Penicillin kháng sinh trong các bệnh lý nhiễm khuẩn

Penicillin đã có một vai trò quan trọng trong việc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn cách đây 75 năm. Penicillin đã thay đổi cách thức chúng ta đối phó với các bệnh lý nhiễm khuẩn. Bài viết này sẽ khám phá sâu hơn về kháng sinh Penicillin, bao gồm cơ chế hoạt động, phổ tác dụng, cách sử dụng và những lưu ý quan trọng.

Tìm hiểu chung về kháng sinh Penicillin 

Penicillin thuộc nhóm kháng sinh phổ biến và quan trọng trong lĩnh vực y học, đã đóng góp rất lớn vào công cuộc giảm tỷ lệ tử vong do các bệnh nhiễm trùng và cải thiện chất lượng cuộc sống của con người.

Nguồn gốc khám phá kháng sinh Penicillin 

Năm 1928: nhà khoa học người Scotland tên Alexander Fleming làm việc tại viện nghiên cứu Pasteur ở Luân Đôn phát hiện một loại nấm mốc từng lây lan trên một đĩa vi khuẩn đã làm chết các vi khuẩn xung quanh trong quá trình nghiên cứu vi khuẩn Staphylococcus Aureus và định danh nấm mốc là Penicillium notatum và gọi nó là Penicillin. Tuy vậy, ban đầu sự phát hiện của ông không được sự quan tâm lớn

Đến năm 1939: nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Oxford bao gồm Howard Florey, Ernst Chain và Norman Heatley tiếp tục nghiên cứu về Penicillin và nhận ra tiềm năng trong tiêu diệt vi khuẩn 

Trong thời kỳ thế chiến II, Penicillin đã chứng minh được hiệu quả trong việc điều trị các nhiễm trùng gây bởi vi khuẩn, đặc biệt là nhiễm trùng chiến tranh và nhiễm trùng sau phẫu thuật. Loại kháng sinh này đã giúp cứu sống hàng ngàn lính và dân thường.

Vào tháng 3 năm 1942: Anne Miller trở thành bệnh nhân đầu tiên được điều trị nhiễm trùng nặng sau 1 lần sảy thai, từ đó tránh được cái chết 

Năm 1945: cả ba nhà nghiên cứu Alexander Fleming, Howard Florey và Ernst Chain được trao giải Nobel Sinh lý học và Y học để đánh dấu sự công nhận cho công trình nghiên cứu phát triển Penicillin.

Hình thức đóng gói và dạng dùng của thuốc kháng sinh Penicillin

Thuốc kháng sinh Penicillin có nhiều hình thức đóng gói và dạng dùng khác nhau để đáp ứng nhu cầu điều trị và sử dụng của bệnh nhân

Dạng bào chế 

• Viên nén: Penicillin có thể được đóng gói dưới dạng viên nén, đây là hình thức thông thường dễ dàng sử dụng và tiện lợi cho đường uống 
• Dạng bột: Một số dạng Penicillin được đóng gói dưới dạng bột hoặc hỗn dịch bột và có thể pha loãng để sử dụng theo hướng dẫn của các chuyên gia y tế 
• Dạng tiêm: Penicillin cũng có dạng lí tưởng để tiêm trực tiếp vào cơ hoặc tĩnh mạch. Điều này cho phép thuốc được hấp thụ nhanh chóng vào cơ thể và có hiệu quả nhanh chóng trong việc điều trị nhiễm trùng nặng
• Dạng đặt ngoài da: Một số dạng Penicillin cũng có thể được sử dụng dưới dạng đặt ngoài da. Do đó, thuốc được hấp thu và phân phối trong cơ thể thông qua việc tiêm thuốc vào lớp mỏng dưới da

Hình thức đóng gói

• Lọ: Penicillin có thể được đóng gói trong lọ thủy tinh hoặc nhựa. Lọ thường có nắp đậy chặt để bảo vệ thuốc khỏi ánh sáng và độ ẩm. Lọ được cung cấp với dung tích và số lượng viên nén hoặc bột tùy thuộc vào liều lượng và chỉ định
• Ống nhựa: một số dạng Penicillin có thể  được đóng gói trong ống nhựa. Ống nhựa được thiết kế với dung tích nhỏ và có nắp đậy chặt để tránh tiếp xúc với không khí và vi khuẩn. Điều này giúp bảo quản và bảo vệ thuốc trong thời gian dài.

