sinh? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu điều đó.

1. Kháng kháng sinh là gì?

Kháng kháng sinh là hiện tượng xảy ra khi mầm bệnh hay vi khuẩn không bị tiêu diệt bởi thuốc kháng sinh. Chúng không những tồn tại mà còn sinh sản ra những thế hệ vi khuẩn mới, cũng có đặc tính kháng thuốc và hóa chất điều trị nhiễm trùng.

Theo thống kê của “Chương trình Đánh giá Kháng kháng sinh” được tài trợ bởi chính phủ Anh, hàng năm trên thế giới có 700.000 ca tử vong bởi vi khuẩn kháng thuốc. Ước tính con số sẽ tăng lên đến 10 triệu người vào năm 2050.

2. Thuốc kháng sinh hoạt động như thế nào?

Khi được đưa vào cơ thể, kháng sinh sẽ tiếp cận và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh

Khi được đưa vào cơ thể, kháng sinh sẽ tiếp cận và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh

Kháng sinh hoạt động để chống lại vi khuẩn gây bệnh. Chúng là những sinh vật đơn bào có kích thước vài phần nghìn milimét, sinh sống và gây viêm nhiễm ở đâu đó trong cơ thể chúng ta. Khi được đưa vào cơ thể, kháng sinh sẽ tiếp cận và tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh theo các cơ chế chính:

- Tấn công trực tiếp thành tế bào, khiến chúng mất khả năng tự bảo vệ khỏi môi trường

- Can thiệp vào quá trình tổng hợp protein

- Tàn phá các quá trình trao đổi chất

- Ngăn chặn sự tổng hợp DNA và RNA

3. Nếu vi khuẩn có được gen kháng thuốc, điều gì sẽ xảy ra?

Khi một vi khuẩn kháng thuốc, chúng có khả năng vô hiệu hóa một phần hoặc toàn bộ các cơ chế kể trên của kháng sinh, theo các cách dưới đây:

Khi không muốn gặp một ai đó, bạn tránh mặt họ, chặn số điện thoại và mọi hình thức liên lạc khác. Vi khuẩn kháng thuốc sử dụng một chiến lược tương tự đối với kháng sinh. Chúng thay đổi tính thẩm thấu của màng tế bào. Bằng cách này ngăn chặn hoàn toàn hoặc hạn chế cho phép kháng sinh xâm nhập được vào trong tế bào để phá hủy tổ chức của chúng.

Một chiến lược khác của vi khuẩn là chúng cho phép kháng sinh vào bên trong. Nhưng sẽ tạo ra một số phân tử giống như vệ sĩ gác cửa. Chúng sẵn sàng tống cổ kháng sinh ra khỏi tế bào ngay khi bước vào. Một số vi khuẩn sử dụng các máy bơm, lấy năng lượng ATP để bắn thuốc kháng sinh ra khỏi cơ thể chúng.

Nhiều kháng sinh làm việc bằng cách chọn một mục tiêu cụ thể của vi khuẩn, ví dụ như bộ phận sản xuất protein của chúng. Sau đó, kháng sinh cô lập bộ phận này khiến vi khuẩn không thể sử dụng chúng và chết vì thiếu nguồn cung protein.

Để đối phó với diễn biến này, vi khuẩn thay đổi cấu trúc của các bộ phận mục tiêu để kháng sinh không còn nhận ra nó. Về cơ bản, dù cho kháng sinh có vào được tế bào, nó cũng không biết làm gì khi các mục tiêu đã được ngụy trang và không nhận ra nổi.

Đây là chiến thuật kháng kháng sinh cực đoan nhất. Thay vì chỉ sử dụng hệ thống phòng thủ và ngụy trang, vi khuẩn sản xuất một số loại enzyme để chiến đấu trực tiếp với kẻ thù của mình. Chúng làm giảm hoặc bất hoạt hoàn toàn tính kháng khuẩn của thuốc. Ví dụ như enzyme beta-lactamse được sản sinh bởi một số vi khuẩn đã đánh bại hoàn toàn penicillin.

3. Tất cả những chiến thuật trên đều rất tinh tế, nhưng làm thế nào mà vi khuẩn có thể học được điều này?

Trên thực tế, đội quân vi khuẩn có số lượng rất lớn và không phải con nào cũng giống con nào. Tuy nhiên, phân tử thuốc kháng sinh thì giống hệt nhau, chúng không đạt đến sự đa dạng như vi khuẩn. Trong hàng triệu vi khuẩn, có xác xuất tồn tại một vài cá thể tự nhiên có khả năng sử dụng một trong số 3 chiến thuật trên để kháng thuốc.

