BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ðẠI HỌC Y HÀ NỘI
***************** LƯU THỊ VŨ NGA XÁC ðỊNH TỶ LỆ MANG GIEN PAP, AFA
VÀ TÌNH HÌNH KHÁNG KHÁNG SINH CỦA
CÁC CHỦNG E. COLI GÂY NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU Chuyên nghành: Vi sinh vật
Mã số : 60.72.68 LUẬN VĂN THẠC SỸ Y HỌC Người hướng dẫn khoa học :
PGS. TS. Lê Văn Phủng
Hà Nội - 2008

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BHÀ NỘI - 2008
Phụ lục

BỆNH VIỆN THANH NHÀN PHIẾU ðIỀU TRA BỆNH NHÂN
Khoa Vi sinh - TDCN
NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU

BN số:……… Số bện án:………… Mã BP
Khoa phòng:…………
1. PHẦN HÀNH CHÍNH
Họ tên bệnh nhân :…………………………………………Nam Nữ
Tuổi:…………Nghề nghiệp: ……………
ðịa chỉ:…………………………………………………………………………………
Ngày vào viện:…………………… Ngày ra viện: ……………………………………
2. PHẦN LÂM SÀNG
2.1. Chẩn ñoán lâm sàng (khi chỉ ñịnh cấy nước tiểu): Cấp  Mạn  Tái phát 
1. Viêm thận – bể thận  4. Sốt chưa rõ nguyên nhân 
2. Viêm bàng quang  5. ðái máu chưa rõ nguyên nhân 
3. Viêm ñường tiết niệu  6. Chẩn ñoán khác 
3. PHẦN VI SINH:
3.1. Kết quả phân lập
E. coli

Các VK họ ðR khác

Enterococcus spp 

VSV Vi sinh vật
AM
Ampicillin
AMC
Amoxicillin/ Acid.clavulanic
SAM
Ampicillin/ sulbactam
CXM
Cefuroxim
CTX
Cefotaxim
CRO
Ceftriazon
IMP
Imipenem
GM
Gentamicin
AN
Amikacin
NOR
Norfloxacin
CIP
Ciprofloxacin
NA
Nalidixic acid
FT
Nitrofurantoin
C
Cloramphenicol
SXT


1
ðẶT VẤN ðỀ

Nhiễm khuẩn tiết niệu (NKTN) là một trong những bệnh nhiễm khuẩn
thường gặp không những ở Việt nam mà còn ở các nước phát triển, thường
chỉ ñứng thứ hai hoặc thứ ba sau nhiễm khuẩn hô hấp và tiêu hoá [1, 66].
NKTN gặp ở mọi lứa tuổi, cả nam và nữ (40 - 50% phụ nữ và 12 % nam giới
bị ít nhất một lần NKTN trong ñời [40, 79] và có tỷ lệ tái phát cao (20 - 50%)
[35, 50]. Hơn nữa, NKTN có thể gây biến chứng nguy hiểm như nhiễm khuẩn
huyết, suy thận. ðặc biệt ở trẻ nhỏ có thể dẫn ñến thận, chức năng thận kém
phát triển, cao huyết áp và có nguy cơ bị sẹo thận [50], thậm chí có thể gây tử
vong [77]. Hiện nay, ñiều trị NKTN cũng gặp khá nhiều khó khăn do mức ñộ
kháng thuốc của vi khuẩn không ngừng tăng lên.
NKTN có thể do nhiều loại vi khuẩn, vi rút, một số loại ký sinh trùng
gây ra. Trong số vi khuẩn, E. coli là căn nguyên hay gặp nhất, chiếm 50% -
80% [1, 27, 64, 87], ñồng thời là loài có khả năng gây nhiều biến chứng như
nhiễm khuẩn huyết, suy thận và hay gây tái phát (78% các trường hợp NKTN
tái phát là do E. coli)
ðể gây bệnh, vi khuẩn cần có ñủ ba yếu tố: ñộc lực, số lượng, ñường
vào thích hợp. ðối với E. coli có nhiều yếu tố ñộc lực ñã ñược thừa nhận như:
yếu tố bám dính (adhesin), enzym ngoại bào (hemolysin, cytotoxin), kháng
nguyên K, aerobactin…[25, 87]. Blanco ñã xác ñịnh yếu tố tan máu và yếu tố
bám vào tế bào biểu mô ñường niệu của E. coli hiện diện ở 88% số chủng gây
viêm thận – bể thận. Trong khi E. coli phân lập ở phân người khỏe mạnh chỉ
có 16% số chủng có các yếu tố này [21]. E. coli gây NKTN ở nhóm có triệu
chứng có các yếu tố ñộc lực xuất hiện phổ biến hơn ở nhóm không có triệu
chứng [69]. Như vậy khả năng gây bệnh của E. coli liên quan rất nhiều ñến
ñộc lực của chúng. Trong ñó, yếu tố bám vào tế bào vật chủ là ñiều kiện ñầu
2


