Nếu ngừng dùng kháng sinh

[Nguyễn Ngọc Lương]

Mời các bạn thảo luận: nếu ta ngừng dùng kháng sinh, thì liệu sau một thời gian (vài năm, vài chục năm, vài trăm năm) liệu vi khuẩn kháng thuốc có bị tiêu diệt đi (do bất lợi khi mang gene kháng thuốc, do bị vi khuẩn nhạy thuốc lấn át...v.v) và chỉ còn vi khuẩn nhạy thuốc để ta có thể sử dụng lại các kháng sinh cũ hay không?
Một chủ đề rất thú vị. Muốn trả lời các bạn phải tìm kiếm google một chút chứ không suy diễn được đâu.

 

[Nguyễn Xuân Hưng]

Câu trả lời là không, có một số lý do nhưng lý do hay nhất là khi ngừng dùng thuốc --> người bị toi trước khi vi khuẩn kháng thuốc toi

 

[AdaptivePlasticity]

Mời các bạn thảo luận: nếu ta ngừng dùng kháng sinh, thì liệu sau một thời gian (vài năm, vài chục năm, vài trăm năm) liệu vi khuẩn kháng thuốc có bị tiêu diệt đi (do bất lợi khi mang gene kháng thuốc, do bị vi khuẩn nhạy thuốc lấn át...v.v) và chỉ còn vi khuẩn nhạy thuốc để ta có thể sử dụng lại các kháng sinh cũ hay không?
Một chủ đề rất thú vị. Muốn trả lời các bạn phải tìm kiếm google một chút chứ không suy diễn được đâu.

KHông hiểu rõ ý bác đinh hỏi gì nhưng về tiến hóa của tính kháng thuốc thì đúng chỗ ngứa của em. Đã có nghiên cứu published trên the Lancet chứng minh như sau:
Persistence of sulphonamide resistance in Escherichia coli in the UK despite national prescribing restriction
The Lancet, Volume 357, Issue 9265, Pages 1325-1328
V. Enne, D. Livermore, P. Stephens, L. Hall
Findings</H>
Despite a huge decrease in sulphonamide prescriptions (from 320 000 prescriptions per year in 1991 to 7 000 in 1999), the frequency of resistance remained high in 1999 (165/359 [46·0%] vs 143/360 [39·7%] in 1991; difference 6·2% [95% CI -0·9 to 13·3]). Integronborne sulI was present in 16·4% of isolates in 1991 and 17·5% in 1999. The prevalence of sulII increased from 26·7% in 1991 to 36·5% in 1999 (difference 9·8% [3·1 to 16·5] p=0·0046). SulII was located on large plasmids, at least some of which were conjugative multiresistance determinants.
<H>Interpretation</H>
These results show that a huge decrease in antibiotic prescribing does not necessarily reduce resistance within a useful time. The main reason seems to be the genetic linkage of the index resistance to other resistance determinants.

còn một vài paper trên environmental microbiology chứng minh được rằng các gene kháng thuốc không chỉ được chọn lọc bởi chất kháng sinh đặc hieuj mà ngay cả các chất ô nhiễm khác như heavy metals, và các pollutants khác cũng có thể chọn lọc các gene kháng thuốc và vice verse. Bản chất là genetic linkage. Như vậy nếu dừng sử dụng 1 loại thuốc đặc hiệu nào đó thì các gene kháng thuốc đó vẫn persistence trong môi trường do nó liên kết với các gene kháng thuốc kháng sinh khác hoặc các gene kháng chất ô nhiễm trong môi trường, vì các gene kháng có thể nằm trê cùng 1 plasmid hay các integrons...

Một điều hay nữa là gene kháng chất kháng sinh đã có và tồn tại từ khi con người chưa biết dùng thuốc kháng sinh cơ. Tại sao?
Bác nào thảo luận thêm cho SHVN thêm vui đi.

