Bs Trương Thị Kiều Loan - TK Vi sinh

Trong đường tiêu hóa của  con người có hơn 500 loài vi khuẩn. Chúng gây ra nhiều bệnh lý khác nhau và đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người. Trong đó, ở đại tràng có hơn 400 loài vi khuẩn . Đại tràng là nơi có nhiều vi khuẩn nhất trong hệ tiêu hóa. Trong hệ vi khuẩn chí ở đại tràng, Bacteroides và Bifidobacteria là chiếm đa số với tỷ lệ lần lượt là 37%, 11%, lactobacillii chiếm 1 %.

Các vi sinh vật sống được sử dụng với một số lượng nhất định, có thể làm thay đổi hệ khuẩn chí trong cơ thể người bằng các tác động có lợi do chúng đem lại được gọi là probiotic (định nghĩa của Tổ chức Nông lương thế giới và Tổ chức Y tế Thế giới năm 2002). Các sản phẩm probiotics được dùng phổ biến hiện nay trên thị trường chứa các vi khuẩn thuộc các chi Bifidobacterium, Lactobacillus, Streptococcus, nấm Saccharomyces.

Các vi sinh vật được chọn làm probiotics phải đạt các tiêu chuẩn sau: (i) có nguồn gốc từ người, (ii) an toàn, (iii) vi sinh vật còn sống khi được chuẩn bị trong các thành phẩm với số lượng lớn, (iv) bền với acid của dịch vị dạ dày, (v) có khả năng bám vào tế bào biểu mô lòng ruột, (vi) có khả năng tạo ra các chất có tác dụng chống lại một số vi sinh vật gây bệnh ở đường tiêu hóa, (vii) sử dụng trong thực phẩm hoặc trên lâm sàng an toàn kể cả đối với người suy giảm miễn dịch, (viii) đã được chứng minh là an toàn , có hiệu quả trong các thử nghiệm lâm sàng, mù đôi có đối chứng ở người. Ngày nay, probiotics được sử dụng rộng rãi và đem lại nhiều hiệu quả to lớn trong việc cải thiện sức khỏe loài người,

Các peptide kháng khuẩn: Các peptide kháng khuẩn được tạo ra từ một số loài vi khuẩn, nấm, thực vật, động vật có vai trò quan trọng trong chống nhiễm khuẩn. Các peptide này khác nhau về độ dài,trình tự, cấu trúc. Nhiều peptide có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus rất mạnh.. Các peptide có nguồn gốc ở người hay được đề cập đến là defensins, cathelicidin và histatins.

Các peptide có một số cơ chế tác động như sau: (i) tương tác tĩnh điện với màng sinh học, (ii) tương tác với màng sinh học qua trung gian thụ cảm thể, (iii) vi khuẩn có lớp vỏ anion, (iv) thay đổi cấu trúc màng tế bào, (v) thay đổi dích tác động, (vi) bơm ngược.

Kiểm soát vi khuẩn trong thực phẩm bằng phage: Nguyên lý chung của các ứng dụng này là phage có thể gây nhiễm các vi khuẩn đặc hiệu nhờ: (i) các thụ cảm thể trên bề mặt (LPS, acid teichoic), (ii) các cấu trúc bề mặt (lông, pili), (iii) các phân tử bề mặt khác (protein hấp thụ đường, protein màng, polysacharide vỏ), (iv) tích hợp vào vật liệu di truyền.

Một số phage đã được sử dụng để phát hiện các vi khuẩn như salmonella phage Felix 01, listeria phage A0511, hay phage được đánh dấu huỳnh quang để phát hiện E.coli O157:H7. Một kỹ thuật khác có thể dùng là đưa một số gen dặc biệt vào phage sau đó để phage gây nhiễm vi khuẩn. Nhìn chung, việc sử dụng phage cho phép phát hiện vi khuẩn đích trong vòng 24 giờ. Với kỹ thuật dùng phage này cho phép phát hiện Mycobacterium tuberculosis hoặc các Mycobacteria khác, các Mycobacteria được nhanh chóng phát hiện trong vòng 1 – 2 ngày.

Một số sản phẩm chuyển hóa của vi sinh vật dùng trong điều trị: Gần đây, các nhà khoa học đã nghiên cứu các sản phẩm chuyển hóa thứ phát của vi khuẩn sử dụng trong điều trị một số bệnh, đặc biệt là bệnh đái tháo đường không phụ thuộc isulin. Một trong những chất đã được nghiên cứu và có ứng dụng là acarbose, nguồn gốc từ vi khuẩn Actinomycetes ( tên thương mại của sản phẩm lafGlucobay, Prescose…). Arcabose tác dụng thông qua việc ức chế phân hủy carbohydrate của tế bào. Arcabose còn làm giảm nồng độ một số hormon tại tụy và đường tiêu hóa.

