Giáo trình vi sinh vật học lý thuyết và bài tập giải sẵn (phần 2) (song ngữ việt anh) phần 1 PGS TS kiều hữu ảnh

PGS.TS. KIỀU HỮU ẢNH

G i á o

t r i n h

VI SINH VẬT HỌC
Lý thuyết và bài tập giải sẵn
PHẦN 2
MICROBIOLOGY
Core concepts a n d solved p r o b l e m s
Part T w o

NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỶ THUẬT
HÀ NỘI



Lời

n ó i

đ ấ u

Phần Ì "Giáo trình Vi sinh vật học - Lý ứìuỵết và bài tập giải
sẵn" sau khi xuất bẳn đã dược đón lứiận và hoan nghênh điều này cố vũ
tác giả rất nhiều trong quá trìnli hoàn thànlĩ Phần 2. Những đóng góp quý
báu cua các bạn đồng nghiệp và dông dào anh chị em sừứì viên trong và
ngoài trường đã giúp tác giả tránh dược nhiều sai phạm không dáng mắc
về cả nội dung lẫn hình thức trong tập này. Tuy nhiên, do ìứiững hạn chế
về trình độ và thời gian, việc cuốn sách văn còn mang nhiều thiếu sót khác

là điều không thế tránhkhỏi.
Một lần nữa, tác giả xin bày tò lòng cám ơn chân tlìành tới Ban
Giám hiệu Trường Đại học Khoa học Tựnhiẽn - ĐHQG Hà Nội và Ban Chủ
nhiệm Khoa Sinh học đã tạo mọi điêu kiệntiĩuậnlợi dê Phần 2 có thê kịp
thời ra mắt bạn đọc.
Hà Nội, ngày 20 tháng li năm 2006
Tác giả



MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẤU
MỤC LỤC
CHƯƠNG SÁU : KHỐNG CHẾ SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
6.1. Mục tiêu
6.2. Sơ lược lịch sử
6.2.1. Lịch sử của các tác nhân kháng vi sinh vật
6.2.2. Sự ức chế tổng hợp thành tế bào
6.2.3. Sự ức chế tổng hợp protein
6.2.4. Sự phá vỡ màng tế bào chắt
6.2.5. Sự ức chế con đường trao đổi chất
6.2.6. ức chế sự tổng hợp các axit nucleic
6.2.7. Ngăn ngừa sự gắn của virut
6.2.8. Phổ tác dụng
6.2.9. Hiệu quả tác dụng
6.2.10. Các con đường đưa thuốc vào cơ thể
6.2.11. Tính an toàn và các tác dụng phụ
6.2.12. Các loại thuốc kháng vi sinh vật
6.2.13. Tính đê kháng với các loại thuốc kháng vi sinh vật

6.3. Bài tập
6.3.1. Bài kiểm tra nhập món
6.3.2. Câu hỏi lựa chọn
6.3.3. Điên vào các chỗ trống
6.3.4. Trả lời bằng đúng hoặc sai
6.3.5. Sắp xếp cho phù hợp
6.3.6. Trả lời ngắn
6.3.7. Câu hỏi suy luận
CHƯƠNG BÀY: SINH HỌC PHÂN TỬ& DI TRUYỀN HỌC VI SINH VẶT
7.1. Mục tiêu
7.2. Các kiến thức cơ bản

Trang
9
9
10
10
13
15
16
17
18
19
20
21
25
25
27
38
43

43
44
63
66
68
72
74
75
75
76


7.2.1. Cấu trúc và sự nhân lẽn cùa genom
7.2.2. Sự sao chép ADN
7.2.3. Chức năng của gen
7.2.4. Sự truyền thống tin di truyền
7.2.5. Các đột biến của gen
7.2.6. Sự tái tổ hợp di truyén và sự truyền gen
7.3. Bài tập
7.3.1. Bái kiểm tra nhập môn
7.3.2. Câu hỏi lựa chọn
7.3.3. Sắp xếp cho phù hợp
7.3.4. Điên vào chỗ trổng
7.3.5. Trả lời bằng đúng hoặc sai
7.3.6. Trả lời ngắn
7.3.7. Câu hòi suy luận
CHƯƠNG TÁM : CÔNG NGHỆ ADN & GENOMICS VI SINH VẬT
8.1. Mục tiêu
8.2. Các khái niệm cơ bản
8.2.1. Vai trò của công nghệ ADN tái tổ hợp trong công nghệ sinh học

8.2.2. Các công cụ của cõng nghệ ADN tái tổ hợp
8.2.3. Các kĩ thuật của cồng nghệ ADN tái tổ hợp
8.2.4. Các ứng dụng cùa công nghệ ADN tái tổ hợp
8.2.5. Tính đạo đức và tính an toàn của công nghệ ADN tải tổ hợp
8.2.6. Genomics và Proteomics
8.3. Bài tập
8.3.1. Bài kiểm tra nhập mồn
8.3.2. Cáu hỏi lựa chọn
8.3.3. Sắp xếp cho phù hợp
8.3.4. Điên vào chỗ trống
8.3.5. Trả lời bằng đúng hoặc sai
8.3.6. Trả lời ngắn
8.3.7. Câu hỏi suy luận
CHƯƠNG CHÍN : VI SINH VẬT HỌC THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHIỆP
9.1. Mục tiêu
9.2. Các khái niệm cơ bản
9.2.1. Vi sinh vật học thực phẩm
9.2.2. Nguyên nhân và cách phòng ngừa sự hư hỏng thực phẩm

77
83
87
88
101
112
121
121
122
153
159

166
170
173
175
175
176
176
178
185
191
200
202
204
204
205
223
226
230
233
237
239
239
240
241
248


9.2.3. Các bệnh sinh ra từ thực phẩm
9.2.4. Vi sinh vật học cồng nghiệp
9.2.5. Xử li nước và nước thải

9.2.6. Liệu pháp sinh học
9.3. Bài tập
9.3.1. Bài kiểm tra nhập mòn
9.3.2. Câu hòi lựa chọn
9.3.3. Sắp xếp cho phù hợp
9.3.4. Điên vào chỗ trống
9.3.5. Trả lời bằng đúng hoặc sai
9.3.6. Trả lời ngắn
9.3.7. Câu hỏi suy luận
CHƯƠNG MƯỜI: SINH THÁI HỌC VI SINH VẬT
10.1. Các thuật ngữsinh thái học
10.2. Các khái niệm cơ bản
10.2.1. Quần thể, nhóm loài cùng sinh thái và quẩn xã
10.2.2. Sinh thái học vi sinh vật
10.2.3. Vi sinh vật trang tự nhiên
10.2.4. Nồng độ chất dinh dưỡng và tốc độ sinh trưởng
10.2.5. Cạnh tranh và hợp tác vi sinh vật
10.2.6. Các phương pháp trong sinh thái vi sinh vật
10.2.7. Vai trò của vi sinh vật trong các vỏng tuần hoa sinh địa hóa
10.2.8. Chu trình cacbon
10.2.9. Chu trinh nitơ
10.2.10. Chu trinh lưu huỳnh
10.2.11. Chu trinh photpho
10.2.12. Chu trinh sắt
10.2.13. Sự phân giải sinh học dấu mỏ
10.2.14. Sự phân giải các chất lạ sinh học
10.2.15. Agrobacterium và bệnh mụn tán
10.2.16. Vi sinh vát học đất
10.2.17. Vi sinh vật học nước
10.3. Bài tập

10.3.1. Bải kiểm tra nhập môn
10.3.2. Câu hỏi lựa chon
10.3.3. Sắp xếp cho phù hợp

254
255
261
269
271
271
272
295
300
303
306
307
309
309
311
311
312
313
316
317
317
321
322
335
339
342

342
346
348
351
355
359
363
363
364
384


10.3.4. Các phương pháp đánh giá các dặc tính vi sinh vật của nước
10.3.5. Điên vào chỗ trống
10.3.6. Trả lời bằng đúng hoặc sai
10.3.7. Trả lời ngắn
10.3.8. Câu hỏi suy luận
PHẤN TRẢ LỜI
Chương sáu
Chương bảy
Chương tám
Chương chín
Chương mười
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

389
389
396
400
403

406
417
439
459
477
503


K H Ố N G

C H Ẽ S I N H

T R Ư Ở N G

C Ủ A V I S I N H V Ậ T

Microbial growth control
6.1. MỤC TIÊU

OBJECTIVES

Khi đã nắm vững chương này bạn phải Once
có khảyou
năng:
have mastered this chapter, you sh
able to:
• Giải thích nguyên lý của tính độc chọn•lọc.
E xplain the principle of selective toxicity.
• Kể ra năm cơ chế mà nhờ dó các loại thuốc •phá

List five mechanisms by which drugs deter
hủy sự sinh trưởng của các tác nhân gây bệnh. pathogen growth.
• Mó tả và cho vi dụ vé các loại thuốc tác động• lẽn
Describe and give examples of drugs thát affect
thành tế bào của các tác nhân gây bệnh.
the cell walls of pathogens.
• Phân biệt và các loại thuốc phố hẹp và phổ rộng
• Distinguish betvveen narrow-spectrum and broadkhi nói vé đích tác dụng và các tác dụng phụ. spectrum drugs in terms oi targets and side
• So sánh và tương phản các phép thử Kirby- effects.
Bauer, Etest, MIC (noncỊ độ ức chế tối thiểu),• vàCompare and contrast Kirby-Bauer, Etest , MIC
MBC (nóng độ diệt khuân tối thiểu).
and MBC tests.
• Thảo luận về các ưu điểm vầ nhược điểm của• Discuss the advantages and disadvantages of the
cấc con dường khác nhau trong việc đưa thuốcdifferent routes of administration of antimicrobial
kháng vi sinh vật vào cơ thể.
drugs.
• Kể ra ba tác dụng phụ chủ yếu của việc điêu• Identity
trị
three main side effects of antimicrobial
bằng chất kháng vi sinh vật.
therapy.
• Mô tả mối quan hệ giữa các plasmit R và các• tế
Describe the relationship between R-plasmids and
bào đè kháng.
resistant cells.
• Kể ra năm phương thức mà nhờ đó vi sinh vật• có
List five ways by which microorganisms can be
thể đế kháng với các loại thuốc kháng vi sinh vật.resistant to antimicrobial drugs.
• Định nghĩa sự đè kháng chéo.
• Deíine cross resistance.

• Mõ tả ba phương pháp ngăn ngừa sự phát triển
• Describe three ways thát development of
của tính đế kháng.
resistance can be retarded.


