Loại kháng sinh đầu tiên tên gì và ai là người phát hiện ra nó?

Loại kháng sinh đầu tiên là gì?

Kháng sinh là những hợp chất có khả năng tiêu diệt hoặc kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn, giúp cơ thể chống lại các đợt nhiễm trùng do vi khuẩn gây ra. Trong lịch sử loài người, loại kháng sinh tự nhiên đầu tiên được phân lập thành công chính là penicillin. Hợp chất này có nguồn gốc từ loài nấm mốc Penicillium notatum, được phát hiện vào năm 1928 bởi nhà khoa học Alexander Fleming tại London, Anh. Penicillin thuộc nhóm kháng sinh beta-lactam, hoạt động bằng cách can thiệp vào quá trình tổng hợp thành tế bào của vi khuẩn, làm tế bào vi khuẩn suy yếu và vỡ ra dưới áp lực thẩm thấu. Phát kiến này không chỉ mở đường cho việc nghiên cứu hàng loạt hoạt chất kháng sinh mới mà còn thay đổi hoàn toàn cục diện điều trị bệnh truyền nhiễm, biến những căn bệnh nhiễm khuẩn từng là bản án tử hình trở thành những bệnh lý có thể kiểm soát và chữa lành.

Bối cảnh phát hiện penicillin tình cờ của Alexander Fleming

Vào tháng 9 năm 1928, tại Bệnh viện St. Mary ở London, nhà vi sinh vật học Alexander Fleming trở về phòng làm việc sau kỳ nghỉ và nhận thấy một đĩa nuôi cấy vi khuẩn tụ cầu vàng Staphylococcus aureus bị nhiễm nấm mốc bên ngoài. Điều kỳ lạ là vùng xung quanh mảng nấm mốc không có vi khuẩn nào sinh sống được, các khuẩn lạc bị phân giải hoàn toàn.

Loài nấm mốc này sau đó được xác định là Penicillium notatum. Fleming nhận ra nấm đã tiết ra một hợp chất có khả năng tiêu diệt hoặc ngăn chặn sự nhân lên của nhiều chủng vi khuẩn Gram dương gây bệnh. Ông đặt tên cho hợp chất kháng khuẩn tự nhiên này là penicillin. Dù công bố nghiên cứu vào năm 1929, Fleming lúc bấy giờ gặp nhiều trở ngại trong việc tinh chế một lượng hoạt chất đủ lớn, ổn định để thử nghiệm sâu rộng trên lâm sàng. Dẫu vậy, sự quan sát nhạy bén của ông đã đặt nền tảng căn bản cho sự ra đời của ngành khoa học kháng sinh sau này.

Bước tiến tinh chế và sản xuất hàng loạt penicillin trong y học

Khoảng mười năm sau phát hiện của Fleming, nhóm nghiên cứu tại Đại học Oxford do nhà nghiên cứu bệnh học Howard Florey và nhà hóa sinh Ernst Chain dẫn dắt đã tái khởi động việc nghiên cứu penicillin. Họ phát triển các kỹ thuật nuôi cấy trong môi trường lỏng và tìm ra cách tinh chế hoạt chất penicillin dưới dạng bột tinh khiết ổn định hơn.

Năm 1941, những bệnh nhân đầu tiên bị nhiễm trùng huyết nghiêm trọng được thử nghiệm điều trị bằng penicillin và ghi nhận kết quả phục hồi ngoạn mục. Trước bối cảnh Chiến tranh Thế giới thứ hai bùng nổ làm hàng loạt binh lính tử vong do nhiễm trùng vết thương, các nhà khoa học đã phối hợp cùng các hãng dược phẩm tại Hoa Kỳ để nâng cấp quy mô lên sản xuất công nghiệp bằng phương pháp lên men tầng sâu. Đến năm 1944, penicillin đã được sản xuất đại trà, kịp thời cứu sống vô số thương binh và người dân, đồng thời mang lại giải Nobel Y học danh giá năm 1945 cho Fleming, Florey và Chain.