AdaPlas

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Uhm, bài báo của bạn AdaptivePlasticity có vẻ chưa chứng minh được thực sự vì nhiều lý do. Thứ nhất là đk không chặt chẽ. Ở quy mô rộng lớn như vậy các đk khó mà xác định rõ được. Thứ hai là thời gian cũng hơi ngắn. Thử tìm bài báo chứng minh trong đk phòng thí nghiệm đi.

Nêu rõ lại hai lý do người ta nghĩ rằng dừng dùng thuốc sẽ tốt nhé:
+ vi khuẩn kháng thuốc bằng một cách nào đó đột biến trở lại dạng không kháng thuốc (thiếu áp lực chọn lọc)
+ nếu không sử dụng thuốc kháng sinh, dạng nhạy cảm sẽ không bị mất ưu thế so với dạng kháng thuốc. Hơn nữa cái giá phải trả cho sự kháng thuốc có thể khiến vi khuẩn kháng thuốc thua sút vi khuẩn nhạy thuốc. Cuối cùng chúng sẽ bị tuyệt vong.

 

[AdaptivePlasticity]

Uhm, bài báo của bạn AdaptivePlasticity có vẻ chưa chứng minh được thực sự vì nhiều lý do. Thứ nhất là đk không chặt chẽ. Ở quy mô rộng lớn như vậy các đk khó mà xác định rõ được. Thứ hai là thời gian cũng hơi ngắn. Thử tìm bài báo chứng minh trong đk phòng thí nghiệm đi.

Nêu rõ lại hai lý do người ta nghĩ rằng dừng dùng thuốc sẽ tốt nhé:
+ vi khuẩn kháng thuốc bằng một cách nào đó đột biến trở lại dạng không kháng thuốc (thiếu áp lực chọn lọc)
+ nếu không sử dụng thuốc kháng sinh, dạng nhạy cảm sẽ không bị mất ưu thế so với dạng kháng thuốc. Hơn nữa cái giá phải trả cho sự kháng thuốc có thể khiến vi khuẩn kháng thuốc thua sút vi khuẩn nhạy thuốc. Cuối cùng chúng sẽ bị tuyệt vong.

Ý sâu xa của bài báo trên The Lancet và mấy ý bên dưới em viết vãn chưa được bác hiểu đúng thì phải. Nếu có 1 nghiên cứu nào chứng minh được persistence của antibiotic resistance gene khi áp lực chọn lọc bị loại bỏ hoàn toàn hay 1 phần nhưng trong điều kiện phòng thí nghiệm thì em đảm bảo nghiên cứu đó không thể publish trên The Lancet được. Vì sự tồn lại của gene kháng thuốc hay các gene kháng khác không chỉ phụ thuộc vào áp lực chọn lọc của chất kháng sinh đặc hiệu, mà nó còn phụ thuộc vào các nhân tố chọn lọc khác tác động lên các gene nằm gần gũi trên nhiễm sắc thể.
Mong các bac tham gia thảo luận cho đõ bùn đi.

AdaPlas

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Uhm, bài này không lên được Lancet, nhưng nó lên Nature nè:
http://www.nature.com/nature/journal/v381/n6578/abs/381120b0.html

 

[Lê Đức Dũng]

Một điều hay nữa là gene kháng chất kháng sinh đã có và tồn tại từ khi con người chưa biết dùng thuốc kháng sinh cơ. Tại sao?
Bác nào thảo luận thêm cho SHVN thêm vui đi.

AdaPlas

tại vì chất kháng sinh đã có từ lâu, nhưng con người mới phat hiện được.
chất kháng sinh được một số chủng vi khuẩn, nấm .. tạo ra, vì vậy những vi khuẩn khác sống trong môi trường với những vk này chắc chắh là bị tác động , thì cũng giống như ta tách chiết chat kháng sinh rồi dùng..dần thôi.
sự ra đời của các vi vk, nấm tao được kháng sinh lúc nào thì có lẽn các gen kháng thuốc được sinh ra lúc ấy hoặc muộn hơ một tí tẹo.....