10
6.2. Sơ LƯỢC LỊCH sử

Chương sâu - Khống chế sinh trường của vi sinh lặt

BRIEF HISTORY
Hãy làm quen với Staphylococcus aureus,
mộtstaphylococcus
vi
Meet
aureus, a common
khuẩn thường gặp, lá nguyên nhân số một của các bacterium thát is the number one cause of hospitaibệnh nhiễm trùng bệnh việnở Mỹ. Tuy nhiên chủngacquíred iníections in the United states. The
staphylococcus aureus đặc biệt nói đến ở dãyparticular
lại có strain of s. aureus shown here. hovvever
tấm quan trọng và tính báo động rất đáng chu ý. N
o
is remarkable in some very important and alarming
không chỉ đè kháng với metixilin, một chất kháng vi ways. Nót only is ít resistant to methicillin, the
sinh vật thường được sử dụng dể điêu trị các binh antimicrobial thát is traditionally used to treat
nhiễm trùng do staphylococcus; nó còn để kháng
VỚI
staphylococcal
iníections; Ít is also resistant to
cả vancomixin, một loại thuốc từ lâu đã được coi làvancomycin, a drug thát was long considered the last

đồng thuốc cuối cùng có thể bảo vệ chống lại các line of deíense against methicillin-resistant s.
chủng staphylococcus aureus đè kháng với metixilin.
aureus. Although other drugs may be usedtofight Ít,
Mặc dầu các loại thuốc khác cũng có thể được sử this "superbug" strain of s. aureus leaves patients
dụng để chống lại nó, song, chủng s. aureus "siêufew options for detense - and indeed Ít can cause
rệp" này đã dể lại cho bệnh nhân rất ít cơ hội lựa chọn
death.
để bảo vệ - và trong thực tế nó có thể gây ra tử vong.
How do antimicrobial drugs work? Why do
Các loại thuốc kháng vi sinh vật hoạt động như thế
work ôn some microorganisms and nót ôn others?
nào ? Tại sao chúng tác động lên một số vi sinh W
vậthat can be done about the increasing problem of
này mà không tác động lèn các vi sinh vật khác ?superbugs
Có
thát resist a wide variety of existing
thể làm điêu gi để giải quyết mức độ đè kháng ngây
drugs? This chapter focuses ôn the chemical control
Chemicals thát affect physiology in any manner,
càng trầm trọng của các siêu rệp với hàng loạt loại of pathogens
in the body.
thuốc hiện hành? Chương này sẽ tập trung vào sự such as caffeine, alcohol, and tobacco, are called
drugs. Drugs thát act against diseases are called
kiểm soát bằng con đường hóa học các tác nhân gáy
chemotherapeutic agents. Examples include insulin,
bệnh trong cơ thể.
anticancer
drugs, and drugs for treating iníections Các hóa chất dù tác động lẽn sinh lý học theo bất
called antimicrobial agents (antimicrobials), the
kỳ hình thức nào, như cafein, cồn và thuốc lá đêu được

gọi là thuốc. Thuốc hoạt động chống lại các loại subject
bệnh of this chapter.
the pages thát follow we'll examíne the
được gọi là các tác nhân hóa tạ liệu. Các ví dụIngồm
m
e
c
h
a
n
insulin, các thuốc chống ung thư, và các thuốc để điêu isms by which antimicrobíal agents act, the
trị các bệnh nhiêm trùng - được gọi là các tác nhântactors thát must be considered in the use of
antimicrobials, and several issues surrounding
kháng vi sinh vật, chính là đối tượng của chương này.
to antimicrobial agents among nilTrong các trang sau đây chúng ta sẽ nghiên cứuresistance
cơ
croorganisms.
First, however, we begin with a brief
chế tác động của các tác nhân kháng vi sinh vật, các
history of antimicrobial chemotherapy.
yếu tố cán phải được lưu ý khi sử dụng các tác nhãn
The
kháng vi sinh vật và một số vấn dè xung quanh tinh
đè history of antimicrobial agents
The
kháng cùa vi sinh vật đối với các tác nhân kháng vi sinh little girl lay struggỉing to breathe as her
stood mutely by, willing the doctor to do
vật. Tuy nhiên, chúng ta sẽ mờ đẩu bằng một lịch parents
sử
something

- anything to relieve the symptoms thát
ngắn vé hóa trị liệu nhờ các chất kháng vi sinh vật.
had vặt
so quickly consumed their four-year-ũld
6.2.1. Lịch sửvể các tác nhãn kháng vi sinh
vitality. Sadly, there was little the doctor
Mót cồ gái nhỏ đang vặt lộn để thở trongdaughter'
khi bốs mẹ
could
do.
T
he thick "pseudomembrane" of diphtheria,
cô đứng cam lặng bén cạnh mong_ bác sĩ có thể lâm
c
o
m
p
o
s
e
d
of
bacteria, mucus, blood clotting factors.
một điếu gi đó - bất kỳ điêu gì miễn lá làm dịu được
các triệu chứng đang làm kiệt quệ nhanh chóng sức
lực của một cô bé bốn tuổi. Song đáng buồn thay, bấc
sĩ
có thể
ít. "Máng
giả" dàydịch

đặcnháy,
của bệnh
bạch
hầu làm
đượcdược
cấu rất
thành
từ vi khuẩn,
các


Giáo trinh vi sinh vật học • lý thuyết nà bài tập giải sin

u

yếu tố đông máu, vá các tế bào bạch cáu đang bám
and vvhite blood cells, adhered tenaciously to her
chặt váo hầu, amidan và thanh quản cùa cồ bé. Bácpharynx,
sĩ
tonsils, and vocal cords. He knew thát
biết rằng, việc tim cách loại bỏ nó có thể phá vỡ màng
trying to remove Ít could rip open the underlying
nhầy nậm phía dưới, dẫn đến làm chảy máu và cóm
the
ucous membrane, resulting in bleeding, possibly
làm xuât hiện những ổ nhiêm trùng mới và cuối cùngadditional
là
intections, and death. In 1902, there was
sự chết. Vào năm 1902, ngành y té chưa đưa ra được
little medical science could offer for the treatment of

các phương pháp điêu trị bệnh bạch háu; tất cà nhữdiphtheria;
ng
all physicians could do was wait and
gi bác sĩ có thể lãm đươc là chờ đợi và hy vọng. hope.
Vào đáu thế kỷ thứ 20, phần lớn hoạt dộng y học
Át the beginning of the 20th century much of
đã có thể chẩn đoán bệnh, tiên liệu diễn biên cua medicine involved diagnosing illness, describing its
bệnh, và cho các thành viên của gia đỉnh bệnh nhân
expected course, and telling íartiily members either
biết bệnh nhãn có thểốm bao lâu vá nếu có thể được,
how long a patient might be sick, or when ttiey mịghl,
liệu cỏ ta có chết hay không. Mặc dù trước đó ítexpect
lâu, her to die. Even though physicians and
các bác sĩ vá các nhà khoa học đã chấp nhận họcscientists had recently accepted the germ theory of
thuyết mầm bệnh vá biết được nguyên nhân của nhiều
disease and knew the causes of many diseases, very
bệnh. song họ chỉ có thể lầm được rất ít để ức chế
littlecáccould be đone to inhibit pathogens. including
tác nhân gây bệnh, trong đó có Corynebacterium
Corynebacterium diphtheriae, and alter the course
diphtheriae, và lâm thay đổi diên biến của các intections.
bệnh
In fact, one-third of children bom in the
ít was át this time thát Paul Ehrlich (1854-1915).
nhiễm trùng. Trong thực tế, một phần ba trẻ em được
early 190ŨS died from iníectious diseases beíore the
a visionary German scientist, proposed the tem
sinh vào đáu những năm 1900 đã chết do các bệnh
age of fve.
chemotherapy to describe the use of chemicals thát

nhiễm trùng trước năm tuổi.
woul
Chính vào thời gian đó Paul Ehrlich (1854d- selectively
1915), kin pathogens while having little or
n
o
effect
ôn a patient. He wrote of "magic bullets"
một nhà khoa học biết nhìn xa người Đức, đã đưa ra
tháthóa
would bind to receptors ôn germs to bring about
thuật ngữ hóa trị liệu để mô tả sự sử dụng các
their death while ignoring host cells, which lacked the
chất có khả nằng tiêu diệt một cách chọn lọc các tác
receptor molecules.
nhân gây bệnh mà chì tác động rất ít hoặc hoàn toàn
không gãy tác động gi lên bệnh nhân. ỏng đã viết vé Ehrlich's search for antimicrobial agents resulted
các "viên thắn dược" có khả năng liên kết với các inthụthe discovery of one arsenic compound thát killed
thể trên mắm bệnh nhằm mang đến cho chúng cái trypanosome parasites, and another thát worked
the bacterial agent of syphilis. A few years
chết trong khi hoán toàn không đụng chạm gi các against
tế
later,
in
1929, the British bacteriologist Alexander
bào vật chù là các tế bào thiếu các phân tử thụ thể.
Reming (1881-1955) reported the antibacterial
Sự tim kiếm của Ehrlich đối với các tác nhân kháng
action of penicillin released from Penicillium mold.
vi sinh vật đã dẫn đến sự phát hiện một hợp chất arsen

Plemi
ng coined the term antibiotìcs to describe
giết được các ký sinh trùng Trypanosoma và một
hợp
antimicrobial
agents thát are produced naturally by
chất khác chóng lại tác nhân gây bệnh giang mai. Vài
an organism. In common usage today "antibiotic"
năm sau đó, vào năm 1929, nhà vi khuẩn học người
Anh Alexander Fleming (1881—1955) đã báo cáo vémeans "an antibacterial agent," excluding agents
and antiíungal
ough arsenic
compouactivity.
nds and penicillin were
hiệu quả kháng vi sinh vật của penixilin do nám mốwith
c Thantiviral
discovered first, they were nót the first antimicrobials
Penicillium tiết ra. Fleming đưa ra thuật ngữ chất
kháng sinh để mô tả các tác nhân kháng vi sinh vậtin widespread use because Ehrlichs arsenic
được sinh ra một cách tự nhiên nhờ một cơ thể sinh
vật. Theo cách sử dụng thông thường ngày nay "chất
kháng sinh" chỉ có nghĩa là "một tác nhãn kháng
khuẩn" mà không tính đến các tác nhân có hoạt tính
kháng virut và kháng nấm.
ặcvidù
hợp
chất
vàphải
penixilin
được

phát
hiệnMđấu
kháng
sinh
tiên,cácvật
song
đấu
chúng
tiên arsen
được
khôngsử
dụng
là các
rông
tácrãinhân
vì


