Kháng sinh là một trong những phát minh vĩ đại của y học, đã cứu sống hàng trăm triệu người trên toàn thế giới khỏi các bệnh nhiễm trùng nguy hiểm. Tuy nhiên, việc sử dụng quá mức hoặc sai cách đã thúc đẩy sự xuất hiện và lan rộng của chủng vi khuẩn kháng thuốc.
Lịch sử sử dụng thuốc kháng sinh trong y học hiện đại cho thấy chỉ trong vòng vài năm sau khi một thuốc mới được đưa vào sử dụng thì chủng vi khuẩn kháng lại thuốc đó đã xuất hiện.
Việc sử dụng kháng sinh không phù hợp (khi không cần thiết, dùng sai liều hoặc sai loại) thúc đẩy quá trình chọn lọc và nhân lên của các chủng vi khuẩn kháng thuốc. Đồng thời, gen kháng thuốc còn có thể được truyền ngang giữa các vi khuẩn hoặc qua trung gian là các bacteriophage (virus lây nhiễm vào vi khuẩn, gọi tắt là phage), khiến tính kháng thuốc lan rộng nhanh chóng.
Trong khi đó, khám phá và phát triển một loại thuốc mới cần ít nhất 10 năm và 1,5 tỷ USD. Bởi vậy, việc tìm ra biện pháp để bảo vệ những loại thuốc kháng sinh đang có còn hiệu quả trong điều trị trở nên vô cùng cấp bách.
Việc sử dụng kháng sinh quá mức hoặc sai cách đã thúc đẩy sự xuất hiện và lan rộng của chủng vi khuẩn kháng thuốc. Ảnh: VnExpress
Sử dụng thuốc kháng sinh hợp lý
Để đối phó với nguy cơ kháng thuốc đang gia tăng, việc giảm lạm dụng và sử dụng sai kháng sinh là vô cùng quan trọng, và cần được thực hiện theo nguyên tắc One Health - tức là cùng kiểm soát việc sử dụng kháng sinh ở con người, vật nuôi và môi trường.
Giáo dục cộng đồng có thể giúp thay đổi các hành vi sử dụng kháng sinh chưa đúng như tự ý mua thuốc không cần đơn, dùng sai liều hoặc ngừng thuốc khi vừa thấy đỡ. Khi người dân hiểu rõ nguy cơ kháng thuốc kháng sinh và tầm quan trọng của việc dùng thuốc đúng cách, họ sẽ góp phần hạn chế sự phát triển và lan rộng của vi khuẩn kháng thuốc.
Có nhiều trường hợp kháng sinh được dùng để trị bệnh do virus như cảm lạnh hoặc cúm, trong khi kháng sinh không có tác dụng diệt virus. Việc dùng kháng sinh trong những trường hợp này thường có lý do đề phòng nhiễm khuẩn thứ cấp, nhưng tình trạng ít xảy ra. Đáng chú ý, việc dùng kháng sinh phổ rộng trong thời gian dài có thể làm mất cân bằng hệ vi khuẩn có lợi trong đường ruột, từ đó tạo điều kiện cho các vi khuẩn gây bệnh phát triển mạnh. Do đó, cần tăng cường giám sát việc kê đơn trong hệ thống y tế và áp dụng phác đồ điều trị hợp lý nhằm hạn chế tác động tiêu cực của kháng sinh lên sự cân bằng của hệ vi sinh.
Trong nông nghiệp, cần hạn chế sử dụng kháng sinh và hóa chất trong trồng trọt, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản nhằm giảm tồn dư các chất này trong thực phẩm và môi trường, qua đó hạn chế sự phát triển của vi khuẩn kháng thuốc. Báo cáo One Health của châu Âu năm 2024 [1] cho thấy việc giảm sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi giúp làm giảm tỷ lệ vi khuẩn kháng thuốc ở động vật và, trong một số trường hợp, cả ở người. Điều này cho thấy các chính sách quản lý kháng sinh trong nông nghiệp có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe cộng đồng, nếu được thực hiện và giám sát liên tục.
