TÌM HIỂU KHÁNG SINH QUINOLONE: CƠ CHẾ, HIỆU QUẢ VÀ ỨNG DỤNG TRÊN GIA SÚC, GIA CẦM

Quinolone là nhóm kháng sinh tổng hợp có phổ tác dụng rộng và hiệu lực diệt khuẩn mạnh, được nghiên cứu và phát triển từ những năm 1960. Nhờ những cải tiến liên tục về cấu trúc hóa học, các thế hệ quinolone ngày càng hoàn thiện, mang lại hiệu quả lâm sàng vượt trội và phổ kháng khuẩn rộng.

Trong thú y, hầu hết các chế phẩm quinolone hiện nay thuộc thế hệ thứ hai, được sử dụng phổ biến để điều trị nhiều bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn trên gia súc, gia cầm và thú cảnh. Đây là nhóm thuốc có vai trò quan trọng trong điều trị các ca nhiễm trùng nặng hoặc vi khuẩn đa kháng.

Tuy nhiên, việc sử dụng quinolone cần được thận trọng để hạn chế nguy cơ kháng thuốc và các tác dụng phụ nghiêm trọng. Chính vì vậy, người chăn nuôi nên tìm hiểu kỹ để đảm bảo an toàn, hiệu quả và bền vững trong quá trình điều trị.

Bài viết này được Fivevet chia sẻ nhằm giúp bạn hiểu rõ hơn về nhóm kháng sinh quinolone, các thế hệ, cơ chế tác dụng, ứng dụng trong thú y cũng như những lưu ý cần thiết khi sử dụng.

1. Cấu trúc hóa học
Kháng sinh nhóm quinolone có đặc trưng bởi cấu trúc hóa học cốt lõi là vòng 4-quinolone. 

Ở các thế hệ sau, đặc biệt là Fluoroquinolone, cấu trúc được cải tiến bằng cách bổ sung nguyên tử fluor thường ở vị trí C-6 và nhóm piperazine tại vị trí C-7. Sự thay đổi này giúp:
- Tăng cường hiệu lực kháng khuẩn.
- Mở rộng phổ tác dụng trên nhiều loại vi khuẩn Gram âm và Gram dương.
- Cải thiện dược động học, giúp thuốc hấp thu, phân bố và duy trì tác dụng tốt hơn trong cơ thể vật nuôi.

2. Cơ chế tác dụng
Quinolone là kháng sinh diệt khuẩn, có khả năng tiêu diệt trực tiếp tế bào vi khuẩn nhờ ức chế hai enzyme thiết yếu trong quá trình nhân đôi và sao chép DNA:
- DNA gyrase: Enzyme này có vai trò tháo xoắn DNA để quá trình sao chép diễn ra thuận lợi, đặc biệt quan trọng ở vi khuẩn Gram âm.
- Topoisomerase IV: Enzyme chịu trách nhiệm phân tách DNA sau khi nhân đôi, đóng vai trò chủ yếu ở vi khuẩn Gram dương.

Cơ chế tác dụng của kháng sinh nhóm quinolone 

Cơ chế của Quinolone:
Quinolone tiêu diệt vi khuẩn thông qua cơ chế ức chế hai enzyme thiết yếu trong quá trình nhân đôi DNA:
- Ức chế DNA gyrase: Quinolone gắn trực tiếp vào phức hợp DNA gyrase – DNA, ngăn cản quá trình tháo xoắn và tái cuộn sợi DNA. Hậu quả là DNA bị đứt gãy, quá trình sao chép và phiên mã bị gián đoạn, dẫn đến cái chết của vi khuẩn.
- Ức chế topoisomerase IV: Nhóm kháng sinh này còn ức chế topoisomerase IV, khiến các sợi DNA sau khi nhân đôi không thể tách rời, làm vi khuẩn mất khả năng phân chia và phát triển.