Khi kháng sinh đã tiêu diệt hết toàn bộ những vi khuẩn nhạy thuốc, các cá thể vi khuẩn kháng thuốc tiếp tục tồn tại và sinh sản. Thế hệ sau của chúng sẽ thay thế những vi khuẩn đã chết và chúng hoàn toàn kháng thuốc.

Một kịch bản khác, vi khuẩn có thể học được các chiến thuật trên bằng cách truyền cho nhau những đoạn mã DNA. Trong đó có chứa cách để ngụy trang một cơ quan hay tạo ra enzyme chống lại kháng sinh.

Một vi khuẩn thông thường có thể nhận gen mã hóa này thông qua nhiều cách. Ví dụ, trong quá trình biến nạp, chúng nhận DNA trần từ một vi khuẩn khác. Hoặc khi một vi khuẩn kháng thuốc chết và nổ tung, chúng giải phóng các mảnh DNA vào môi trường. Các vi khuẩn khác sẽ “nhặt” chúng lại và tái tạo thành các gen kháng thuốc.

Không may rằng dù cho vi khuẩn có học được cách kháng thuốc theo bất kì hình thức nào, chúng cũng sẽ truyền lại khả năng này cho thế hệ tiếp theo. Đó là hệ quả cơ bản của ý tưởng chọn lọc tự nhiên trong thuyết tiến hóa của Darwin được gọi là “sự sống sót của kẻ thích nghi tốt nhất”.

Kết quả cuối cùng là chúng ta phải chiến đấu với một quần thể vi khuẩn kháng thuốc, từ thế hệ này sang thế hệ khác. Đó cũng là lý do tại sao mà gen vi khuẩn kháng thuốc mcr-1 ngày hôm nay có thể lây lan khắp thế giới và tạo nên cơn ác mộng cho chúng ta.

Tổng hợp

Bầu khí quyển của Trái Đất thay vì 5 lớp thì vẫn còn một lớp nữa mà bạn chưa hề biết tới

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Bầu khí quyển của Trái Đất thay vì 5 lớp thì vẫn còn một lớp nữa mà bạn chưa hề biết tới
Nó có thể là khó tin, nhưng đối với một phần nào đó của bầu khí quyển, nghiên cứu khoa học vẫn chưa được thực hiện.

Sẽ thế nào khi rau được trồng trong nhà máy, bằng robot, AI và thế hệ nông dân 4.0?

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Sẽ thế nào khi rau được trồng trong nhà máy, bằng robot, AI và thế hệ nông dân 4.0?
Hơn 1.600 công ty khởi nghiệp đã đầu tư 1,8 tỷ USD vào các nông trại thẳng đứng trong vòng 1 thập kỷ qua.

Thuộc hệ “chăm săn sale” phải nằm lòng chiêu này, vừa sắm được hàng ngon vừa bảo toàn lương đầu tháng!

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Thuộc hệ “chăm săn sale” phải nằm lòng chiêu này, vừa sắm được hàng ngon vừa bảo toàn lương đầu tháng!
Cứ mỗi dịp đầu tháng, các chương trình giảm giá khởi động thì cũng là lúc các tín đồ mua sắm khoe chiến tích săn sale và chia sẻ cách mua thế nào được hưởng được lợi nhiều nhất.

Warner Bros. hé lộ loạt chi tiết mới trong Godzilla vs. Kong: Hết đánh trên bờ lại lôi nhau xuống biển, chắc chắn có kẻ bại trận, không có chuyện giảng hòa

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Warner Bros. hé lộ loạt chi tiết mới trong Godzilla vs. Kong: Hết đánh trên bờ lại lôi nhau xuống biển, chắc chắn có kẻ bại trận, không có chuyện giảng hòa
Được biết, tổng thời lượng các phân cảnh đối đầu giữa Godzilla và Kong sẽ lên đến gần 20 phút trong bom tấn này, dự kiến ra mắt vào ngày 31/3 tới đây.

Chính xác thì B.1.1.7 là "dòng", "biến chủng" hay "biến thể" của virus SARS-CoV-2?

