Vì sao kháng sinh chỉ diệt được vi khuẩn mà không diệt được virus?

Việc lạm dụng thuốc kháng sinh đang dẫn đến một cuộc khủng hoảng trên quy mô toàn cầu, khi ngày càng có nhiều chủng vi khuẩn trở nên kháng thuốc. Một trong số những hành động lạm dụng kháng sinh phổ biến nhất là sử dụng nó để điều trị cảm cúm.

Giờ đây, bạn có thể biết rằng kháng sinh chỉ có hiệu quả với vi khuẩn, chứ không phải virus cảm cúm. Nhưng tại sao lại lại như vậy? Lí do nào mà những viên “thần dược” thất bại trong việc trị bệnh gây ra bởi virus? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu điều này qua chuyến phiêu lưu vào bên trong cơ thể cùng tiến sĩ Daniel A. Frank, một bác sĩ nội khoa đến từ Trung tâm y học thực hành MedNorthwest, Hoa Kỳ.

Đi tìm những con virus

Tại sao kháng sinh không hiệu quả với virus

Khi còn là một cậu bé, một trong những bộ phim hoạt hình yêu thích của tôi là “Cuộc phiêu lưu vào không gian bên trong cơ thể”. Trong đó, bạn sẽ bước lên một con tàu mà có thể thu nhỏ đến kích thước một phân tử. Một cuộc phiêu lưu tuyệt vời mở ra khi chúng ta đi vào không gian sinh học bên trong cơ thể.

Bây giờ, tôi có thể sử dụng một ý tưởng tương tự để giải thích cho bạn: tại sao thuốc kháng sinh không làm việc với virus. Hãy cùng bước lên tàu và hạ cánh vào bên trong mũi của một ai đó.

Khi con tàu thu nhỏ đến thích thước khoảng vài mm, bạn đã có thể dễ dàng đứng trong mũi của một người trưởng thành. Lúc này, những sợi lông mũi là rất lớn và bạn sẽ cần một cái nút tai để tránh những âm thanh ồn ào trong đầu anh ta.

Tiếp tục thu nhỏ xuống, bạn sẽ thấy các mô bên trong mũi không hề là một tấm phẳng đồng nhất và mịn màng. Chúng được xếp lại từ hàng ngàn tế bào san sát nhau như những viên gạch nhấp nhô. Những tế bào này chính là mục tiêu tấn công của virus cảm lạnh thông thường.

Khi đạt đến cấp độ nhỏ hơn nữa, bạn sẽ nhìn thấy hàng tá vi khuẩn đang tồn tại trên các tế bào. Tuy nhiên, hầu hết các vi khuẩn này hiền lành và vô tội. Một số đang bơi xung quanh niêm mạc mũi với một cái đuôi hình roi, số khác chỉ di chuyển lân cận tại chỗ. Thậm chí, trong số đó có những loại vi khuẩn rất tốt, làm nhiệm vụ ngăn chặn vi khuẩn có hại sinh sôi trong mũi bạn.

Hàng tá vi khuẩn sống trên các tế bào bên trong mũi bạn

Hãy quan sát kỹ những con vi khuẩn, bạn có thể thấy chúng đang sống. Chúng di chuyển, chúng sinh sản, ăn đường và nhả ra khí. Nhưng ngay khi bạn phun vào mũi một loại kháng sinh, chúng sẽ chết.

Bây giờ, hãy đi tìm dấu vết của những con virus, bạn phải tiếp tục thu nhỏ mình xuống. Đến mức độ bạn có thể nhận ra một số tế bào lót trong mũi trông có vẻ bất thường. Chúng có những vết rách trên bề mặt.

Lúc này, bạn chưa thể biết lí do tại sao đâu. Cho đến khi bạn đã đủ nhỏ để nhìn vào bên trong tế bào, lúc này những con virus mới hiện ra trước mắt. Chúng chính là hàng ngàn những hạt nhỏ đang chảy ra từ vết nứt của tế bào.

Kháng sinh không thể tiêu diệt virus vì chúng không hề sống

Các nhà khoa học đôi khi tranh luận về vấn đề liệu virus còn sống hay không. Câu trả lời là chúng không sống.

Hãy tưởng tượng, chúng ta có thể cảm nhận thấy dấu hiệu của sự sống từ một tế bào của con người hoặc vi khuẩn. Các quá trình sinh hóa gây ra những tiếng ồn ào, như động cơ của các tàu vũ trụ trong phim khoa học viễn tưởng. Các phản ứng xảy ra phía trong của tế bào và vi khuẩn chứng minh cho việc chúng đang tiêu thụ năng lượng.

Kháng sinh không thể tiêu diệt virus vì chúng không hề sống

Nhưng đối với virus, bạn sẽ nhìn thấy chúng như những con tàu chết, im lìm, đóng băng và không hoạt động. Virus không di chuyển chủ động, chúng không cho thấy bất kỳ dấu hiệu nào của sự sống. Chúng không ăn uống, không hít thở và không có phản ứng hóa học nào diễn ra cả.

