Nghiên cứu: Kẽm giúp chống lại tình trạng kháng kháng sinh ở vi khuẩn

Nghiên cứu mới từ Đại học Tiểu bang Iowa mang lại hy vọng mới trong cuộc chiến chống lại siêu vi khuẩn.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Tiểu bang Iowa đã phát hiện ra rằng, bổ sung kẽm trong khẩu phần ăn có thể giúp ngăn ngừa vi khuẩn chia sẻ gen kháng kháng sinh (AMR). Phát hiện này có khả năng mở ra một phương pháp tiếp cận mới chống lại mối đe dọa ngày càng tăng đối với sức khỏe cộng đồng toàn cầu.

Tiến sĩ Melha Mellata, nhà vi sinh vật học tại Đại học Tiểu bang Iowa và là tác giả chính của nghiên cứu, nói với The Epoch Times: “Chúng ta đã điều trị các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn bằng kháng sinh trong nhiều năm, nhưng hiện nay đang phải đối mặt với tình trạng kháng kháng sinh, bao gồm cả loại kháng sinh mạnh nhất. Thật không may, chúng ta không phát triển được các loại kháng sinh mới với tốc độ đủ nhanh vì khi chúng ta tạo ra một loại kháng sinh, vi khuẩn chắc chắn sẽ thích nghi và trở nên kháng thuốc”.

Quy mô của cuộc khủng hoảng AMR là rất lớn. Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ, gần 3 triệu người Mỹ được chẩn đoán mắc bệnh nhiễm trùng AMR hàng năm. Tổ chức Y tế Thế giới tuyên bố rằng, những bệnh nhiễm trùng này đã trực tiếp gây ra gần 1,3 triệu ca tử vong và góp phần gây ra gần 5 triệu ca tử vong trên toàn thế giới vào năm 2019.

Kẽm ngăn chặn tình trạng kháng thuốc như thế nào

Được công bố trên Applied and Environmental Microbiology, (Tập san Vi sinh vật Ứng dụng và Môi trường), nghiên cứu nhấn mạnh vào vai trò của kẽm trong việc ngăn ngừa sự truyền plasmid AMR – các phân tử DNA dạng vòng mang gen kháng kháng sinh – giữa các vi khuẩn.

Tiến sĩ Mellata cho biết: “Chúng tôi đang nghiên cứu vắc-xin, nhưng với các chủng mà tôi đang nghiên cứu, chúng không chỉ mang gen kháng kháng sinh mà còn mang gen độc lực. Điều này có nghĩa là chúng tôi cũng đang phải đối phó với các loại vi khuẩn mới có đặc điểm độc lực mới. Một số loại vi khuẩn này đang trở nên có tính hệ thống hơn và gây tử vong nhiều hơn”.

Đặc tính độc lực cho phép một sinh vật gây bệnh (một tác nhân gây bệnh) lây nhiễm cho vật chủ và lây lan sang những sinh vật khác.

Một khía cạnh đặc biệt đáng lo ngại của AMR là vi khuẩn có thể chia sẻ các gen kháng thuốc, nghĩa là bệnh nhân có thể kháng nhiều loại kháng sinh trước khi bắt đầu điều trị.

Tiến sĩ Mellata cho biết, đây là nghiên cứu đầu tiên chứng minh khả năng ngăn ngừa sự truyền plasmid AMR giữa các vi khuẩn. Không giống như kháng sinh, việc bổ sung kẽm liều thấp dường như không gây hại cho lợi khuẩn đường ruột.

Bà nói: “Chúng ta cần đào tạo các chuyên gia chăm sóc sức khỏe về phương pháp này. Cần có thời gian và các nhà khoa học sẽ là những người đầu tiên khám phá ra điều gì đó mới mẻ. Bằng cách đào tạo và ban hành các quy định, chúng ta có thể đưa ra những phương pháp mới để điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn”.

