Đại cương về kháng sinh

Đại cương về kháng sinh

MỞ ĐẦU

Kháng sinh là một nhóm thuốc đặc biệt vì việc sử dụng chúng không chỉ ảnh hưởng đến người bệnh mà còn ảnh hưởng đến cộng đồng. Với những nước đang phát triển như Việt Nam, đây là một nhóm thuốc quan trọng vì bệnh lý nhiễm khuẩn nằm trong số những bệnh đứng hàng đầu cả về tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ tử vong. 

Sự lan tràn các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh là vấn đề cấp bách nhất hiện nay. Sự xuất hiện các chủng vi khuẩn kháng ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị và sức khỏe người bệnh. Việc hạn chế sự phát sinh của vi khuẩn kháng kháng sinh là nhiệm vụ không chỉ của ngành Y tế mà của cả cộng đồng nhằm bảo vệ nhóm thuốc này.

Kháng sinh được định nghĩa:

“Kháng sinh (antibiotics) là những chất kháng khuẩn (antibacterial substances) được tạo ra bởi các chủng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, Actinomycetes), có tác dụng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật khác.

Hiện nay từ kháng sinh được mở rộng đến cả những chất kháng khuẩn có nguồn gốc tổng hợp như các sulfonamid và quinolon. Để bảo đảm sử dụng thuốc hợp lý, cần nắm vững những kiến thức liên quan đến kháng sinh, vi khuẩn gây bệnh và người bệnh.

Trong tài liệu này, các thuốc kháng sinh được đề cập đến bao gồm tất cả các chất có tác dụng trên vi khuẩn gây bệnh. Những chất có tác dụng đến vi rút và nấm gây bệnh sẽ được đề cập đến ở tài liệu tiếp theo.

CÁC NHÓM KHÁNG SINH VÀ TÁC DỤNG

Các nhóm kháng sinh được sắp xếp theo cấu trúc hoá học. Theo cách phân loại này, kháng sinh được chia thành các nhóm như sau (Bảng I.1) 

Bảng I.1. Phân loại kháng sinh theo cấu trúc hóa học

TT	Tên nhóm	Phân nhóm
1	Beta-lactam	Các penicilin
		Các cephalosporin
		Các beta-lactam khác  Carbapenem Monobactam
		Các chất ức chế beta-lactamase
2	Aminoglycosid
3	Macrolid
4	Lincosamid
5	Phenicol
6	Tetracyclin	Thế hệ 1
		Thế hệ 2
7	Peptid	Glycopeptid
		Polypetid
		Lipopeptid
8	Quinolon	Thế hệ 1
		Các fluoroquinolon: Thế hệ 2, 3, 4
9	Các nhóm kháng sinh khác
	Sulfonamid
	Oxazolidinon
	5-nitroimidazol

KHÁNG SINH NHÓM BETA - LACTAM

Nhóm beta-lactam là một họ kháng sinh rất lớn, bao gồm các kháng sinh có cấu trúc hóa học chứa vòng beta-lactam. Khi vòng này liên kết với một cấu trúc vòng khác sẽ hình thành các phân nhóm lớn tiếp theo: nhóm penicilin, nhóm cephalosporin và các beta-lactam khác.

Phân nhóm penicilin

Các thuốc kháng sinh nhóm penicilin đều là dẫn xuất của acid 6aminopenicilanic (viết tắt là A6AP). Trong các kháng sinh nhóm penicilin, chỉ có penicilin G là kháng sinh tự nhiên, được chiết xuất từ môi trường nuôi cấy Penicilium.

Các kháng sinh còn lại đều là các chất bán tổng hợp. 

Sự thay đổi nhóm thế trong cấu trúc của penicilin bán tổng hợp dẫn đến sự thay đổi tính bền vững với các enzym penicilinase và beta-lactamase; thay đổi phổ kháng khuẩn cũng như hoạt tính kháng sinh trên các chủng vi khuẩn gây bệnh. 

Dựa vào phổ kháng khuẩn, có thể tiếp tục phân loại các kháng sinh nhóm penicilin thành các phân nhóm với phổ kháng khuẩn tương ứng như sau:

Các penicilin phổ kháng khuẩn hẹp.

Các penicilin phổ kháng khuẩn hẹp đồng thời có tác dụng trên tụ cầu.

Các penicilin phổ kháng khuẩn trung bình.

Các penicilin phổ kháng khuẩn rộng đồng thời có tác dụng trên trực khuẩn mủ xanh. Đại diện của mỗi phân nhóm và phổ kháng khuẩn tương ứng được trình bày trong Bảng I.2.

Phân nhóm cephalosporin

Cấu trúc hóa học của các kháng sinh nhóm cephalosporin đều là dẫn xuất của acid 7-aminocephalosporanic (viết tắt là A7AC). Các cephalosporin khác nhau được hình thành bằng phương pháp bán tổng hợp. Sự thay đổi các nhóm thế sẽ dẫn đến thay đổi đặc tính và tác dụng sinh học của thuốc.

Các cephalosporin bán tổng hợp tiếp tục được chia thành bốn thế hệ. Sự phân chia này không còn căn cứ trên cấu trúc hóa học mà chủ yếu dựa vào phổ kháng khuẩn của kháng sinh. Xếp theo thứ tự từ thế hệ 1 đến thế hệ 4, hoạt tính trên vi khuẩn Gramdương giảm dần và hoạt tính trên vi khuẩn Gram-âm tăng dần. Phổ kháng khuẩn của một số cephalosporin trong từng thế hệ được trình bày trong Bảng I.3. Lưu ý thêm là tất cả các cephalosporin hầu như không có tác dụng trên enterococci, Listeria monocytogenes, Legionella spp., S. aureus kháng methicilin, Xanthomonas maltophilia, và Acinetobacter spp.