Thuốc kháng sinh tiêu diệt vi khuẩn bằng cách tấn công các quá trình sống của chúng. Mục tiêu của việc phát triển thuốc kháng sinh là tìm ra chất có thể gây rối loạn phản ứng hóa học của vi khuẩn mà không làm hại các tế bào của con người.

Ví dụ như penicilin chống lại sự hình thành của thành tế bào ở vi khuẩn, nhưng không ảnh hưởng đến tế bào con người. Tế bào con người không có thành vì chúng ta có các màng tế bào. Ciprofloxacin khiến cho DNA của vi khuẩn không thể phân chia, nhưng không có tác dụng trên DNA của con người.

Nhưng đối với virus, nếu không có hoạt động nào của sự sống được diễn ra, nếu không có phản ứng hóa học nào được tiến hành, kháng sinh không thể làm bất cứ điều gì.

Virus gây bệnh như thế nào?

Virus trên cơ thể con người giống như người anh em của nó trên máy tính, chỉ đơn giản là tập hợp lệnh chỉ dẫn lưu trữ trên DNA hoặc RNA, thay vì các đoạn code. Các DNA và RNA được bao bọc bởi một lớp vỏ protein bảo vệ.

Khi virus tiếp cận và gắn vào tế bào con người, chúng truyền vào bên trong tế bào một sợi ngắn DNA hoặc RNA. Quá trình này giống như bằng cách nào đó, các DNA đã đi qua được cửa an ninh của sân bay.

Về lý thuyết khi một người lọt qua được cửa an ninh, anh ta được tính là một người tốt. Tế bào con người cũng vậy, chúng coi các DNA ngoại lại này là hiền lành và cơ chế miễn dịch không hoạt động. Cơ thể con người, cùng với hệ miễn dịch, rất giỏi trong việc tấn công các đối tượng ngoại lai khi chúng ở bên ngoài, nhưng một khi đã vào bên trong tế bào, điều tệ hại là chúng được để cho yên ổn.

Tế bào con người lúc này nhận DNA từ virus và bắt đầu làm theo các lệnh hướng dẫn trên đó. Các hướng dẫn này ra lệnh cho tế bào tổng hợp các bản sao của virus và dành tất cả năng lượng chỉ để làm việc này. Chẳng bao lâu, phía bên trong tế bào chứa hàng trăm, nếu không muốn nói đến mức hàng ngàn virus được sao chép. Các virus phá vỡ tế bào và bắt đầu “gõ cửa” các tế bào khác.

Virus giết chết các tế bào như thế nào?

Tuy nhiên, khi virus được giải phóng, hệ thống miễn dịch bắt đầu nhận diện chúng và hoạt động. Những con virus không sống, vì vậy, chúng thụ động, trơ và không chạy trốn. Chỉ có hệ miễn dịch tấn công virus và kháng sinh đơn giản là đứng nhìn điều đó diễn ra vì chúng không tìm thấy mục tiêu sống.

Nếu việc tấn công của hệ miễn dịch là hiệu quả, virus bị giết chết, bạn sẽ khỏi bệnh. Nếu không, chúng sẽ tiếp tục lây lan và phá hủy các tế bào khác. Ở con người, khi có một số lượng tế bào chết nhất định, cơ thể bắt đầu chịu tác động. Bạn có thể bị bệnh hoặc thậm chí tử vong nếu không được điều trị.

Nếu kháng sinh là vô dụng, con người đối phó với virus như thế nào?

Trong khi kháng sinh là vô dụng với virus, con người có một cách tiếp cận tốt hơn là vắc-xin. Vắc-xin có thể ngăn chặn cơ thể bị bệnh bởi nhiễm virus. Một mũi tiêm chứa hàng triệu hạt virus được giảm độc tính, hoặc chỉ gồm bộ phận của nó được đưa vào cơ thể. Hệ miễn dịch sau đó có thể nhận diện, tấn công và tiêu diệt chúng một cách dễ dàng.

Quá trình này giống như một lần tập trận, để khi những con virus thực sự đến, hệ miễn dịch chỉ cần lặp lại đúng những kinh nghiệm mà chúng đã học được để bảo vệ sự khỏe mạnh cho cơ thể.

Một phương pháp khác để chiến đấu với virus là các loại thuốc chống virus. Tất nhiên, chúng không được gọi là kháng sinh. Hãy lấy một ví dụ về virus cúm, chúng rất giỏi trong việc thâm nhập vào bên trong tế bào và ra lệnh sản xuất ra các bản sao.