12

Chương Sâu • Khống chế sinh trưởng của vi sinh »ệt

rằng các hợp chất arsen của Ehrlich độc với ngườico
vàmpounds are toxic to humans, and because
vì penixilin chưa có mặt với số lượng đủ lớn để sử dụng
penicillin was nót available in large enough quantities
vào thời kỳ trước những năm 1940. Ngược lại, to be useíul until the late 194ŨS. Instead.
suníanilamit, được nhà hóa học người Đức Gerhard
sulíanilamide, discovered in 1932 by the German
Domagk (1895-1964) phát hiện vào năm 1932 lại làchemist Gerhard Domagk (1895-1964), was the first

tác nhãn khẳng vi sinh vật được ứng dụng đấu tiênpractical
có
antimicrobial agent efficacious in treating a
hiệu quả trong việc điêu trị hàng loạt các bệnh nhiễm
wide array of bacterial intections.
trùng do vi khuẩn.
other microorganisms besides the mold
Ngoài nấm mốc Penicillium, các vi sinh vật Penicillium
khác
are sources of usetul antimicrobials, most
cũng lá nguồn khai thác các tác nhân kháng vi sinh notably
vật the íungus Cephalosporium and species of
có ích, nổi bật nhất là nấm Cephalosporium vàsoil-dwelling
các vi bacteria in the genera Bacillus and
khuẩn sống trong đất thuộc các chi Bacillus và streptostreptomyces. Additionally, by altering the chemical
myces. Ngoài ra, bằng cách làm thay dổi câu trúcstructure
hóa
of antibiotics, scientists produce
học của các chất kháng sinh, các nhà khoa học dãsemisynthetics
tạo
- drugs thát are more effective,
ra các chất bán tổng hợp - các loại thuốc hiệu quả hơn,
longer lasting, or easier to administer than the
tác dụng kéo dài hơn vã dẻ uống hơn so với cácnaturally
chất occurring antibiotics. Antimicrobials thát are
kháng sinh tốn tại trong tự nhiên. Các tác nhãn kháng
completely synthesized in a laboratory are called
vi sinh vật được tổng hợp hoàn toán trong phòng thísynthetics. More than half of all antibiotics and seminghiệm được gọi là các chất tổng hợp. Trên một nsynthetics
ửa
are derived tròm species of

toàn bộ các chất kháng sinh và các chất bán tổng streptomyces..
hợp
được sinh ra từ các loài thuộc chi streptomyces.As Ehrlich foresaw, the key to successtul
Như Ehrlich đã thấy trước, chia khóa để chemotherapy
chóng lại against microbes is selective toxicity;
thành công các vi sinh vật nhờ hóa trị liệu là tinh độc
thát is, an effective antimicrobial agent must be more
chọn lọc; điêu đó có nghĩa là, một tác nhân kháng toxic
vi to a pathogen than to the pathogerís host.
sinh vật có hiệu quả phải độc đối với một tác nhân Selective
gây
toxicity is possible because of diHerences
bệnh hơn là độc với vật chủ của nó. Tính độc chọninlọc
structure or metabolism between the pathogen
có được là do những sự khác biệt vé cấu trúc hoặcatrao
nd its host. Typically, the more differences, the
dổi chất giữa tác nhân gây bệnh và vật chủ của nó.easier Ít is to discover or create an effective
Thông thường, sự khác biệt càng nhiêu thỉ càng dế tantimicrobial
im
agent.
hoặc tạoramột tác nhân kháng vi sinh vật có hiệu
Because there are many differences betvve
quả.
structure and metabolism of pathogenic bacteria and
Vi rằng có nhiêu sự khác biệt giữa cấu trúc và trao
their eukaryotic hosts, antibacterial drugs constitute
đổi chất của các vi khuẩn gãy bệnh so với các vật the
chủgreatest number and diversity of antimicrobial
nhân chuẩn của chúng, cho nên các loại thuốc khẳng
agents. Similariy, fewer antitungal, antiprotozoan,

khuẩn có số lượng và tính đa dạng lớn nhất trongansố
d anthelmintic drugs are available because fungi,
các tác nhãn kháng vi sinh vật. Tương tự, có ít loại protozoa, and helminths - like their animal and
thuốc kháng nấm, kháng nguyên sinh động vật và human hosts - are eukaryotic and thus shace many
kháng giun hơn vi rằng nấm, nguyên sinh động vậtco
vàmmon íeatures. The number of effective antiviral
giun - giống như các vật chủ động vật và người -drugs
lả is even more limited, despite major differences
những sinh vật nhân chuẩn và do vậy có nhiêu đặcin structure, because viruses utilize their host cells'
điểm chung. Con số thuốc kháng virut có hiệu quàenzymes and ribosomes to metabolize and replicate.
thậm chí còn ít hơn nữa mặc dù có sự khác biệt lớn
vé
Theretore,
drugs thát are effective against viral
cấu trúc, vi rằng vimt sử dụng các enzim và riboxom
replication are likely toxic to the host as well.
của tế báo vật chủ để trao đổi chất và nhãn lẽn. D
o
Although
they can have a variety of effects
vậy các thuốc chống lại hiệu quả sự nhân lên của virut
pathogens, antimicrobial drugs can be categorized
trên
cũng
Mcác
ặcó
c dù
tác
thểcó
nhân

độc
thểđối
gây
gãyvớibệnh,
ravậthàng
chủ.
song
loạtcác
hiệuloạiquả
thuốc
kháckháng
nhau


Giáo trình vì sinh vật học - Lý thuyết và bài lập giải sẵn

13

vi sinh vật vẫn có thể được xếp vào mót số nhóm into several general groups according to their
chung dựa trẽn cơ chế tác động của chúng :
mechanisms of action:
• Các loại thuốc ức chế sự tổng hợp thành tế bào.• Drugs thát inhibit cell wall synthesis. These drugs
Các loại thuốc này có tính độc chọn lọc đối với mộtaresốselectively toxic to certain tungal or bacterial
tế báo nấm và vi khuẩn là bọn có thành tế bào, nhưng
cells, which have celỉ walls, bút nót to animals, which
không có tác dụng đối với đông vật là bọn thiếu thành
lack cell vvalls.
tế bào.
• Drugs thát inhibit protein synthesis (translation) by
• Các loại thuốc ức chế sự tổng hợp protein (sự dịch

targeting the differences between prokaryotic and
mã) bằng cách nhằm vào những sự khác biệt giữa eukaryotic ribosomes.
riboxom nhân sơ và riboxom nhân chuẩn.
• Drugs thát disrupt the cytoplasmic membrane.
• Các loại thuốc phá vỡ màng tế bào chất.
• Drugs thát inhibit general metabolic pathvvays.
• Các loại thuốc ức chế các con đường trao đối chất
• Drugs thát inhibit nucleic acid synthesis.
chung.
• Drugs thát block a pathogerís recognition of or
In the following
sections we examine these
• Các loại thuốc ức chế sự tống hợp axit nucleic. attachment
to its host.
mechanisms in tùm.
• Các loại thuốc ngăn cản sự nhận diên một tác nhân
gây bệnh hoặc phong tỏa sự gằn của nó vào vật chủ.
Inhibition of cell vvall synthesis
Trong phẩn sau đây chúng la sẽ nghiên cứu lân lượt
A cell wall protects a cell tròm the effects of
các cơ chế này.
6.2.2. Sự ức chế tổng hợp thành tế bào osmotic pressure. The major structural component of
a bacterial
Thành tế bào bảo vệ tế bào khỏi ảnh hưởng
của áp cell wall is its peptidoglycan layer. As we
discussed
in Chapter 2, peptidoglycan is a single,
suất thầm thấu. Thánh phần cấu trúc cơ bàn cua thành
tế báo vi khuẩn là lớp peptiđoglican của nó. Như huge macromolecule composed of polysaccharide
chains of altemating N-acetylglucosamine (NAG)

đã thảo luận trong Chương 2, peptiđoglican là một đại
phân tử khổng lổ được cấu thành từ các chuỗi and, N-acetylmuramic acid (NAM) molecules thát are
poỉisaccarit N-axetylglucozamin (NAG) và, axit N- cross-linked by short peptide chains extending
between NAM subunits. To enlarge or divide, a cell
axetylmuramic (NAM) được liên kết chéo với nhau nhờ
ust synthesize more peptidoglycan by adding new
cấc chuỗi peptit ngắn đi ra từ các dưới đơn vị NAMm
. Để
N
A
lớn lên hoặc phân chia, một tế bào phải tổng hợp nhiêuG and NAM subunits to existing NAG-NAM
chains, and the new NAM subunits must then be
peptiđoglican hơn bằng cách thêm các dưới đơn vị mới
onded to neighboring NAM subunits.
NAG và NAM vào các chuỗi NAG-NAM có sẵn, vàbcác
The most common antibacterial agents act by
dưới đơn vị NAM sau đó phải được liên kết với các dưới
preventing
the cross-linkage of NAM subunits. Most
đơn vị NAM dứng liên ké.
prominent
a
mong these drugs are beta-lactams, such
Các tác nhân kháng vi sinh vật phổ biến nhất tác
as
penicillins
and cephalosporins, which are
động bằng cách ngăn càn sự tạo thánh liên kết chéo
whose íunctional portions are called
giữa các dưới đơn vị NAM. Nổi bật nhất trong cácantimicrobials

loại
thuốc này là các beta-lactam, như penixilin và beta-lactam Ịfl-lactam)rings.Beta-lactams inhibit
xephalosporin, đây là các tác nhân kháng vi sinh vậtpeptidoglycan formation by irreversibly binding to the
mà phấn hoạt động cùa chúng được gọi là các vòngenzymes thát cross-link NAM subunits. In the
absence
of correctly íormed peptidoglycan, growing
beta-lactam {0-lactam). Các beta-lactam ức chế
sự tạo
bacterial
cells
have weakened cell walls thát are less
thành peptiđoglican bằng cách liên kết khống thuận
resistant
to
the
effects of osmotic pressure. The
nghịch vào các enzim chịu trách nhiệm đối với sự liên
underlying
cytoplasmic
membrane bulges through the
kết chéo các dưới đơn vị NAM. Khi thiếu sự tạo thành
peptiđoglican một cách chính xác thì các tế bào vi wea'kened portions of cell wall as vvater moves into
khuẩn đang sinh trưởng sê có một thành tế bào yếuthe
ớt, cell, and eventually the cell lyses.
kém đè kháng hơn đối với hiệu quả của ấp suất thẩm
thấu.
Màngkhitếnước
bảo sẽ
bị phồng
ở cácvàphán

yếutếđi
của thành
chuyển
vào tếrabào
cuối bịcùng


14

Chương sâu - Khống chế sinh trưởng cùa »1 sinh j j j

bào sẽ bị dung giải.