1.1. NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU
1.1.1. ðịnh nghĩa
Bình thường, ở niệu ñạo trước có một số loại vi sinh vật (VSV) nhưng
phần còn lại của hệ tiết niệu là vô khuẩn. NKTN xảy ra khi VSV xâm nhập và
nhân lên ở bất kì bộ phận nào của hệ tiết niệu với số lượng có ý nghĩa, có
hoặc không có triệu chứng lâm sàng kèm theo [66].
NKTN có thể chỉ khu trú ở một vị trí như: thận (viêm thận - bể thận),
niệu quản (viêm niệu quản), bàng quang (viêm bàng quang ), niệu ñạo (viêm
niệu ñạo). Nhưng toàn bộ hệ tiết niệu luôn có nguy cơ bị VSV xâm nhập khi
một bộ phận của nó bị nhiễm khuẩn.
Khái niệm này không bao hàm các NKTN do: lậu, Chlamydia,
Mycoplasma…
1.1.2. Phân loại
1.1.2.1. Phân loại theo vị trí giải phẫu:
- Viêm thận - bể thận: là nhiễm khuẩn ở nhu mô ñài bể thận, chỉ chiếm
25 - 30 % các trường hợp NKTN nhưng lại rất quan trọng vì chúng gây ảnh
hưởng trực tiếp ñến chức năng của hệ tiết niệu. Nếu không ñược ñiều trị,
nhiễm khuẩn có thể tới toàn bộ thận (mủ thận), tới vỏ thận (áp xe quanh thận),
nhiễm khuẩn huyết và có thể gây tử vong.
Căn nguyên gây viêm thận – bể thận thường do các vi khuẩn gây nhiễm
khuẩn ngược dòng như E. coli, P. aeruginosa, Proteus. Một tỷ lệ nhỏ NKTN
theo ñường máu. Với các loài vi khuẩn gây nhiễm khuẩn huyết như S. aureus
và P. aeruginosa nguy cơ gây nhiễm khuẩn thận rất cao.
4
- Viêm bàng quang: là tình trạng nhiễm khuẩn chủ yếu ở lớp bề mặt
bàng quang hoặc lớp sâu bị tổn thương nếu nhiễm khuẩn tồn tại lâu hoặc tái
phát. Viêm bàng quang cấp hay xảy ra ở phụ nữ hơn nam giới và thường là
NKTN không biến chứng. Tuy nhiên nếu không ñược ñiều trị có thể gây viêm
thận – bể thận. Hầu hết viêm bàng quang xảy ra theo cơ chế nhiễm khuẩn

Quá trình nhiễm khuẩn phụ thuộc không chỉ vào tác nhân gây bệnh mà
còn phụ thuộc vào sự hoạt ñộng của cơ chế bảo vệ [64]. Trong ñiều kiện bình
thường, VSV xâm nhập vào hệ tiết niệu ñược thải trừ một cách nhanh chóng
nhờ cơ chế ñề kháng tự nhiên của vật chủ:
- Hệ tiết niệu với sự toàn vẹn và bình thường về giải phẫu, sinh lý cho
phép dẫn nước tiểu dễ dàng triệt ñể. Lượng nước tiểu lớn và số lần ñi tiểu
bình thường cho phép rửa trôi VSV khi nó xâm nhập vào hệ tiết niệu [66, 87].
- Cấu trúc van bàng quang – niệu quản có tác dụng chống trào ngược
nước tiểu từ bàng quang lên niệu quản khi có tăng áp lực quá mức trong bàng
quang [87].
- Chiều dài niệu ñạo cũng có tác dụng hạn chế sự xâm nhập của VSV.
Niệu ñạo nam giới (18 – 20 cm) dài hơn niệu ñạo nữ (3- 4 cm) nên mam giới
ít bị NKTN ngược dòng hơn nữ giới.
- Ngoài cơ chế bảo vệ mang tính cơ học nói trên, hệ tiết niệu còn ñược
bảo vệ bởi miễn dịch tại chỗ (IgAs) là giảm khả năng bám và xâm nhập của vi
khuẩn, miễn dịch toàn thân (IgG, bổ thể), ñáp ứng viêm, bong các tế bào biểu
mô khi bị VSV bám [25, 87].
- Thành phần nước tiểu có một số yếu tố: pH thấp, áp lực thẩm thấu
cao, nồng ñộ ure cao, nồng ñộ glucose và Fe thấp, không thuận lợi cho VSV
phát triển [25, 87].
- Chất tiết của tiền liệt tuyến có tác dụng kháng khuẩn [66, 87].
6
- Lactobacilli ở âm ñạo giúp ngăn cản E. coli gây NKTN thông qua cơ
chế cạnh tranh vị trí bám và sản xuất acid lactic, H
2
O
2
[27].
1.1.3.2. Mối tương tác giữa VSV và vật chủ
Không phải bất cứ sự xâm nhập nào của VSV ñều có thể gây NKTN.