Bảng I.2. Phân nhóm kháng sinh Penicilin và phổ kháng khuẩn

Phân nhóm	Tên thuốc	Phổ kháng khuẩn
Các penicilin phổ kháng khuẩn hẹp	Penicilin G Penicilin V	Cầu khuẩn Gram-dương (trừ cầu khuẩn tiết penicilinase, do đó không có tác dụng trên phần lớn các chủng S. aureus).
Các penicilin phổ kháng khuẩn hẹp đồng thời có tác dụng trên tụ cầu	Methicilin  Oxacilin Cloxacilin Dicloxacilin Nafcilin	Hoạt tính kháng khuẩn kém hơn trên các vi khuẩn nhạy cảm với penicilin G, nhưng do có khả năng kháng penicilinase nên có tác dụng trên các chủng tiết penicilinase như S. aureus và S. epidermidis chưa kháng methicilin.
Các penicilin phổ kháng khuẩn trung bình	Ampicilin Amoxicilin	Phổ kháng khuẩn mở rộng hơn so với penicilin G trên các vi khuẩn Gram-âm như Haemophilus influenzae, E. coli, và Proteus mirabilis. Các thuốc này không bền vững với enzym betalactamase nên thường được phối hợp với các chất ức chế beta-lactamase như acid clavulanic hay sulbactam.
Phân nhóm	Tên thuốc	Phổ kháng khuẩn
Các penicilin phổ kháng khuẩn rộng đồng thời có tác dụng trên trực khuẩn mủ xanh	Carbenicilin Ticarcilin	Phổ kháng khuẩn mở rộng hơn trên các chủng vi khuẩn Gram-âm như Pseudomonas, Enterobacter, Proteus spp. Có hoạt tính mạnh hơn so với ampicilin trên cầu khuẩn Gram-dương và Listeria monocytogenes, kém hơn piperacilin trên Pseudomonas.
	Mezlocilin  Piperacilin	Có tác dụng mạnh trên các chủng Pseudomonas, Klebsiella, và một số chủng vi khuẩn Gram-âm khác. Piperacilin vẫn giữ được hoạt tính tương tự ampicilin trên tụ cầu Gram-dương và Listeria monocytogenes.

Bảng I.3. Các thế hệ Cephalosporin và phổ kháng khuẩn

Thế hệ	Tên thuốc	Phổ kháng khuẩn
Cephalosporin thế hệ 1	Cefazolin Cephalexin Cefadroxil	Có hoạt tính mạnh trên các chủng vi khuẩn Gram-dương nhưng hoạt tính tương đối yếu trên các chủng vi khuẩn Gram-âm. Phần lớn cầu khuẩn Gram-dương nhạy cảm với cephalosporin thế hệ 1 (trừ enterococci,  S. epidermidis và S. aureus kháng methicilin). Hầu hết các vi khuẩn kỵ khí trong khoang miệng nhạy cảm, nhưng với B. fragilis thuốc không có hiệu quả. Hoạt tính tốt trên các chủng Moraxella catarrhalis, E. coli, K. pneumoniae, và P. mirabilis.
Cephalosporin thế hệ 2	Cefoxitin Cefaclor Cefprozil Cefuroxim Cefotetan Ceforanid	Các cephalosporin thế hệ 2 có hoạt tính mạnh hơn trên vi khuẩn Gram-âm so với thế hệ 1 (nhưng yếu hơn nhiều so với thế hệ 3). Một số thuốc như cefoxitin, cefotetan cũng có hoạt tính trên B. fragilis
Cephalosporin thế hệ 3	Cefotaxim Cefpodoxim Ceftibuten Cefdinir Cefditoren  Ceftizoxim Ceftriaxon Cefoperazon Ceftazidim	Các cephalosporin thế hệ 3 nói chung có hoạt tính kém hơn thế hệ 1 trên cầu khuẩn Gram-dương, nhưng có hoạt tính mạnh trên vi khuẩn họ Enterobacteriaceae (mặc dù hiện nay các chủng vi khuẩn thuộc họ này đang gia tăng kháng thuốc mạnh mẽ do khả năng tiết beta-lactamase). Một số các thuốc như ceftazidim và cefoperazon có hoạt tính trên P. aeruginosa nhưng lại kém các thuốc khác trong cùng thế hệ 3 trên các cầu khuẩn Gram-dương.
Cephalosporin thế hệ 4	Cefepim	Cephalosporin thế hệ 4 có phổ tác dụng rộng hơn so với thế hệ 3 và bền vững hơn với các beta-lactamase (nhưng không bền với Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) nhóm A). Thuốc có hoạt tính trên cả các chủng Gram-dương, Gram-âm (bao gồm Enterobacteriaceae và Pseudomonas)

Các beta-lactam khác

Nhóm carbapenem 

Nghiên cứu biến đổi cấu trúc hóa học của penicilin và cephalosporin đã tạo thành một nhóm kháng sinh beta-lactam mới, có phổ kháng khuẩn rộng, đặc biệt có hoạt tính rất mạnh trên vi khuẩn Gram-âm - đó là kháng sinh nhóm carbapenem. Tên thuốc và phổ tác dụng của một số kháng sinh trong nhóm này được trình bày trong Bảng I.4.

Bảng I.4. Kháng sinh carbapenem và phổ tác dụng

Tên kháng sinh	Phổ tác dụng
Imipenem	Thuốc có phổ tác dụng rất rộng trên cả vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí. Các chủng vi khuẩn nhạy cảm bao gồm streptococci (kể cả phế cầu kháng penicilin), enterococci (nhưng không bao gồm E. faecium và các chủng kháng penicilin không do sinh enzym beta-lactamase), Listeria. Một vài chủng tụ cầu kháng methicilin có thể nhạy cảm với thuốc, nhưng phần lớn các chủng này đã kháng. Hoạt tính rất mạnh trên Enterobacteriaceae (trừ các chủng tiết carbapenemase KPC). Tác dụng được trên phần lớn các chủng Pseudomonas và Acinetobacter. Tác động trên nhiều chủng kỵ khí, bao gồm cả B. fragilis. Không bền vững đối với men DHP-1 tại thận nên cần phối hợp cilastatin.
Meropenem	Phổ tác dụng tương tự imipenem, có tác dụng trên một số chủng Gram  (-) như P. aeruginosa, kể cả đã kháng imipenem.
Doripenem	Phổ tác dụng tương tự imipenem và meropenem.  Tác dụng trên vi khuẩn Gram-dương tương tự imipenem, tốt hơn so với meropenem và ertapenem.
Ertapenem	Phổ tác dụng tương tự các carbapenem nhưng tác dụng trên các chủng Pseudomonas và Acinetobacter yếu hơn so với các thuốc cùng nhóm.