 

[Trịnh Thành Trung]

Uhm, bài báo của bạn AdaptivePlasticity có vẻ chưa chứng minh được thực sự vì nhiều lý do. Thứ nhất là đk không chặt chẽ. Ở quy mô rộng lớn như vậy các đk khó mà xác định rõ được. Thứ hai là thời gian cũng hơi ngắn. Thử tìm bài báo chứng minh trong đk phòng thí nghiệm đi.

Nêu rõ lại hai lý do người ta nghĩ rằng dừng dùng thuốc sẽ tốt nhé:
+ vi khuẩn kháng thuốc bằng một cách nào đó đột biến trở lại dạng không kháng thuốc (thiếu áp lực chọn lọc)
+ nếu không sử dụng thuốc kháng sinh, dạng nhạy cảm sẽ không bị mất ưu thế so với dạng kháng thuốc. Hơn nữa cái giá phải trả cho sự kháng thuốc có thể khiến vi khuẩn kháng thuốc thua sút vi khuẩn nhạy thuốc. Cuối cùng chúng sẽ bị tuyệt vong.

Theo ngu ý của em, kháng thuốc là kết quả của quá trình Horizontal gene transfer (transformation, transduction, or conjugation). Để transfer có xảy ra được thì cần phải hội tụ các điều kiện chuẩn cho nó ở cả môi trường lẫn ở vi khuẩn, chẳng hạn như present of CaCl2 or properties of bacterial surface structures. Do có các phương cách transfer khác nhau và khả năng tiếp nhận các ADN ngoại lai ở các loài vi khuẩn khác nhau (open genome or not?) nên cách để biến mất các ADN đó cũng khác nhau.

Tóm lại, theo em, có thể sẽ xảy ra nhưng phụ thuộc vào từng loài vi khuẩn, phụ thuộc vào từng kiểu transfer, phụ thuộc vào từng kiểu antibiotic resistance, phụ thuộc vào điều kiện môi trường phụ thuộc vào....thời tiết. Và để trả lời chính xác được thì không những khó mà là cực khó. Kết quả trên publication có thể chỉ là case study thôi.

Đặc biệt, khó có thể trả lời khi chủng kháng kháng sinh đó đã phân tán ra ngoài môi trường. Nhiều khi ta cứ nghĩ chú vi khuẩn này, bác virus nọ đã biến mất quanh ta nhưng khoảng 30 or 40 năm sau, hay thậm chí hàng thế kỷ chúng lù lù xuất hiện khiến khối bác phải ra thăm đồng theo phương song song với mặt đất.

have funs!

 

[AdaptivePlasticity]

Uhm, bài này không lên được Lancet, nhưng nó lên Nature nè:
http://www.nature.com/nature/journal/v381/n6578/abs/381120b0.html

Trời, về lĩnh vực tiến hoá của gene kháng thuốc mà bác tra cứu paper từ những năm 90 thì chết em rồi còn gì.

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Ý tôi với bài báo của bạn AdaptivePlasticity là kháng sinh tuy bị dừng lại trong bệnh viện, nhưng nó có thể tồn tại trong môi trường qua các hình thức khác. Ở Mỹ hơn 60% kháng sinh sản xuất không phải được sử dụng để chữa bệnh mà dùng là chất phụ gia giúp gia súc tăng trọng, hoặc làm thuốc bảo quản thực vật.
Trường hợp bạn Trung nói về Horinzontal gene transfer, một số loài như Bacillus subtilis rất dễ xảy ra biến nạp. Vấn đề ở chỗ là khi nó có cái gene kháng kháng sinh này thì nhiều người cho rằng gene này sẽ trở thành một gánh nặng đối với con vi khuẩn. Thực nghiệm cho thấy như vậy. Nhưng đối với những con vi khuẩn mà việc có gene kháng kháng sinh không trở thành một gánh nặng thì bọn này vẫn phát triển bình thường như các vi khuẩn ban đầu, còn bọn bị trả giá vì có gene kháng kháng sinh sẽ chết dần đi. Thế mới chết!