khả năng bị viêm thận - bể thận do E. coli [87].
* Về phía VSV
Hầu hết các vi khuẩn ñều có thể gây NKTN. Nhưng một số vi khuẩn có
khả năng ñặc biệt thích hợp gây NKTN. Chúng có một số yếu tố ñộc lực quan
trọng: khả năng bám vào tế bào biểu mô ñường tiểu, haemolysin, kháng
nguyên bề mặt, kháng lại các yếu tố bảo vệ (thực bào, miễn dịch)…những yếu
tố này ñặc biệt quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của viêm thận - bể thận cấp
và cùng thấy thường xuyên hơn ở các chủng gây nhiễm khuẩn ñường tiểu
dưới hơn các chủng vi khuẩn nhóm ñối chứng [66].
ða số các chủng E. coli gây viêm thận - bể thận cấp ở những vật chủ
không có bất thường về cấu trúc hoặc chức năng có hầu hết các yếu tố ñộc
lực. Ngược lại các chủng có ít yếu tố ñộc lực có thể gây viêm thận - bể thận ở
những người có bất thường về cấu trúc, chức năng hoặc bị bệnh ñái ñường,
suy giảm miễn dịch [87]. Như vậy có sự liên quan giữa các yếu tố vật chủ và
ñộc lực của VSV.
1.1.4. Tình hình NKTN ở Việt Nam và trên thế giới
NKTN là một vấn ñề sức khoẻ khá nghiêm trọng. Khoảng 40 - 50 %
phụ nữ bị NKTN ít nhất một lần trong cuộc ñời [40, 79]. NKTN ở nam thấp
hơn nữ nhưng hay gây những biến chứng nguy hiểm. Ở Mỹ, khoảng 8 triệu
8
người ñến khám vì NKTN và chi phí hàng tỷ ñô la cho ñiều trị bệnh này mỗi
năm [34]. NKTN ở trẻ em cũng phổ biến sau nhiễm khuẩn hô hấp và tiêu hoá,
khoảng 7% trẻ gái và 2% trẻ trai bị NKTN [23, 80].
Ở Việt Nam, NKTN cũng là một trong những bệnh nhiễm khuẩn
thường gặp. Theo ðỗ Thị Liệu (1998) thấy NKTN ở phụ nữ có thai chiếm
28,6 % trong số các bệnh nhân vào ñiều trị tại khoa thận Bệnh viện Bạch Mai
[9]. Tại viện Nhi (1981- 1990), NKTN chiếm 14 % tổng số bệnh nhi ñiều trị
nội trú tại khoa thận - tiết niệu [10].
NKTN bệnh viện là nhiễm khuẩn bệnh viện thường gặp, thường ñứng
thứ 2 hoặc 3 sau nhiễm khuẩn hô hấp và nhiễm khuẩn vết mổ bệnh viện,

vai trò trong NKTN. Vi khuẩn này chỉ bám vào tế bào vảy, loại tế bào này có
nhiều vào giữa chu kỳ kinh nguyệt, trong khi ñó E. coli bám cả vào tế bào vảy
và tế bào biểu mô (không có sự khác biệt trong chu kỳ kinh) [71].
Enterobacter và Klebsiela là những căn nguyên thường gặp ở các trường hợp
NKTN bệnh viện.
ðứng thứ hai sau trực khuẩn ñường ruột là là các cầu khuẩn Gram
dương. S. saprophyticcus chiếm 10 % - 15% NKTN cấp ở phụ nữ trẻ tuổi
[27, 66, 87]. Có thể có mối liên quan giữa tình dục và NKTN do