Từ quan sát đến khám phá

Nghiên cứu hiện tại được thúc đẩy bởi các thí nghiệm trước đây trong phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Mellata nhằm kiểm tra tác động của men vi sinh và vắc-xin Salmonella sống đối với hệ vi sinh vật đường ruột của gà.

“Chúng tôi quan sát thấy rằng, khi kết hợp vắc-xin với men vi sinh thì lượng vi khuẩn chứa plasmid kháng thuốc đã ít đi một cách đáng kể”, Tiến sĩ Mellata cho biết. Quan sát này đã thúc đẩy nhóm nghiên cứu tìm hiểu thêm về các giải pháp can thiệp bằng đường uống khác, bao gồm cả thực phẩm chức năng.

“Chúng tôi đã thử nghiệm nhiều loại thực phẩm chức năng khác nhau, bao gồm cả vitamin và kẽm được đánh giá là đặc biệt hiệu quả”.

Phát hiện trong phòng thí nghiệm cho thấy triển vọng tốt

Ông Logan Ott, nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu mới, đã chỉ đạo một nhóm sinh viên đại học thử nghiệm khả năng ức chế sự truyền plasmid của nhiều loại thực phẩm chức năng.

Họ đã tiến hành các thí nghiệm tương tác giữa vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) gây bệnh ở gia cầm chứa plasmid kháng nhiều loại thuốc và vi khuẩn E. coli không có plasmid ở người.

Các chủng vi khuẩn được bổ sung kẽm có khả năng truyền plasmid giảm đáng kể so với các chủng không được bổ sung. Liều kẽm cao hơn thì mức độ truyền plasmid thậm chí còn thấp hơn.

Các bước tiếp theo trong nghiên cứu

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch mở rộng cuộc điều tra bằng cách thử nghiệm thêm các gen AMR, tiến hành các thí nghiệm trên mô hình động vật và xác minh xem kết quả trong phòng thí nghiệm có áp dụng được cho các sinh vật sống hay không.

Trước đây, Tiến sĩ Mellata và nhóm nghiên cứu tập trung trực tiếp vào vi khuẩn, nhưng “nghiên cứu gần đây nhấn mạnh đến tầm quan trọng của hệ vi sinh vật đường ruột đối với sức khỏe tổng thể”, bà lưu ý. Việc phá vỡ hệ vi sinh vật đường ruột bằng kháng sinh có thể dẫn đến các vấn đề khác về sức khỏe – một thực tế quen thuộc với bất kỳ ai đã từng gặp các vấn đề về tiêu hóa liên quan đến kháng sinh.

Bà nói: “Họ thường bị tiêu chảy và cảm thấy không khỏe vì những loại kháng sinh đó đã tiêu diệt cả lợi khuẩn. Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một chiến lược nhắm mục tiêu vào plasmid mà không gây hại cho các lợi khuẩn, đây thực sự là một chiến lược độc đáo”.

Một cách tiếp cận mới cho cuộc khủng hoảng cấp bách

Nghiên cứu này mang lại hy vọng cho cuộc chiến chống lại AMR đang diễn ra. Nghiên cứu cho thấy rằng, các phương pháp tập trung vào việc ức chế sự truyền gen thay vì loại bỏ hoàn toàn tất cả các vi khuẩn đường ruột có thể bảo vệ sức khỏe đường ruột trong khi chống lại cuộc khủng hoảng sức khỏe cấp bách.

Theo Tiến sĩ Mellata, xét đến mối đe dọa ngày càng tăng của AMR, các giải pháp sáng tạo như thế này có thể là rất cần thiết trong việc giúp thay đổi phương hướng điều trị và phòng ngừa nhiễm trùng trong tương lai.

Bà cho biết: “Bằng cách loại bỏ các gen kháng thuốc này, chúng ta có thể giải quyết vấn đề hiệu quả của kháng sinh [và] cho phép kháng sinh hoạt động như mong đợi. Chúng ta có thể tiết kiệm được rất nhiều tiền và quan trọng hơn là cứu được mạng sống”.