Để tôi tóm gọn cái thí nghiệm của ông Schrag này nhé:
Tạo chủng kháng kháng sinh trong phòng thí nghiệm bằng kháng sinh. Chọn con nào yếu nhất trong số đó (với giả định cho rằng chúng sẽ bị lấn át và chết dần) và nuôi trong môi trường không có kháng sinh qua nhiều thế hệ. Kết quả cho ra đời một chủng mới, vừa mang gene kháng kháng sinh, nhưng cũng mang thêm một số đột biến "bồi thường" giúp con vi khuẩn này vừa kháng được kháng sinh nhưng không bị giảm sức sống.
Tiếp đến họ thay thế gene ban đầu (nhạy thuốc) vào con vi khuẩn mới này, và kết quả là trong đk không có kháng sinh còn này chết nghẻo sớm, vì các đột biến "bồi thường" bây giờ lại trở thành gánh nặng.

 

[AdaptivePlasticity]

tại vì chất kháng sinh đã có từ lâu, nhưng con người mới phat hiện được.
chất kháng sinh được một số chủng vi khuẩn, nấm .. tạo ra, vì vậy những vi khuẩn khác sống trong môi trường với những vk này chắc chắh là bị tác động , thì cũng giống như ta tách chiết chat kháng sinh rồi dùng..dần thôi.
sự ra đời của các vi vk, nấm tao được kháng sinh lúc nào thì có lẽn các gen kháng thuốc được sinh ra lúc ấy hoặc muộn hơ một tí tẹo.....

Đồng ý với bác. Bác tham khảo paper cung cấp bằng chứng phân tử cho thấy nhiều gene kháng thuốc có nguồn gốc ancient, bài này do bọn lab cũ của tôi thực hiện nên tôi biết.
Molecular Evidence for the Ancient Origin of the Ribosomal Protection Protein That Mediates Tetracycline Resistance in Bacteria

<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0><TBODY><TR><TD class=labelName></TD><TD class=labelValue>Journal of Molecular Evolution</TD></TR></TBODY></TABLE>
Takeshi Kobayashi<SUP>1</SUP>, Lisa Nonaka<SUP>1 </SUP>, Fumito Maruyama<SUP>2</SUP> and Satoru Suzuki<SUP>1</SUP>
<TABLE><TBODY><TR vAlign=top><TD>(1) </TD><TD>Center for Marine Environmental Studies (CMES), Ehime University, 3 Bunkyo-cho, Matsuyama, Ehime 790-8577, Japan</TD></TR></TBODY></TABLE><TABLE><TBODY><TR vAlign=top><TD>(2) </TD><TD>The Institute of Medical Science, The University of Tokyo, 4-6-1 Shirokanedai, Minatoku, Tokyo 108-8639, Japan</TD></TR></TBODY></TABLE>
Received: 26 April 2006 Accepted: 4 June 2007 Published online: 4 August 2007
Abstract The ribosomal protection proteins (RPPs) mediate the resistance to tetracycline (TC) in Gram-positive and Gram-negative bacteria. The RPPs display sequence similarity to translation elongation factors, EF-G/EF-2 and EF-Tu/EF-1α. To determine the evolutionary origin of the RPPs, we constructed a composite phylogenetic tree of the RPPs, EF-G/EF-2 and EF-Tu/EF-1α. This tree includes two universal trees for the EF-G/EF-2 and EF-Tu/EF-1α, which form clusters corresponding to the respective two groups of proteins from three superkingdoms. The cluster of RPPs was placed at a point between the EF-G/EF-2 and EF-Tu/EF-1α clusters. The branch length (substitutions/site) between the node for the RPP cluster and the primary divergence of the RPPs was statistically shorter than that between the node for this cluster and the primary divergence in the EF-G/EF-2 cluster. This indicates that the RPPs derived through duplication and divergence of the ancient GTPase before the divergence of the three superkingdoms. Furthermore, this suggests the RPPs’ extant function occurred before the streptomycetes that include the TC-producing strains. Therefore, the RPPs evolved independent of the presence of TCs and serve a function other than antibiotic resistance. The RPPs may provide ribosomal protection against other chemical substances in the environment.