Nhóm monobactam

Kháng sinh monobatam là kháng sinh mà công thức phân tử có chứa betalactam đơn vòng. Chất điển hình của nhóm này là aztreonam. 

Phổ kháng khuẩn của aztreonam khá khác biệt với các kháng sinh họ betalactam và có vẻ gần hơn với phổ của kháng sinh nhóm aminoglycosid. Thuốc chỉ có tác dụng trên vi khuẩn Gram-âm, không có tác dụng trên vi khuẩn Gram-dương và vi khuẩn kỵ khí. Tuy nhiên, hoạt tính rất mạnh trên Enterobacteriaceae và có tác dụng đối với P. aeruginosa.

Các chất ức chế beta-lactamase

Các chất này cũng có cấu trúc beta-lactam, nhưng không có hoạt tính kháng khuẩn, mà chỉ có vai trò ức chế enzym beta-lactamase do vi khuẩn tiết ra. Các chất hiện hay được sử dụng trên lâm sàng là acid clavulanic, sulbactam và tazobactam.

Tác dụng không mong muốn (ADR) của các kháng sinh nhóm beta-lactam

Dị ứng với các biểu hiện ngoài da như mày đay, ban đỏ, mẩn ngứa, phù Quincke gặp với tỷ lệ cao. Trong các loại dị ứng, sốc phản vệ là ADR nghiêm trọng nhất có thể dẫn đến tử vong.

Tai biến thần kinh với biểu hiện kích thích, khó ngủ. Bệnh não cấp là ADR thần kinh trầm trọng (rối loạn tâm thần, nói sảng, co giật, hôn mê), tuy nhiên tai biến này thường chỉ gặp ở liều rất cao hoặc ở người bệnh suy thận do ứ trệ thuốc gây  quá liều.

Các ADR khác có thể gặp là gây chảy máu do tác dụng chống kết tập tiểu cầu của một số cephalosporin; rối loạn tiêu hoá do loạn khuẩn ruột với loại phổ rộng.

KHÁNG SINH NHÓM AMINOGLYCOSID

Các aminosid có thể là sản phẩm tự nhiên phân lập từ môi trường nuôi cấy các chủng vi sinh, cũng có thể là các kháng sinh bán tổng hợp. Các kháng sinh thuộc nhóm này bao gồm kanamycin, gentamycin, neltimicin, tobramycin, amikacin.

Phổ kháng khuẩn

Các kháng sinh nhóm aminoglycosid có phổ kháng khuẩn chủ yếu tập trung trên trực khuẩn Gram-âm, tuy nhiên phổ kháng khuẩn của các thuốc trong nhóm không hoàn toàn giống nhau. Kanamycin cũng như streptomycin có phổ hẹp nhất trong số các thuốc nhóm này, chúng không có tác dụng trên Serratia hoặc P. aeruginosa. Tobramycin và gentamycin có hoạt tính tương tự nhau trên các trực khuẩn Gram-âm, nhưng tobramycin có tác dụng mạnh hơn trên P. aeruginosa và Proteus spp., trong khi gentamycin mạnh hơn trên Serratia. Amikacin và trong một số trường hợp là neltimicin, vẫn giữ được hoạt tính trên các chủng kháng gentamycin vì cấu trúc của các thuốc này không phải là cơ chất của nhiều enzym bất hoạt aminoglycosid.

Tác dụng không mong muốn (ADR)

Giảm thính lực và suy thận là hai loại ADR thường gặp nhất. Cả hai loại ADR này sẽ trở nên trầm trọng (điếc không hồi phục, hoại tử ống thận hoặc viêm thận kẽ) khi sử dụng ở người bệnh suy thận, người cao tuổi (chức năng thận giảm) hoặc dùng đồng thời với thuốc có cùng độc tính (vancomycin, furosemid…).

Nhược cơ cũng là ADR có thể gặp khi sử dụng aminoglycosid do tác dụng ức chế dẫn truyền thần kinh – cơ. ADR này ít gặp nhưng tỷ lệ tăng lên khi sử dụng phối hợp với thuốc mềm cơ cura (do đó cần lưu ý ngừng kháng sinh trước ngày người bệnh cần phẫu thuật). Tác dụng liệt cơ hô hấp có thể gặp nếu tiêm tĩnh mạch trực tiếp do tạo nồng độ cao đột ngột trong máu; vì vậy kháng sinh này chỉ được truyền tĩnh mạch (truyền quãng ngắn) hoặc tiêm bắp.

Những ADR thông thường như gây dị ứng da (ban da, mẩn ngứa) hoặc sốc quá mẫn cũng gặp với nhóm kháng sinh này.

KHÁNG SINH NHÓM MACROLID

Phân loại

Các macrolid có thể là sản phẩm tự nhiên phân lập từ môi trường nuôi cấy các chủng vi sinh, cũng có thể là các kháng sinh bán tổng hợp. Tùy theo cấu trúc hóa học, có thể chia kháng sinh nhóm macrolid thành ba phân nhóm:

Cấu trúc 14 nguyên tử carbon: erythromycin, oleandomycin, roxithromycin, clarithromycin, dirithromycin.

Cấu trúc 15 nguyên tử carbon: azithromycin.

Cấu trúc 16 nguyên tử carbon: spiramycin, josamycin.

Phổ kháng khuẩn

Macrolid có phổ kháng khuẩn hẹp, chủ yếu tập trung vào một số chủng vi khuẩn Gram-dương và một số vi khuẩn không điển hình.

Macrolid có hoạt tính trên cầu khuẩn Gram-dương (liên cầu, tụ cầu), trực khuẩn Gram-dương (Clostridium perfringens, Corynebacterium diphtheriae, Listeria monocytogenes). Thuốc không có tác dụng trên phần lớn các chủng trực khuẩn Gramâm đường ruột và chỉ có tác dụng yếu trên một số chủng vi khuẩn Gram-âm khác như H. influenzae và N. meningitidis, tuy nhiên lại có tác dụng khá tốt trên các chủng  N. gonorrhoeae. Kháng sinh nhóm macrolid tác dụng tốt trên các vi khuẩn nội bào như Campylobacter jejuni, M. pneumoniae, Legionella pneumophila, C. trachomatis, Mycobacteria (bao gồm M. scrofulaceum, M. kansasii, M. avium-intracellulare – nhưng không tác dụng trên M. fortuitum).