Nồng độ phần trăm hoạt chất trong mỗi dạng bào chế trên chỉ là thông số thông thường và có thể thay đổi tùy theo sản phẩm cụ thể và chỉ định của bác sĩ.

Bảo quản và lưu ý 

Cách bảo quản thuốc đúng đắn

• Bảo quản thuốc nơi khô ráo, thoáng mát với nhiệt độ bảo quản dưới 30°C
• Tránh cho thuốc để dưới ánh nắng quá lâu 
• Không để trẻ em sử dụng thuốc mà không có sự hướng dẫn
• Trước khi dùng cần đọc hướng dẫn trên bao bì kĩ lưỡng

Quá trình bảo quản thuốc cần được thực hiện đầy đủ kỹ càng để đảm bảo hiệu quả của thuốc. 

Cấu trúc chung, phân nhóm và cơ chế hoạt động kháng sinh Penicillin

Các kháng sinh Penicillin đều thuộc phân nhóm nhỏ của nhóm kháng sinh – lactam. Các thuốc trong nhóm được sử dụng để điều trị nhiễm trùng các vi sinh vật còn nhạy cảm. 

Cấu trúc chung phân nhóm kháng sinh Penicillin

Tất cả các thuốc trong nhóm kháng sinh Penicillin đều chứa dẫn xuất 6-aminopenicillanic (6-APA). Ngoại trừ kháng sinh Penicillin G là một kháng sinh tự nhiên được chiết xuất từ môi trường nuôi cấy nấm Penicillium chrysogenum hoặc Penicillium notatum là loại Penicillin đầu tiên được phát hiện thì hầu hết các dạng Penicillin khác đều thuộc loại kháng sinh bán tổng hợp, các Penicillin bán tổng hợp được sản xuất bằng cách tạo ra các phân tử Penicillin từ các hợp chất hóa học tổng hợp.

Các kháng sinh bán tổng hợp có sự khác nhau dựa vào sự linh động thay đổi vị trí nhóm thế R để thích nghi phù hợp với sự thủy phân của các enzyme – lactamase và đồng thời mở rộng phổ kháng khuẩn trên nhiều nhóm vi khuẩn khác nhau 

Phân nhóm kháng sinh Penicillin

Phân nhóm nhỏ kháng sinh Penicillin được phân loại dựa trên phổ kháng khuẩn của thuốc 

• Kháng sinh Penicillin phổ hẹp (Penicillin tự nhiên)
• Kháng sinh Penicillin phổ hẹp, có tác dụng trên tụ cầu 
• Kháng sinh Penicillin phổ trung bình 
• Kháng sinh Penicillin phổ rộng 

Kháng sinh Penicillin phạm vi kháng khuẩn hẹp – Penicillin tự nhiên 

• Penicillin V (Phenoxymethylpenicillin)
• Penicillin G (Benzylpenicillin)

Kháng sinh Penicillin phạm vi kháng khuẩn hẹp, tác động được trên tụ cầu

• Nafcillin 
• Dicloxacillin 
• Methicillin 
• Cloxacillin 
• Oxacillin

Kháng sinh Penicillin phổ trung bình 

• Amoxicillin
• Ampicillin 

Kháng sinh Penicillin phổ rộng và có tác động trên cả Pseudomonas aeruginosa

• Mezlocillin 
• Piperacillin 

Các kháng sinh thuộc nhóm Penicillin được phân loại dựa vào nhiều cách nhưng cách phân loại theo phổ tác dụng thường phổ biến.

