Tiểu đường có thể thúc đẩy vi khuẩn kháng kháng sinh tiến hóa

Các nhà nghiên cứu tại Trường Y thuộc Đại học North California (UNC) đã chứng minh rằng các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh phát triển mạnh trong môi trường nhiễm trùng ở người mắc tiểu đường.

Trong vài năm trở lại đây, độ tin cậy của kháng sinh đang giảm sút do vi khuẩn kháng thuốc tiếp tục tiến hóa và lan rộng. Staphylococcus aureus (Tụ cầu vàng) là nguyên nhân hàng đầu gây nhiễm trùng và tử vong liên quan tới tình trạng kháng kháng sinh. Đây cũng là bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn phổ biến nhất ở những người mắc bệnh tiểu đường, căn bệnh mãn tính ảnh hưởng tới việc kiểm soát lượng đường trong máu và giảm khả năng chống lại nhiễm trùng của cơ thể.

Chuyên gia về thất bại trong điều trị bằng kháng sinh Brian Conlon và chuyên gia về sinh bệnh học tụ cầu vàng ở bệnh tiểu đường Lance Thurlow đã kết hợp thực hiện nghiên cứu dùng kháng sinh trên mô hình chuột tiểu đường bị nhiễm khuẩn tụ cầu vàng. Kết quả được đăng trên tạp chí Science Advances, cho thấy môi trường vi khuẩn ở người tiểu đường tạo ra các đột biến kháng thuốc, đồng thời gợi ý biện pháp khắc phục tình trạng kháng thuốc ở nhóm bệnh nhân này.

“Chúng tôi phát hiện tình trạng kháng kháng sinh xuất hiện nhanh hơn ở các mô hình tiểu đường so với các mô hình bệnh khác”, PGS Conlon cho biết. “Sự tương tác giữa vi khuẩn và bệnh tiểu đường có thể là động lực chính thúc đẩy tình trạng kháng kháng sinh tiến hóa và lây lan nhanh chóng mà chúng ta đang chứng kiến”.

Bệnh tiểu đường ảnh hưởng tới khả năng cơ thể kiểm soát đường glucose, thường khiến glucose dư thừa tích tụ trong máu. Khuẩn tụ cầu vàng hấp thụ lượng đường dư thừa và sinh sôi nảy nở nhanh hơn. Chúng cũng không gặp phải rào cản vì bệnh tiểu đường cũng làm suy yếu khả năng tiêu diệt tế bào và kiểm soát nhiễm trùng của hệ miễn dịch.

Số lượng vi khuẩn tăng trong nhiễm trùng tiểu đường tỷ lệ thuận với nguy cơ kháng thuốc. Đột biến ngẫu nhiên xuất hiện và một số đột biến tăng khả năng đối kháng với các tác nhân gây căng thẳng bên ngoài, như thuốc kháng sinh. Một khi đột biến kháng thuốc xuất hiện trong vết nhiễm trùng tiểu đường, nó nhanh chóng chiếm lĩnh quần thể, tiêu thụ đường glucose dư thừa để thúc đẩy sự tăng trưởng nhanh chóng.

Đầu tiên, họ chuẩn bị mô hình chuột bị nhiễm trùng trên da và mô mềm. Các mô hình chuột được chia thành hai nhóm: một nhóm được cho dùng hợp chất tiêu diệt chọn lọc tế bào trong tụy, khiến chúng bị tiểu đường, và nhóm còn lại không dùng hợp chất này. Sau đó, họ cho cả hai nhóm nhiễm tụ cầu vàng và điều trị bằng rifampicin, một kháng sinh có tỷ lệ kháng thuốc cao.

Sau năm ngày lây nhiễm, Conlon và Thurlow nhận thấy rifampicin không hiệu quả ở mô hình chuột tiểu đường. Vì thế, họ lấy một số mẫu để nghiên cứu và phát hiện vi khuẩn đã tiến hóa để kháng rifampicin, với hơn một trăm triệu vi khuẩn kháng rifampicin trong vết nhiễm trùng. Không có vi khuẩn kháng rifampicin ở mô hình chuột không tiểu đường.

Ngạc nhiên hơn nữa là đột biến chiếm lĩnh toàn bộ vết nhiễm trùng chỉ trong bốn ngày. Tiếp theo, họ tiêm khuẩn tụ cầu vàng vào cả hai mô hình chuột như trước, nhưng bổ sung một số vi khuẩn kháng rifampicin. Một lần nữa, sau bốn ngày điều trị bằng rifampicin, đám vi khuẩn này nhanh chóng lấn át trong vết nhiễm trùng tiểu đường, nhưng ở mô hình không tiểu đường thì nó chỉ là quần thể phụ.

Những phát hiện này khiến nhóm tác giả chắc chắn rằng sự tiến hóa của tình trạng kháng thuốc ở người tiểu đường có thể gây rắc rối cho toàn thể dân số. Các chủng kháng thuốc của vi khuẩn lây từ người này sang người khác theo cùng cách giống như vi khuẩn và virus: trong không khí, trên tay nắm cửa và thực phẩm chúng ta ăn. Làm sao ngăn chặn các loại nhiễm trùng này trở thành mối ưu tiên hàng đầu.  

Về biện pháp, nhóm tác giả chỉ ra việc giảm lượng đường trong máu ở mô hình tiểu đường (nhờ tiêm insulin) lấy mất nguồn năng lượng của vi khuẩn, kìm hãm số lượng của chúng, và giảm thiểu nguy cơ xuất hiện đột biến kháng thuốc. Những phát hiện này gợi ý rằng dùng insulin để kiểm soát đường huyết có thể là chìa khóa để ngăn ngừa tình trạng kháng kháng sinh.□

Phương Anh dịch 

Nguồn: https://news.unchealthcare.org/2025/02/diabetes-can-drive-the-evolution-of-antibiotic-resistance/

Bài đăng Tia Sáng số 4/2025