Tác dụng không mong muốn (ADR)

ADR thường gặp nhất là các tác dụng trên đường tiêu hoá: gây buồn nôn, nôn, đau bụng, ỉa chảy (gặp khi dùng đường uống), viêm tĩnh mạch huyết khối (khi tiêm tĩnh mạch). Thuốc bị chuyển hoá mạnh khi qua gan nên có thể gây viêm gan hoặc ứ mật. Có thể gây điếc, loạn nhịp tim nhưng với tỷ lệ thấp.

Những ADR thông thường như gây dị ứng da (ban da, mẩn ngứa) hoặc sốc quá mẫn cũng gặp với nhóm kháng sinh này.

KHÁNG SINH NHÓM LINCOSAMID

Nhóm kháng sinh này bao gồm hai thuốc là lincomycin và clindamycin, trong đó lincomycin là kháng sinh tự nhiên, clindamycin là kháng sinh bán tổng hợp từ lincomycin.

Phổ kháng khuẩn

Kháng sinh nhóm lincosamid có phổ kháng khuẩn tương tự như kháng sinh nhóm macrolid trên pneumococci, S. pyogenes, và viridans streptococci. Thuốc có tác dụng trên S. aureus, nhưng không có hiệu quả trên S. aureus kháng methicilin. Thuốc cũng không có tác dụng trên trực khuẩn Gram-âm hiếu khí.

Khác với macrolid, kháng sinh lincosamid có tác dụng tốt trên một số chủng vi khuẩn kỵ khí, đặc biệt là B. fragilis. Thuốc có tác dụng tương đối tốt trên  C. perfringens, nhưng có tác dụng khác nhau trên các chủng Clostridium spp. khác.

Cũng khác với macrolid, kháng sinh nhóm này chỉ tác dụng yếu hoặc không có tác dụng trên các chủng vi khuẩn không điển hình như M. pneumoniae hay Chlamydia spp.

Tác dụng không mong muốn (ADR)

Tác dụng không mong muốn thường gặp nhất là gây ỉa chảy, thậm chí trầm trọng do bùng phát Clostridium difficile, gây viêm đại tràng giả mạc có thể tử vong. Viêm gan, giảm bạch cầu đa nhân trung tính cũng gặp nhưng hiếm và có thể hồi phục.

KHÁNG SINH NHÓM PHENICOL

Nhóm kháng sinh này bao gồm hai thuốc là cloramphenicol và thiamphenicol, trong đó cloramphenicol là kháng sinh tự nhiên, còn thiamphenicol là kháng sinh tổng hợp.

Phổ kháng khuẩn

Kháng sinh nhóm phenicol có phổ kháng khuẩn rộng, bao gồm các cầu khuẩn

Gram-dương, một số vi khuẩn Gram-âm như H. influenzae, N. meningitidis, N. gonorrhoeae, Enterobacteriaceae (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella, Shigella). Thuốc có tác dụng trên các chủng kỵ khí như Clostridium spp., B. fragilis. Thuốc cũng có tác dụng trên các chủng vi khuẩn không điển hình như Mycoplasma, Chlamydia, Rickettsia.

Tuy nhiên, do đưa vào sử dụng đã rất lâu nên hiện nay phần lớn các chủng vi khuẩn gây bệnh đã kháng các thuốc nhóm phenicol với tỷ lệ cao, thêm vào đó nhóm thuốc này lại có độc tính nghiêm trọng trên quá trình tạo máu dẫn đến hiện tại thuốc không còn được sử dụng phổ biến trên lâm sàng.

Tác dụng không mong muốn (ADR)

Tác dụng phụ gây bất sản tuỷ dẫn đến thiếu máu trầm trọng gặp với cloramphenicol. Hội chứng xám (Grey-syndrome) gây tím tái, truỵ mạch và có thể tử vong, thường gặp ở trẻ sơ sinh, nhất là trẻ đẻ non. Hiện kháng sinh này ít được sử dụng do nguy cơ gây bất sản tuỷ có thể gặp ở mọi mức liều; tuy hiếm gặp nhưng rất nguy hiểm, dễ gây tử vong.

KHÁNG SINH NHÓM CYCLIN

Các thuốc nhóm này gồm cả các kháng sinh tự nhiên và kháng sinh bán tổng hợp. Các thuốc thuộc nhóm bao gồm: chlortetracyclin, oxytetracyclin, demeclocyclin, methacyclin, doxycyclin, minocyclin.

Phổ kháng khuẩn

Các kháng sinh nhóm cyclin có phổ kháng khuẩn rộng trên cả các vi khuẩn Gram-âm và Gram-dương, cả vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí. Thuốc cũng có tác dụng trên các chủng vi khuẩn gây bệnh không điển hình như Rickettsia, Coxiella burnetii, Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia spp., Legionella spp., Ureaplasma,… Ngoài ra, thuốc cũng hiệu quả trên một số xoắn khuẩn như Borrelia recurrentis, Borrelia burgdorferi (gây bệnh Lyme), Treponema pallidum (giang mai), Treponema pertenue.  Là kháng sinh được đưa vào điều trị từ rất lâu, hiện nay tỷ lệ kháng tetracyclin của vi khuẩn gây bệnh cũng rất cao. Một số cyclin sử dụng sau như doxycyclin hay minocyclin có thể tác dụng được trên một số chủng vi khuẩn đã kháng với tetracyclin.

Tác dụng không mong muốn (ADR)

ADR đặc trưng của nhóm là gắn mạnh vào xương và răng, gây chậm phát triển ở trẻ em, hỏng răng, biến màu răng; thường gặp với trẻ dưới 8 tuổi hoặc do người mẹ dùng trong thời kỳ mang thai. Tác dụng phụ trên đường tiêu hoá gây kích ứng, loét thực quản (nếu bị đọng thuốc tại đây), đau bụng, buồn nôn, nôn, ỉa chảy… hay gặp khi dùng đường uống. Độc tính trên thận hoặc trên gan, gây suy thận hoặc viêm gan, ứ mật. Tăng áp lực nội sọ có thể gặp ở trẻ nhỏ, đặc biệt nếu dùng phối hợp với vitamin A liều cao. Mẫn cảm với ánh sáng cũng là ADR phải lưu ý tuy hiếm gặp.