 

[Trịnh Thành Trung]

Để tôi tóm gọn cái thí nghiệm của ông Schrag này nhé:
Tạo chủng kháng kháng sinh trong phòng thí nghiệm bằng kháng sinh. Chọn con nào yếu nhất trong số đó (với giả định cho rằng chúng sẽ bị lấn át và chết dần) và nuôi trong môi trường không có kháng sinh qua nhiều thế hệ. Kết quả cho ra đời một chủng mới, vừa mang gene kháng kháng sinh, nhưng cũng mang thêm một số đột biến "bồi thường" giúp con vi khuẩn này vừa kháng được kháng sinh nhưng không bị giảm sức sống.
Tiếp đến họ thay thế gene ban đầu (nhạy thuốc) vào con vi khuẩn mới này, và kết quả là trong đk không có kháng sinh còn này chết nghẻo sớm, vì các đột biến "bồi thường" bây giờ lại trở thành gánh nặng.

Bác có tin khi ông ta lặp lại thí nghiệm, chưa chắc đã ra kết quả như mong muốn?

HGT luôn xảy ra ở sinh vật nói chung và vi sinh vật nói riêng, chỉ khác nhau về tần xuất, mức độ mà thôi. Bằng chứng có thể tham khảo về sự phân bố của các Insertion Sequence (IS).

 

[Ho Huu Tho]

Uhm, bài báo của bạn AdaptivePlasticity có vẻ chưa chứng minh được thực sự vì nhiều lý do. Thứ nhất là đk không chặt chẽ. Ở quy mô rộng lớn như vậy các đk khó mà xác định rõ được. Thứ hai là thời gian cũng hơi ngắn. Thử tìm bài báo chứng minh trong đk phòng thí nghiệm đi.

Nêu rõ lại hai lý do người ta nghĩ rằng dừng dùng thuốc sẽ tốt nhé:
+ vi khuẩn kháng thuốc bằng một cách nào đó đột biến trở lại dạng không kháng thuốc (thiếu áp lực chọn lọc)
+ nếu không sử dụng thuốc kháng sinh, dạng nhạy cảm sẽ không bị mất ưu thế so với dạng kháng thuốc. Hơn nữa cái giá phải trả cho sự kháng thuốc có thể khiến vi khuẩn kháng thuốc thua sút vi khuẩn nhạy thuốc. Cuối cùng chúng sẽ bị tuyệt vong.

Mình không hiểu tại sao lại có cái phần in đậm, tại sao lại có ý tưởng về cái giá phải trả của sự kháng thuốc. Các đột biến kháng thuốc là ngẫu nhiên và trong điều kiện không có kháng sinh thì nó không có ý nghĩa đối với sự thích nghi của vi khuẩn, không làm tăng khả năng thích nghi của nó và cũng không làm giảm khả năng thích nghi của nó. Bạn có thể tham khảo thêm ở đây.

 

[Kimuvo]

Gen kháng thuốc của vi khuẩn xuất hiện không phải là vì mục đích để kháng lại thuốc. Nó ban đầu chỉ là một đột biến riêng lẻ ngẫu nhiên xuất hiện như những đột biến khác. Chỉ khi có tác nhân chọn lọc( thuốc ks hay điều kiện môi trường bất lợi nào đó) nó mới được gọi là gen kháng thuốc cụ thể. Khi không dùng thuốc kháng sinh nữa nó cũng chẳng vì thế mà mất đi với mục đích do không còn áp lực chọn lọc. Ngay cả trong điều kiện có áp lực chọn lọc vẫn phát sinh đột biến hồi quy như thường nhưng những cá thể này hoặc chết, hoặc giảm sức sống. Việc một gen nào đó có khả năng kháng ampiciline hay peniciline hay .... là ngẫu nhiên, chỉ khi ta dùng thuốc gì thì mới biết nó có kháng hay không. Cho nên dù có thuốc kháng sinh hay không thì các đột biến vẫn phát sinh như thường. Nhưng với tần số thấp hay cao trong quần thể lại tùy thuộc vào áp lực chọn lọc. Cho nên không thể nói ngưng dùng thuốc Vi khuẩn sẽ mất gen kháng thuốc