Các nhà hóa học đã làm thay dổi các beta-lactam
Chemists have made alterations to natural betatự nhiên như penixilin G, dể tạo ra các dẫn xuất bán
lactams, such as penicillin G, to create semisynthetic
tổng hợp như metixilín và xephalotin, các chất này bén
derivatives such as methicillin and cephalottiin,
hơn trong môi trường ạxit của dạ dày, dễ hấp thụ hơn
which are more stable in the acidic environment of
trong đường ruột, ít mẫn cảm hơn với sự bất hoạtthe
củastomach, more readiíy absorbed in the intestmal
các enám vi khuẩn hoặc hoạt động mạnh hơn chóng
tract, less susceptible to deactivation by bactenal
lại nhiêu loại vi khuẩn. Các beta-lactam đơn giản nhai
enzymes, or more active against more types of
là các monobactams, ít được sử dụng vì chúngbacteria.
chỉ có The simplest beta-lactams are
tác dụng chống lại các vi khuẩn Gram âm hiếu khí. monobactams, which are seldom used because they
Các tác nhân kháng vi sinh vật khác như are effective only against aerobic Gram-negative

vancomixin, thu được từ streptomyces orientalis,
và
bacteria.
xicloxerin, một tác nhân bán tổng hợp, lại vi phạm sự other antimicrobials such as vancomycin, which
tạo thành thành tế bào theo một kiểu khác. Chúng can
is obtained from streptomyces orientalis, and
thiệp trực tiếp váo các cầu alanin-alanin đặc thù nốicycloserine, a semisynthetic, disrupt cell wall
giữa các dưới đơn vị NAM ở nhiêu vi khuẩn Gram tormation in a different manner. They dlrectly
dương. Các vi khuẩn thiếu cầu alanin-alanin sẽ đè intertere with particular alanine—alanine bridges thát
kháng một cách tự nhiên với các loại thuốc này. Một
link the NAM subunits in many Gram-positive
loại thuốc khác cũng ngân ngừa sự tạo thánh thànhbacteria.
tế
Those bacteria thát lack alanine—alanine
bào, baxitraxin, lại phong tỏa sự tiết NAG và NAM từcrossbridges
tế
are naturally resistant to these daigs.
bào chất. Giống như các beta-lactam, cả vancomixin,
still another drug thát prevents cell wall tormation,
xicloxerin và baxitraxin đêu dẫn đến sự dung giải tếbacitracin, blocks the secretion of NAG and NAM
bào do tác dộng của áp suất thẩm thâu.
tròm the cytoplasm. Like beta-lactams, vancomycm,
Vì tất cả các loại thuốc này đêu ngăn cản vi khuẩn
cycloserine, and bacitracin result in cell lysis due to
lãng số lượng nguyên liệu thành tế bào song khôngthe effects of osmotic pressure.
gây hiệu quả lên phần peptiđoglican đã có sẵn, nên Since all these drugs prevent bacteria from
chúng chỉ tác động có hiệu quà lên các té bào vi khuẩn
increasing the amount of cell wall material bút have
đang sinh trưởng hoặc đang sinh sản; các tế bào nghỉ
no effect ôn existing peptidoglycan, they are

không bị ảnh hưởng. Tất nhiên, chúng không gây hại
effective only ôn bacterial cells thát are growing or
các đối với các tế bào động vật và thực vật vi cácreproducing;
tế
dormant cells are unaffected. Of
bào này không mang thành tế bào chứa peptiđoglican.
course, they do nót ham plant or animal cells
Vi khuẩn thuộc chi Mycobacteríum, tác nhânbenổi
cause such cells lack peptidoglycan cell walls.
tiếng gây bệnh hủi và bệnh lao, được đặc trưng bởBacteria of the genus Mycobacterìum, notab
thành tế bào phức tạp, độc nhất chứa một lớp axitagents of leprosy and tuberculosis, are characterized
arabinogalactan-micolic ngoài peptiđoglican thông by unique, complex cell walls thát have a layer oi
thường gặp ở các tế bào nhân sơ. lsoniazit (INH) vàarabinogalactan-mycolic acid in addition to the usual
etabunol phá vỡ sự tạo thành lớp ngoại lệ này. Cácpeptidoglycan of prokaryotic cells. Isoniaád (INH) and
Mycobacteríum thường chí nhân đôi 12-24 giờethambutol
một lẩn, disrupt the formation of this extra layer.
một phần là do tính phức tạp trong thành tế bào của
Mycobacteria typically only reproduce every 12-24
chúng, do vậy, các tác nhản kháng vi sinh vật tác động
hours, in part because of the complexity of their cell
chổng lại các Mycobacterium phải được uống walls,
hàng so antimicrobial agents thát act against
thảng hoặc thậm chí hàng năm mới có tác dụng; mycobacteria must be administered for months or
thường khó đảm bảo được rằng bệnh nhãn có thểeven
duy years to be etfective, Ít is often difficult to
tri sự điêu trị trong một chế độ kéo dài như vậy. ensuce thát patients continue such a long regimen of
treatment.


Giáo trinh vi sinh vật học • Lý thuyết và nai lập giải sin

6.2.3. Sự ức chế sự tổng hợp protein

15

Inhibition oi protein synthesis

Tế bào sử dụng các protein cho cấu trúcCells
và điêu
use proteins for structure and regulatio
hỏa, dưới dạng các enzim trong trao đổi chất, cũngenzymes in metabolism, and as channels and pumps
như dưới dạng các kênh và các bơm để chuyển dờito move materials across cell membranes. Thus, a
nguyên liệu qua màng tế bào. Do vậy, một sự cungconsistent supply of proteins is vital for the active life
cấp thường xuyên các protein lá yếu tố sống còn đối
of a cell. Given thát all cells use ribosomes to
với hoạt đồng của mót tế bào. Nếu cho rằng mọi tếtranslate proteins using iníormationfrommessenger
bào đêu sử dụng riboxom để dịch mã các protein R
khi
NA templates, Ít is nót immediately obvious thát
sử dụng cấc thông tin đến từ các khuôn mARN thi drugs
khó could selectively target differences related to
có thể thấy ngay tại sao các loại thuốc lại có thể nhprotein
ằm synthesis. Recall, however, thát prokaryotic
một cách chọn lọc vào sự khác biệt có liên quan đến
ribosomes díffer from eukaryoticribosomesin
sự tổng hợp protein. Tuy nhiên, nhớ lại rằng, các structure and size: Prokaryotic ribosomes are 70S
riboxom nhân sơ khác với cấc riboxom nhân chuẩn and
vé composed of 30S and 50S subunits, whereas
cấu trúc và kích thước : riboxom nhân sơ là riboxom
eukaryotic ribosomes are 80S with 60S and 40S
Many antimicrobial agents take advantage of the

70S và được cấu thành từ các dưới đơn vị 30S và subunits.
50S,
ditíerences
between ribosomes to selectively target
trong khi các riboxom nhân chuẩn là 80S và bao gồm
bacterial protein translation vvithout signiticantly
các dưới đơn vị 60S và 40S.
affecting eukaryotes. Note, however, thát because
Nhiêu tác nhản kháng vi sinh vật lợi dụng sự khác
biệt giữa các riboxom để tấn công chọn lọc vào sự some of these drugs affect eukaryotic mitochondria,
which also contain 70S ribosomes like those of
dịch mã protein của vi khuẩn mà không gây ảnh hưởng
prokaryotes, such drugs may be harmtul to animals
đáng kể đến các sinh vật nhân chuẩn. Tuy nhiên, cần
and humans.
nhớ rằng, vi một số trong các loại thuốc này tác đông
lên ti thể nhân chuẩn là bảo quan cũng chứa các Understanding the actions of antimicrobials t
inhibit protein synthesis requires an understanding of
riboxom 70S giống như các riboxom nhãn sơ, nên các
loại thuốc này cũng có thể độc đối với động vật vàthe
conprocess of transỉation, because various parts of
ribosomes are the targets of antimicrobial drugs.
người.
Recall tròm the discussion of translation in Chapter 7
Để hiểu rõ tác động của các tác nhân kháng vi sinh
thát
vật ức chế sự tổng hợp protein cắn có sự hiểu biết vé both the 3ŨS and sos subunits of a prokaryotic
quá trinh dịch mã, vi rằng các phán khác nhau của ribosome play a role in the initiation of protein
synthesis, in codon recognition, and in the docking of
riboxom sẽ là đích của các loại thuốc kháng vi sinh vật.

NA - amino acid complexes, and thát the sos
Khi thảo luận về sự dịch mãở Chương 7 chúng tatRsẽ
subunit
biết rằng cả dưới đơn vị 30S và 50S của một riboxom contains the enzymatic portion thát actually
m
nhãn sơ đêu giữ một vai trò trong sự mở đầu tổng fhoợ
pns peptide bonds.
protein, trong sự nhận biết codon và trong sự gắn phứcAmong the antimicrobials thát target the 30S ribosomal subunit are aminoglycosides and
hệ tARN - amino axit vào vị tri, và biết rằng dưới đơn
Aminoglycosides, such as streptovị 50S chứa các phán enzim thực sự tạo thành cáctetracyclines.
liên
mydn, amikaxin, tobramycin, and gentarni
kết peptit.
change the shape of the 30S subunit, making Ít
Trong số các tác nhân kháng vi sinh vật tấn công
for the ribosome to read the codons of
vào dưới đơn vị 30S củariboxom,các aminoglicozit impossible
và
mRNA correctly. Tetracydlines block the tRNA
tetraxiclin, như là streptomixin, amikaxin, tobramixin,
docking
and gentarnixìn, làm thay dổi hỉnh dạng của dưới
đơn site, which then prevents the incorporation
additional amino acids into a growing polypeptide.
vị 30S, từ đó làm cho riboxom không có khả năng ofđọc
các codon của mARN một cách chinh xác. Các other antimicrobials interíere with the tunction of
the 50S subunit. Chloramphenicol and similar drugs
tetraxiclin phong tỏa vị tri neo của tARN, qua đó ngăn
cản sự gắn các amino axit bổ sung vào chuỗi polipeptit
chức

đang
Cácnăng
lớntácdẩn.
của
nhândưới
kháng
đơnvivịsinh
50S.vậtCloramphenicol
khác can thiệp vào và


các loại thuốc tương tự phong tỏa vị trí enzim của block
dưới the enzymatic site of the 50S subunit, whicfi
đơn vị 50S, qua đó ngăn ngừa sự dịch mã. Clinđamixin
prevents translation. Clindamycin and antimicrobĩal
và các tác nhãn kháng vi sinh vật có tên là các macrolit
agents called macrolides, including erythromyc '
trong đó có eriừomixin, liên kết với một vị tri khác
bind của
to a ditferent portion of the 50S subunit.
dưới dơn vị 50S, từ đó ngăn ngừa sự chuyển độngpreventing
của
movement of the ribosome from one
riboxom từ codon này tới codon tiếp theo; kết quả lácosự
don to the next; as a result, translation is frozen
dịch mã bị đóng băng và sự tổng hợp protein bị nagnừdngprotein synthesis is halted.
lại.
Disruption of cytoplasmic membranes
6.2.4. Sự phá vỡ màng tế bào chất
drugs disrupt the cytopìa

