'Gót chân Achilles' của vi khuẩn kháng kháng sinh

3 ngày trướcBài gốc

Theo Interesting Engineering, hiện tại, vi khuẩn kháng kháng sinh gây ra hơn 1 triệu ca tử vong mỗi năm, vì vậy giới nghiên cứu đang nỗ lực tìm kiếm cách đối phó với nguy cơ gây hại cho sức khỏe toàn cầu ngày một nghiêm trọng này.

Các nhà khoa học tại Đại học California cơ sở San Diego (UCSD) vừa phát hiện một điểm yếu tiềm ẩn ở vi khuẩn kháng kháng sinh. Họ hợp tác với đồng nghiệp ở Đại học Arizona và Đại học Pompeu Fabra, nhóm của giáo sư vật lý sinh học phân tử Gürol Süel tập trung nghiên cứu vi khuẩn Bacillus subtilis.

Nhóm muốn tìm hiểu vì sao biến thể vi khuẩn phát triển khả năng kháng kháng sinh không cạnh tranh lại biến thể không kháng kháng sinh, mặc dù chúng có vẻ có ưu thế hơn. Thì ra khả năng này đi kèm sự đánh đổi lớn: kháng kháng sinh giúp tăng cơ hội sống sót nhưng lại áp đặt nhiều hạn chế về mặt sinh lý cản trở vi khuẩn sinh trưởng.

Phát hiện trên mở ra tiềm năng tìm ra cách mới đối phó vi khuẩn kháng kháng sinh. Giáo sư Süel mô tả đây chính là “gót chân Achilles” của chúng.

Ribosome đột biến

Nhóm nghiên cứu đặc biệt chú ý đến ribosome - “cỗ máy” tế bào quan trọng trong quá trình tổng hợp protein. Mọi loại tế bào kể cả vi khuẩn đều cần ion tích điện như magie để hoạt động bình thường. Ribosome cũng vậy.

Họ ghi nhận các ribosome đột biến đem lại khả năng kháng kháng sinh cạnh tranh mạnh mẽ với phân tử năng lượng adenosine triphosphate (ATP) nhằm giành số ion magie khá hạn chế. Sự cạnh tranh xảy trong bên trong vi khuẩn, nơi tình trạng hạn chế ion magie làm biến thể kháng kháng sinh sinh trưởng không bằng biến thể không sở hữu khả năng này.

Ở Bacillus subtilis, ribosome đột biến có tên L22. Phát hiện đem lại một hiểu biết quan trọng: khi phát triển khả năng kháng kháng sinh, khả năng sử dụng magie rất quan trọng với sự phát triển của vi khuẩn.

Dựa trên hiểu biết mới, nhóm nghiên cứu đề xuất phương thức giúp kiểm soát tình trạng kháng kháng sinh là kích hoạt phản ứng tạo phức hoặc phản ứng liên kết ion magie trong môi trường sinh trưởng của vi khuẩn, qua đó kiểm soát rủi ro sản sinh biến thể kháng kháng sinh, đồng thời giữ nguyên biến thể bình thường.

“Hiểu rõ hơn khía cạnh phân tử và sinh lý của vi khuẩn cho phép chúng ta nghĩ thêm được cách kiểm soát chúng mà không cần sử dụng thuốc truyền thống”, theo giáo sư Süel.

Vào tháng 10, giáo sư Süel cùng cộng sự đã giới thiệu thiết bị điện tử sinh học khai thác hoạt động điện tự nhiên của vi khuẩn da. Sáng kiến cho thấy triển vọng giảm nhiễm trùng do Staphylococcus epidermidis gây ra.

Hai nghiên cứu về Bacillus subtilis và Staphylococcus epidermidis là minh chứng cho tiềm năng sử dụng ion tích điện điều chỉnh hành vi của vi khuẩn.

Cẩm Bình

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/got-chan-achilles-cua-vi-khuan-khang-khang-sinh-227775.html