KHÁNG SINH NHÓM PEPTID

Các kháng sinh thuộc nhóm này có cấu trúc hóa học là các peptid. Dùng trong lâm sàng hiện nay có các phân nhóm:

Glycopeptid (vancomycin, teicoplanin)

Polypetid (polymyxin, colistin)

Lipopeptid (daptomycin)

Kháng sinh glycopeptid

Hiện nay có hai kháng sinh glycopeptid đang được sử dụng trên lâm sàng là vancomycin và teicoplanin. Đây là hai kháng sinh đều có nguồn gốc tự nhiên, có cấu trúc hóa học gần tương tự nhau. Hai kháng sinh này có phổ tác dụng cũng tương tự nhau, chủ yếu trên các chủng vi khuẩn Gram-dương (S. aureus, S. epidermidis, Bacillus spp., Corynebacterium spp…); phần lớn các chủng Actinomyces và Clostridium  nhạy cảm với thuốc. Thuốc không có tác dụng trên trực khuẩn Gram-âm và Mycobacteria. Trên lâm sàng, hai thuốc này chủ yếu được sử dụng trong điều trị S. aureus kháng methicilin.

Tác dụng không mong muốn (ADR):

Vancomycin: tác dụng không mong muốn hay gặp nhất với vancomycin là viêm tĩnh mạch và phản ứng giả dị ứng. Với ADR gây viêm tắc tĩnh mạch, truyền thuốc chậm và pha loãng đúng cách sẽ giảm bớt đáng kể nguy cơ phản ứng này. Phản ứng giả dị ứng do vancomycin có khả năng gây độc trực tiếp trên tế bào mast, dẫn đến giải phóng ồ ạt histamin, dẫn đến các biểu hiện như ban đỏ dữ dội: hội chứng cổ đỏ (redneck) hay người đỏ (red-man), tụt huyết áp, đau và co thắt cơ. ADR khác cũng cần lưu ý với vancomycin là độc tính trên tai và trên thận, thường liên quan với tăng quá mức nồng độ thuốc trong máu. Ngoài ra thuốc có thể gây ADR là biểu hiện của quá mẫn như phản ứng phản vệ, sốt, rét run, chóng mặt…

Teicoplanin: tác dụng không mong muốn chính của thuốc là ban da, thường gặp hơn khi dùng với liều cao. ADR khác bao gồm phản ứng quá mẫn, sốt, giảm bạch cầu trung tính… Thuốc cũng có độc tính trên tai nhưng hiếm gặp.

Kháng sinh polypeptid

Các kháng sinh được sử dụng trên lâm sàng thuộc nhóm này bao gồm polymyxin B (hỗn hợp của polymyxin B1 và B2) và colistin (hay còn gọi là polymyxin

E). Các kháng sinh này đều có nguồn gốc tự nhiên, có cấu trúc phân tử đa peptid, với trọng lượng phân tử lên đến khoảng 1000 dalton. Phổ tác dụng của hai thuốc này tương tự nhau, chỉ tập trung trên trực khuẩn Gram-âm, bao gồm Enterobacter, E. coli, Klebsiella, Salmonella, Pasteurella, Bordetella, và Shigella. Thuốc cũng có tác dụng trên phần lớn các chủng P.aeruginosa, Acinetobacter.

Các thuốc nhóm này có độc tính cao, đặc biệt là độc tính trên thận, vì vậy hiện nay polymyxin chỉ dùng ngoài, còn colistin chỉ có chỉ định hạn chế trong một số trường hợp vi khuẩn Gram-âm đa kháng, khi không dùng được các kháng sinh khác an toàn hơn.  Tác dụng không mong muốn (ADR):

Các thuốc nhóm polypeptid không được hấp thu nếu dùng ngoài trên da và niêm mạc nguyên vẹn, vì vậy không gây ADR toàn thân. Tuy nhiên, thuốc vẫn có thể gây một số ADR dạng quá mẫn khi dùng tại chỗ. Khi dùng đường tiêm, thuốc gây ức chế dẫn truyền thần kinh cơ, với các biểu hiện như yếu cơ hoặc nguy hiểm hơn là ngừng thở. Các ADR khác trên thần kinh khác bao gồm dị cảm, chóng mặt, nói lắp. Các thuốc nhóm này đều rất độc với thận, cần giám sát chặt chẽ, cố gắng tránh dùng cùng với các thuốc độc thận khác như kháng sinh aminoglycosid.

Kháng sinh lipopeptid

Kháng sinh nhóm này được sử dụng trên lâm sàng là daptomycin, đây là kháng sinh tự nhiên chiết xuất từ môi trường nuôi cấy Streptomyces roseosporus.

Phổ kháng khuẩn: thuốc có tác dụng trên vi khuẩn Gram-dương hiếu khí và kỵ khí như staphylococci, streptococci, Enterococcus, Corynebacterium spp., Peptostreptococcus, Propionibacteria, Clostridium perfringens… Đặc biệt, thuốc có tác dụng trên các chủng vi khuẩn kháng vancomycin, tuy nhiên MIC trong các trường hợp này cao hơn so với trên các chủng nhạy cảm với vancomycin.

Tác dụng không mong muốn (ADR):

ADR cơ bản của thuốc này là gây tổn thương trên hệ cơ xương. Đã có báo cáo về các trường hợp tiêu cơ vân, tuy hiếm gặp. Tăng creatin kinase (CK) có thể xảy ra, nhưng nếu tăng CK đơn thuần thường không cần dừng thuốc, trừ khi tăng CK kèm theo các biểu hiện khác của bệnh lý cơ. Trong thử nghiệm lâm sàng pha 1 và pha 2, đã ghi nhận một vài trường hợp có biểu hiện của bệnh lý thần kinh cơ, tuy nhiên không gặp ADR này trong thử nghiệm lâm sàng pha 3.

