Các trang trại gà đang ủ vi khuẩn kháng kháng sinh

Các nhà khoa học đã phát hiện ra vi khuẩn E.coli và salmonella có chia sẻ thông tin di truyền chung như một cách để phát triển kháng kháng sinh.

Một nghiên cứu về các mẫu Escherichia coli và salmonella enterica được lấy từ 10 trang trại nuôi gà thương mại và các nơi giết mổ gà ở Trung Quốc đã tìm thấy là loài vi khuẩn này có thể tiến hóa về mặt di truyền để phát triển kháng kháng sinh – bằng việc chia sẻ thông tin di truyền, hay là các yếu tố di truyền cơ động.

“Từ lâu, người ta đã biết là vi khuẩn chia sẻ thông tin di truyền bằng việc sử dụng các yếu tố di truyền cơ động. Tuy nhiên, chúng ta chưa hiểu biết đầy đủ về việc lan truyền từ loài này sang loài khác như thế nào, vì hầu hết các nghiên cứu đều mới chỉ tập trung vào đơn loài”, Tania Dottorini, một đồng tác giả nói.

Hai “loài” trong nghiên cứu này là vi khuẩn E. coli và S. enterica. Chúng được cùng được tìm thấy trong chuỗi thức ăn, dù là trong thức ăn vật nuôi hay thực phẩm cho con người, và có thể là nguyên nhân gây nhiều bệnh và nhiễm độc thực phẩm.

Với nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã thu thập các mẫu của hai loài vi khuẩn từ trên cùng loài động vật và cùng địa điểm nuôi dưỡng – từ phân gà, xác gà, da lông gà, thức ăn, đất, nước thải, gạc hậu môn, môi trường lò mổ và nước uống.

Họ tìm thấy E. coli và S. enterica cùng chia sẻ các yếu tố di truyền liên quan cụ thể đến kháng kháng sinh (AMR).

“Sự chia sẻ các yếu tố di truyền liên quan đến AMR từ E. coli và S. enterica chưa từng được nhận thấy trước đây nhưng có thể đã xảy ra ở quy mô lớn trong các môi trường tương tự với các trang trại mà chúng tôi nghiên cứu”, Dottorini nói.

Tại sao nghiên cứu về kháng kháng sinh lại quan trọng?

Đó là một vấn đề đơn giản của sự sống và cái chết. Kháng kháng sinh (AMR) được xem như một vấn đề sức khỏe và phát triển chính ở quy mô toàn cầu.

Vi khuẩn như E. coli và S. enterica có thể là nguyên nhân gây ra căn bệnh tiêu chảy có thể gây tử vong ở người, đặc biệt ở các quốc gia có thu nhập trung bình và thấp.

Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cho biết, AMR ở vi khuẩn là nguyên nhân gây ra khoảng 1,27 triệu cái chết trên toàn cầu vào năm 2019 (dữ liệu gần nhất của WHO), và dẫn đến hơn 4,95 triệu cái chết trong cùng năm. WHO cho rằng, điều là là do “sự nhầm lẫn và lạm dụng” kháng sinh ở người, cây trồng và vật nuôi.

Kháng sinh là các loại thuốc và hóa chất mà chúng ta sử dụng để chống lại vi khuẩn. Chúng thường liên quan đến kháng sinh nhưng chúng cũng liên quan đến các loại thuốc sát trùng, khử trùng và kháng nấm.

Chúng ta đã trở nên phụ thuộc vào một phạm vi rộng các loại thuốc kháng sinh – để điều trị các lây nhiễm do vi khuẩn ở người, và cũng để ngăn ngừa lây nhiễm và khuyến khích sự tăng trưởng ở gà trong những trang trại nuôi ở quy mô công nghiệp.

Vi khuẩn đã tiến hóa để có các cơ chế phòng vệ chống lại thuốc, nhiều đến mức các loại thuốc chống vi khuẩn trở nên kém hiệu quả trong điều trị nhiều loại bệnh tật, ngay cả với những bệnh không quá nguy hiểm như nhiễm trùng đường tiết niệu (UTIs).

“Các yếu tố di truyền cơ động bên trong hệ gene vi khuẩn đóng một vai trò trụ cột ở tiến hóa vi khuẩn và có những gợi ý về kháng kháng sinh”, theo Filipa Vale, một chuyên gia về sinh học vi sinh và di truyền học ở ĐH Lisbon.

Vale, không tham gia vào nghiên cứu này, trao đổi với DW rằng những phát hiện của nó chứng tỏ là “những sắp đặt trong thế giới thật phô ra một mối đe dọa đáng kể của việc truyền AMR sang người và môi trường, nhấn mạnh vào tầm quan trọng của việc nghiên cứu về MGEs giữa vi khuẩn”.

Sử dụng học máy để phân tích dữ liệu AMR

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng trí tuệ nhân tạo để chỉ ra những gene cụ thể và đột biến cụ thể đóng vai trò như một mối liên hệ chủ chốt với kháng kháng sinh.

“Các kết quả học máy tiết lộ cả hai loài đề có một tập hợp con chung của các đặc trưng có liên kết quan trọng với AMR […]”, họ viết trong bài báo.

Mở rộng hơn nữa thông tin về những phát hiện này, Dottorini nói với DW: “Chúng tôi đã tìm thấy, lần đầu tiên, nhiều chủng phân lập của cả E. coli và S. enterica trong toàn bộ mẫu thực mà chúng tôi nghiên cứu đã chia sẻ với nha cùng MGEs. Điều này có thể chỉ dấu là những MGEs mang AMR là yếu tố để chúng sống sót trong vật chủ và môi trường mà chúng tôi tìm thấy”.

Dottorini nói, tuy nhiên nghiên cứu này mới chỉ xem xét hai loài vi khuẩn. Dường như cũng có hành vi tương tự ở những loài vi khuẩn khác của môi trường vi sinh vật. Những nghiên cứu tương lai sẽ mở rộng hơn nữa nghiên cứu của chúng tôi để giải quyết câu hỏi này”.

So sánh phát hiện ở Trung Quốc với AMR ở châu Âu như thế nào?

Họ so sánh những phát hiện của mình với vi khuẩn kháng kháng sinh ở những môi trường tương tự tại châu Âu. Họ thấy alf có nhiều dạng khác nhau của các yếu tố di truyền cơ động trong các mẫu từ Trung Quốc hơn là các mẫu lấy ở châu Âu. Và những yếu tố di truyền cơ động đó đã “hiện diện thường xuyên một cách đáng kể”.

Những khác biệt của phát hiện, Dottorini nói, có thể được “định hướng bằng những biến thiên trong sử dụng kháng sinh và các chiến lược can thiệp” ở hai địa điểm.

“Những phát hiện này rất có khả năng ứng dụng cho những vùng địa lý khác, những nơi có những thực hành chăn thả và sử dụng kháng sinh tương đồng với các vùng ở Trung Quốc”, Dottorini lưu ý.

Với nghiên cứu tương lai, Dottorini cho rằng các quốc gia có thu nhập trung bình và thấp “các chiến lược chăn thả tập trung đang được thúc đẩy ngày một nhiều hơn và quy định sử dụng kháng sinh thường ít chặt chẽ hơn ở châu Âu” có thể sẽ được quan tâm đặc biệt.