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Chính xác thì B.1.1.7 là "dòng", "biến chủng" hay "biến thể" của virus SARS-CoV-2?
Các nhà sinh học rất muốn báo chí và công chúng sử dụng đúng thuật ngữ chuyên môn của họ.

TopCV - Nền tảng công nghệ tuyển dụng “sát cánh” cùng nhà tuyển dụng

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
TopCV - Nền tảng công nghệ tuyển dụng “sát cánh” cùng nhà tuyển dụng
Sự phát triển của các nền tảng tuyển dụng đang là cơ hội giúp nhà tuyển dụng tiếp cận được ứng viên dễ dàng hơn và TopCV đang là trở thành sự lựa chọn hàng đầu.

Những diễn viên từng sử dụng công nghệ trẻ hóa để “cưa sừng làm nghé” không hề giả trân trong các bom tấn của Hollywood

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Những diễn viên từng sử dụng công nghệ trẻ hóa để “cưa sừng làm nghé” không hề giả trân trong các bom tấn của Hollywood
Với công nghệ de-aging, các diễn viên sẽ được trẻ hóa một cách đơn giản hơn, chân thực hơn thay vì dành hàng tiếng đồng hồ cho khâu trang điểm và lựa chọn trang phục.

WandaVision: Lý giải về Chaos Magic, ma thuật khủng khiếp của Scarlet Witch với khả năng thay đổi bản chất thực tại

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
WandaVision: Lý giải về Chaos Magic, ma thuật khủng khiếp của Scarlet Witch với khả năng thay đổi bản chất thực tại
Tập phim mới nhất của WandaVision đã chính thức mang đến khái niệm về Chaos Magic - 1 trong những nguồn sức mạnh lâu đời và khủng khiếp nhất trong nguyên tác truyện tranh Marvel.

Thí nghiệm với hai người mất xúc giác chứng minh thế giới chúng ta đang sống không phải là thực tại ảo

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Thí nghiệm với hai người mất xúc giác chứng minh thế giới chúng ta đang sống không phải là thực tại ảo
Tất cả chúng ta không phải là những bộ não bị nhúng trong bình thủy tinh.

Warner Bros. xác nhận sẽ "đập đi xây lại" Superman, Henry Cavill sắp bị cho ra rìa?

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Warner Bros. xác nhận sẽ "đập đi xây lại" Superman, Henry Cavill sắp bị cho ra rìa?
Warner Bros. đã công bố dự án Superman reboot do J.J. Abrams sản xuất, và có thể Henry Cavill sẽ không phải cái tên cho vai chính mà họ đang nhắm đến.

Những con kênh nổi tiếng của Venice đang cạn nước: Hậu quả của biến đổi khí hậu?

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Những con kênh nổi tiếng của Venice đang cạn nước: Hậu quả của biến đổi khí hậu?
Triều cường đã rút cạn các con kênh của thành phố được mệnh danh là lãng mạn nhất châu Âu.

Zulihome - Điểm đến tin cậy cho gia đình Việt muốn mua robot hút bụi thông minh

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Zulihome - Điểm đến tin cậy cho gia đình Việt muốn mua robot hút bụi thông minh
Ngay từ khi thành lập và phát triển, Zulihome đã chứng minh được sự uy tín với khách hàng bằng việc cung cấp robot hút bụi thông minh chính hãng từ các thương hiệu nổi tiếng.

Mày mò tìm kiếm ở thành phố diệt vong Pompeii, các nhà khoa học sửng sốt khi khám phá ra thứ "độc nhất vô nhị" vô cùng quý giá

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Mày mò tìm kiếm ở thành phố diệt vong Pompeii, các nhà khoa học sửng sốt khi khám phá ra thứ "độc nhất vô nhị" vô cùng quý giá
Một cỗ xe ngựa 2.000 năm tuổi của người La Mã đã được phát hiện "gần như nguyên vẹn" ở ngoại ô thành phố diệt vong Pompeii.

Những sự thật thú vị và cực dị về Gollum, nhân vật độc đáo nhất của Lord of the Rings cũng như nền văn hóa đại chúng thế giới

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
Những sự thật thú vị và cực dị về Gollum, nhân vật độc đáo nhất của Lord of the Rings cũng như nền văn hóa đại chúng thế giới
Ra đời vào năm 1937 dưới ngòi bút của nhà văn J. R. R. Tolkien trong bộ tiểu thuyết The Hobbit, Gollum có thể coi là 1 nhân vật cực kỳ khác biệt và trở thành nét đặc trưng ấn tượng khó phai trong vũ trụ Lord of the Rings rộng lớn.