KHÁNG SINH NHÓM QUINOLON

Phân loại và phổ kháng khuẩn

Các kháng sinh nhóm quinolon không có nguồn gốc tự nhiên, toàn bộ được sản xuất bằng tổng hợp hóa học. 

Các kháng sinh trong cùng nhóm quinolon nhưng có phổ tác dụng không hoàn toàn giống nhau. Căn cứ vào phổ kháng khuẩn, theo một số tài liệu, quinolon tiếp tục được  phân loại thành các thế hệ như tóm tắt trong Bảng I.5.

Tác dụng không mong muốn (ADR)

ADR đặc trưng của nhóm là viêm gân, đứt gân Asin; Tỷ lệ gặp tai biến tăng nếu sử dụng trên người bệnh suy gan và/hoặc suy thận, người cao tuổi hoặc dùng cùng corticosteroid. Biến dạng sụn tiếp hợp đã gặp trên động vật non, do đó cũng có thể gặp ở trẻ em tuổi phát triển nhưng rất hiếm. Tác dụng phụ trên thần kinh trung ương, gây nhức đầu, kích động, co giật, rối loạn tâm thần, hoang tưởng. Các ADR của nhóm kháng sinh này tương tự các cyclin là tác dụng trên đường tiêu hoá, gây buồn nôn, nôn, đau bụng, ỉa chảy hoặc gây suy gan, suy thận, mẫn cảm với ánh sáng.

Bảng I.5. Các thế hệ kháng sinh nhóm quinolon và phổ tác dụng

Kháng sinh quinolon	Phổ tác dụng
Thế hệ 1
Acid Nalidixic	Tác dụng ở mức độ trung bình trên các chủng trực khuẩn Gram-âm họ Enterobacteriaceae.
Cinoxacin
Thế hệ 2
Loại 1: Lomefloxacin  Norfloxacin  Enoxacin	Các kháng sinh này vẫn thuộc nhóm fluoroquinolon (cấu trúc phân tử có flo), tuy nhiên phổ kháng khuẩn cũng chủ yếu chỉ tập trung trên các chủng trực khuẩn Gram-âm họ Enterobacteriaceae.
Loại 2: Ofloxacin  Ciprofloxacin	Fluoroquinolon, loại này có phổ kháng khuẩn mở rộng hơn loại 1 trên các vi khuẩn gây bệnh không điển hình. Ciprofloxacin còn có tác dụng trên P. aeruginosa. Không có tác dụng trên phế cầu và trên các vi khuẩn Gram-dương.
Thế hệ 3
Levofloxacin  Sparfloxacin  Gatifloxacin  Moxifloxacin	Các fluoroquinolon thế hệ 3 vẫn có phổ kháng khuẩn trên Enterobacteriaceae, trên các chủng vi khuẩn không điển hình. Khác với thế hệ 2, kháng sinh thế hệ 3 có tác dụng trên phế cầu và một số chủng vi khuẩn Gram-dương, vì vậy đôi khi còn được gọi là các quinolon hô hấp.
Thế hệ 4
Trovafloxacin	Kháng sinh này có hoạt phổ rộng, tác dụng trên Enterobacteriaceae, P. aeruginosa, vi khuẩn không điển hình, S. aureus nhạy cảm với methicilin, streptococci, vi khuẩn kỵ khí.

CÁC NHÓM KHÁNG SINH KHÁC  

Nhóm Co-trimoxazol

Co-trimoxazol là dạng thuốc phối hợp giữa sulfamethoxazol với trimethoprim. Phổ kháng khuẩn của hai thành phần này tương tự nhau và sự phối hợp này mang lại tính hiệp đồng trên tác động ức chế tổng hợp acid folic của vi khuẩn. Phổ kháng khuẩn của Co-trimoxazol khá rộng trên nhiều vi khuẩn Gram-dương và Gram-âm, tuy nhiên Pseudomonas aeruginosa, Bacteroides fragilis, và enterococci thường kháng thuốc. Thêm vào đó, do đưa vào sử dụng đã khá lâu nên hiện nay Co-trimoxazol đã bị kháng với tỷ lệ rất cao.

Tác dụng không mong muốn (ADR): 

ADR đặc trưng của các dẫn chất sulfonamid là các phản ứng dị ứng như mày đay, ngứa, phát ban, hội chứng Stevens-Johnson hoặc Lyell với các ban phỏng nước toàn thân, đặc biệt là loét hốc tự nhiên (miệng, bộ phận sinh dục, hậu môn) kèm theo các triệu chứng toàn thân trầm trọng như truỵ tim mạch, sốt cao, thậm chí tử vong. Độc tính trên gan thận: gây tăng transaminase, viêm gan, vàng da, ứ mật hoặc suy thận cấp (thiểu niệu, vô niệu). Trên máu gây thiếu máu do tan máu gặp nhiều ở người thiếu men G6PD.

Nhóm oxazolidinon

Đây là nhóm kháng sinh tổng hợp hóa học, với đại diện là linezolid. Thuốc có tác dụng trên vi khuẩn Gram-dương như staphylococci, streptococci, enterococci, cầu khuẩn Gram-dương kỵ khí, Corynebacterium spp., Listeria monocytogenes. Thuốc hầu như không có tác dụng trên vi khuẩn Gram-âm cả hiếu khí và kỵ khí. Trên lâm sàng, linezolid thường được chỉ định trong các trường hợp vi khuẩn Gram-dương đã kháng các thuốc kháng sinh khác như S. pneumoniae kháng penicilin, các chủng staphylococci kháng methicilin trung gian và kháng vancomycin, enterococci kháng vancomycin.

Tác dụng không mong muốn (ADR):

Thuốc được dung nạp tốt, có thể gặp một số tác dụng không mong muốn như rối loạn tiêu hóa, đau đầu, phát ban… Đáng lưu ý nhất là tác dụng ức chế tủy xương, với các biểu hiện thiếu máu, giảm bạch cầu, giảm tiểu cầu… Trong đó, xuất huyết giảm tiểu cầu hoặc số lượng tiểu cầu giảm xuống mức rất thấp có thể gặp với tỷ lệ tới 2,4% trên các người bệnh sử dụng linezolid, thường liên quan với độ dài đợt điều trị. Cần giám sát chặt chẽ tác dụng không mong muốn này.