Tuy nhiên, virus cúm phá vỡ tế bào theo một cơ chế rất riêng. Thay vì sản xuất một số lượng bản sao khổng lồ để làm nổ tế bào, virus cúm đục một lỗ trên màng tế bào để thoát ra ngoài. Chúng mang một enzyme đặc biệt được gọi là neuraminidase, làm công việc khoan thủng màng tế bào.

Hiểu được cơ chế này, con người điều chế ra thuốc Tamiflu. Các phân tử nhỏ hơn của Tamiflu bám vào các khối neuraminidase và làm bất hoạt chúng trong việc xuyên thủng màng tế bào. Từ đó, các virus mới bị giam giữ trong tế bào và không thể lây lan ra khỏi các tế bào khác.

Tamiflu khiến virus cúm không thể thoát ra ngoài tế bào để lây lan

Dựa trên cơ chế này, bạn có thể thấy rõ ràng một loại thuốc chống virus như Tamiflu chỉ hoạt động trên những virus có hành vi sinh học nhất định. Nó vô dụng đối với chống lại các loại virus khác không phải cúm. Đây là điều khác biệt lớn giữa kháng sinh và thuốc chống virus. Thông thường, một loại kháng sinh hiệu quả trên rất nhiều chủng vi khuẩn khác nhau.

Điều gì xảy ra khi bạn uống kháng sinh trong khi bị cảm cúm?

Bây giờ hãy trở lại bên trong mũi của một anh chàng bị cảm cúm. Điều này gây ra bởi một loại virus có tên rhinovirus. Chúng đã tấn công hàng ngàn tế bào lót trong mũi. Tất cả các tế bào này bây giờ đã được huy động năng lượng chỉ để tổng hợp và sản sinh virus. Khi tế bào chứa đủ các virus, chúng sẽ đâm thủng màng tế bào và ào ạt đổ ra ngoài. Khi bệnh nhân hắt hơi, hàng trăm ngàn con virus sẽ phát tán vào không khí.

Lúc này, anh ta nghĩ rằng mình cần một liều kháng sinh. Và loại thuốc hay bị lạm dụng trong trường hợp này nhất là azithromycin, bởi chúng không cần kê theo toa của bác sĩ. Azithromycin là một phân tử đặc biệt. Chúng đi vào bên trong cơ thể vi khuẩn và tìm đến nơi protein được tổng hợp.

Nó liên kết với các cơ quan làm nhiệm vụ tạo ra protein và ngăn chặn quá trình này. Vi khuẩn sau đó không thể tạo ra thứ gì mới, không thể làm thêm bất cứ điều gì và chết dần nếu không có protein.

Các phân tử thuốc Azithromycin nhắm vào mọi loại vi khuẩn có trong mũi, không phân biệt tốt xấu. Nhưng chúng lại để yên cho virus, bởi virus không có cơ quan để tổng hợp protein cho riêng mình. Điều thực sự xảy ra khi bạn điều trị với kháng sinh là các vi khuẩn bị tiêu diệt gọn, còn virus vẫn tiếp tục tồn tại và lây lan.

Tuy nhiên, cảm cúm thông thường sẽ khỏi trong vòng 1 tuần. Nhiều người lầm tưởng đó là tác dụng của kháng sinh. Nhưng không, công lao thuộc về hệ miễn dịch của cơ thể. Ngay khi hệ miễn dịch nhân ra rằng virus là các kẻ xâm lược ngoại lai, các đại thực bào sẽ nuốt và tiêu diệt chúng.

Kết luận

Kháng sinh không có tác dụng trong điều trị cảm cúm do virus

Nói tóm lại, kháng sinh hiệu quả đối với vi khuẩn, bởi nó có khả năng nhận diện và tấn công vào các quá trình sống của chúng. Virus bản thân không có những quá trình sống như trao đổi chất, tự di chuyển. Vì vậy, kháng sinh không thể nhận diện và tìm thấy mục tiêu tấn công.

Tuy nhiên, cơ thể con người có thể sử dụng hệ miễn dịch để chống lại virus. Vắc-xin sẽ giúp cho hệ miễn dịch nhận diện virus và tiêu diệt chúng. Trong khi đó, một số loại thuốc chống virus cũng được phát triển để điều trị các căn bệnh do nhiễm virus.

Mặc dù vậy, các loại thuốc chống virus chỉ có tác dụng điều trị trên một phổ bệnh học hẹp. Một loại thuốc chống virus chỉ có tác dụng với một số loài virus nhất định, không giống như một loại kháng sinh có thể tiêu diệt rất nhiều loại vi khuẩn khác nhau.

Cuối cùng, một điều cần phải nhắc lại rằng kháng sinh không có tác dụng trong điều trị cảm cúm. Sử dụng kháng sinh trong điều kiện này không những là vô ích, nó còn tiêu diệt các loại vi khuẩn có lợi và khiến các loài vi khuẩn gây hại gia tăng khả năng phát triển để trở nên kháng kháng sinh.

Tham khảo Mednorthwest