1.1. Tổng quan về kháng sinh
1.1.4. Cơ chế tác dụng của kháng sinh
Các kháng sinh tác dụng cơ bản qua việc ức chế các phản ứng tổng hợp rất khác nhau của tế bào vi sinh vật gây bệnh. Chúng liên kết vào các vị trí chính xác hay các phân tử đích của tế bào vi sinh vật mà tạo ra các phản ứng trao đổi chất làm ức chế hay tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh.
Các đích tác dụng đặc trưng cho từng nhóm kháng sinh, tuy nhiên trong nhiều trường hợp người ta vẫn chưa biết được chính xác hết. Có 6 mức tác dụng khác nhau đối với tế bào vi khuẩn hoặc nấm: tác dụng lên thành tế bào, tác dụng lên màng nguyên sinh chất, tác dụng lên quá trình tổng hợp ADN, tác dụng lên quá trình tổng hợp protein, tác dụng lên sự trao đổi chất hô hấp và cuối cùng là tác dụng lên sự trao đổi chất trung gian.
Formatted: Heading 2, Left
Formatted: Heading 2, Left, Indent: First line:
0"
Formatted: Heading 2, Left, No bullets or numbering, Tab stops: Not at 0.89"
Formatted: Heading 2, Left, No bullets or numbering
Formatted: Heading 2, Left
Formatted: Heading 2, Left, Indent: First line:
0"
Formatted: Heading 2, Left, No bullets or numbering
Formatted: Heading 2, Left, Indent: Left: 0"
Formatted: Heading 2
Formatted: Heading 2, Left, Indent: First line:
0"
Hình 1.1..2. Cơ chế tác dụng của kháng sinh.
1.1.4.1. Sự ức chế tổng hợp thành tế bào
Các nhà khoa học đã làm thay đổi các β-lactam để tạo ra các dẫn xuất bán tổng hợp. Các chất này bền hơn trong môi trường axit của dạ dày, dễ hấp thụ hơn trong đường ruột, ít mẫn cảm hơn so với sự bất hoạt các enzyme vi khuẩn hoặc hoạt động mạnh hơn chống lại nhiều vi khuẩn.
Dưới sự tác động của các kháng sinh sẽ ngăn cản vi khuẩn tăng số lượng nguyên liệu thành tế bào, song không gây tác động lên thành tế bào
peptidoglucan, nên chỉ có hiệu quả đối với các tế bào trưởng thành hoặc đang sinh sản, các tế bào nghỉ không bị ảnh hưởng. Tất nhiên, chúng sẽ không gây hại đối với các tế bào động thực vật vì chúng không có thành tế bào
peptidoglucan.
Một số kháng sinh tác động theo cơ chế này như: Bacitracin, Cephalosporin, Cycloserine, Penicillin, Rostocetin, Vancomycin.
1.1.4.2. Sự tổn thương màng tế bào
Một số kháng sinh gây tổn thương cho thành thành tế bào bằng cách phá vỡ màng tế bào chất của tế bào đích bằng cách gắn vào màng và làm hư hỏng tính toàn vẹn của nó.
Một số kháng sinh tác động theo cơ chế này như: Amphotericin B, Colistin, Imidazole, Nystatin, Polymycins [3].
Formatted: Font: 13 pt, Bold, Italic Formatted: Heading 2, Left Formatted: Font: 13 pt
Formatted: Heading 2, Left, Indent: First line:
0"
Formatted: Heading 2, Left
Formatted: Heading 2, Left, Indent: First line:
0"
1.1.4.3. Sự ức chế tổng hợp Protein
Quá trình này xảy ra thông qua việc chuyển giao thông tin di truyền đã được mã hóa trên mARN. Quá trình tổng hợp protein diễn ra qua ba giai đoạn là giai đoạn khởi đầu, giai đoạn kéo dài, giai đoạn kết thúc. Các loại kháng sinh khác nhau sẽ tác động vào quá trình này ở những giai đoạn khác nhau. Một số kháng sinh tác động theo cơ chế này như:
Tác động vào giai đoạn khởi đầu:
- Nhóm aminoglycoside gắn với receptor trên tiểu phần 30S của ribosome, ngăn cản phức hợp khởi đầu hoạt động bình thường, can thiệp tiếp cận tRNA làm cho quá trình dịch mã không chính xác.
- Nhóm chloramphenicol gắn với tiểu phần 50S của ribosome ức chế enzyme peptidyltransferase ngăn cản việc gắn các acid amin mới vào chuỗi polypeptide mới thành lập.
- Nhóm macrolides và lincoxinamid gắn với tiểu phần 50S của ribosome làm ngăn cản sự thành lập phức hợp đầu tiên để tổng hợp chuỗi polypeptide.
Tác động vào giai đoạn kéo dài:
- Tetracyclin ảnh hưởng tới sự gắn tARN mang amino acid vào ribosome ở tiểu phần 30S của ribosome do đó ngăn cản sự bổ sung amino acid vào chuỗi polypeptide đang tổng hợp
1.1.4.4. Sự ức chế tổng hợp acid nucleic
Các hợp chất có khả năng hoạt động như các tác nhân kháng vi sinh vật bằng cách can thiệp vào chức năng của các acid nucleic được gọi là các chất tương tự như acid nucleic. Do có sự giống nhau về mặt cấu trúc của các hợp chất này với các acid nucleic thông thường cho phép chúng gắn được vào các phân tử ADN hoặc ARN của các tác nhân gây bệnh, sau đó, chúng sẽ làm biến dạng các phân tử axit nucleic và ngăn ngừa sự sao chép, phiên mã và dịch mã xảy ra sau đó. Đặc biệt, các chất có cấu tạo tương tự như acid nucleic cũng có tác dụng lên các tế bào ung thư trong giai đoạn phân chia nhánh.
1.1.4.5. Sự ức chế tổng hợp acid folic
Formatted: Heading 2, Left
Formatted: Heading 2, Left, Indent: First line:
0", Tab stops: Not at 0.69"
Formatted: Heading 2, Left, No bullets or numbering, Tab stops: Not at 0.49" + 0.69"
Formatted: Heading 2, Left, No bullets or numbering, Tab stops: Not at 0.69"
Formatted: Heading 2, Left
Formatted: Font: 13 pt, Condensed by 0.3 pt Formatted: Heading 2, Left, Indent: First line:
0"
Formatted: Font: 13 pt Formatted: Heading 2, Left
Acid folic là cơ sở cho sự tổng hợp methionine, purine và pyrimidine, từ đó tổng hợp nên protein và các acid nucleic của vi khuẩn. Sulfamides và
trimethoprim là những chất tương tự về mặt cấu trúc và hóa học với các acid p-aminobenzoic (PABA) và acid folic. Sulfamides đối kháng cạnh tranh với PABA - một tiền chất để tổng hợp acid folic. PABA kết hợp với acid pteroic hoặc axit glutamic để tạo PGA, chất này giống như một coenzym trong sự tổng hợp purin và timin. Do đó khi thiếu PABA sẽ gây thiếu purin, acid nucleic.
Trimethoprim ức chế dihydrofolate reductase ngăn quá trình chuyển hóa dihydrofolate thành tetrahydrofolate (dạng hoạt động của acid folic), làm cho sự hoạt động của tế bào bị rối loạn [3].