Kháng sinh nhóm 5-nitro-imidazol

Như tên gọi của nhóm thuốc, các thuốc nhóm này là dẫn xuất của 5-nitro imidazol, có nguồn gốc tổng hợp hóa học. Một số thuốc thường được sử dụng trong lâm sàng là metronidazol, tinidazol, ornidazol, secnidazol… Các thuốc này chủ yếu được chỉ định trong điều trị đơn bào (Trichomonas, Chlamydia, Giardia…) và hầu hết các vi khuẩn kỵ khí (Bacteroides, Clostridium…).

Tác dụng không mong muốn (ADR):

Thuốc có thể gây một số rối loạn tiêu hóa như nôn, buồn nôn, vị kim loại, chán ăn… Nước tiểu có thể bị sẫm màu do chất chuyển hóa có màu của thuốc. Thuốc có thể gây ADR trên thần kinh như bệnh thần kinh ngoại biên, co giật, đau đầu, mất phối hợp… nhưng hiếm gặp và thường liên quan đến dùng liều cao. Do tác dụng giống disulfiram, không nên uống rượu khi dùng thuốc.

CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA KHÁNG SINH  VÀ PHỐI HỢP KHÁNG SINH

CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA KHÁNG SINH

Sau khi vào tế bào, kháng sinh được đưa tới đích tác động - 4 thành phần cấu tạo cơ bản của tế bào (xem thêm bài “Đại cương về vi khuẩn học”, phần “Cấu tạo tế bào vi khuẩn”) và phát huy tác dụng: kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển hoặc tiêu diệt vi khuẩn, đặc biệt có hiệu quả ở các vi khuẩn đang sinh trưởng và phát triển mạnh (giai đoạn 2/ log phase - phát triển theo cấp số nhân), bằng cách:

Ức chế sinh tổng hợp vách tế bào vi khuẩn: các kháng sinh nhóm beta-lactam, fosfomycin và vancomycin ngăn cản sinh tổng hợp lớp peptidoglycan nên không tạo được khung murein - tức là vách không được hình thành. Tế bào con sinh ra không có vách, vừa không sinh sản được vừa dễ bị tiêu diệt hoặc bị li giải, đặc biệt ở vi khuẩn Gram-dương. Như vậy, những kháng sinh này có tác dụng diệt khuẩn nhưng chỉ với những tế bào đang phát triển (degenerative bactericide). 

Gây rối loạn chức năng màng bào tương: chức năng đặc biệt quan trọng của màng bào tương là thẩm thấu chọn lọc; khi bị rối loạn các thành phần (ion) bên trong tế bào bị thoát ra ngoài và nước từ bên ngoài ào ạt vào trong, dẫn tới chết, ví dụ polymyxin B, colistin. Với cơ chế tác động này, polymyxin có tác dụng diệt khuẩn tuyệt đối (absolute bactericide), tức là giết cả tế bào đang nhân lên và cả tế bào ở trạng thái nghỉ - không nhân lên.

Ức chế sinh tổng hợp protein: tham gia sinh tổng hợp protein ngoài ribosom còn có các ARN thông tin và các ARN vận chuyển. Điểm tác động là ribosom 70S của vi khuẩn: tại tiểu phần 30S ví dụ như aminoglycosid (nơi ARN thông tin trượt qua), tetracyclin (nơi ARN vận chuyển mang acid amin tới) hoặc tại tiểu phần 50S (nơi acid amin liên kết tạo polypeptid) như erythromycin, cloramphenicol, clindamycin. Kết quả là các phân tử protein không được hình thành hoặc được tổng hợp nhưng không có hoạt tính sinh học làm ngừng trệ quá trình sinh trưởng và phát triển.

Ức chế sinh tổng hợp acid nucleic: gồm ba cấp độ:

Ngăn cản sự sao chép của ADN mẹ tạo ADN con, ví dụ do kháng sinh gắn vào enzym gyrase làm ADN không mở được vòng xoắn, như nhóm quinolon.

Ngăn cản sinh tổng hợp ARN, ví dụ do gắn vào enzym ARN-polymerase như rifampicin.

Ức chế sinh tổng hợp các chất chuyển hóa cần thiết cho tế bào: quá trình sinh tổng hợp acid folic – coenzym cần cho quá trình tổng hợp các purin và pyrimidin (và một số acid amin) bị ngăn cản bởi sulfamid và trimethoprim. 

Như vậy, mỗi kháng sinh chỉ tác động lên một vị trí nhất định trong thành phần cấu tạo, ảnh hưởng đến một khâu nhất định trong các phản ứng sinh học khác nhau của tế bào vi khuẩn, dẫn đến ngừng trệ sinh trưởng và phát triển của tế bào. 

Nếu vi khuẩn không bị li giải hoặc không bị nắm bắt (thực bào) và tiêu diệt, thì khi không còn tác động của kháng sinh (ngừng thuốc) vi khuẩn sẽ có thể hồi phục/ sống trở lại (reversible). Chỉ cần 1 tế bào sống sót, với tốc độ sinh sản nhanh chóng, sau vài giờ số lượng tế bào vi khuẩn đã không thể đếm được (ví dụ E. coli nếu 20 phút “đẻ 1 lứa” thì sau 5 giờ: từ 1 tế bào mẹ - ban đầu phát triển thành 2¹⁵ tế bào và sau 10 giờ là 2³⁰ – hơn 1 tỷ); sẽ nguy hiểm hơn nữa nếu tế bào sống sót đó đề kháng kháng sinh.

PHỐI HỢP KHÁNG SINH

Trong thực tế để nâng cao hiệu quả điều trị, một số trường hợp cần thiết chúng ta phải phối hợp kháng sinh.

Cơ sở lí thuyết cho phối hợp kháng sinh là nhằm mục đích:

Làm giảm khả năng xuất hiện chủng đề kháng: với những đề kháng do đột biến thì phối hợp kháng sinh sẽ làm giảm xác suất xuất hiện một đột biến kép. Ví dụ: xác suất đột biến kháng streptomycin là 10^-7 và đột biến kháng rifampicin là 10^-9, thì xác suất đột biến đề kháng cả hai kháng sinh này là 10^-16. Đây chính là lí do phải phối hợp kháng sinh trong điều trị lao và phong; ngoài ra còn áp dụng cho một số bệnh phải điều trị kéo dài như viêm màng trong tim và viêm tủy xương. 

