Nội dung chính
Nhóm nghiên cứu từ Singapore đã khám phá cách dùng enzyme catalase để vô hiệu hoá vi khuẩn kháng kháng sinh, mở ra hy vọng giảm nguy cơ cắt cụt chi dưới cho người mắc đái tháo đường.
Phát hiện đột phá: catalase làm suy yếu vi khuẩn và thúc đẩy lành vết thương
Enzyme catalase – một chất chống oxy hoá tự nhiên có mặt trong hầu hết các sinh vật – đã được chứng minh có khả năng làm giảm hoạt động của vi khuẩn, từ đó tăng tốc quá trình tự lành da. Khi các tế bào da bị thương được xử lý bằng catalase, vi khuẩn không còn khả năng cản trở quá trình phục hồi, giúp tế bào di chuyển nhanh hơn và đóng kín vết thương.
Cơ chế gây hại của Enterococcus faecalis
Loại vi khuẩn Enterococcus faecalis (E. faecalis) thường xuất hiện trong các vết loét mạn tính, đặc biệt là loét bàn chân do đái tháo đường. Nghiên cứu cho thấy E. faecalis sử dụng một quá trình trao đổi chất gọi là vận chuyển electron ngoại bào, liên tục tạo ra hydro peroxide – một dạng nước oxy già gây stress oxy hoá cho mô.
Stress oxy hoá kích hoạt cơ chế bảo vệ của tế bào da (tế bào sừng), làm chậm sản xuất protein cần thiết cho quá trình lành. Khi cơ chế này bị kích hoạt quá mức, các tế bào da trở nên tê liệt, không thể di chuyển để khép kín vết thương.
Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm
Nhóm nghiên cứu do Phó Giáo sư Guillaume Thibault (NTU) và Giáo sư Kimberly Kline (Đại học Geneva) đồng dẫn dắt đã thực hiện các thí nghiệm sau:
- Biến đổi gene E. faecalis để ngừng sản sinh hydro peroxide – vi khuẩn mất khả năng cản trở lành vết thương.
- Thêm enzyme catalase tự nhiên vào môi trường nuôi tế bào da – giảm đáng kể stress oxy hoá và khôi phục khả năng di chuyển của tế bào.
Kết quả cho thấy vết thương trên da người trong ống nghiệm lành nhanh hơn tới 40% so với nhóm không dùng catalase.
Tiềm năng lâm sàng và hướng đi tương lai
Vì catalase đã được sử dụng rộng rãi trong y học và có hồ sơ an toàn tốt, chiến lược này có thể rút ngắn thời gian đưa từ phòng thí nghiệm tới ứng dụng lâm sàng so với việc phát triển thuốc mới. Nhóm NTU dự định tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên người sau khi hoàn thiện các nghiên cứu trên mô hình động vật, nhằm xác định cách đưa catalase vào vết thương một cách hiệu quả nhất.
Đái tháo đường và tỉ lệ cắt cụt chi dưới tại Singapore
Theo số liệu năm 2021, Singapore có hơn 400.000 người mắc đái tháo đường, dự báo sẽ lên tới 1 triệu người vào năm 2050. Vết loét bàn chân do đái tháo đường gây ra khoảng 16.000 ca mỗi năm, và trung bình 4 ca cắt cụt chi dưới mỗi ngày – con số cao gấp đôi mức trung bình OECD.
Việc tìm ra phương pháp hỗ trợ lành vết thương mà không dựa vào kháng sinh, như việc dùng catalase vô hiệu hoá sản phẩm gây hại của vi khuẩn, có thể giảm đáng kể tỷ lệ cắt cụt chi dưới và cải thiện chất lượng cuộc sống cho hàng trăm ngàn bệnh nhân.
Việt Dũng (P/v TTXVN tại Singapore)