Bằng cách tác động đồng thời lên DNA gyrase và topoisomerase IV, quinolone gây ra những tổn thương không thể phục hồi đối với vật chất di truyền của vi khuẩn. Đây chính là cơ chế đặc thù, khác biệt hoàn toàn so với nhiều nhóm kháng sinh khác, giúp quinolone trở thành lựa chọn hiệu quả trong điều trị các bệnh nhiễm trùng, kể cả những trường hợp do vi khuẩn đa kháng thuốc.

3. Hoạt động kháng khuẩn
a. Phổ kháng khuẩn
Quinolone có phổ tác dụng rộng, hiệu quả trên nhiều vi khuẩn Gram âm, một số Gram dương hiếu khí và cả mầm bệnh nội bào. Ở các thế hệ sau, phổ kháng khuẩn tiếp tục được mở rộng và tăng cường hiệu lực, giúp điều trị hiệu quả nhiều bệnh nhiễm trùng phức tạp trong thú y.

b. Chỉ định
Quinolone được chỉ định trong điều trị nhiễm trùng tại chỗ và toàn thân do vi khuẩn nhạy cảm, đặc biệt hiệu quả với nhiễm trùng sâu và các tác nhân gây bệnh nội bào. Thuốc thường được dùng trong điều trị các bệnh như:
- Nhiễm trùng đường hô hấp, đường ruột, đường tiết niệu và da.
- Viêm tuyến tiền liệt, viêm màng não tủy, viêm tủy xương và viêm khớp do vi khuẩn.

4. Đặc điểm dược động học

a. Hấp thu
Sinh khả dụng của kháng sinh quinolone thay đổi tùy loài động vật và đường dùng. Ở động vật nhỏ, quinolone thường được dùng đường uống với tỷ lệ hấp thu cao (thường >80%), điển hình như marbofloxacin có sinh khả dụng gần 100%. Ngoài ra, thuốc cũng có thể dùng tiêm bắp, tiêm dưới da hoặc tĩnh mạch để đạt hiệu quả nhanh hơn.
Tuy nhiên, ở một số loài, khả năng hấp thu thuốc khá kém, ví dụ: ciprofloxacin chỉ đạt 0–20% ở gia súc nhai lại, mèo và ngựa, trong khi enrofloxacin lại có sinh khả dụng tốt hơn ở ngựa (≈60%).

Một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh khả dụng quinolone:
- Thức ăn có thể làm chậm hấp thu ở động vật dạ dày đơn.
- Cation đa hóa trị (nhôm, magie, canxi, kẽm, sắt) làm giảm sinh khả dụng fluoroquinolone khi dùng chung.
Đường tiêm bắp cho sinh khả dụng gần như 100%, nhưng cần lưu ý nguy cơ kích ứng mô tại chỗ tiêm.

b. Phân bố
Nhờ tính tan cao trong lipid, hầu hết các quinolone thẩm thấu nhanh và tốt vào các mô, với nồng độ trong mô thường cao hơn huyết tương. Đặc biệt, thuốc tập trung nhiều ở:
- Thận, gan, mật
- Dịch tuyến tiền liệt, xương, dịch mắt
- Nội mạc tử cung và dịch não tủy
Phần lớn quinolone cũng có khả năng đi qua hàng rào nhau thai.

Về dược động học:
- Thể tích phân bố biểu kiến (Vd) của quinolone thường lớn.
- Liên kết protein huyết tương thay đổi tùy loại, từ khoảng 10% (norfloxacin) đến trên 90% (acid nalidixic).
- Đặc biệt, fluoroquinolone có xu hướng tích tụ trong bạch cầu thực bào, giúp nâng cao hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn nội bào.

c. Chuyển hóa
Quá trình thải trừ của quinolone khác nhau tùy loại:
- Một số được đào thải dưới dạng không đổi (ví dụ: ofloxacin).
- Một số được chuyển hóa một phần (ví dụ: ciprofloxacin, enrofloxacin).
- Một số ít bị chuyển hóa hoàn toàn, tạo thành các chất chuyển hóa vẫn có hoạt tính kháng khuẩn.