Một SỐ thuốc kháng vi sinh vật phá vỡSome
màng antimicrobial
tế bào
membrane of targeted cells, often by becomtng
chất của tế bào đích, thường bằng cách gắn vào màng
into the membrane and damaging its
và lâm hư hỏng tính nguyên vẹn của nó. Đáy là cơincorporated
chế
integrity.
This
is the mechanism of action of a group
tác dụng của một nhóm thuốc có tên là polien. Một
drugs called polyenes. One polyene called
trang các polien có tên là amphoterixin B có tínhofkháng
amphoterícin B is tungicidal because Ít attaches to
nấm vỉ nó gắn vảo ecgosterol, một cấu tử lipit của
màng tế bào nấm, trong quá trinh này nó sẽ phá vỡergosterol, a lipid constituent of tlmgal membranes,
màng và gây ra sự dung giải tế bào. Màng tế bào incủathe process disrupting the membrane and causing
người cũng khá mẫn cảm với amphoterixin B vilysis
rằngof the cell. The cytoplasmic membranes of
chúng chứa colesterol, một chất tương tự với humans are somevvhat susceptible to amphotericin B
ecgosterol, mặc dù colesteron khống liên kết với because they contain cholesterol, which is similar to
ergosterol, though cholesterol does nót bind amamphoterixin 8 như ecgosterol.
photericin
Máng tế báo của hầu hết vi khuẩn đêu thiếu
các B as well as does ergosterol.
Most bacterial membranes lack sterols, so these
sterol, do vậy các vi khuẩn này đè kháng một cách tự
nhiên với amphoterixin B; tuy nhiên, có các tácbacteria
nhân are naturally resistant to amphotericin B;

hovrever,
khác có khả năng phá vỡ màng tế bào vi khuẩn. Một ví there are other agents thát disrupt bacterial
dụ vé các tác nhân kháng khuẩn này là polimixin domembranes. An example of these antibacterial
agents
is polymyxin, produced by Bacillus polymyxa
Bacíllus polymyxa tạo ra. Polimixin có tác dụng
chống
lại có hiệu quà các vi khuẩn Gram âm đặc biệt lả Polymyxin is effective against Gram-negative
bacteria,
Pseudomonas, song vì nó độc với thận của người
nên particularly Pseudomonas , bút because ít is
toxic
manErgosterol
kidneys Ít is usually reserved for use
nó thường được dành Phospholipid
riêng cho việc sử dụng chống
lạihoto
AmD
tericinhuB
các tác nhân gây bệnh nằmở bé mặt ngoài cơ thể against external pathogens thát are resistant to other
dã đề kháng với các loại thuốc kháng khuẩn khác. antibacterial drugs.

Figure 1. Sự phá vỡ màng tế bào chất bời amphoterixin B kháng nấm (Disruption of the cytoplasmic membrane
by the antiíungal amphotericin B).
[From Bauman, Robert w, 2004. Microbiology, Pearson Benjamìn Cummings]


Giảo trình vi sinh vật học • Lý thuyết và bài tập giải sin
6.2.5. Sự ức chế các con đường trao đổi chất

17

Inhibition of metabolic pathways

Như chúng ta đã thảo luận trong Chương
As4,we
trao
discussed in Chapter 4, metabolism
đổi chất có thể được định nghĩa đơn giản lá tổng sổ
be defined simply as the sum of all chemical
các phàn ứng hóa học diễn ra bên trong một cơ thể.
reactions thát take place within an organism.
Trong khi háu hết các sinh vật đêu có chung một W
sổhereas most living things share certain metabolic
phản ứng trao đổi chất - chẳng hạn, con đường đương
reactions - for example, glycolysis - other chemical
phân - thi các phản ứng hóa học khác lại chỉ gặpreactions
ở
are unique to certain organisms. Whenever
một số sinh vật. Bất cứ khi nào sự khác biệt giữadifferences
các
exist between the metaboíic processes of
quá trinh trao đổi chất của một tác nhân gây bệnh avàpathogen and its host, antímetabolic agents can be
vật chủ của nó tồn tại thi các tác nhân kháng trao effective.
đổi
chất đêu có thể gây hiệu quả.
A variety of kinds of antimetabolic agents
Có nhiêu loại tác nhân kháng trao đổi chất, bao available, including heavy metals (suctì as arsenic,
gôm các kim loại nặng (như arsen, thủy ngân, mercury, and antimony), which inactivate enzymes;
antimon) là loại lầm bất hoạt các enzim; các tác nhân

agents thát rid the body of parasitic worms by
giải thoát cơ thể khỏi các giun kí sinh bằng cách lầmparalyzing
tê
thèm; drugs thát block the activation of
liệt chúng; các loại thuốc phong tỏa hoạt động cùa các
viruses; and metabolic antagonists such as sulvirut; và các tác nhân đối kháng trao đổi chất như tanílamide, the first commercially available
sụníanilamit, loại tác nhân kháng vi sinh vật xuất hiệnantimicrobial agent.
đáu tiên trẽn thị trường.
Sultanilamide and similar compounds, called sulSuntanilamit và các hợp chất tương tự được gọifonamides,
là
act as antimetabolic drugs because they
suntonamit hoạt động như các loại thuốc kháng trao
are sừuctural analogs of—thát is, are chemícally very
đổi chất vi chúng là những chất tương tự vé mặt cấu
similar to - para-amìnobenzoic acid ỊPABA),
trúc - tức lá rất giống vé mặt hóa học - với axit para
comp-ound thát is crucial in the anabolic reactions in
aminobenzoic (PABĂ), một hợp chất thiết yếu trong
the synthesis of nucleotides required for DNA and
các phản ứng đồng hóa của sự tạo thành các nucleotit
RNA synthesis. Many organisms, including some
cán thiết cho sự tổng hợp ADN và ARN. Nhiêu sinh
pathogens, enzyznatically convert PABA into
vật, trong đó có một số tác nhân gây bệnh, chuyểndihydrofolic acid, and dihydroíolic acid into
hóa PABA nhờ enzim thành axit đihiđrotolic, rồi từ axit
tetrahydroíolic acid (THF), a form of folic acid thát is
đihiđroíolic thành axit tetrahiđroíolic (THF), một dạng then used as a coenzyme in the synthesis of purine
của axit folic sau này được sử dụng như một coenzím
and pyrimidine nucleotides.. As analogs of PABA,
trong sự tổng hợp các nucleotit purin và pirimidin. L

sulíonamides
à
compete with PABA molecules for the
các chất tương tự của PABA, các suntónamit cạnh active site of the enzyme involved in the production
tranh với các phân tử PABA về vị trí hoạt dộng của
of dihydrotolic acid, which leađs to a decrease in the
enámtham gia vào sự tạo thành axit đihiđrotolic, điều
production of THF, and thus of DNA and RNA,
này dẫn đến một sự giảm sản xuất THF, và do vậy
thereby slovving the production of proteins. Thus the
ADN và ARN, qua đó làm chậm sự tổng hợp các end result of sulfonamide competition with PABA is
prolein. Như vậy kết quả cuối cùng của sự cạnh tranh
the cessation of cell metabolism, which leads to cell
bởi suntonamit với PABA là sự ngừng trao đổi chất của
death.
tế bào, điều sẽ dẫn đến sự chết của tế bào.
Another antimetabolic agent, trimethoprim, also
Một tác nhân kháng trao đổi chất khác, trimetoprim,
interíeres with nucleic acid synthesis. However,
cũng can thiệp vào sự tổng hợp axit nucleic. Tuy instead of binding to the enzyme thát converts PABA
nhiên, đáng lẽ liên kết với enzim chuyển hóa PABA to dihydroíolic acid, trimethoprim binds to the
thảnh axit đihiđrotolic thi trimetoprin lại liên kết với enzyme involved in the conversion of dihydroíolic
enzim tham gia vào sự chuyển hóa axit đihiđroíolic acid to THF, the next step in this metabolic pathway.
thành THF, bước kế tiếp trong con đường trao đối chất
Note thát humans do nót synthesize THF fro
này.
PAB
Cấn
A, trong
nhớ rằng

khi một
consố
người
vi khuẩn
không và
tổngnguyên
hợp Tsinh
HF động
từPABA, as some bacteria and protozoa do; instead,


18

Chương sâu • Khống chế sinh trưởng cùa »1 sinh tệ!

vật thực hiện được quá trinh này; ngược lại chúng w
tae take simple folic acids found in our diets anc
(con người) hấp thu các axit folic đơn giản có trongconvert thèm into THF. As a result, human
khâu phấn thức ăn của chúng ta vá chuyển hóa chúng
metabolism is unaffected by sultonamides.
thành THF. Kết quả là, trao đổi chấtở người không bị
ảnh hưởng bởi các sunfonamit.
Antiviral agents can also target the unique
Các tác nhân kháng virut cũng có thể nhằm vào aspects
các
of the metabolism of viruses. After
trạng thái trao đổi chất độc nhất ở virut. Sau khi gắn
attachment to a host cell, many viruses must
vào tế bào vật chủ, nhiêu virut phải xâm nhập qua penetrate the cell s membrane and be uncoated to
màng tế bào và bị loại bỏ vỏ ngoài dể giải phóng thông

release viral genetic instructions and assume control
tin di truyền của virut và chịu sự kiểm soát của bộ ofmảthe
y cel['s metabolic machinery. Some viruses of
trao đối chất của tế bào. Một số virut của các sinheukaryotes
vật
are uncoated as a result of the addic
nhân chuẩn bị loại vỏ do kết quả của môi trường environment
axit
within phagolysosomes. Amantadine.
bèn trong các phagolizoxom. Amantađin, rimantađin
và
rimantadine,
and weak organic bases can neutralize
các bazơ hữu Cỡ yếu có thể trung hóa axit trong các
the acid of phagolysosomes and thereby prevent viral
phagolizoxom và nhờ vậy ngăn ngừa sự loại vỏ củauncoating; thus, these are antiviral drugs.
virut; do vậy các chất này là các loại thuổc kháng virut.
Amantadine is used exclusively to prevent infections
Amantađin chỉ được sử dụng để ngăn ngừa các bệnh
by influenzatypeA virus.
lây nhiễm bởi virut cúm typ A.
Inhibition of nucleic acid synthesis
6.2.6. Sự ức chế tổng hợp các axit nucleic
The nucleic acids DNA and RNA are built fro
Các axit nucleic ADN và ARN được xây
dựng
purine
and từ
pyrimidine nucleotides and are critical to
các nucleotit purin và pirimidin và là thảnh phân sống

the survival of cells. Several drugs tunction by
còn đói với sự tồn tại của tế bào. Một số loại thuốcblocking either the replication of DNA or its
hoạt động bằng cách phong tỏa sự sao chép ADN transcription into RNA.
hoặc sự phiên mã nó thành ARN.
Because only slight differences exist betvveen
Vi rằng giữa ADN nhân sơ và ADN nhân chuẩnthe
chỉ DNA of prokaryotes and eukaryotes, drugs thát
có những sự khác biệt không đáng kể, cho nên các
affect DNA replication often act againsf bothtypesof
loại thuốc tác động lên sự sao chép ADN thường hoạt
cells. For example, actinomycin binds to DNA and
động chống lại cả hai loại tế báo. Chẳng hạn, effectively blocks DNA synthesis and RNA
actinomixin liên kết với ADN và phong tỏa có hiệu
quà nót only in bacterial pathogens, bút in
transcription
sự tống hợp ADN và sự phiên mã ARN không những
ở hosts as well. Generally, drugs of this kind are
their
các vi khuẩn gây bệnh mà càồ các vật chủ của chúng.
nót other
used to
treat
though
they
are used in
com
pounintections,
ds thát can
act as
antimicrobials