Điều trị nhiễm khuẩn do nhiều loại vi khuẩn gây ra, ví dụ do cả vi khuẩn hiếu khí và kị khí thì phối hợp beta-lactam với metronidazol như trường hợp viêm phúc mạc, áp xe não, áp xe phổi, một số nhiễm khuẩn phụ khoa… Như vậy mỗi kháng sinh diệt một loại vi khuẩn, phối hợp kháng sinh sẽ diệt nhiều loại vi khuẩn hơn.

Làm tăng khả năng diệt khuẩn: ví dụ sulfamethoxazol và trimethoprim (trong Co-trimoxazol) tác động vào hai điểm khác nhau trong quá trình sinh tổng hợp acid folic hoặc cặp phối hợp kinh điển beta-lactam (penicilin hoặc cephalosporin) với aminoglycosid (gentamycin hoặc tobramycin hay amikacin). 

Kết quả của phối hợp kháng sinh

Mỗi kháng sinh đều có ít nhiều tác dụng không mong muốn; khi phối hợp thì những tác dụng phụ này cũng sẽ cộng lại hoặc tăng lên. Không nên hy vọng phối hợp thì hạ được liều lượng từng thuốc vì có thể dẫn đến nguy cơ xuất hiện vi khuẩn kháng kháng sinh.

Phối hợp kháng sinh có thể dẫn đến tác dụng cộng (addition) hoặc hiệp đồng

(synergism) hoặc đối kháng (antagonism) hay không thay đổi (indifference) so với một thuốc đơn lẻ.

Tác dụng đối kháng: hai mà tác dụng không bằng một thuốc.

Phối hợp các kháng sinh có cùng một đích tác động sẽ có tác dụng đối kháng vì chúng đẩy nhau ra khỏi đích, ví dụ phối hợp erythromycin với clindamycin (hoặc lincomycin) và cloramphenicol.

Dùng tetracyclin cùng penicilin có thể dẫn đến tác dụng đối kháng, vì penicilin có tác dụng tốt trên những tế bào đang nhân lên, trong khi tetracyclin lại ức chế sự phát triển của những tế bào này.

Tác dụng hiệp đồng (đơn giản hóa có thể nói: 1+1 lớn hơn 2):

Trimethoprim và sulfamethoxazol ức chế hai chặng khác nhau trên cùng một con đường tổng hợp coenzym - acid folic cần thiết cho vi khuẩn phát triển nên hai thuốc này có tác dụng hiệp đồng và được phối hợp thành một sản phẩm (Co-trimoxazol).

Cặp phối hợp kinh điển: một beta-lactam với một aminoglycosid cho kết quả hiệp đồng do beta-lactam làm mất vách tạo điều kiện cho aminoglycosid dễ dàng xâm nhập vào tế bào và phát huy tác dụng. Ví dụ phối hợp piperacilin với aminoglycosid điều trị nhiễm khuẩn nặng do trực khuẩn mủ xanh; penicilin với gentamycin nhằm diệt liên cầu. 

Phối hợp penicilin với một chất ức chế beta-lactamase giúp cho penicilin không bị phân hủy và phát huy tác dụng; ví dụ phối hợp amoxicilin với acid clavulanic hoặc ampicilin với sulbactam hay ticarcilin với acid clavulanic. Acid clavulanic hoặc sulbactam đơn độc không có tác dụng của một kháng sinh, nhưng có ái lực mạnh với beta-lactamase do plasmid của tụ cầu và nhiều trực khuẩn đường ruột sinh ra.

Phối hợp hai kháng sinh cùng ức chế sinh tổng hợp vách vi khuẩn, nếu mỗi kháng sinh tác động vào một protein gắn penicilin (PBP) - enzym trong quá trình tổng hợp vách thì sẽ có tác dụng hiệp đồng; ví dụ phối hợp ampicilin (gắn PBP₁) với mecilinam (gắn PBP₂) hay ampicilin với ticarcilin.

Chỉ dẫn chung cho phối hợp kháng sinh

Phối hợp kháng sinh là cần thiết cho một số ít trường hợp như điều trị lao, phong, viêm màng trong tim, Brucellosis.

Ngoài ra, có thể phối hợp kháng sinh cho những trường hợp: bệnh nặng mà không có chẩn đoán vi sinh hoặc không chờ được kết quả xét nghiệm; người suy giảm sức đề kháng; nhiễm khuẩn do nhiều loại vi khuẩn khác nhau.

Khi phối hợp, cần dùng đủ liều và nên lựa chọn những kháng sinh có tính chất dược động học gần nhau hoặc có tác dụng hiệp đồng. Tác dụng kháng khuẩn in vivo (trong cơ thể) thay đổi tùy theo số lượng và tuổi (non - đang sinh sản mạnh hay già) của vi khuẩn gây bệnh cũng như các thông số dược động học của các kháng sinh được dùng phối hợp.

Một số ví dụ: nhiễm khuẩn nặng do tụ cầu có thể dùng các phối hợp khác nhau như oxacilin (hoặc flucloxacilin) với acid fusidic hoặc cephalosporin thế hệ 1 với aminoglycosid hoặc aminoglycosid với clindamycin. Khi nhiễm vi khuẩn kị khí thì dùng metronidazol phối hợp để chữa viêm phúc mạc hay các nhiễm khuẩn ổ bụng; nếu nghi nhiễm vi khuẩn kị khí ở vùng đầu và đường hô hấp thì dùng cùng clindamycin (kháng sinh này có tác dụng tốt trên cả vi khuẩn Gram-dương và vi khuẩn kị khí). 

Quan sát in vivo cho thấy phần lớn các phối hợp kháng sinh có kết quả không khác biệt (indifferent) so với dùng một kháng sinh, trong khi đó các tác dụng không mong muốn do phối hợp lại thường gặp hơn; vì vậy cần thận trọng và giám sát tốt người bệnh khi kê đơn kháng sinh.