Thursday, March 28, 2024

Vi trùng, bạn và thù

Việt Nguyên

Hè về, mùa Hè năm nay với Thế Vận Hội Rio Ba Tây đe dọa bởi bạo động và ô nhiễm môi sinh. Ngoài vi khuẩn Zika ở vùng Nam Mỹ và các tiểu bang nóng bức miền Nam Hoa Kỳ, các tin tức về vi trùng “ăn thịt sống” tại vùng vịnh Galveston đã làm các bãi biển vắng hơn những năm trước. Người tắm biển sợ bị nhiễm trùng, những con vi trùng độc ác giết người. Nỗi lo sợ tăng lên vì tin tức truyền thông nhiều hơn là do chính vi trùng.

Hào nhoáng của khung cảnh Thế Vận Hội đã che đậy ô nhiễm nước biển vùng Rio, giống như các quốc gia thế giới thứ ba, bãi biển Ba Tây đầy các chất phế thải đổ ra từ sông và ống cống trong đó có phân người với vi trùng kháng thuốc trụ sinh. Chính quyền Ba Tây hứa sẽ làm sạch nước trước năm 2009 nhưng những xét nghiệm mới cho thấy các vi trùng loại mới gây bệnh đường tiểu, đường ruột, bệnh viêm phổi, viêm màng óc, nhiễm trùng máu trầm trọng, có thể xảy ra bệnh cho các lực sĩ và gây bệnh dịch cho thành phố. “Vi trùng ăn thịt sống” làm chấn động thế giới vào mùa Hè năm 2016 khi các đài truyền hình ngày 18 tháng 6 đưa hình ảnh bệnh nhân Adrian Ruz 42 tuổi bị cưa chân khi đi câu vùng Rockport, Corpus Christi. Con vi trùng hình dấu phẩy Vibrio, tên Vibrio Vulnificus đã khiến các ông đi câu đi tắm biển ngày lễ Father’s Day sợ. Con vi trùng có thể gây ra ói mửa, ỉa chảy, loét hay viêm da nhưng bệnh chỉ xảy ra qua nước dơ khi nạn nhân có vết thương ngoài da hay ăn các loài hải sản có vỏ như cua, tôm không nấu chín. Trong năm 2016 cho đến nay có 27 trường hợp so với 102 trường hợp trong năm 2015 theo thống kê của Bộ Y Tế tiểu bang Texas.

Nước vùng vịnh Mexico tương đối sạch sẽ an toàn. Các người đi câu và tắm biển có thể bị cá mập, vi trùng ăn thịt hay các loại sứa (Portuguese man of war hay sting ray) cắn. Cách phòng ngừa hay nhất là khi có vết thương trên người thì không nên xuống nước cho đến khi vết thương lành. Con vi trùng Vibrio Vulnificus thích môi trường nước mặn (khác các loại vi trùng khác thích môi trường ngọt để sinh sản). Vi trùng sinh sôi nảy nở trong bùn giống như tôm, sò, cua và các loại có vỏ cứng. Câu cá, đi thuyền hay bị vết thương vì lưỡi câu hay bị nhiễm trùng hơn là người đi tắm biển. Vi trùng thích nước mặn và nước ấm nên vùng biển Texas có nhiều trường hợp hơn là vùng biển lạnh California. Cách ngừa giản dị và quan trọng nhất là tắm nước ngọt sau khi tắm biển và dùng các loại xà phòng chống vi trùng. Trên thuyền lúc nào cũng cần có lọ Hydrogen Peroxide và chất Chloride.

Giới truyền thông luôn luôn thổi phồng các tin nóng hổi như vi trùng ăn thịt sống. Trong khi các trường hợp Vibrio Vulnificus gây chấn động thì vi trùng Staphylococcus aureus, loại vi trùng hình cầu sống từng chùm gây ra đủ loại bệnh từ ngoài da, áp xe da, viêm lỗ mũi, viêm phổi, vi trùng độc hại chống lại thuốc trụ sinh Penicillin, giết người âm thầm trong bệnh viện, mỗi năm có 20,000 người chết do vi trùng MRSA (viết tắt của vi trùng Staphylococcus chống trụ sinh, Methicillin resistant Staphylococcus aureus), 90,000 người lây bệnh, con số cao hơn số người nhiễm bệnh AIDS.