Đồng thời, cần xử lý hiệu quả nguồn nước và chất thải từ bệnh viện, nhà máy dược phẩm và trang trại chăn nuôi để giảm lượng kháng sinh, vi khuẩn kháng và gen kháng thuốc trong môi trường (đất, nước và bùn).
Đáng lưu ý, một khía cạnh thường bị bỏ quên là ô nhiễm hóa chất trong môi trường. Ngay cả các chất tẩy rửa dùng trong gia đình cũng có thể góp phần vào hiện tượng kháng chéo. Ví dụ, triclosan - chất kháng khuẩn phổ biến trong xà phòng và các sản phẩm vệ sinh - có thể kích hoạt các hệ thống bơm tống thuốc ra khỏi vi khuẩn, khiến chúng trở nên ít nhạy cảm hơn với nhiều loại kháng sinh [2].
Kê đơn, hướng dẫn sử dụng kháng sinh đúng cách là điều vô cùng quan trọng trong việc đối phó với vi khuẩn kháng thuốc. Ảnh: VnExpress
Chẩn đoán và điều trị sớm
Theo các báo cáo năm 2022 trên tạp chí The Lancet [3], khoảng 7,7 triệu ca tử vong trên toàn cầu năm 2019 là do nhiễm khuẩn. Trong đó, vi khuẩn kháng thuốc được tìm thấy trong 4,95 triệu ca; suy ra khoảng 2,75 triệu ca tử vong liên quan đến vi khuẩn nhạy với thuốc. Điều này cho thấy, cùng với nâng cao thể trạng sức khỏe như nói trên, việc được điều trị kịp thời bằng đúng loại kháng sinh cũng vô cùng quan trọng để giảm nguy cơ tử vong.
Một số nghiên cứu chỉ ra rằng việc chậm trễ trong điều trị bằng kháng sinh làm tăng nguy cơ tử vong, đặc biệt ở bệnh nhân sốc nhiễm khuẩn - cứ mỗi giờ chậm trễ làm giảm tỷ lệ sống sót khoảng 7,6% [4]. Trong khi đó, điều trị nhiễm khuẩn kháng kháng sinh bằng thuốc ban đầu không hiệu quả, phải chuyển sang thuốc khác, dẫn tới việc điều trị bị chậm 2-3 ngày so với nhiễm các chủng vi khuẩn không kháng thuốc do phải chờ kết quả kháng sinh đồ. Nghĩa là, việc cải thiện hệ thống y tế để phát hiện sớm và điều trị kịp thời bằng thuốc thích hợp có thể cứu sống nhiều bệnh nhân, ngay cả khi chưa có các loại thuốc mới.
Hiện nay, các nhà khoa học đã kết hợp phương pháp AI với các phương pháp phân tích hiện đại để rút ngắn thời gian định danh vi khuẩn và đánh giá hoạt tính kháng sinh từ vài ngày xuống vài giờ để có điều trị nhanh và hiệu quả hơn phương pháp phân lập và làm kháng sinh đồ.
Ngừa nhiễm trùng từ những việc đơn giản
Cuối cùng, từ phía mỗi người, đơn giản nhất nhưng cũng hiệu quả nhất để giảm gánh nặng kháng kháng sinh là tránh nhiễm khuẩn ngay từ đầu. Khi số ca nhiễm khuẩn giảm, nhu cầu sử dụng kháng sinh sẽ giảm, dẫn đến giảm nguy cơ phải vào bệnh viện (một nguồn chính của nhiều loại vi khuẩn kháng thuốc), nhờ đó giảm cơ hội để vi khuẩn kháng thuốc phát triển và lây lan trong cộng đồng và bệnh viện.
