Sự Kháng Sinh Tự Nhiên

Một số loại vi khuẩn được trang bị tự nhiên với các cơ chế phòng thủ chống lại kháng sinh. Một cơ chế phòng thủ mà một số vi khuẩn sở hữu là một hợp chất hủy diệt phân tử kháng sinh. Khi kháng sinh gần vi khuẩn, chúng phát ra phòng thủ hóa học của họ, làm cho kháng sinh ngừng hoạt động. Cách khác mà chúng tự bảo vệ là thay đổi một số protein của họ để kháng sinh không thể tiếp xúc với bề mặt ngoài của cơ thể tế bào của họ. Ví dụ, nhiều loại kháng sinh cố gắng kết nối với các thụ động của vi khuẩn, đó là những phân tử đặt ở bề mặt ngoài của vi khuẩn và nhận tín hiệu. Một số vi khuẩn này có thể thay đổi hình dáng của thụ động của họ, để kháng sinh không thể kết nối với nó. Nếu không thể kết nối, nó không thể tiêu diệt.

Có một loài vi khuẩn kháng kháng sinh rất phổ biến gọi là Clostridium difficile gây ra tình trạng tiêu chảy nghiêm trọng cho con người. C. diff sử dụng cả hai cơ chế phòng thủ hóa học và thay đổi hình dáng, và thường phát triển mạnh trong những người đang dùng kháng sinh cho các vi khuẩn khác.

Đột biến Gen

Đôi khi, khi một vi khuẩn đang nhân bản, một sai sót ngẫu nhiên trong DNA của vi khuẩn sẽ tạo ra một gen mang lại khả năng kháng kháng sinh. Mỗi khi một sự kiện nhân bản xảy ra, có khả năng một đột biến có thể xảy ra. Bởi vì vi khuẩn nhân bản RẤT NHIỀU, có khả năng cao một đột biến như vậy sẽ xảy ra.

Một loài vi khuẩn mà điều này đã xảy ra là Vancomycin-resistant Enterococci (VRE), một dòng vi khuẩn kháng kháng sinh được gọi là vancomycin. VRE đã tồn tại trong hơn ba mươi năm và chúng được nghiên cứu rất kỹ lưỡng. Trong thực tế, các nhà khoa học đã có thể nhóm các dòng VRE khác nhau theo cách chúng tự bảo vệ chống lại vancomycin. Đối với hai loại gọi là VanA và VanB, vi khuẩn đã có kháng kháng sinh khi một đột biến xảy ra trong DNA của chúng. Đột biến này đã trao cho vi khuẩn khả năng chống lại phân tử vancomycin.

Chuyển gen ngang

Một số vi khuẩn có khả năng kháng kháng sinh khi chúng "nhận" một gen từ một vi khuẩn khác thông qua một quá trình gọi là chuyển giao gen ngang (HGT). Có ba cách mà HGT có thể xảy ra.

1. Truyền nhiễm - Điều này xảy ra khi một loại virus tấn công vào vi khuẩn và ăn cắp một số DNA của nó. Sau đó, loại virus này có thể tấn công một vi khuẩn khác và giải phóng các gen nó đã lấy.
2. Biến đổi - Đôi khi, có các gen lơ lửng trong môi trường vi khuẩn. Vi khuẩn có thể hấp thụ các gen này và thêm chúng vào DNA của chúng.
3. Liên kết - Hai vi khuẩn có thể trao đổi gen bằng cách kết hợp ngắn hạn với nhau và gửi gen cho nhau thông qua kết nối.

Những gen mà một vi khuẩn thu được thông qua chuyển gen ngang không phải lúc nào cũng là gen 'kháng kháng sinh', nhưng khi chúng là như vậy, nó tăng đáng kể nguy cơ vi khuẩn kháng kháng sinh lan tràn trong cả dân số của chúng ta.

Một loại vi khuẩn nguy hiểm, nhưng cũng rất phổ biến, được gọi là Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) nổi tiếng về khả năng truyền tải các gen 'kháng kháng sinh' thông qua chuyển giao gen ngang. CRE có thể gây nhiễm trùng trong dòng máu, vết thương và đường tiết niệu của chúng ta, và là một trong những vi khuẩn khó tiêu diệt nhất, vì chúng có thể sống sót qua gần như tất cả các loại kháng sinh.