Ý nghĩa to lớn của penicillin đối với nền y học hiện đại

Trước khi có penicillin, các vết trầy xước nhỏ, nhiễm trùng răng miệng, viêm họng liên cầu khuẩn, viêm phổi hay viêm màng não do vi khuẩn đều có thể nhanh chóng dẫn đến tử vong hoặc tàn phế. Phụ nữ sau sinh thường đối mặt với nguy cơ nhiễm trùng hậu sản đe dọa trực tiếp tính mạng mà y học khi đó gần như bất lực.

Sự xuất hiện của penicillin đã mở ra kỷ nguyên kháng sinh, làm giảm mạnh mẽ tỷ lệ tử vong do các bệnh truyền nhiễm. Thuốc trở thành vũ khí chủ lực chữa lành các bệnh lý nguy hiểm như giang mai, lậu, viêm mô tế bào và nhiễm khuẩn vết mổ. Không dừng lại ở việc trực tiếp cứu chữa bệnh nhân, thành công của penicillin đã thúc đẩy các nhà khoa học trên toàn cầu tìm kiếm và phân lập thêm hàng loạt nhóm kháng sinh tự nhiên lẫn tổng hợp khác như streptomycin, tetracycline, cephalosporin, tạo nên cuộc cách mạng vĩ đại giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ trung bình của nhân loại trong thế kỷ hai mươi.

Thách thức kháng thuốc và nguyên tắc sử dụng kháng sinh an toàn

Mặc dù penicillin và các kháng sinh thế hệ mới đem lại lợi ích to lớn, hiện tượng vi khuẩn kháng thuốc đã sớm xuất hiện ngay từ những năm đầu sử dụng do vi khuẩn có khả năng đột biến và tiết ra men beta-lactamase để phá hủy cấu trúc thuốc. Ngày nay, tình trạng lạm dụng kháng sinh trong điều trị và chăn nuôi đang khiến vấn đề đề kháng kháng sinh trở thành mối đe dọa sức khỏe toàn cầu nghiêm trọng.

Kháng sinh chỉ có tác dụng tiêu diệt hoặc kìm hãm vi khuẩn, hoàn toàn không có tác dụng đối với các bệnh do virus như cảm cúm, sốt xuất huyết hay viêm mũi họng thông thường. Việc tự ý mua thuốc, dùng sai liều lượng, tự giảm thời gian điều trị hoặc chia sẻ đơn thuốc của người khác sẽ tạo điều kiện cho các chủng vi khuẩn kháng thuốc phát triển mạnh. Do đó, người bệnh chỉ được phép sử dụng kháng sinh khi có sự thăm khám, chỉ định chính xác và hướng dẫn chi tiết từ bác sĩ điều trị.

Lưu ý an toàn

Kháng sinh là thuốc kê đơn đặc trị cho các bệnh lý do vi khuẩn gây ra, hoàn toàn không có tác dụng với các bệnh do virus như cảm lạnh hay cảm cúm thông thường. Người bệnh tuyệt đối không tự ý mua kháng sinh, không dùng lại đơn thuốc cũ hoặc tự ý dừng thuốc khi thấy triệu chứng thuyên giảm. Mọi việc dùng thuốc cần tuân thủ nghiêm ngặt theo chỉ định của bác sĩ để phòng ngừa dị ứng và ngăn ngừa vi khuẩn kháng thuốc.

Tóm tắt

Sự xuất hiện của penicillin và phát kiến của Alexander Fleming là bước ngoặt vĩ đại giúp nhân loại đẩy lùi nhiều căn bệnh nhiễm trùng chết người. Tuy nhiên, việc bảo vệ hiệu quả của các thế hệ kháng sinh hiện nay phụ thuộc rất lớn vào ý thức sử dụng thuốc đúng chỉ định của mỗi cá nhân và cộng đồng.