WandaVision: Sức mạnh của Wanda là bẩm sinh, không liên quan đến Mind Stone, X-Men đang ở gần MCU hơn bao giờ hết

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
WandaVision: Sức mạnh của Wanda là bẩm sinh, không liên quan đến Mind Stone, X-Men đang ở gần MCU hơn bao giờ hết
Tập phim mới nhất của WandaVision đã hé lộ nguồn gốc sức mạnh của Wanda Maximoff, và nó không bắt nguồn từ Mind Stone như chúng ta vẫn lầm tưởng.

[CHÍNH THỨC] 9 nhóm đối tượng ưu tiên và miễn phí tiêm vaccine COVID-19

tinybook tinybook 3 tháng 2 tuần
[CHÍNH THỨC] 9 nhóm đối tượng ưu tiên và miễn phí tiêm vaccine COVID-19
Nghị quyết số 21/NQ-CP ngày 26/2/2021 về mua và sử dụng vaccine phòng COVID-19 nêu rõ 9 nhóm đối tượng ưu tiên tiêm và miễn phí.

Thủ đô Anh Quốc đột nhiên thành "vương quốc chuột", to khổng lồ và nhiều gấp đôi con người: Tại sao có chuyện đó?

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Thủ đô Anh Quốc đột nhiên thành "vương quốc chuột", to khổng lồ và nhiều gấp đôi con người: Tại sao có chuyện đó?
Người London có thể sẽ sốc khi chứng kiến chuột xuất hiện ở những nơi chưa từng thấy. Lại còn là chuột khổng lồ.

Kinh dị chuyện nhà vệ sinh công cộng thời La Mã, nơi tất cả mọi người chùi chung bằng 1 cái que

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Kinh dị chuyện nhà vệ sinh công cộng thời La Mã, nơi tất cả mọi người chùi chung bằng 1 cái que
Đó là một cái que buộc bọt biển được 500 anh em truyền tay nhau chùi đến lúc hỏng thì thôi...

Điệp viên nghỉ hưu kể chuyện nghề: Hóa ra những gì chúng ta xem trên phim lâu nay thực sự tồn tại, thậm chí đôi khi còn thú vị hơn thế

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Điệp viên nghỉ hưu kể chuyện nghề: Hóa ra những gì chúng ta xem trên phim lâu nay thực sự tồn tại, thậm chí đôi khi còn thú vị hơn thế
Điệp viên chắc chắn là một trong những nghề thú vị, đặc biệt, nguy hiểm và khiến mọi người tò mò bậc nhất thế giới.

Siêu thị tại Hà Lan bị doạ tẩy chay vì bán phở Việt “fake”: Trông chẳng khác gì mì trộn, sợi vàng như nghệ, ăn kèm sốt thịt gà

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Siêu thị tại Hà Lan bị doạ tẩy chay vì bán phở Việt “fake”: Trông chẳng khác gì mì trộn, sợi vàng như nghệ, ăn kèm sốt thịt gà
Nhiều khách hàng bức xúc khi nhìn thấy món phở "quốc hồn quốc tuý" của Việt Nam bị chế tạo theo một phiên bản hoàn toàn khác, thậm chí họ còn kêu gọi tẩy chay chuỗi siêu thị này.

Bill Gates, vắc xin và những chiếc khẩu trang

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Bill Gates, vắc xin và những chiếc khẩu trang
Dù đã được tiêm vắc xin chống Covid-19 nhưng tỷ phú từ thiện Bill Gates nói rằng ông vẫn tiếp tục đeo khẩu trang, nhất là khi ở gần những người cao tuổi chưa được tiêm phòng.

"Soi" Joker của Justice League: Đổi giọng, che hình xăm để "lột xác" từ trong ra ngoài

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
"Soi" Joker của Justice League: Đổi giọng, che hình xăm để "lột xác" từ trong ra ngoài
Snyder đã hé lộ tạo hình đầu tiên về Joker trong đoạn trailer mới ra mắt. Không quá lời khi cho rằng Justice League của Snyder có cách tiếp cận hoàn toàn mới về nhân vật này. Sự lột xác này mạnh mẽ đến mức nào?