Nói chung, các loại thuốc thuộc dạng này không được
research
of Dwith
NA replication
may beacids
used are
by interíering
the íunctionand
of nucleic
sử dụng để điêu trị các bệnh nhiễm trùng mặc dù iudiciously
to slow replication
cancer cells.
called nudeotide
analogs ofbecause
of the
chúng được sử dụng trong nghiên cứu sao chép AD
N
compounđs'
structural similarities to the normaỉ
và có thể dược sử dụng một cách thận trọng để lànucleotide
m
building blocks of nucleic acids .The
chậm sự nhân lên của các tế bào ung thư.
structures of certain nudeotide analogs enable thèm
Các hợp chất khác có khả năng hoạt động như các
to be incorporated into the DNA or RNA oi
tác nhân kháng vi sinh vật bằng cách can thiệp vàopathogens, where they distort the shapes of the
chức năng của các axit nucleic dược gọi lá các chất
nucleic acid molecules and prevent íurther
tương tự nucleotit do sự giống nhau ve mặt cấu trúc

replication, transcription, or translation. Nudeotide
của các hợp chất này với các viên gạch xây dựng analogs are most often useđ against viruses
nucleotit thông thường tạo nên các axit nucleic. cấu
trúc của một số chất tương tự nucleotit cho phép
chúng gắn được vào ADN hoặc ARN của các tác nhãn
gãy bệnh, ở đó chúng làm biến dạng các phân tử axit
nucleic
m
ã xảyvàra ngăn
sau đó.
ngừaCácsựchất
saotương
chép, tự
phiên
nucleotit
mã vàthường
dịch


Giao trinh vi sinh vật học - Lý thuyết tà Hài lập giải sin

19

hay được sử dụng nhất để chống lại viait vì rằng bcác
ecause viral DNA polymerases are tens to
ADN polimeraza của virut có khả năng gắn các hundreds of times more likely to incorporate
nucleotit không hoạt động vào các axit nucleic hàngnontunctional nucleotides into nucleic acids than are
chục đến hàng trăm lần lớn hơn so với các enzim host polymerase enzymes. Additionally, viral nucleic
polimeraza của vật chủ. Hơn nữa, sự tổng hợp axitacid synthesis is usually more rapid than nucleic acid
nucleicở virut thường diễn ra nhanh hơn sự tổng hợsynthesis

p
in cells. These characteristics make
axit nucleicở các tế bào. Các đặc điểm này làm ch
o
viruses
more susceptible to nucleotide analogs than
virut mẫn cảm hơn với các chất tương tự núcleotit their
so hosts are, though nucleotide analogs are also
với vật chủ của chúng, mặc dù các chất tương tự effective against rapidly dividing cancer cells.
nucleotit cũng tác động có hiệu quả chống lại các tế The synthetic drugs called quinolones and
ỉluoroquinolones are unusual because they are
bào ung thư đang phân chia nhanh.
active against prokaryotic DNA specitically. These
Các loại thuốc tổng hợp có tên lá quinolon vả
antibacterial
tluoroquinolon lá các loại thuốc không thông thường
vi agents inhibit DNA gyrase, an enzyme
necessary
for correct coiling and uncoiling of replirằng chúng hoạt động chống lại ADN nhân sơ một
cating bacterial DNA; they typically have little effect
cách đặc hiệu. Các tác nhân kháng khuẩn này ức chế
ADN gyraza, một enzim cán thiết cho sự xoắn và ôn
nhả eukaryotes or viruses. Ciproíloxacin is a
xoắn chính xác ADN của vi khuẩn đang được sao quinolone drug thát is prescribed for respiratory and
urinary tract infections as well as for suspected
chép; chúng thường gây hiệu quả yếu lên các sinh vật
nhân chuẩn hoặc các virut. Xiprodoxaxin là một loạicases of anthrax.
thuốc quinonlon được kê cho các bệnh nhiễm trùngother antimicrobial agents tunction by bindi
and inhibiting the action of RNA polymerases during
đường hô hấp và đường niệu cũng như cho các trường

the synthesis of RNA tròm a DNA template. Several
hợp nghi ngờ mắc bệnh than.
Các tác nhân kháng vi sinh vật khác hoạt động drugs, including rtiampin, bind more readily to
prokaryotic RNA polymerase than to eukaryotic RNA
bằng việc ức chế hoạt động của cắc ARN polimerază
polymerase; as a result, riíampin is more toxic to
trong sự tổng hợp ARN từ khuôn ADN. Một vài loại
prokaryotes
than to their eukaryotic hosts. Riíampin
thuốc, trong đó có riíampin, liên kết dễ dàng với AR
N
is used primarily against Mycobacterium tuberculosis
polimeraza nhân sơ hơn là với ARN polimeraza nhân
chuẩn; kết quả là riíampin độc với sinh vật nhãn sơand other pathogens thát metabolize slowly and thus
less susceptible
to antixnicrobials
targeting
binds
to the DNA of
Mycobacterium
hơn là với các vật chủ nhân chuẩn cua chúng. areClofazimine
active
metabolic
processes
and
protein
synthesis.
leprae,
the
causative

agent
of
leprosy,
and prevents
Rifampin được sử dụng chủ yếu để chống lại
normal
replication and transcription. ít is also used to
Mycobacterium tuberculosis và các tác nhân
gây bệnh
khác có quá trình trao đổi chất diễn ra chậm vầ dotreat
vậytuberculosis and other mycobađerial intections.
ít mẫn cảm hơn với các tác nhân kháng vi sinh vật
oi virus attachment
nhằm vào các quá trinh trao đổi chất điên ra mạnhPrevention
và
vào sự tổng hợp protein.
Many pathogens, particularly viruses, must
Clofazimin liên kết với ADN của Mycobacterium
to their host's cells vía the chemical interaction
leprae. tác nhân gây bệnh hủi, và ngăn ngừa sự between
sao
attachment proteins ôn the pathogen and
chép và phiên mã binh thường. Nó cũng được sử dụng
complementary receptor proteins ôn a host cell.
để điêu trị bệnh lao và các bệnh nhiễm trùng khácAttachment
do
of viruses can be blocked by peptide and
Mycobacterium gây ra.
sugar analogs of either attachment or receptor
6.2.7. Ngăn ngừa sự gắn của virut

Nhiêu tác nhân gây bệnh, đặc biệt lả các virut,
phải gắn vào các tế bào vật chủ nhờ mối tương quan
hóa học giữa các protein gắn nằm trên tác nhân gây
bệnh vá các protein thụ thể bổ sung nằm trên tế bào
vật
cácvàvirut
có thể
bị phon
g tỏa
các
chấtchủ.
tươngSựtựgắn
peptit
tương
tự đường
của
cácbằng
protein


20

Chương Sâu • Khống chế sinh trưởng cùa ¥l sinh »ật

thụ thể hoặc protein gắn. Khi các vị tri này bị phongproteins.
tỏa When these sites are blocked by analogs
bởi các chất tương tự, vimt không thể gắn cũng không
viruses can neither attach to nor enter their host cells.
thể xâm nhập vào tế bào vật chủ của chúng. ViệcThsử
e use of such substances, called attachmen!

dụng các chất như vậy dược gọi lá các chất đối khàng
antagonists, is still in the developmental stage. For
hăp phụ, vẫn còn đang nằm trong giai đoạn phátexample,
triển small peptide chains tròm HIV attachment
Chẳng hạn, các chuỗi peptit ngan từ các pratein hấp
proteins may prove eHective át preventing infection
phụ của HIV có thể có hiệu quả trong việc ngăn nbgyừaHIV. Anidone, an antagonist of the receptor of
sự lây nhiễm của HIV. Anỉđon, một tác nhãn khảng
hấp
poliovimses
and some cold viruses, blocks alphụ đối với thụ thể của các polioviait và một số virut
tachment of these viruses and is being evaluated as
gây cảm lạnh đang được đánh giá như mót chất cànatrở
deterrent toconsiderations
intections.
Clinical
in prescribing
lây nhiễm.
antimicrobial
drugs
Những sự lưu ý vế lâm sàng trong khi kê đơn các
Even though antibiotics are produced commonly
loại thuốc kháng vi sinh vật
b
y
Mặc dù các chất kháng sinh thường được tạo raởmany fungi and bacteria, most of these chemicals
are nót effective for treating diseases because they
nhiêu loại nấm và vi khuẩn, song hấu hết các hóa chất
này không có hiệu quả trong việc điêu trị các bệnharevì toxic to humans and animals, aretaoexpensive,
chúng độc đối với người và động vật, quá đắt và are

chỉ produced in minute quantities, or lack potency.
T
he ideal antimicrobial agent to treat an iníection or
được sản xuất với những số lượng nhỏ hoặc kém hiệu
lực. Tác nhân kháng vi sinh vật lý tưỏng để điêu trịdisease
một would be one thát is:
• readily available
bệnh nhiễm trùng phải lá một tác nhân:
• inexpensive
• thu nhận dê dàng
• chemically stable (so thát Ít can be transported
Tẻ
• bén vé mặt hóa học (do vậy dễ vận chuyển vả bảoeasily and stored for long periods of time)
• easily administered
quản được trong thời gian dài)
• nontoxic and nonallergenic
• dễ đưa vào cơ thể
•
selectively toxic against a wide range of
• không dộc và không gây dị ứng
• có tính độc chọn lọc chống lại một phạm vi rộngpathogens
No antimicrobial agent has all of these qualities,
các tác nhân gây bệnh.
so
Không có một tác nhân kháng vi sinh vật nào có doctors and medical laboratory technicians must
được tất cả các tính chất trên, do vậy các bác sĩ váevaluate
các antimicrobials with respect to several
the range of pathogens against whicti
kỹ thuật viên các phỏng thí nghiệm y học phải đánhcharacteristics:
giá

they
are
effective,
called their spectrum of action;
các tác nhân kháng vi sinh vật vé một số đặc tính:
their
efficacy,
including
the dosages required to be
phạm vi các tác nhân gây bệnh mà chúng chống lại có
effective;
the
routes
they
can be adrninistered; and
Spectrum
of
action
hiệu quả, được gọi là phổ tác dụng của chúng; tính hiệu
their
overall
saíetyand
the
side
effects they produce.
quả của chúng kể cả liêu lượng cần thiết để gây hiệu
The
number ofofthese
different
kinds

of pathogens
W
e
considereach
characteristics
of microbial
quả; các con đường đưa chúng váo cơ thể; tính an toàn
drug
acts
against
is
k
n
o
w
n
as
its
spectrum
of action
in the following sections
nói chung và các tác dụng phụ chúng có thể gâyagents
ra. thát
drugs
work against only a few kinds ũf
Chúng ta sẽ xem xét từng đặc điểm này của các pathogens
tấc
are narrow-spectrum drugs, vvhereas
nhân kháng vi sinh vật trong các phán sau đây.
ỉhose thát are effective against many different kinds