Cụ thể, tại cộng đồng, người dân có thể góp phần kiểm soát nhiễm khuẩn bằng những biện pháp đơn giản như rửa tay trước khi ăn, sau khi tiếp xúc với người bệnh và sau khi đi vệ sinh. Dùng nguồn nước sạch, tránh ăn thực phẩm sống, chưa nấu chín hay bảo quản không kỹ sẽ giúp giảm đáng kể nguy cơ nhiễm khuẩn đường tiêu hóa.
Trong bệnh viện, các biện pháp đơn giản như rửa tay; làm sạch bề mặt, thiết bị; khử trùng thiết bị y tế; cách ly bệnh nhân; giảm tiếp xúc của người thăm nuôi có thể làm giảm đáng kể sự lây lan của các vi khuẩn nguy hiểm.
Tiêm chủng là một công cụ phòng ngừa quan trọng khác do các vaccine có thể ngăn ngừa nhiều bệnh nhiễm khuẩn nghiêm trọng. Ví dụ, vaccine chống lại vi khuẩn Streptococcus pneumoniae đã giúp giảm đáng kể số ca viêm phổi và nhiễm trùng huyết ở nhiều quốc gia.
Mỗi người đều có thể góp phần kiểm soát nhiễm khuẩn bằng những biện pháp đơn giản như rửa tay trước khi ăn, sau khi tiếp xúc với người bệnh và sau khi đi vệ sinh. Ảnh: World Vision
Dinh dưỡng tốt, tập thể dục đều đặn và kiểm soát các bệnh mạn tính như tiểu đường hay bệnh phổi mạn cũng góp phần làm giảm nguy cơ nhiễm khuẩn. Hệ miễn dịch khỏe mạnh giúp cơ thể ngăn chặn nhiều tác nhân gây bệnh, và "hợp lực" với kháng sinh để loại bỏ vi khuẩn khi bị bệnh. Ngược lại, người suy dinh dưỡng hoặc mắc bệnh mạn có nguy cơ nhiễm khuẩn và phát bệnh nặng cao hơn, ngay cả khi vi khuẩn đó không kháng thuốc.
Phát triển thuốc, vaccine và các chế phẩm sinh học
Bên cạnh các biện pháp phòng ngừa nêu trên, các nhà khoa học đang đẩy mạnh việc phát hiện và phát triển thuốc dạng phân tử nhỏ, peptide (chuỗi amino acid ngắn), kháng thể, và cả vaccine để tấn công vào các protein hoặc cấu trúc quan trọng giúp vi khuẩn tồn tại hoặc gây bệnh. Đây là lĩnh vực đòi hỏi chuyên môn và liên kết đa ngành nhằm sàng lọc các hợp chất, tạo dẫn xuất mới để tìm ra phân tử tối ưu hóa về hoạt tính, độ ổn định và an toàn. Trong hướng mới gần đây, các nhà khoa học tích hợp phương pháp truyền thống với mô hình hóa tính toán và AI phân tích dữ liệu lớn để dự đoán các hợp chất tiềm năng, rút ngắn thời gian phát triển thuốc và mở ra khả năng dùng AI để thiết kế các phân tử kháng sinh hoàn toàn mới như Halicin [5].
Đặc biệt, các nhà khoa học còn phát triển một số sản phẩm sinh học mới - như phage và hệ vi sinh - để kiểm soát vi khuẩn gây bệnh mà không phụ thuộc hoàn toàn vào kháng sinh.
Phage là các virus chuyên biệt có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, tồn tại rất phổ biến trong tự nhiên và đã được nghiên cứu như một phương pháp điều trị từ đầu thế kỷ XX. Gần đây, các bác sĩ đã thử nghiệm phage phân lập từ tự nhiên hay được biến đổi để tăng hoạt tính cho bệnh nhân bị nhiễm vi khuẩn đa kháng không còn đáp ứng với kháng sinh. Một ví dụ nổi bật là trường hợp sử dụng hỗn hợp gồm hai chủng phage để điều trị cho một bệnh nhân bị nhiễm vi khuẩn nguy hiểm Mycobacterium abscessus trước khi được ghép phổi [6].