Cơ chế tác động kháng sinh Penicillin

Các kháng sinh Penicillin thuộc nhóm lớn – lactam và hầu hết các kháng sinh thuộc nhóm này đều có chung cơ chế hoạt động là ức chế quá trình tạo vách tế bào

Vách tế bào trong cấu trúc vi khuẩn được tạo thành từ một hợp chất được tên là Peptidoglycan. Peptidoglycan là một thành phần chính của vách tế bào vi khuẩn và có vai trò quan trọng trong việc duy trì cấu trúc và chức năng của vi khuẩn 

Peptidoglycan được cấu tạo từ các chuỗi polysaccharide song song, dài và từ cấu trúc xen kẽ giữa acid N-acetylmuramic (NAM) và N-acetylglucosamine (NAG).Các phân đoạn NAG và NAM nối vào nhau bằng các liên kết 1,4--glycosidic. Các chuỗi polysaccharide này được gắn kết với nhau thông qua các liên kết ngang giữa các phân đoạn NAM. Các liên kết ngang bao gồm các peptit đính kèm với phân đoạn NAM, tạo thành cấu trúc mạng lưới.

Trong cấu trúc Peptidoglycan, ở đầu các tiểu đơn vị Acetyl có các chuỗi peptide liên kết với nhau thông qua protein liên kết hoặc enzyme D-alanin transpeptidase.Bình thường, các vị trí enzyme có khớp để chuỗi peptit pentapeptit có thể gắn ghép vào, từ đó protein vai trò liên kết tạo thành cấu trúc vững chắc hai sợi polysaccharide làm vách tế bào kiên cố hơn. Nhưng khi có sự tác động của kháng sinh nhóm  – lactam là những kháng sinh có cấu trúc tương tự chuỗi tetrapeptit gây nhầm lẫn và làm vô hiệu hóa protein vai trò liên kết. Kết quả là cấu trúc vách tế bào lỏng lẻo và yếu, dẫn đến sự gián đoạn của quá trình phân chia tế bào. Bên cạnh đó, một số kháng sinh nhóm  – lactam có thể kích hoạt enzyme Autolysin làm phân giải Murein Hydrolase và phá hủy cấu trúc Peptidoglycan trong vách tế bào vi khuẩn 

Phổ kháng khuẩn, chỉ định của các phân nhóm kháng sinh Penicillin

Các kháng sinh Penicillin tuy thuộc cùng phân nhóm nhưng có sự khác biệt về phổ kháng khuẩn, chỉ định và những đặc điểm riêng của từng nhóm nhỏ

Kháng sinh Penicillin phổ hẹp – Penicillin tự nhiên 

Penicillin G và penicillin V là hai kháng sinh tự nhiên thuộc nhóm này. Penicillin G không bền với acid dạ dày và có sinh khả dụng < 30%. Penicillin V và muối Kali được sử dụng ở dạng đường uống 

Phổ kháng khuẩn 

Penicillin tự nhiên có thể tác động lên 

• Phổ hẹp
• Chủ yếu có hiệu quả trên cầu khuẩn Gram (+) (ngoại trừ phần lớn các chủng Staphylococcus aureus)
• Tác dụng lên 1 số vi khuẩn Gram (-): lậu cầu, màng não cầu

Chỉ định 

Penicillin tự nhiên đạt hiệu quả khi được chỉ định

• Các bệnh lý nhiễm khuẩn thông thường (nhiễm khuẩn đường hô hấp, huyết, viêm màng trong tim, viêm xương tủy cấp)
• Lậu 
• Giang mai
• Dự phòng thấp khớp

Kháng sinh Penicillin phổ hẹp tác dụng trên cả tụ cầu

Các thuốc thuộc nhóm này: Oxacillin, Nafcillin, Cloxacillin, Dicloxacillin và Methicillin

Phổ kháng khuẩn 

Penicillin phổ hẹp có phạm vi kháng khuẩn

• Tác dụng tốt trên các chủng tiết Penicilinase: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis chưa kháng Methicillin 

Chỉ định 

Penicillin phổ hẹp được chỉ định tốt trong 

• Nhiễm khuẩn nặng như viêm màng trong tim, viêm tủy xương gây ra bởi liên cầu khuẩn Gram (-)

