Trong ngành chăn nuôi và thú y, việc kiểm soát nhiễm khuẩn ngày càng khó khăn do tình trạng vi khuẩn kháng thuốc. Nhóm kháng sinh Beta-lactam đóng vai trò quan trọng trong điều trị các bệnh nhiễm khuẩn ở vật nuôi. Tuy nhiên, hiệu quả của chúng đang bị đe dọa bởi enzyme Beta-lactamase do vi khuẩn sản xuất. Để khắc phục, giải pháp kết hợp Beta-lactam với chất ức chế Beta-lactamase đã được áp dụng rộng rãi.
Fivevet - đơn vị nghiên cứu và phát triển dược phẩm thú y hàng đầu, cung cấp các sản phẩm phối hợp Amoxicillin/Clavulanate với tỷ lệ tối ưu, mang lại hiệu quả điều trị cao và bền vững cho chăn nuôi và thú cưng.
Beta-lactam và chất kháng Beta-lactamase trong điều trị nhiễm khuẩn vật nuôi
I. Giới thiệu chung về nhóm kháng sinh Beta-lactam
Nhóm Beta-lactam là một họ kháng sinh rất lớn và đa dạng, bao gồm những kháng sinh có cấu trúc hóa học đặc trưng bởi vòng Beta-lactam. Khi vòng β-lactam kết hợp với các cấu trúc vòng khác, chúng sẽ tạo ra các phân nhóm lớn như Penicillin, Cephalosporin và các loại Beta-lactam khác.
Kháng sinh nhóm Beta-lactam thường được sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn do vi khuẩn Gram (+) và Gram (-) trên động vật như: viêm phổi, viêm da, viêm khớp, viêm móng, viêm vú, viêm tử cung gây sốt sữa, mất sữa, tụ huyết trùng, các bệnh nhiễm khuẩn kế phát tai xanh; đặc trị E. Coli ghép, bại huyết, CRD, CCRD, ORT,…
II. Cơ chế tác dụng của kháng sinh nhóm Beta-lactam đối với vi khuẩn
2.1. Cơ chế chung
Kháng sinh nhóm Beta-lactam diệt khuẩn bằng cách can thiệp vào quá trình tổng hợp thành tế bào - cấu trúc quan trọng giúp duy trì hình dạng và sức bền của vi khuẩn. Điểm đích cụ thể của chúng là các enzyme Penicillin-Binding Proteins (PBPs), còn được gọi là transpeptidase. Các enzyme này đóng vai trò thiết yếu trong việc hình thành các liên kết chéo trong peptidoglycan, một thành phần cấu trúc quan trọng của thành tế bào vi khuẩn. Cấu trúc vòng β-lactam của kháng sinh có sự tương đồng với dipeptide
D-alanyl-
D-alanine (
D-Ala-
D-Ala), là cơ chất tự nhiên của PBP. Nhờ sự tương đồng này, kháng sinh "đánh lừa" enzyme PBP, khiến chúng liên kết với kháng sinh thay vì cơ chất tự nhiên. Khi PBP bị ức chế, quá trình tổng hợp thành tế bào mới của vi khuẩn sẽ bị dừng lại. Thành tế bào trở nên yếu đi và dễ bị phá vỡ dưới áp suất thẩm thấu, dẫn đến sự ly giải và chết của vi khuẩn.
Cơ chế diệt khuẩn của kháng sinh nhóm β-lactam
2.2. Tác dụng với vi khuẩn gram dương và gram âm
- Gram (+): Thành phần chính của vách tế bào Gram (+) là peptidoglycan. Các β-lactam ức chế D-alanin-transpeptidase – một enzyme cần thiết tổng hợp peptidoglycan và hoạt hóa Murein hydrolase – một enzyme xúc tác thủy phân peptidoglycan, do đó ức chế quá trình tổng hợp peptidoglycan.
- Gram (-): Thành tế bào có lớp peptidoglycan mỏng và nằm dưới lớp Lipoprotein, kháng sinh sẽ đi qua các kênh Porin để ly giải lớp Peptidoglycan ở dưới.