 

[Đinh Văn Khương]

còn một vài paper trên environmental microbiology chứng minh được rằng các gene kháng thuốc không chỉ được chọn lọc bởi chất kháng sinh đặc hieuj mà ngay cả các chất ô nhiễm khác như heavy metals, và các pollutants khác cũng có thể chọn lọc các gene kháng thuốc và vice verse. Bản chất là genetic linkage. Như vậy nếu dừng sử dụng 1 loại thuốc đặc hiệu nào đó thì các gene kháng thuốc đó vẫn persistence trong môi trường do nó liên kết với các gene kháng thuốc kháng sinh khác hoặc các gene kháng chất ô nhiễm trong môi trường, vì các gene kháng có thể nằm trê cùng 1 plasmid hay các integrons...

Một điều hay nữa là gene kháng chất kháng sinh đã có và tồn tại từ khi con người chưa biết dùng thuốc kháng sinh cơ. Tại sao?
Bác nào thảo luận thêm cho SHVN thêm vui đi.

AdaPlas

Hiện tượng này có giống với kháng thuốc trừ sâu ở bọn côn trùng hay không?

 

[Đinh Văn Khương]

Mình không hiểu tại sao lại có cái phần in đậm, tại sao lại có ý tưởng về cái giá phải trả của sự kháng thuốc. Các đột biến kháng thuốc là ngẫu nhiên và trong điều kiện không có kháng sinh thì nó không có ý nghĩa đối với sự thích nghi của vi khuẩn, không làm tăng khả năng thích nghi của nó và cũng không làm giảm khả năng thích nghi của nó. Bạn có thể tham khảo thêm ở đây.

Mình không nghĩ rằng gene kháng thuốc ở vi khuẩn không mang lại giá trị thích nghi nào cho chúng. Theo các qui luật về tự nhiên thì không có free meal, bất cứ một quá trình thích ứng nào của sinh vật cũng phải trả một cái giá nào đấy vì mình được dạy về việc không có siêu sinh vật (super organisms). Một trong những qui luật cơ bản nhất trong sinh học là trade-off (qui luật bù trừ) khi một sinh vật mang một giá trị thích ứng cao về một tính trạng nào đó, nó sẽ phải trả giá bằng việc giảm giá trị thích ứng của một tính trạng khác. Một số nghiên cứu mình đã đọc cho thấy, khi nồng độ chất độc tồn tại ở trong môi trường đến một giai đoạn nào đó, nó sẽ kích hoạt để tăng cường biểu hiện của một hoặc một nhóm genes thông qua việc tạo ra nhiều hơn rất nhiều (upregulate) các sản phẩm để trung hòa, loại bỏ độc tố. Việc này, tốn khá nhiều năng lượng và sinh vật thường phải trả giá bằng việc giảm giá trị thích ứng của các tính trạng khác như sinh trưởng, bơi lội, dễ dàng bị vật dữ ăn thịt hoặc ký sinh. Các quần thể sống trong một thời gian dài ở điều kiện như vậy, chúng có thể hình thành nên cái gọi là local adaptation, tức là tăng nồng độ cơ bản (base line concentration) của những chất, hợp chất đó cao hơn so với so với các quần thể sống ở nơi khác. Tuy nhiên, bù lại chúng cái giá phải trả (energetic costs) là chúng còn ít năng lượng hơn cho các hoạt động sống khác.

Mình cũng nghĩ rằng kể cả không còn kháng sinh thì gene đó cũng không bị loại ra khỏi sinh vật.