Khác với kháng sinh phổ rộng, phage thường chỉ tấn công một số chủng vi khuẩn nhất định, hạn chế ảnh hưởng đến các vi khuẩn có lợi trong cơ thể. Tuy nhiên, vì tính đặc hiệu cao, các bác sĩ cần xác định chính xác vi khuẩn gây bệnh để lựa chọn hỗn hợp phage phù hợp nhằm tăng hiệu quả và chống các chủng vi khuẩn đột biến kháng phage. Ngoài ra, việc sản xuất và kiểm soát chất lượng các sản phẩm phage cũng đặt ra thử thách về khoa học và quản lý.
Hệ vi sinh vật đường ruột - gồm hàng ngàn loài vi khuẩn, nấm, phage - có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể khỏi các vi khuẩn gây bệnh thông qua cạnh tranh sinh học, điều hòa hệ miễn dịch và thể trạng nói chung. Khi tính đa dạng của hệ vi sinh bị phá vỡ, chẳng hạn sau khi sử dụng kháng sinh phổ rộng, các vi khuẩn gây bệnh có thể phát triển mạnh. Một ví dụ điển hình là vi khuẩn Clostridioides difficile gây tiêu chảy nghiêm trọng, tái đi tái lại. Để kiểm soát nhiễm khuẩn tái phát nhiều lần, các bác sĩ đưa vi khuẩn lấy từ phân của người hiến khỏe mạnh vào ruột của bệnh nhân để phục hồi sự đa dạng vi sinh và ghi nhận hiệu quả cao hơn cả thuốc kháng sinh. Hiện một số sản phẩm loại này như Rebyota và VOWST đã được chấp thuận bởi Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ để ngăn tái nhiễm của loại vi khuẩn này sau khi sử dụng kháng sinh [7].
Đáng chú ý, các nghiên cứu cho thấy chế độ ăn giàu chất xơ có thể thúc đẩy sự phát triển của nhiều vi khuẩn có lợi trong ruột. Việc bổ sung các loại thực phẩm giàu chất xơ và chất dinh dưỡng như MDCF-2, một công thức chuyên biệt được phát triển và thử nghiệm bởi các nhà nghiên cứu, có thể giúp phục hồi hệ vi sinh và cải thiện sức khỏe của trẻ sơ sinh suy dinh dưỡng nặng [8].
---
* Ghi chú: Bài viết thể hiện ý kiến của tác giả, không đại diện cho cơ quan tác giả đang làm việc.
Tài liệu tham khảo trong bài:
[1] Antimicrobial consumption and resistance in bacteria from humans and food-producing animals. EFSA Journal, 23/2/2024. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.8589
[2] Carey & McNamara, The impact of triclosan on the spread of antibiotic resistance in the environment. Front. Microbiol. 2014, 5. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00780
[3] Muray et al, Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. The Lancet 2022; 399: 629–55)
[4] Kumar et al, Duration of hypotension before initiation of effective antimicrobial therapy is the critical determinant of survival in human septic shock. Crit. Care Med. 2006;34:1589–1596.
[5] Stokes et., A Deep Learning Approach to Antibiotic Discovery. Cell, 2020, 180, 688-702
[6] Nick et al, Host and pathogen response to bacteriophage engineered against Mycobacterium abscessus lung infection. Cell, 2022, 185, 1860-1874
[7] Clinical Determination and Indication. Fecal Microbiota Products for Clostridioides difficile Infections. VHA Office of Integrated Veteran Care, 1/10/2024. https://www.va.gov/COMMUNITYCARE/docs/providers/CDI/IVC-CDI-00020.pdf
[8] a) Chen, et al. A Microbiota-Directed Food Intervention for Undernourished Children. N Engl J Med 2021;384:1517-1528. b) Hartman et al. A microbiome-directed therapeutic food for children recovering from severe acute malnutrition. Science Translational Medicine, 2024, 16, DOI:10.1126/scitranslmed.adn2366