Nhóm kháng sinh Beta-lactam đóng vai trò nền tảng trong điều trị nhiễm khuẩn. Tuy nhiên, việc sử dụng Beta-lactam rộng rãi đã dẫn đến sự xuất hiện và lây lan tình trạng kháng thuốc.
III. Cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn với Beta-lactam
Cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn
Vi khuẩn đề kháng kháng sinh thông qua những cơ chế sau:
-
Thay đổi Protein gắn Penicillin (PBPs): vi khuẩn thay đổi cấu trúc các enzyme PBP thông qua đột biến hoặc thu nhận gen mới. Các PBP bị biến đổi này có ái lực gắn kết rất thấp với Beta-lactam, khiến kháng sinh không ức chế hiệu quả quá trình tổng hợp thành tế bào.
- Hạn chế khả năng tiếp cận PBPs bằng cách giảm tính thấm (mất porin) hoặc bơm đẩy thuốc ra ngoài.
-
Sản xuất enzyme Beta-lactamase
+ Là cơ chế kháng thuốc phổ biến nhất, trực tiếp vô hiệu hóa kháng sinh.
+ Các enzyme này đặc hiệu nhận biết và thủy phân vòng Beta-lactam dẫn đến bất hoạt kháng sinh, không còn hiệu quả trong việc ức chế các Transpeptidases.
+ Các gen mã hóa Beta-lactamase thường nằm trên các đoạn DNA di động, giúp chúng dễ dàng lây lan giữa các vi khuẩn. Do đó, không hiếm khi tìm thấy vi khuẩn mang nhiều loại enzyme Beta-lactamase khác nhau.
IV. Phối hợp Beta-lactam với chất ức chế Beta-lactamase
Để điều trị các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn kháng Beta-lactam như
Staphylococcus aureus,
Pasteurella multocida, Streptococcus suis, Actinobacillus pleuropneumoniae, Escherichia coli, Klebsiella spp., và
Acinetobacter spp.,… một số kháng sinh Beta-lactam thường được kết hợp với một nhóm thuốc gọi là chất ức chế Beta-lactamase.
4.1. Một số phối hợp phổ biến trên thị trường
Các kháng sinh phối hợp Beta-lactam/chất ức chế Beta-lactamase hiện nay thường bao gồm một kháng sinh Beta-lactam kết hợp với một chất ức chế Beta-lactamase.
Cấu trúc hóa học của một số chất ức chế Beta-lactamase
4.2. Cơ chế tác dụng của chất ức chế Beta-lactam
Bình thường kháng sinh Beta-lactam tiêu diệt vi khuẩn bằng cách ức chế tổng hợp thành tế bào của chúng. Tuy nhiên, ở các chủng vi khuẩn sinh men kháng thuốc, enzyme Beta-lactamase sẽ gắn vào vòng Beta-lactam của kháng sinh và phá vỡ nó, làm bất hoạt thuốc. Đây là lúc cần các chất ức chế Beta-lactamase phát huy tác dụng: Do các chất này có cấu trúc vòng tương tự với kháng sinh Beta-lactam, nhưng không có tác dụng kháng khuẩn rõ rệt, nó sẽ trở thành vật hi sinh thay cho kháng sinh, chúng gắn vào các enzyme Beta-lactamase trong vi khuẩn, ngăn không cho enzyme này bất hoạt kháng sinh. Nhờ vậy, kháng sinh được "tự do" thực hiện nhiệm vụ tiêu diệt vi khuẩn.
Cơ chế tác dụng phối hợp của Amoxicillin và Potassium clavulanate
Một ví dụ điển hình là sự kết hợp giữa Amoxicillin và Potassium clavulanate. Trong đó, Potassium clavulanate đóng vai trò bảo vệ Amoxicillin khỏi sự phân hủy của enzyme Beta-lactamase, giúp Amoxicillin phát huy tối đa tác dụng diệt khuẩn, mở rộng được phổ tác dụng và hạn chế kháng thuốc.
Hiệu quả của Amoxicillin/Clavulanate đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu trên cả động vật chăn nuôi và thú cưng.