6.2.8. Phổ tác dụng
of pathogens are broad-spectrum drugs. For
Con số các loại lác nhân gây bệnh khác nhau mà
một loại thuốc có tác dụng chống lại dược gọi là phổ
tác dụng của nó; các loại thuốc chỉ chống lại một vài
loại tác nhân gây bệnh là các thuốc có phố hẹp, trong
khi các loại thuốc chống lại hiệu quả nhiều loại tác
nhân gây bệnh khác nhau là loại thuốc có phổ rộng.
t


Giáo trinh vi sinh vật học - Lý thuyết tà bài tập giải sàn

21

Chẳng hạn, vi erítromixin hoạt động chống lại các viinstance, because erythromycin acts against Gramkhuân Gram âm, Gram dương, các Chlamydia vá
các bacteria, Gram-positive bacteria, and
negative
rickettsia, nên nó được coi là một chất kháng sinh phố
chlamydias andrickettsias,Ít is considered a broadrộng. Ngược lại, penixilin không thể xâm nhập dễ dàng
spectrum antibiotic. In contrast, penicillin cannot
qua màng ngoài của các vi khuẩn Gram âm dể đạteasily
tới penetrate the outer membranes of Gramvà ngăn ngừa sự tổng hợp thành tế bào chứa negative bacteria to reach and prevent the tormation
peptidoglican của chúng" do đó hiệu quả của chúngof their peptidoglycan cell walls, so its efficacy is
chủ yếu giới hạnỏ các vi khuẩn Gram dương; như vậy
largely limited to Gram-positive bacteria; thus
penixilin có một phổ tác dụng hẹp hơn so vén penicillin has a narrovver spectrum of action than
erithromixin là chất kháng sinh hoạt động chống lại erythromycin,
sự
which acts against protein synthesis.

tổng hợp protein.
The use of broad-spectrum antimicrobials is
Việc sử dụng các tác nhân kháng vi sinh vật phổ
always as desirable as Ít might seem. Besides killing
rộng không phải lá điếu luôn luôn được mong muốnpathogens, broad-spectrum antimicrobials can also
như người ta vẫn tưởng. Ngoài việc giết chết các tác
open the door to serious secondary iníections by
nhân dây bệnh, các tác nhân phổ rộng cũng có thểtransient
mở pathogens or superinfections by members
đường cho những sự nhiêm trùng thứ cấp nghiêm trọng
of the normal microbiota unaffected by the
bởi các tác nhân gãy bệnh quá độ hoặc những sựantimicrobial.
bội
This results because the killing of nornhiễm bởi các thành phần của khu hệ vi sinh vật mal
binhmicrobiota reduces microbial antagonism, the
thường không bị tác động bôi các tác nhân kháng vicompetition betvveen normal microbes and pathogens
sinh vật. Điêu này xảy ra vi rằng sự giết chết khu for
hệ vi
nutrients and space thát reiníorces the body's
sinh vật binh thưởng sẽ lầm giảm năng lực đói
detense by limiting the ability of pathogens to
khàngcủa vi sinh vật, làm giảm sự cạnh tranhcolonize
giữa các
the skin and mucous membranes. Thus a
vi sinh vật binh thường với các tác nhân vé các chất
woman using erythromycin to treat strep throat (a
dinh dưỡng và không gian giúp củng cồ khả năng bacterial
bảo disease) could develop vaginítis resulting
vệ của cơ thể bằng việc hạn chế khả năng của cáctròm
tác the excessive growth of Candida albicans, a

nhân gây bệnh định cư trên da và các niêm mạc. V
í dụ thát is unaffected by erythromycin and is freed
yeast
như, một phụ nữ sử dụng eritromixin để điếu trị vifrom
êm microbial antagonism when an antibiotic kills
họng (một bệnh do vi khuẩn gây ra), có thể bị bệnh
Efficacy
normal
bacteria in the vagina.
viêm âm đạo do sự phất triển mạnh của Candida
To effectively treat infectous diseases, phy
albicans, một loại nấm men không bị ảnh hưởng bởi
must know vvhich antimicrobial agent is most
eritromixin và được giải phóng khỏi sự đối kháng vi sinh
effective against a particular pathogen. To ascertain
vật khi một chất kháng sinh đã giết chết các vi khuẩn
the efficacy of antimicrobials, rnicrobiologists
binh thường của âm đạo.
conduct a variety of tests, including diffusion
6.2.9. Hiệu quả tác dụng
susceptibility tests, the minimum inhibitory conĐể điều trị có hiệu quả các bệnh nhiễm trùng, các
centration test, and the minimum bacteriocidal
bác sĩ phải biết tác nhân kháng vi sinh vật nào chóng
concentration test.
lại hiệu quả nhất một tác nhân gây bệnh nào. Để đánh
DiHusìon susceptibilìty test
giá hiệu quả của các tác nhân kháng vi sinh vật, các
Diffusion susceptibility tests, also known as
nhả vi sinh vật học tiến hành hàng loạt các phép thử
Kirby-Bauer tests, are a variation of the disk-diữusi

bao gồm các phép thử tính mẫn cam nhờ khuếch tán,
method of determining the effectiveness of
phép thử xác định nóng độ ức chế tối thiểu và phép
thử xác định nồng độ diệt khuẩn tối thiểu.
Phép thừ tinh mẫn cảm nhờ khuếch tàn
tác phép thử tính mẫn cảm nhờ khuếch tán cũng
được gọi là phép thử Kirby-Bauer, lá một phương pháp
dùng nhiêu đĩa khuếch tán để xác định tính hiệu quả


22

Chuông Sâu • Khống chế sinh tniởng của »mmifạ

của các chất diệt khuẩn. Phép thử này đơn giản, disiníectants. Diffusíon susceptibility tests, vvhich are
không đắt và được sử dụng rộng rãi, bao gốm sựsimple,
cây inexpensive, and widely used, involve
vào một đĩa Petri một số lượng như nhau theo quy uniformly
đĩnh
inoculating a Petri plate witti a
các tác nhân gây bệnh cấn quan tâm. Sau đó, cácstandardized
đĩa
amount of the pathogen in questiongiấy nhỏ chứa nóng độ tiêu chuẩn các loại thuốc cán
Then small disks of paper containing standard
thử sẽ được đặt có định lên bé mặt đĩa. Đĩa được ủconcentrations
ấm
of the drugs to be tested are Brmly
vầ các vi khuẩn sẽ sinh trưởng và sinh sảnở khắp arranged
nơi
ôn the surtace of the plate. The plate is

trừ những chỗ thuốc kháng vi sinh vật có thể khuếch
incubated, and the bacteria grow and reproduce
tán tới. Sau khi ủ, đĩa sẽ được kiểm tra vé sự cóeveryvvhere
mặt
bút the areas where an effective
hay không của một vùng ức chế - đó là một vùngantimicrobial drug diffuses through the agar. After
trong suốt bao quanh đĩa giấy, nơi vi sinh vật không
incubation, the plates are examined for the presence
sinh trưởng được. Số đo của vùng ức chế có thểofxác
a zone of inhibition - thát is, a clear area
định được qua đường kinh của vùng trong suốt (tính
surrounding the disk where the microbe does nót. A
bang mm).
zone of inhibition is measured as the diameter of the
Nói chung, vùng ức chế càng lớn thi thuốc
clearcâng
region.có
hiệu quả mặc dù kích thước của vỏng cũng phụ thuộcGenerally, the larger the zone of inhibition, the
vào tốc độ khuếch tán của tác nhân kháng vi sinh m
vậtore- effective thát drug is, though the size of the
thuốc có trọng lượng phân tử thấp hon thường khuếch
zone also depends ôn the rate of diffusion of the
tán nhanh hơn so với các loại thuốc có trọng lượngantimicrobial agent-lower-molecular-weight drugs
phân tử cao hơn. Kích thước của vòng ức che cógenerally
thể diffuse more quickly than those with higher
so sánh với một bảng tiêu chuẩn đùng cho loại thuốc
molecular weights. The size of a zone of inhibitson
đó.
can be compared to a standard table for thát
Phép thử tính mẫn cảm nhở khuếch tán cho phép

particular
Somedrug.
times Ít is nót possible to conduct a Kirbycác nhà khoa học phân loại các tác nhân gây bệnh BaDiffusion
susceptibility
tests
enable
uer or other
susceptibility
test,
eitherscientists
becausetoof a
thành ba mức độ: mẫn cảm, trung gian, hoặc
đểofkháng
classiíy
pathogens
susceptible,
lack
time or anasinability
to accessintermediate,
the bacteria (in or
với mỗi loại thuốc.
resistant
each dmfor
g instance). How could a
an inner eartointection,
Đôi khi người ta không thể tiến hành phépphysician
thừ select an appropriate therapeutic agent in
Kirby-Bauer hoặc một phép thử tính mẫn cảm khác such
do cases?
thiếu thời pian hoặc không có khả năng thu dược viOnce scientists identity an effective antimicr

khuẩn (chang hạn, trong bệnh nhiễm trùng tai trong).
agent, they quantitatively express its potency as a
Bằng cách nào một bác sĩ có thể lựa chọn một tácminimum inhibitory concentration (MIC). As the
nhãn điêu trị thích hợp trong những trường hợp nhưname suggests, the MIC is the smallest amount of
vậy?
the drug thát will inhibit growth and reproduction of
Một khi các nhà khoa học xác định được một tác
the pathogen.
nhân kháng vi sinh vật có hiệu quả thi họ sẽ biểuMinimum
thị
Inhibitory Concentratbn (MIC) Test
hiệu lực của nó dưới dạng nồng độ ức chế tối thiểuThe MIC is often determined vía a broth dilution
(MIC). Như tên gọi đã chỉ ra MỈC là lượng thuốc test,
nhỏ in which a standardized amount of bacteria is
nhất có khả năng ức chế sinh trưởng và sinh sản added
của to serial dilutions of antimicrobial agents in
tác nhân gây bệnh.
tubes or wells containing brath. Afler incubation,
Phép thử xấc định nông độ ức ché tối thiểu
turbidity (cloudiness) indicates bacterial grawth; lack
Phép thử này thường được xác định bằng một ofsựturbidity indicates thát the bacteria were either
pha loãng môi trường dịch thể, ở dó một lượng vi
khuẩn tiêu chuẩn được đưa vào một dãy các độ pha
loãng tác nhân kháng vi sinh vật trang cácống nghiệm
hoặc trong các giếng chứa môi trường. Sau khi ủ, độ
đục sẽ chỉ ra sự sinh trường của vi khuẩn; thiếu độ đục