Hình ảnh cơ chế tác động của Arcabose

Công nghệ gen trong nghiên cứu vi khuẩn: Các vi sinh vật đặc biệt các tác nhân gây bệnh có thể tồn tại trong môi trường và trong vật chủ. Các quá trình sao mã, dịch mã của vật liệu di truyền cần phải phù hợp với các điều kiện môi trường mà chúng phải đối mặt. Điều này ảnh hưởng đến các loại protein và cấu trúc của vi sinh vật nói chung và vi khuẩn nới riêng với mục đích thay đổi hệ thống chuyển hóa thích nghi với các điều kiện dinh dưỡng và hóa học khác nhau. Hệ thống thông tin giữa các vi khuẩn cũng cần phải thay đổi cho phù hợp. Ngoài ra các gen độc lực mã hóa cho các độc tố, các yếu tố bám dính, các yếu tố xâm nhập cũng được điều hòa giúp vi khuẩn thích nghi với môi trường.

Các phương pháp truyền thống sử dụng thuật di truyền như dùng các transporon, các yếu tố gây đột biến bằng hóa học cực kỳ có hiệu quả trong việc xác định trật tự và các yêu cầu kiểm soát qúa trình sao mã của vi khuẩn trong điều trị phòng thí nghiệm.Tuy nhiên các phương pháp như vậy có thể dẫn đến sự khó khăn trong việc xác định gen có vai trò quan trọng đối với sự tồn tại của vi khuẩn vì sự sống sót và khả năng độc lực của chủng đột biến cần phải được đánh giá so sánh riêng biệt so với chủng hoang dại.

Công nghệ nano:

Công nghệ nano ra đời từ năm 1959 do Richard Feynman khởi xướng. Khái niệm nano đề cập đến các cấu trúc có kích thước bằng 10-9m, vì vậy các cấu trúc và vật liệu nano có kích thước từ vài trăm đến hàng trăm nm. Công nghệ nano đã được ứng dụng trong điện tử, điện quang học, năng lượng, y sinh học, dược phẩm, may mặc, phát hiện và giám sát trong môi trường….Ngoài ra , công nghệ nano còn đem lại vô vàn ứng dụng trong việc phát hiện và kiểm soát vi sinh vật. Do có đặc tính vật lý rất đặc biệt, các vật liệu nano đã được ứng dụng trong kháng khuẩn, diệt khuẩn, chất mang kháng sinh. Các vật liệu này có tác dụng trên nhiều loại vi khuẩn gram âm và gram dương.

Tạo protein tái tổ hợp từ vi khuẩn: Cách thức cổ điển để tạo protein là việc sử dụng các tế bào tổng hợp protein theo cách tự nhiên. Hiện nay , cách thức này đã được thay thế bằng công nghệ tái tổ hợp, tạo ra số lượng protein rất lớn. Sản xuất tái tổ hợp gồm 2 bước: (i) Các tế bào được nuôi trong một thể tích môi trường thích hợp. (2) Kích thích để sản xuất ra các loại protein tái tổ hợp mong muốn.

Chính nhờ công nghệ này, việc sản xuất các protein tái tổ hợp với số lượng lớn dùng trong nghiên cứu và y học đã trở thành hiện thực, dặc biệt trong công nghệ sản xuất văcxin.  

Tài liệu tham khảo:

1. B  Brown, Amy C; Valiere, Ana (2004-01-01). "Probiotics and Therapy Therapy" . Dinh dưỡng trong chăm sóc lâm sàng: một ấn bản chính thức của Đại học Tufts . 7 (2):56-68. ISSN  1096-6781 . PMC  1482314  . PMID  15481739 .

2. Élie [Ilya Ilyich] Metchnikoff, 2004 [1907], Sự kéo dài của cuộc sống: những nghiên cứu lạc quan , p. 116. Springer Classics in Tuổi thọ và Lão, New York, NY: Springer, ISBN  0826118771 , in lại ấn bản tiếng Anh năm 1908 của É.M., cùng tên (P. Chalmers Mitchell, Ed.), New York, NY: Putnam, ISBN  0826118763 , bản dịch của ấn bản tiếng Pháp 1907 bởi IIM, Essais lạc quan, Paris: Heinemann, Truy lục ngày 12 tháng 11 năm 2015.

3. Slashinski MJ, McCurdy SA, Achenbaum LS, Whitney SN, McGuire AL (2012). " " Snake-oil "," quack medicine "và" sinh vật nuôi công nghiệp ":" biovalue và thương mại hoá nghiên cứu vi mô của con người " . Đạo Đức Y Tế BMC . 13 : 28. doi : 10.1186 / 1472-6939-13-28 . PMC  3512494  . PMID  23110633 .

4. Doron S, Snydman DR (2015). "Risk and safety of probiotics". Clin Infect Dis (Review). 60 Suppl 2: S129–34. doi:10.1093/cid/civ085. PMC 4490230 . PMID 25922398.

5.Singhi SC, Kumar S (2016). "Probiotics in critically ill children". F1000Res (Review). 5:407. doi:10.12688/f1000research.7630.1. PMC 4813632 . PMID 27081478.

6.  Bộ y tế, Tài liệu đào tạo cập nhật kiến thức mới về y học cơ sở,           “ Những hiểu biết mới về vi khuẩn và ứng dụng của nó ”, Dự án hỗ trợ y tế vùng duyên hải nam trung bộ, tr. 363 – 369.