4.3. Hiệu quả thực tế của sự kết hợp giữa Amoxicillin và clavulanate
a. Trên chủng E. coli trong chăn nuôi
Escherichia coli (E. coli) là một trong những vi khuẩn gây bệnh phổ biến trong chăn nuôi, gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng cho vật nuôi (rối loạn tiêu hóa, viêm ruột,…) ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm.
Kết quả phân lập vi khuẩn của những con bò sữa bị viêm vú lâm sàng (năm 2021) ở ba khu vực (Xinyi, Sihong và Huai'an) của tỉnh Giang Tô, Trung Quốc.
Tình trạng kháng thuốc của vi khuẩn E. coli sinh ESBL từ lợn và công nhân trang trại lợn tỉnh Bắc Ninh, miền Bắc Việt Nam (Dương Thị Quý Trường và cộng sự, 2021)Viết tắt: AMP, Ampicillin; GEN, Gentamycin; TMP, Trimethoprim; TET, Tetracycline; STR, Streptomycin; NAL, Nalidixic acid; SUL, Sulfonamide; CIP, Ciprofloxacin; CRO, Ceftriaxone; FOX, Cefoxitin; AMC, Amoxicillin-clavulanic acid; EFT, Ceftiofur; và COL, Colistin.
Trong nghiên cứu này, tỷ lệ kháng Amoxicillin-clavulanic acid là cực kỳ thấp ở cả hai nguồn mẫu, cho thấy sự phối hợp Amoxicillin-clavulanic acid có hiệu quả tốt trong việc kiểm soát các chủng E. coli sinh ESBL từ lợn. Điều này đặc biệt ý nghĩa khi các chủng E. coli này đã đề kháng với tỷ lệ cao đối với nhiều kháng sinh khác như Ampicillin, Gentamycin, Trimethoprim, Tetracycline, Streptomycin; Nalidixic acid, Sulfonamide, Ciprofloxacin, Ceftriaxone, Ceftiofur, Colistin.
Độ nhạy cảm với kháng sinh của E. coli có sự khác biệt rõ rệt giữa Amoxicillin đơn lẻ và Amoxicillin kết hợp với axit clavulanic. Nhiều chủng vi khuẩn E. coli kháng amoxicillin bằng cách sản xuất enzyme Beta-lactamase phá hủy cấu trúc kháng sinh. Nhưng khi amoxicillin được kết hợp với chất ức chế Beta-lactamase (axit clavulanic) phần lớn tình trạng kháng thuốc sẽ biến mất và mức độ kháng thuốc giảm đáng kể.
So sánh nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đối với E. coli với amoxicillin đơn lẻ và kết hợp với axit clavulanic (Marion & Siegwart, 2015 )
b. Trên thú cưng
Đánh giá độ nhạy cảm của vi khuẩn (Thử nghiệm đĩa khuếch tán)
+ Đối tượng nghiên cứu: Tổng cộng 551 chủng vi khuẩn được phân lập từ chó và mèo đã được kiểm tra bằng phương pháp thử nghiệm đĩa khuếch tán (disc sensitivity testing).
+ Kết quả được thể hiện qua biểu đồ bên dưới:
Biểu đồ thể hiện khả năng giảm kháng thuốc của sự kết hợp Amoxicillin và Clavulanate
- Đối với chó mèo, sự kết hợp Amoxicillin và Kali Clavulanate (Potassium clavulante) mang lại hiệu quả giảm kháng thuốc đáng kể, nhiều chủng
Staphylococci, Klebsiella và E. coli trở nên nhạy cảm hơn với thuốc.
- Cung cấp một giải pháp mạnh mẽ và đáng tin cậy để điều trị thành công các bệnh nhiễm trùng phổ biến như nhiễm trùng da, tiết niệu hay hô hấp ở vật nuôi. Nhờ đó, khả năng chống lại vi khuẩn kháng thuốc được nâng cao, góp phần bảo vệ sức khỏe cho chó và mèo hiệu quả hơn.