Giáo trinh vi sinh vật học - lý thuyết nà nai tập giải sẩn

23

chỉ ra rằng vi khuẩn bị ức chế hoặc bị giết chết bởiinhibited
tác or killed by the antimicrobial agent.
nhãn khẳng vi sinh vật.
There are many benetits of dilution tests ov
Các phép thử pha loãng có nhiêu ưu thế hơn các
diffusion tests. For instance, many dilution tests can
phép thử khuếch tán. Chẳng hạn, nhiêu phép thử pha
be conducted simultaneously in wells, and the entire
loãng có thể được tiến hành đóng thời trong giếng và
process can be automated, with turbidity measured
toàn bộ quá trinh có thể được tự động hóa với việc đo
by special scanners connected to computers.
độ đục bằng các máy quét đặc hiệu được nối với các
Another test thát đetermines minimum inhibito
máy diện toán.
concentration combines aspects of an MIC test and a
Một phép thử khác dùng dể xác định nồng độ ức
diffusion susceptibility test, This test, called an Etest,
chếtóithiểu kết hợp trạng thái của phép thử MIC với
involves placing a plastic strip containing a gradient
phép thử khuếch tán. Phép thử này được gọi là Etest,
of the antimicrobial agent being tested ôn a plate
bao gôm sự đặt một dải chất dẻo chứa một građien tác
unìtormly inoculated with the organism of interest.
nhân kháng vi sinh vặt cán thử lèn một đĩa đã chứa vi
After incubation, an elliptical zone of inhibition
sinh vật kiểm định đã được gạt đồng nhất. Sau khi ủ,
indicates antimicrobial activity, and the minimum

một vùng ức chế hình elip chỉ ra hoạt tính kháng vi sinh
inhibitory concentration can be noted where the zone
vật và nồng độ ức chế tối thiểu có thể được ghi nhận
of inhibition intersects a scale printed ôn the strip.
tại vùng ức chế cắt phán in đậm nằm trên dải.
The advantage of an Etest over a standard
Ưu điểm của phép thử Etest so với phép thử khuếch
diffusion susceptibility test is thát only a single plate
tán tiêu chuẩn nằmở chỗ chỉ cắn cấy một đĩa duy nhất
need be inoculated to determine both susceptibility
để xác định cả tinh mẫn cảm lẫnMIC
MIC
and MIC
Có sinh trưởng
Không sinh trưỏng
No
Grcnvth
Grovvth

0 .12 .25 .5

\J
KJ IV-/ v»/ v»/ v»/ Ky
1 2 4 8 16 32 64 128
Incrcising ditutìon oi drug
Độ pha loãng cùa thuốc tăng dần

Figure 2. Nóng độ ức chế tói thiểu,
phép thử trong dãyống nghiiệm

[Minimum inhibitory concentration
(MIC) test in test tubes]
[From Prescott, Lansing M,
Harley, John p, Klein.
DonaldA, 2005.
Microbiology. Sixth Edition,
Me Gravv-Hilll


24

Chuôm sâu - Khống chế sinh nường của ti anh lật
MBC

m m m m wg» *m vại JSL13, JS2, JH 23,
TBB Br Sa QB sSSì ĩmĩỉ ĩSSì ĩ s n &3T
I Moi I ! S i

0 .12 .25 .5

1

Ky
2

4

8

16 32 64 128

V
L

U

Figure 3. Nóng độ diệt khuẩn tói thiểu [Minimum bactericidal concentration (MBC)]
[From Prescott, Lansing M, Harley, John p, Klein, Donald A, 2005. Microbiology, Sixth
Edition, Me Graw-Hill]

Phép thử nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC)
Minimum bacterìcidal concentration (MBC) tes
Phép thử nóng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) là sựAn extension oi the MIC test is a minimum
mở rộng của phép thử MIC. Trong một phép thử M
BC
bactericidal
concentration (MBC) test. In an MBC
các mẫu được lây ở cácống nghiệm MIC ừong suốttest, samples taken tròm clear MIC tubes (or
(hoặc trong một phương pháp khác được lấy từ cácalternatively, from zones of inhibition tròm a series of
vùng ức chế của một loạt các phép thử khuếch tán)diffusion susceptibility tests) are transíerred to plates
được chuyển sang các đĩa chứa một mõi trường sinh
containing a drug-free growth medium, The
trưởng không chứa thuốc. Sự xuất hiện của sinh trưởng
appearance oi bacterial grovvth in these subcultures
vi khuẩn trong cácống giống bậc hai này sau thời gian
after appropriate incubation indicates thát át least
ủ thích hợp chỉ ra rằng ít nhất một số tế bào vi khuẩn
some bacterial cells survived thát concentration of
đã vượt qua được nồng độ này của loại thuốc khángtheviantimicrobial dmg and were able to grow and
sinh vật và có khả năng sinh trưởng và sinh sản khimultiply once placed in a drug-free medium. Any
dược dưa vào mối trường không có thuốc. Bất kỳ nồng

drug concentration át which growth occurs in
độ thuốc nào mà ở dó sinh trưởng diễn ra trong ống
subculture is bacleriostatic, nót bactericidal, for thá
giống bậc hai đêu chì là ức khuẩn mà không phảibacterium.
là
The lowest concentration of drug for
diệt khuẩn đối với vi khuẩn đó. Nồng độ thuốc thấp
whinhất
ch no growth occurs in the subcultures is the
mà sinh trưởng không diên ra trong cácống giống bậc
minimum bactericidal concentration (MBC).
hai được gọi là nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC).


Giáo trinh vi sinh vật họe - Lý thuyết và hai táp giải sẵn
6.2.10. Các con đường đưa thuốc vào cơ thể

25

Routes of administration

An adequate
amount of an antimicrobial ag
Một sổ lượng đáy đủ một loại tác nhân kháng
vi
ust reach a site of iníection if Ít is to be ettective.
sinh vật phải đạt tới VỊ tri nhiêm trùng nếu nó muốnm
gây
hiệu quả. Đối với sự nhiễm trừng bèn ngoài như là For external intections such as athlete's foot, drugs
an be applied directly. This is knovvn as topical or

bệnh nấm kẽ, thuốc có thể được bôi trực tiếp. Việc cnày
được gọi là sự sử dụng tại chỗ. Đối với những sự toca/ administration. For intemal iníections, drugs
can be administered orally, intramuscularly (IM), or
nhiêm trùng bên trong, thuốc có thể được uống, tiêm
intravenously
(IV). Each route has advantages and
vào co hoặc tĩnh mạch. Mói con đường có ưu điểm
và
disadvantages.
nhược điểm của nó.
Mặc dù con đường uống là đơn giản nhất (không Even though the oral route is simplest (ít requires
no needles and is self-administered), the doig
đồi hỏi kim tiêm và người bệnh tự uống lấy), song nồng
Ít achieves are lower than occur vía
độ thuốc mà nó đạt được thường thấp hơn các coconcentrations
n
other routes of adininistration. Further, because
đường khác. Hơn nữa, vi rằng các bệnh nhân không
patients need nót rely ôn a health care provider to
cán phải dựa vào những người kê đơn để uống thuốc
administer the drug properly, they do nót always
một cách chinh xác cho nên họ không luôn luôn tuân
follow prescribed timetables for taking oral
theo thời gian biểu được kê đơn.
Con đường tiêm vào cơ nhở một mũi tiêm dướimedications.
da
cho phép thuốc khuếch tán từ từ vào nhiêu mạch máuLM administration vía a hypodermic needle
allovvs a drug to diffuse slotoly into the manỵ blood
bên trang mổ cơ nhưng nồng độ của thuốc trong máu
không bao giờ cao như nóng độ đạt được trong vessels vvithin muscle tissue, bút the concentration of

phương pháp tiêm tĩnh mạch, phương pháp này đưathe drug in the blood is never as high as thát
achieved by IV administration, vvhich delivers the
thuốc trực tiếp vào mạch máu nhờ kim hoặcống thông
(một Ống bằng chất dẻo hoặc cao su). Mặc dù drug
theo directly into the bloodstream through either a
needle
conBên
đường
tĩnh
mạch
lượng
thuốc
trong
máu
lúc
đẩu
cạnh con đường đưa thuốc vào cơ thể, các bác or a catheter (a plastic or rubber tube). Even
though
rất
c
a
o
độ nhân
giảm nkháng
hanh vi
vi sinh
gan vật
và sẽ
thậnđược
sẽ the amount of the drug in the blood is initially

sĩ phải xesong
m xétnồng
các tác
very
loại
thuốc
khỏi
hệ
tuần
hoàn
trừ
khi
thuốc
được
đưa
phân bố tới các mô nhiễm trùng nhờ máu như thế nào. high for the IV route, the concentration rapidly
diminishes as the liver and kidneys remove the drug
vào liênhạn,
tục.một tác nhãn bị loại nhanh khỏi máu bồi
Chẳng
tròm the circulation, unless the drug is continuously
thận có thể là loại thuốc được lựa chọn cho sự nhiễm
trùng báng quang song sẽ không thể được chọn lựaadministered.
để
điêu trị bệnh nhiễm trùng của tim. Cuối cùng, vi rằng In ađdition to route of administration, physicians
các mạch máu trong não, tủy sống và mắt gán nhưmust consider how antimicrobial agents will be
to iníected tissues by the blood. For
không thấm đối với nhiêu tác nhân kháng vi sinh vậtdistributed
(do
example,

an
agent removed rapiđly tròm the blood by
cái gọi là hàng rào máu - não) cho nên những sự nhiễm
the
kidneys
might
be the drug of choice for a bladder
trùng trong các cơ quan này thường rất khó điêu trị.
6.2.11. Tinh an toàn và các tác dụng phụiníection bút would nót be chosen to treat an intection
Một trạng thái khác của hóa trị liệu mà các bácof sĩthe heart. Finally, given thát blood vessels in the
brain, spinal cord, and eye are almost impermeable to
phải xem xét là khả năng xuất hiện các tác dụng phụ.
y antimicrobial agents (because of the so-called
Có ba nhóm chính - độc tính, dị ứng, và phá vè khm
uan
hệ
blood-brain
barrier), intections in these organs are
vi sinh vật binh thường - mặc dẫu một số tác dụng phụ
often
difficult
to treat.
có thể là lành tính.
Safety and side effects
Another aspect of chemotherapy thát physicians
must consider is the possibility of side effects. These
fall into three main categories - toxicity. allergies, and
disruption of normal microbiota - though some side
effects are benign.