Kháng sinh Penicillin phổ trung bình 

Các thuốc thuộc nhóm này: Ampicillin, Amoxicillin

Phổ kháng khuẩn 

Penicillin phổ trung bình có phạm vi tác động trên 

• Phổ kháng khuẩn rộng 
• Tác động trên cả vi khuẩn Gram (+) và một số vi khuẩn Gram (-) như Haemophilus influenzae, E.coli và Proteus mirabilis

Nhược điểm 

• Dễ bị thủy phân với enzyme – lactamase

=> Thường dùng chung với chất ức chế hoạt động enzyme – lactamase này (Acid Clavulanic hoặc Sulbactam)

• Amoxicillin hấp thu tốt, ổn định qua đường tiêu hóa nên thường dùng chống nhiễm khuẩn toàn thân 

Chỉ định 

Penicillin phổ trung bình được chỉ định trong trường hợp

• Nhiễm khuẩn đường hô hấp (viêm xoang, viêm nhiễm trong phế quản cấp tính mãn tính, viêm nhiễm trong vùng nắp thanh quản, viêm tai giữa)
• Nhiễm khuẩn không để lại biến chứng đường tiết niệu 
• Nhiễm khuẩn đường tiêu hóa 
• Nhiễm khuẩn trong máu

Kháng sinh Penicillin phổ rộng, tác động trên cả Pseudomonas aeruginosa

Kháng sinh thuộc nhóm này được phân thành các phân nhóm nhỏ

Phân nhóm	Các thuốc
Carboxypenicillin	Temocillin  Ticarcillin Carbenicillin
Ureidopenicillin	Mezlocillin  Piperacillin

Phạm vi tác động 

Phạm vi tác động của nhóm Penicillin phổ rộng 

• Phổ kháng khuẩn rộng 
• Hiệu lực mạnh trên các chủng Klebsiella, Pseudomonas, một vài vi khuẩn Gram (-)
• Piperacillin tác dụng khuẩn Listeria monocytogenes, tụ cầu

Chỉ định 

Chỉ định của nhóm Penicillin phổ rộng trong trường hợp: Nhiễm khuẩn nguy hiểm nghiêm trọng do trực khuẩn mủ xanh

Để đạt được hiệu quả tối ưu trong điều trị và đảm bảo an toàn khi sử dụng kháng sinh, mỗi người dùng cần đến gặp các chuyên gia y tế để được tư vấn kỹ lưỡng.

Tác dụng phụ xảy ra khi sử nhóm kháng sinh Penicillin

Bên cạnh những lợi ích, nhóm kháng sinh Penicillin khi dùng vẫn tồn tại tác dụng phụ (ADR) như sau

• Các triệu chứng mẫn cảm: nổi mẩn, mề đay, phát ban, sốc cấp tính
• Giảm số lượng bạch, tiểu cầu, tan máu
• Vàng da tắc mật, gan bị tổn thương, độc thận, viêm tĩnh mạch, tắc huyết khối (do các Penicillin phổ hẹp gây ra)
• Tiêu chảy, viêm ruột già (do các Penicillin phổ rộng)

Các tác dụng phụ xấu trên đây chỉ xuất hiện phổ biến trong quá trình nghiên cứu khảo sát do đó nếu gặp phải những triệu chứng khác trên cơ thể thì cần báo ngay cho các chuyên gia y tế.

Các sản phẩm và giá bán của kháng sinh Penicillin

Các sản phẩm có hoạt chất chính là các Penicillin bao gồm 

• Augmentin 1g: hàm lượng 875mg Amoxicillin và 125mg Clavulanic Acid
• Opsen (Penicillin V 1.000.000 IU)
• Ampicillin Domesco 500mg 

Giá bán 

• Augmentin 1g: hộp 2 vỉ x 7 viên có giá 23.000VNĐ / 1 viên và 322.000VNĐ / hộp
• Opsen: hộp 10 vỉ x 10 viên có giá 2.000VNĐ / 1 viên và 200.000VNĐ / hộp
• Ampicillin Domesco 500mg: hộp 10 vỉ x 10 viên có giá 1.000VNĐ / viên và 100.000VNĐ / hộp

Để có sự lựa chọn đúng đắn và thích hợp với từng cá nhân, người dùng nên cân nhắc tham khảo ý kiến từ các chuyên gia lâm sàng.