Chuyển hóa pha I tạo ra chất chuyển hóa chính, sau đó thường được liên hợp với acid glucuronic để bài tiết. Ngược lại, marbofloxacin chỉ khoảng 10% được chuyển hóa, phần lớn thải trừ dưới dạng nguyên vẹn.

d. Thải trừ
Phần lớn quinolone được thải trừ chủ yếu qua thận. Nồng độ thuốc trong nước tiểu thường cao trong vòng 24 giờ sau khi dùng, và trong môi trường nước tiểu axit đậm đặc có thể xuất hiện tinh thể kết tủa. Vì vậy, ở động vật suy thận, cần giảm liều do độ thanh thải thuốc giảm.

Ngoài ra:
- Một số quinolone còn được thải trừ qua mật (ciprofloxacin, marbofloxacin).
- Thuốc có thể bài tiết vào sữa của động vật đang cho con bú, với nồng độ cao và kéo dài, cần được lưu ý khi điều trị.

5. Tác dụng phụ và độc tính
- Thần kinh: Có thể gây co giật ở liều cao do đối kháng GABA. Ở ngựa, tiêm tĩnh mạch nhanh enrofloxacin có thể gây dấu hiệu thần kinh thoáng qua.
- Tiêu hóa & da: Dễ gây nôn, tiêu chảy, một số loại (như ciprofloxacin) có thể gây viêm đại tràng. Ngoài ra, có thể gặp phản ứng da và nhạy cảm ánh sáng.
- Xương khớp: Trên động vật chưa trưởng thành, quinolone có thể gây tổn thương sụn khớp, dẫn đến què vĩnh viễn (do tạo phức với magie trong sụn).
- Gân: FDA cảnh báo nguy cơ viêm gân, đứt gân ở nhiều loại fluoroquinolone.

Tác dụng phụ khác:
- Thoái hóa võng mạc ở mèo là tác dụng phụ nguy hiểm khi dùng enrofloxacin liều cao (≥ 5mg/kg). Thuốc tích tụ tại võng mạc do mèo có khiếm khuyết ở protein vận chuyển ABCG2, kết hợp với ánh sáng sẽ tạo ra các gốc oxy gây tổn thương mô, có thể dẫn đến mù lòa.
- Độc tính ty thể (mitotoxicity): Fluoroquinolone có thể ảnh hưởng đến thần kinh, cơ xương và tim mạch.
- Thai kỳ: Dùng liều cao có thể gây mất phôi và độc tính trên mẹ.

6. Một số sản phẩm của Fivevet
Một số sản phẩm thuộc nhóm kháng sinh quinolone của Fivevet: Five-Trile Max, Five-PTLC.Oral, Five-EnCosin, Five-ENFLOCIN, Five-Enflocin 2.5%, Five-Enromax 30 Oral, Five-Enxacin@LA, Five-Enroclofenac,... Câu hỏi thường gặp:
1. Kháng sinh Quinolone là gì?
Quinolone là nhóm kháng sinh tổng hợp, có tác dụng ức chế quá trình nhân đôi và phiên mã ADN, từ đó tiêu diệt vi khuẩn.

2. Cơ chế tác động của Quinolone như thế nào?
Quinolone ức chế enzym ADN gyrase và topoisomerase IV, khiến vi khuẩn không thể nhân đôi và phân chia.

3. Quinolone được dùng để điều trị bệnh gì trên gia súc, gia cầm?
Thuốc thường được chỉ định trong điều trị nhiễm trùng hô hấp, tiêu hóa, tiết niệu, da, viêm khớp, viêm tuyến tiền liệt và một số bệnh nhiễm khuẩn sâu.

4. Quinolone có thể sử dụng trên động vật non không?
 Không nên. Quinolone có thể gây tổn thương sụn khớp ở động vật chưa trưởng thành, dẫn đến què vĩnh viễn.

5. Những tác dụng phụ thường gặp của Quinolone là gì?
 Có thể gặp nôn, tiêu chảy, viêm đại tràng, nhạy cảm ánh sáng, độc tính thần kinh và nguy cơ viêm – đứt gân.

Xem thêm: 

- Kháng sinh nhóm Mycrolide và Tetracycline

- Tổng quan về kháng sinh Beta-lactam

- Tìm hiểu kháng sinh nhóm Phenicol