4.4. Các sản phẩm Fivevet kết hợp giữa Amoxicillin và clavulanate
Các sản phẩm phối hợp Amoxicillin/clavulanate của Fivevet được phát triển theo tỉ lệ tối ưu giữa hai hoạt chất là 4:1 và 8:1. Các tỉ lệ này đã được chứng minh là đem đến tác dụng diệt khuẩn tối ưu, cải thiện đặc tính dược động học và hạn chế tác dụng không mong muốn của thuốc.
-
Five-AmoxClav 4:1 và
Five-AmoxClav 8:1 dạng bột có tác dụng đặc trị viêm đường hô hấp, tiêu hóa, viêm ruột hoại tử,…
-
Five-AmoxClav@LA tỉ lệ Amoxicillin/clavulanate 4:1, dạng hỗn dịch tiêm đặc trị nhiễm khuẩn hô hấp, tiêu hóa, da, mô mềm, chống nhiễm khuẩn sau sinh, viêm tử cung, viêm vú, viêm rốn lợn sơ sinh,…
- Bột pha hỗn dịch uống
Five-AmoxClav for pet tỉ lệ Amoxicillin/clavulanate 4:1, có hiệu quả rất tốt trong điều trị nhiễm khuẩn hô hấp, da, mô mềm,… trên thú cưng.
Sản phẩm kết hợp giữa Amoxicillin và clavulanate
Việc kết hợp kháng sinh nhóm Beta-lactam với chất ức chế Beta-lactamase đã mang lại giải pháp hiệu quả trước thách thức ngày càng gia tăng của vi khuẩn kháng thuốc. Đây không chỉ là bước tiến khoa học mà còn là xu hướng tất yếu trong điều trị nhiễm khuẩn ở vật nuôi. Với công thức phối hợp tối ưu giữa Amoxicillin và Clavulanate, các sản phẩm của Fivevet đang khẳng định vai trò tiên phong trong lĩnh vực thú y, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị, giảm thiểu kháng thuốc và đảm bảo an toàn cho vật nuôi.
Câu hỏi thường gặp
1. Beta-lactam là gì?
Beta-lactam là nhóm kháng sinh có cấu trúc đặc trưng là vòng β-lactam, bao gồm Penicillin, Cephalosporin và các loại tương tự. Nhóm này được sử dụng rộng rãi để điều trị nhiễm khuẩn ở vật nuôi do vi khuẩn Gram dương và Gram âm.
2. Cơ chế tác dụng của Beta-lactam như thế nào?
Beta-lactam diệt khuẩn bằng cách ức chế enzyme PBPs - yếu tố cần thiết cho tổng hợp thành tế bào vi khuẩn. Khi bị ức chế, thành tế bào bị suy yếu và vỡ dưới áp suất thẩm thấu, dẫn đến chết vi khuẩn.
3. Tại sao Beta-lactam lại bị kháng thuốc?
Kháng thuốc xảy ra khi vi khuẩn sản xuất enzyme Beta-lactamase - phá hủy vòng β-lactam của kháng sinh. Đây là cơ chế kháng phổ biến nhất khiến thuốc mất hiệu quả điều trị.
4. Giải pháp nào giúp tăng hiệu quả của Beta-lactam?
Kết hợp Beta-lactam với chất ức chế Beta-lactamase (như acid clavulanic) giúp bảo vệ kháng sinh khỏi bị phân hủy, phục hồi hoạt tính và mở rộng phổ diệt khuẩn.
5. Fivevet có sản phẩm phối hợp Beta-lactam không?
Có. Fivevet cung cấp dòng sản phẩm Amoxicillin/Clavulanate với tỷ lệ 4:1 và 8:1. Sản phẩm được sử dụng trong chăn nuôi và thú cưng, hỗ trợ điều trị hiệu quả viêm đường hô hấp, tiêu hóa, nhiễm trùng da và mô mềm.
Xem thêm:
-
Các đặc điểm của Probiotics và ứng dụng trong chăn nuôi
-
Biện pháp đề phòng kháng kháng sinh trong chăn nuôi
-
Chiến lược kiểm soát hiệu quả APP và PM
024 3376 6868 
info@fivevet.vn 
Đăng nhập 
VN
ENG