Vi trùng có mặt trên quả đất trước con người. Mười triệu năm trước khỉ đột ở Phi Châu là tổ của loài người đã mang vi trùng. Có hơn 10 ngàn tỷ vi trùng sống trong ruột của chúng ta. Tỷ lệ một con vi trùng cho mỗi tế bào. Số vi trùng trong người bằng số tế bào não và số tinh tú ngoài không gian. Con vi trùng Buchnera cung cấp dinh dưỡng đến từ cây cỏ. 200 đến 250 triệu năm trước thời đại khủng long, nhờ vi trùng không khí quả đất thay đổi, nhiệt độ giảm, dưỡng khí tăng, con người sống và sinh sản. Thời đại vi trùng tồn tại không ngừng trong 3 tỷ rưỡi năm dài hơn thời đại của con người. Tổng số vi trùng trên mặt đất nhiều hơn tổng số loài người. Giáo Sư Epstein nhận xét: “Nếu loài người biến mất thì các thành phố biến mất, đồng cỏ trở thành rừng còn nếu vi trùng biến mất trên quả đất thì mọi sự biến mất thành phố biến mất, đồng cỏ biến mất, rừng cũng biến mất!”

Hai trăm năm sau ngày bác học Antony Van Leeuwenhock nhìn thấy vi trùng dưới kính hiển vi, khoa vi trùng học tiến bộ đi vào thời đại huy hoàng của khoa học. Những con vi trùng nhỏ (chỉ bằng 1/10,000 tế bào hồng huyết cầu) không thể dễ nghiên cứu từng cá nhân nên các nhà khoa học phải cấy trong đĩa cấy. Thế kỷ thứ 19 các nhà khoa học nuôi vi trùng trong phòng thí nghiệm đã nhận thấy vi trùng cũng như con người sống trong xã hội nhưng mỗi cá nhân mỗi khác, các con vi trùng sinh sôi nẩy nở khác nhau, có con sống lên nhanh như cỏ dại, có con cứng đầu cứng cổ được nuôi bằng thức ăn trong đĩa Petri nhưng sinh sôi chậm, có con không hề sinh sôi nẩy nở. Năm 1991, con số vi trùng không sinh sản không tạo thành ổ trong đĩa so với vi trùng sinh sôi nảy nở tỷ lệ lên đến 150 lần. Các khoa học gia phải thay đổi môi trường và thức ăn từ thạch qua rong biển, thêm máu, thêm nước nấu gà, thêm nước tiểu, thay đổi nhiệt độ, thay đổi lượng oxygen. Ðiều đáng ghi nhận là các vi trùng có sự hợp tác với nhau. Mặc dù sống khác nhau, có con ăn chất Ammonium (trong nước tiểu) có con ăn chất khí Hydrogen, có con thở bằng chất sulfate, có con ăn chất sắt nhưng chúng hợp tác với nhau trong 4 tỷ năm, đoàn kết với nhau.

Vi trùng đã hoành hành trong thân thể những con vật khổng lồ dã nhân. Hai loại vi trùng thông dụng Bacteroidacae và bifidobacteriaceae sống trong ruột nhảy từ dã nhân qua khỉ, từ khỉ qua người từ người qua khỉ làm thay đổi di thể (gene) giữa người và khỉ.

Hơn 2 tỷ năm trước, vi trùng là sinh vật duy nhất trên quả đất và vẫn còn là một sinh vật làm chủ địa cầu. Vi trùng làm chủ con người chứ con người không làm chủ vi trùng. Vi trùng có nhiều hình dạng, có con hình que, có con hình cầu, hình dấu phẩy, có khi chúng sống từng cặp, từng chùm, hay từng chuỗi, được phân biệt theo màu nhuộm dương tính hay âm tính. Giáo Sư Epstein Ðại Học North East ở Boston nhuộm vi trùng bằng chất lân tinh. Vào thế kỷ thứ 17, khoa học gia Antony Van Leeuwenhock tìm thấy vi trùng qua kính hiển vi phóng đại 270 lần, đã “ồ lên” khi nhìn thấy những sinh vật vô cùng nhỏ dưới kính hiển vi, những con vi trùng từ trong nước hồ nhảy nhót dưới kính hiển vi, ngược lại Giáo Sư Epstein đã nhìn thấy vi trùng dưới chất nhuộm lân tinh như những vì sao. Giống như Pasteur đã thốt lên “nhìn lên trời thiên thể vĩ đại, dưới kính hiển vi những sinh vật vô cùng nhỏ,” Epstein vào thế kỷ 21, đã thấy những tinh thể vi trùng giống như tinh thể ngoài vũ trụ nhưng tinh thể vi trùng ít được con người thám hiểm hơn là những tinh thể ngoài vũ trụ được những chiếc phi thuyền phóng ra ngoài không gian dò thám. Vi trùng sống như thế nào, biến thái, sinh sản, đánh nhau, sống chung hòa bình hay truyền thông với nhau như thế nào, các khoa học gia cũng không hiểu rõ.

Muốn tìm hiểu vi trùng, khoa học gia phải cấy vi trùng trong những môi trường thích hợp như thạch, cho đến nay họ chỉ hiểu đời sống vi trùng dưới 1% vì đa số vi trùng không mọc lên trong các chất cấy ở phòng thí nghiệm, các khoa học gia đành phải đầu hàng. Giáo Sư Epstein so sách vi trùng học với thiên văn học, những vi trùng trong bóng tối chưa tìm ra cũng giống như những vật chất đen (dark matter) trong vũ trụ, những ngôi sao nhìn thấy là số nhỏ so với bóng tối đen đặc đầy bí mật trong vũ trụ như triết lý của Lão Tử: “Những điều gì không nhìn thấy đáng sợ hơn những điều nhìn thấy.”

Vi trùng có loại tốt có loại xấu. Vi trùng tốt được dùng trong kỹ nghệ sản xuất thực phẩm, dầu thơm, tạo nhiên liệu hay làm sạch những ô nhiễm do dầu và nhiên liệu gây ra. Một nửa tế bào trong người là vi trùng, trong tế bào con người, cơ quan tạo năng lượng (Metochondria) xuất xứ từ vi trùng. Vi trùng là nguồn lượng của các công ty dược phẩm và thuốc, như thuốc trị ung thư, thuốc chống đông máu, thuốc dùng sau các cuộc giải phẫu nội tạng.

Con người khôn ngoan tìm ra trụ sinh nhưng vi trùng cũng tinh khôn tìm ra cách chống thuốc. Các thuốc trụ sinh mới hầu như ngừng lại trong những năm gần đây trong khi các vi trùng bệnh lao, bệnh đường ruột chống lại trụ sinh càng ngày càng tăng. Các con “siêu vi trùng” (Superbug) tinh khôn gây ra cơn khủng hoảng y tế công cộng. Con người như trở về lại với thời trước khi có y khoa tân tiến, có thể bị nhiễm trùng nặng qua những cuộc giải phẫu giản dị.

Vi trùng học giờ đây được xem như là cuộc hành trình trở ngược về quá khứ. Cuộc hành trình ngược về 4 tỷ năm trước khi trái đất mới bắt đầu với môi trường khắc nghiệt chỉ thích hợp cho vi trùng: Nước biển nóng hơn 37C, không khí độc thiếu chất dưỡng khí Oxygen. Vi trùng đơn bào sống từng đàn từng ổ dưới biển, trong đất cát, thở hơi độc, tạo hình dạng trái đất. Trong không khí chỉ có 21% dưỡng khí, giúp cây cối xinh tươi qua phản ứng quang học. Từ đó các xã hội vi trùng sống liên hệ với nhau. Những điều các nhà vi trùng học cho rằng vi trùng sinh sôi nẩy nở riêng biệt trong đĩa không còn đúng. Các thuốc trụ sinh (trụ sinh, Antibiotic có nghĩa là chống lại đời sống) được đặt tên lúc đầu có ý nghĩa như là chất hóa học tác dụng trên đời sống của vi trùng nhưng cho đến nay tác dụng của thuốc cũng chưa rõ hoàn toàn cũng như năm 1928 nhà bác học Sir Alexander Fleming tìm ra thuốc Penicillin cũng là một sự tình cờ. Thuyết tác dụng của thuốc ví thuốc như là vũ khí nhắm vào DNA của tế bào vi trùng. Nhưng chiến tranh với vi trùng loài sinh vật sống lâu hơn người, tiến hóa lâu hơn con người, đông hơn con người và vi trùng cũng tiến hóa như thuyết Darwin nên chiến tranh cũng khó khăn không dễ dàng. Vi trùng trong hơn 4 tỷ năm cũng chế tạo vũ khí để giết người trong khi con người chỉ chế tạo vũ khí hơn 100 năm từ đầu thế kỷ 20. Bác học Alexander Fleming khi tìm ra Penicillin đã nói “thuốc cũng có nguy hiểm vì người không hiểu biết dùng lượng thấp để đánh vi trùng hoặc lạm dụng trụ sinh thì vi trùng sẽ lờn thuốc,” không lâu sau Thế Chiến Thứ Hai, vi trùng kháng Penicillin bắt đầu thấy nhiều. Năm 1943, các thuốc trị lao như Steptomycin và các thuốc Chloramphenicol, Neomycin, Erythromycin thông dụng cũng không trị được các vi trùng lờn thuốc nhưng năm 1962 các nhà bác học lại tuyên bố là bệnh nhiễm trùng đã được loại trừ hoàn toàn. Trụ sinh và kháng sinh được sử dụng rộng rãi qua đến nông nghiệp để giúp cây cối, thú vật sinh sôi nẩy nở. Vi trùng chống lại bằng cách tiến hóa, biến đổi, truyền các di thể, gene, cho con cháu, cho hàng xóm. Vi trùng dạy nhau chống lại vũ khí của loài người.

Qua đến năm 1980, trận chiến chống bệnh do vi trùng gây ra ít có chiến thắng hơn những năm đầu, thuốc trụ sinh mới ít được sản xuất, giá thuốc đắt, kết qủa không khả quan. Vi trùng bệnh lao và bệnh lậu hầu hết kháng lại các thuốc kháng sinh. Mỗi năm có 700,000 người bệnh chết vì các vi trùng kháng thuốc trụ sinh. Trong bệnh viện các bác sĩ dùng lại các thuốc trụ sinh đã có lúc không dùng vì quá độc như thuốc Colistin (hại thận, hại thần kinh). Ở Trung Hoa năm 2013 thuốc Colistin dùng chữa vi trùng E Coli (có trong ruột heo). Theo đà này, từ nay đến năm 2050 sẽ có 10 triệu người chết vì vi trùng lờn thuốc trụ sinh, con số cao hơn số tử vong vì ung thư.

Ed Yong trong cuốn sách “Tôi chứa nhiều” (I contain multitudes) đã có cái nhìn về thế giới vi trùng. Ngoài phương pháp khoa học cổ điển như sống vệ sinh, dùng thuốc trụ sinh đúng trường hợp không bừa bãi v.v… Ed Yong nhà văn viết về khoa học đã khuyên đến lúc con người phải nhìn lại thế giới vi trùng một thế giới phức tạp như thế giới loài người có kẻ ác có người hiền, có người hại ta cũng có người giúp ta, có vi trùng độc có vi trùng hiền sống với chúng ta, nuôi dưỡng, bảo vệ và giúp con người lành bệnh. Cơ thể con người có dưới 100 loại vi trùng gây bệnh trong khi có ngàn loại trong ruột không gây bệnh (con số ước lượng mới nhất là mỗi cơ thể con người mang 39 ngàn tỷ vi trùng!).

Bruce German nghiên cứu về sữa đã cho thấy sữa nuôi em bé đồng thời cũng nuôi vi trùng trong người, những con vi trùng được nuôi bằng sữa giúp em bé phát triển hệ thống miễn nhiễm. Các vi trùng tốt giúp cơ thể phát triển, giúp hệ thống tiêu hóa, tạo ra sinh tố và các khoáng chất thiếu trong thức ăn, phá vỡ các chất độc. Vi trùng được các bác sĩ dùng để chữa các bệnh đường ruột khó trị, như chứng viêm ruột già Crohn’s, bằng cách cấy phân vào ruột các bệnh nhân.

Trụ sinh đang bị các thuốc thuận sinh (Probiotic) cạnh tranh, các thuốc dùng vi trùng tốt đưa vào cơ thể với một lượng có lợi cho cơ thể để giúp tiêu hóa hay chống bệnh tật.

Các nghiên cứu mới ở Ðại Học North East, Boston cho thấy vi trùng trong cơ thể đã ảnh hưởng đến trạng thái con người trong đời sống hàng ngày. Vui buồn, trầm cảm, lo lắng, giận hờn có bàn tay của vi trùng. Nhóm vi trùng trong ruột được đặt tên là KLE 1738 sống trong ruột nhưng dùng chất hóa học trong não bộ GABA (gamma – amninobutyric acid) một chất hóa học cần thiết để con người sống tĩnh lặng, không nổi nóng. Chất GABA ngăn những tín hiệu của tế bào não, chất GABA ở não thấp gây ra chứng trầm cảm. Cuộc nghiên cứu này cũng giống như một cuộc nghiên cứu năm 2011 cho thấy con vi trùng Lactobacillus Rhamnosus thay đổi lượng GABA trong óc chuột.

Chiến tranh chống vi trùng đôi khi cũng giống chiến tranh chống khủng bố, khó phân biệt bạn và thù. Lịch sử tiến hóa vi trùng học cho thấy con người cần phải nhã nhặn khiêm tốn như nhận xét của giáo sư vi trùng học Garry Wright Ðại Học Mc Master!

MỚI CẬP NHẬT