Đây là cây đinh ba của Aquaman với khả năng phóng nước cực đỉnh, dùng để rửa bát siêu sạch

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Đây là cây đinh ba của Aquaman với khả năng phóng nước cực đỉnh, dùng để rửa bát siêu sạch
Không quá bá đạo như nguyên tác truyện tranh, nhưng cây đinh ba của Aquaman này hoàn toàn có thể sử dụng để rửa bát, rửa ô tô hay đấu súng nước với bạn bè.

Bóng tối phía sau ngành công nghiệp anime tỷ USD của Nhật Bản

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Bóng tối phía sau ngành công nghiệp anime tỷ USD của Nhật Bản
Đại dịch thúc đẩy sự bùng nổ của ngành công nghiệp anime Nhật Bản. Nhưng dù khối lượng công việc và lợi nhuận của ngành tăng lên, các họa sĩ diễn hoạt vẫn nhận mức lương ít ỏi.

[Video] Hé lộ loạt kỹ xảo đỉnh cao giúp Lord of the Rings vẫn đẹp lung linh, không hề "out meta" so với phim ngày nay

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
[Video] Hé lộ loạt kỹ xảo đỉnh cao giúp Lord of the Rings vẫn đẹp lung linh, không hề "out meta" so với phim ngày nay
Dù đã 2 thập kỷ trôi qua nhưng những kỹ xảo trong bộ 3 phim The Lord of the Rings vẫn cứ là đẹp mê hồn và không hề bị lép vế so với các tác phẩm hiện tại

WandaVision: Những đoạn quảng cáo vô thưởng vô phạt, vô vị vô duyên hóa ra lại liên quan rất mật thiết đến Wanda

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
WandaVision: Những đoạn quảng cáo vô thưởng vô phạt, vô vị vô duyên hóa ra lại liên quan rất mật thiết đến Wanda
Những đoạn quảng cáo trong WandaVision có thể coi là easter egg nhỏ liên quan đến quá khứ, hiện tại và cả tương lai của nữ pháp sư quyền năng Wanda Maximoff.

Trailer Army of the Dead lên sóng: Mãn nhãn với phi vụ cướp nhà băng gay cấn giữa trung tâm đại dịch zombie

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Trailer Army of the Dead lên sóng: Mãn nhãn với phi vụ cướp nhà băng gay cấn giữa trung tâm đại dịch zombie
Dưới bàn tay của đạo diễn Zack Snyder, Army of the Dead sẽ là 1 luồng gió mới lạ cho dòng phim zombie vốn đã quá quen thuộc với khán giả thế giới.

Bí mật ẩn sau 6 chiếc ghế luôn 'cháy vé' của hãng hàng không Singapore Airlines

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Bí mật ẩn sau 6 chiếc ghế luôn cháy vé của hãng hàng không Singapore Airlines
Không phải hạng ghế thương gia, trên chiếc Airbus A350-900ULR của hãng Singapore Airline luôn có 6 chỗ ngồi được các hành khách tranh giành nhau mỗi khi đặt chỗ.

Dàn diễn viên Spider-Man hé lộ tên phần phim tiếp theo: Mỗi người 1 tiêu đề, không rõ là đang troll khán giả hay "tung thính" cho đa vũ trụ

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
Dàn diễn viên Spider-Man hé lộ tên phần phim tiếp theo: Mỗi người 1 tiêu đề, không rõ là đang troll khán giả hay "tung thính" cho đa vũ trụ
Chưa ra mắt nhưng Spider-Man 3 đã biết cách "bắt lú" fan hâm mộ rồi.

WandaVision: Cô hàng xóm thân thiện Agnes hiện nguyên hình phản diện, nhưng nhiều khả năng vẫn chưa phải trùm cuối

tinybook tinybook 3 tháng 3 tuần
WandaVision: Cô hàng xóm thân thiện Agnes hiện nguyên hình phản diện, nhưng nhiều khả năng vẫn chưa phải trùm cuối
Cú twist đến sái cổ trong tập mới nhất của WandaVision đã hé lộ Agnes thực chất chính là phù thủy Agatha Harkness, nhưng rất có thể đằng sau đó vẫn còn 1 thế lực đen tối khác đang giật dây để phá hoại cuộc đời của Wanda.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat