KHẢO SÁT GEN KHÁNG KHÁNG SINH CỦA MỘT SỐ VI KHUẨN
GÂY BỆNH PHÂN LẬP TỪ THỰC PHẨM
Hoàng Hoài Phương*, Nguyễn Thị Kê *, Phạm Hùng Vân**, Nguyễn Đỗ Phúc*,
Nguyễn Thị Anh Đào*, Trần Thị Ngọc Phương* và cs
TÓM TẮT
Đặt vấn đề: Vi khuẩn kháng kháng sinh có thể được truyền vào người thông qua chuỗi thực phẩm. Việc tìm
hiểu các nguồn gene kháng kháng sinh cũng như cơ chế kháng kháng sinh của một số vi khuẩn gây bệnh từ thực
phẩm là yêu cầu phục vụ cho sử dụng kháng sinh hợp lý.
Mục tiêu nghiên cứu: Xác định mức độ nhạy cảm kháng sinh và gene kháng kháng sinh của một số vi
khuẩn gây bệnh phân lập được từ thực phẩm.
Phương pháp nghiên cứu: Mô tả cắt ngang. Mức độ nhạy cảm kháng sinh của một số vi khuẩn gây bệnh
phân lập từ thực phẩm được xác định bằng phương pháp Kirby-Bauer. Phát hiện nhiều gene kháng thuốc trên
một số vi khuẩn bằng phương pháp PCR.
Kết quả nghiên cứu: Mức độ kháng kháng sinh của 156 chủng E. coli và 40 chủng Salmonella spp. phân
lập từ thực phẩm: tỷ lệ kháng với ít nhất 1 kháng sinh (80,1% và 77,5%); tỷ lệ kháng từ 2 kháng sinh trở lên
(61,5% và 60%). Tỷ lệ các gene kháng kháng sinh trên 18 chủng E. coli và 11 chủng Salmonella spp. có cùng
kiểu hình kháng đa kháng sinh (ampicillin- sulfamethoxazole/trimethoprim-tetracycline–chloramphenicol như
sau: E. coli {blaTEM (88,9%), sul2 (72,2%), tetA (77,8%), clmA (61,1%), sul1 và tetB (38,9%), bla
SHV
(16,7%)};
Salmonella spp. {blaTEM (90,9%); sul2 (72,7%); tetA, tetB, và sul1 cùng là 63,6%; clmA (45,5%), blaSHV
(18,2%)}. 7 chủng E. coli và 6 chủng Salmonella spp. đã không phát hiện được gen mã hóa cho sự kháng
chloramphenicol. 5 chủng E. coli và 2 chủng Salmonella spp. có cùng kiểu hình đa kháng (tetracycline -
chloramphenicol - SMX-TMP – ampicillin) và mang cùng kiểu gen kháng (bla
TEM
, sul2, tetA, clmA).
Kết luận: Mức độ kháng kháng sinh của E. coli và Salmonella spp. phân lập từ thực phẩm là khá cao. Trên
18 chủng E. coli và 11 Salmonella spp. kháng đa kháng sinh đã phát hiện thấy có tỷ lệ cao của các gen blaTEM,
sul2 và tetA hơn sul1, clmA và bla
SHV
. Những vi khuẩn này có thể là mối nguy với sức khoẻ cộng đồng nếu
Conclusions: The incidence of resistance was observe in food isolates in this study is high. Among multiple-
antibiotic-resistant E. coli and Salmonella spp. strains, the resistance gene to blaTEM, sul2 and tetA was most
often observed. These organisms may become a public health risk should they enter the food chain.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong hơn hai thập kỷ qua, sự nổi lên và lan
truyền các vi sinh vật kháng kháng sinh đã và
đang trở nên là mối nguy lớn với sức khoẻ cộng
đồng trên toàn thế giới. Do việc sử dụng kháng
sinh tràn lan cho động vật (điều trị và phòng
ngừa), dùng liều thấp để kích thích tăng trưởng
đã tạo một sức ép chọn lọc làm vi khuẩn kháng
kháng sinh. Mặt khác, do toàn cầu hóa về cung
cấp thực phẩm đã làm lan truyền các vi sinh vật
kháng kháng sinh và chúng được lây truyền vào
người thông qua chuỗi thực phẩm.
Những nhân tố di truyền di động (mobile
genetic elements) như plasmid, transposon, và
integron có thể lan truyền các gen kháng kháng
sinh theo chiều dọc hoặc chiều ngang giữa các vi
khuẩn. Ðồng thời, các nhân tố này còn đóng một
vai trò quan trọng trong sự phát triển và lan
truyền của đề kháng đa kháng kháng sinh ở vi
khuẩn. Mặt khác, những phân tích phân tử của
gen kháng kháng sinh đã cho biết vi khuẩn
kháng kháng sinh nhiễm trong thực phẩm
không tách biệt khỏi vi khuẩn của người và sự
tiếp hợp giữa các vi khuẩn đã làm lan truyền gen
kháng kháng sinh
(2,11)
. Tỷ lệ nhiễm cao của các vi
ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu mô tả cắt ngang. Thời gian
nghiên cứu từ 2/2007-12/2007.
Ðối tượng nghiên cứu
Các chủng vi khuẩn gây bệnh phân lập từ
thực phẩm (pho mai, kem ăn, giò lụa, nem chua,
chả giò, lạp xưởng, rau quả, trứng, thịt và thủy
sản tươi ): 156 chủng E. coli và 40 chủng
Salmonella spp
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp Kirby-Bauer dùng kiểm tra
tính nhạy cảm với kháng sinh của vi khuẩn gây
bệnh phân lập từ thực phẩm
(1,6)
.
Phương pháp xử lý và phân tích số liệu bằng
phần mềm Epi-Info 6.04.
Phương pháp PCR để phát hiện các gen
kháng kháng sinh: Từ các chủng vi khuẩn gây
bệnh phân lập từ thực phẩm có kiểu hình kháng
kháng sinh đã được xác định, chúng tôi sử dụng
phương pháp PCR để xác định các gen kháng
kháng sinh. Việc khuếch đại các gen kháng
kháng sinh mục tiêu dựa trên việc sử dụng các
cặp mồi đặc hiệu tương ứng cho từng gen kháng
kháng sinh (bảng 1).
Bảng 1: Trình tự mồi dùng trong khuếch đại các gen
kháng thuốc
Kiểu hình kháng
Sul
sul1
789
Sulfamethoxazol
Sul2
sul2
722
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Mức độ kháng kháng sinh của một số vi
khuẩn gây bệnh phân lập từ thực phẩm
Mức độ kháng kháng sinh của E. coli
Tỉ lệ (%) kháng kháng sinh của 156 chủng E.
coli phân lập từ thực phẩm như sau: tetracycline
(59,6%), chloramphenicol (50%), SMX/TMP
(45,5%), ampicillin (40,4%), nalidixic acid
(20,5%), ciprofloxacin (10,9%), gentamicin (9,6%),
amoxicillin/clavunic acid (7,7%), cefuroxime
axetil (1,9%), amikacin (0,6%), cefepime (0,6%),
ceftriaxone (0,6%) và 100% các chủng E. coli cảm
nhạy với imipenem, và ticarcillin. Như vậy, 156
chủng E. coli phân lập từ thực phẩm có tỉ lệ
kháng cao với tetracycline, chloramphenicol,
SMX/TMP và ampicillin. Kết quả này cũng
giống với một số nghiên cứu khác trên thế
giới
(10,11,1)
.
Bảng 2: Tỉ lệ nhạy cảm và kháng với 16 kháng sinh
của E. coli
Tỉ lệ (%)
sulfamethoxazole-trimethoprim (37,5%),
ampicillin (37,5%), nalidixic acid (27,5%),
ciprofloxacin (12,5%), gentamicin (5%) và 100%
các chủng Salmonella spp. nhạy cảm với
amikacin, cefeperazone, cefepime, cefuroxime
axetil, ceftriaxone, ceftazidime, imipenem,
ticarcillin. Như vậy, 40 chủng Salmonella spp.
phân lập từ thực phẩm có tỉ lệ kháng cao với
tetracycline, chloramphenicol, SMX/TMP và
ampicillin. Khi so sánh với kết quả nghiên cứu
của nhóm Miko, nhóm Antunes và nhóm Duffy
thì thấy gần tương đồng nhau về kiểu hình
kháng kháng sinh nhưng khác nhau về tỉ lệ
kháng (%). Tỉ lệ Salmonella spp. kháng kháng
sinh trong nghiên cứu của chúng tôi có thấp hơn
so với nghiên cứu của Miko {(Salmonella enterica
phân lập từ thực phẩm kháng với ampicillin
(73%), sulfamethoxazole (92%), chloramphenicol
(48%), trimethoprim (23%)} và nhóm Duffy
{(Salmonella phân lập từ thịt ở Ireland có 92%
kháng tetracycline, 83% kháng
sulfamethoxazole)} nhưng tỉ lệ có cao hơn so
nhóm Antunes {(Salmonella enterica phân lập từ
thực phẩm ở Bồ Ðào Nha kháng với ampicillin
(17%), sulfamethoxazole (17%), tetracycline
(19%)}
(1,5,1)
.
Bảng 3: Tỉ lệ nhạy cảm và kháng với 16 kháng sinh
của Salmonella spp.
Salmonella spp. và E. coli
Chúng tôi chỉ chọn 18 chủng E. coli và 11
chủng Salmonella spp. có cùng kiểu hình kháng
đa kháng sinh với tetracycline - chloramphenicol
- SMX/TMP – ampicillin để tiến hành khảo sát
các gen kháng kháng sinh nhằm tìm hiểu rõ hơn
về cơ chế kháng kháng sinh của các chủng này.
Sử dụng kỹ thuật PCR với 7 cặp mồi đặc hiệu để
xác định sự hiện diện 7 gen kháng kháng sinh
(blaTEM và blaSHV mã hóa cho β-lactamase cho
phép vi khuẩn kháng ampiciilin, tetA và tetB mã
hóa cho kháng tetracyclin, sul1 và sul2 mã hóa
cho kháng sulfamethoxazol, clmA mã hóa cho
kháng chloramphenicol) trên chủng E. coli và
Salmonella spp. kháng đa kháng sinh như đã lựa
chọn ở trên.
Kết quả PCR phát hiện gen kháng kháng sinh
ở một số chủng E. coli
Kết quả điện di sản phẩm PCR phát hiện các
gen kháng kháng sinh trên một số chủng E. coli
có kiểu hình kháng (tetracycline -
chloramphenicol – SMX/TMP - ampicillin của
được thể hiện ở hình 1.
Giếng MK: thang chuẩn 100bp; từ giếng 1
đến giếng 7 là kết quả của chủng E. coli
(T149){Giếng 1: blaTEM
(1150bp), giếng 2:
blaSHV (-), giếng3: sul 2 (722bp); giếng 4: sul 1 (-
); giếng 5: tetA (937bp); giếng 6: tetB (416bp);
kháng
Kiểu gen
kháng
Số chủng có mang
gen kháng (tỷ lệ%)
bla
TEM
16 (88,9%)
ampicillin 18
bla
SHV
3 (16,7%)
sul1
7 (38,9%)
SMX/TMP
18
sul2
13 (72,2%)
tetA
14 (77,8%)
tetracyclin
18
tetB
7 (38,9%)
Chloram-
phenicol
phát hiện (nhóm Saenz thì không phát hiện thấy
blaSHV); các chủng kháng với tetracyclin thì đều
phát hiện thấy tetA, tetB trong đó tet A phát hiện
thấy nhiều hơn tetB; phát hiện thấy clmA ở các
chủng kháng với chloramphenicol; các chủng
kháng với sulphamethoxazol thì phát hiện thấy
sul1 và sul 2 và có tới 8/17 chủng cùng mang gen
Sul1 và Sul 2
(9)
. Như vậy, tuy có cách xa nhau về
địa lý nhưng kết quả nghiên cứu của chúng tôi
và nhóm Saenz có nhiều điểm tương đồng về
kiểu hình và kiểu gen kháng của các chủng E.
coli kháng đa kháng sinh.
Khi phân tích và so sánh giữa kiểu hình với
kiểu gen kháng kháng sinh trên 18 chủng E. coli
kháng đa kháng sinh (Am SMX-TMP Te Cl)
chúng tôi thấy rằng: E. coli phân lập từ thực
~
1150bp
~
937bp
~
722bp
~
455bp
1000bp
500bp
100bp
1000bp
400bp
100bp Hình 2 cho thấy, chủng Salmonella spp.(SA1) phát hiện có các gen kháng kháng sinh là
blaTEM, blaSHV, sul 2, tetA và clmA, còn tetB và sul 1 thì không phát hiện.
Tỉ lệ phát hiện gen kháng trên các chủng Salmonella spp. kháng đa kháng
Tỉ lệ phát hiện 7 gen kháng sinh (blaTEM, bla SHV, sul1, sul2, tetA, tetB, và clmA) trên 11
chủng Salmonella spp. kháng đa kháng sinh được thể hiện ở bảng 5.
Bảng 5: Kết quả PCR phát hiện 7 gen kháng kháng sinh trên 11 chủng Salmonella spp.
Kháng sinh
S
ố chủng
kháng
Kiểu gen
kháng
Số chủng có
mang gen
kháng (tỷ lệ%)
bla
TEM
10 (90,9%)
ampicillin 11
bla
SHV
hóa cho kháng 1 loại kháng sinh như là sul1 và sul2; tetA và tetB và còn có thêm blaTEM và
blaPSE-1; aadA1 và strA-strB và Sul1 (5). Tuy nhiên, 6 chủng đã không phát hiện gen mã hóa
cho kháng chloramphenicol. Mặt khác, nhiều chủng Salmonella spp. tuy có cùng kiểu hình
kháng đa kháng sinh nhưng lại mang các gen kháng kháng sinh khác nhau và chỉ có 2
chủng có mang cùng kiểu gen kháng (blaTEM, sul2, tetA, clmA); 2 chủng mang cùng kiểu
gen kháng (blaTEM, sul1, tetB, clmA).
KẾT LUẬN
Mức độ kháng kháng sinh của E. coli và Salmonella spp. phân lập từ thực phẩm đều khá
cao: 80,1% E. coli và 77,5% Salmonella spp kháng với ít nhất 1 kháng sinh. Tỉ lệ kháng đa
kháng sinh (từ 2 kháng sinh trở lên) của E. coli, và Salmonella spp. lần lượt là 61,5% và 60%.
Salmonella spp. và E. coli đều kháng cao với chloramphenicol, tetracyclin, sulfamethoxazole-
trimethoprim và ampicillin (37,5% - 67,5%). Tất cả các chủng Salmonella spp. và E. coli đều
nhạy với imipenem và ticarcillin, nhưng riêng các chủng Salmonella spp. nhạy với amikacin,
cefeperazone, cefepime, cefuroxime axetil, ceftriaxone, cefrazidime.
Từ 18 chủng E. coli và 11 chủng Salmonella spp. kháng đa kháng sinh (tetracycline -
chloramphenicol - SMX-TMP - ampicillin), thấy có tỷ lệ phát hiện cao của blaTEM, sul2 và
tetA hơn sul1, clmA và bla
SHV
.
E. coli và Salmonella spp. phân lập từ thực phẩm có thể mang 2 gen kháng mã hóa cho
kháng 1 loại kháng sinh như: blaTEM và blaSHV; sul1 và sul2; tetA và tetB. Mặt khác, có 7
chủng E. coli và 6 chủng Salmonella spp. đã không phát hiện được gen mã hóa cho sự kháng
chloramphenicol.
Trong số 18 chủng E. coli và 11 chủng Salmonella spp. có cùng kiểu hình đa kháng
(tetracycline - chloramphenicol - SMX-TMP - ampicillin), thì có nhiều chủng lại mang các
gen kháng kháng sinh khác nhau nhưng có 5 chủng E. coli và 2 chủng Salmonella spp. có
mang cùng kiểu gen kháng (bla
TEM
, sul2, tetA, clmA).
KIẾN NGHỊ
Groud Meats”, The New England Journal of Medicine, 345(16), pp. 1147 – 1154.