S. saprophyticcus. S. aureus chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ (1 – 5%) trong các căn
nguyên NKTN, nhưng có một ý nghĩa rất quan trọng vì những biến chứng
nguy hiểm và tính kháng thuốc của vi khuẩn này. Phân lập ñược S. aureus từ
nước tiểu là một gợi ý cần quan tâm tới nhiễm khuẩn huyết từ thận, áp xe thận
[87]. Khác với các trực khuẩn ñường ruột gây NKTN chủ yếu theo ñường ngược
dòng, NKTN do S. aureus chủ yếu theo ñường máu hoặc ñường bạch huyết.
10
ðứng thứ ba là Pseudomonas ñặc biệt chiếm tỷ lệ cao trong NKBV nói
chung và NKTN bệnh viện nói riêng. Vi khuẩn này cũng hay gây các biến chứng
nguy hiểm (teo thận, nhiễm khuẩn huyết) và khả năng kháng thuốc cao.
ðã có tác giả phân lập ñược Hemophilus influenze và H. parainfluenzae
khi nuôi cấy nước tiểu trẻ em trên môi trường thạch sôcôla [44, 49]. Tỷ lệ
NKTN do vi khuẩn này không ñược biết chính xác vì chúng không mọc
trên môi trường nuôi cấy nước tiểu thường dùng, nên vai trò gây NKTN
ít ñược ñề cập ñến.
1.3. ESCHERICHIA COLI
1.3.1. Một số nét chung về E. coli
E. coli do Buchner tìm ra năm 1885 và ñược Escherich nghiên cứu chi
tiết từ năm 1886.
1.3.1.1. ðặc ñiểm sinh học [2]
- E. coli là trực khuẩn Gram âm, kích thước trung bình 2 - 3 µm x 0,5

CDC (1989) Escherichia – Shigella

E. coli
Bergey
’
s (1995) Escherichia E. coli
IJSB (2000) Escherichia E. coli

- Dựa vào cấu trúc kháng nguyên: E. coli ñược chia thành hơn 700 type
huyết thanh khác nhau.
- Dựa vào sự ly giải bởi phage ñặc hiệu, có khoảng 50 type.
- Dựa vào tính chất gây bệnh:
+ E. coli tiêu chảy (Diarrheagenic E. coli - DEC)
+ E. coli gây viêm màng não sơ sinh (New born menigitidis E. coli -
NMEC)
+ E. coli gây NKTN (Uropathogenic E. coli – UPEC)
+ E. coli gây nhiễm trùng bệnh viện
1.3.1.3. Khả năng gây bệnh
E. coli kí sinh bình thường trong ñại tràng của người và một số ñộng vật,
chiếm 80% tổng số vi khuẩn hiếu khí. Nhưng những năm gần ñây, vai trò gây
bệnh của vi khuẩn này ñã ñược ñề cập ñến khá nhiều, nó ñứng ñầu trong các vi
khuẩn gây tiêu chảy, viêm ñường mật, NKTN và nhiễm khuẩn huyết [2].
ðể làm sáng tỏ vai trò gây bệnh của E. coli, ñã có nhiều công trình
nghiên cứu về vi khuẩn này. E. coli có những yếu tố ñộc lực ñặc biệt giúp
chúng có khả năng gây các bệnh lý khác nhau.
12
1.3.2. E. coli và NKTN
1.3.2.1. ðộc lực của E. coli gây NKTN
Không phải tất cả các chủng E. coli ñều có khả năng gây NKTN như
nhau. Phần lớn các chủng gây NKTN có triệu chứng ở những bệnh nhân không

- Aerobactin là siderophore của vi khuẩn. Vi khuẩn có hệ thống lôi kéo
(cạnh tranh) Fe gọi là sederophore, chúng ñược tổng hợp khi ñiều kiện môi
trường nghèo Fe. Fe là thiết yếu cho tất cả các tế bào sống. E. coli sử dụng Fe
cho quá trình vận chuyển, dự trữ O
2
; tổng hợp ADN; vận chuyển ñiện tử; trao
ñổi chất. Khi nồng ñộ Fe < 10
-8
thì vi khuẩn không thể phát triển. Aerobactin
giúp cho E. coli có thể phát triển trong môi trường nghèo Fe như nước tiểu.
Gien mã hóa cho hệ thống aerobactin nằm trên nhiễm sắc thể và trên plasmid.
Aerobactin trên nhiễm sắc thể, P fimbriae và hemolysin thường xuất hiện
cùng nhau: 33% số chủng E. coli có cả 3 yếu tố ñộc lực trên, 24% số chủng có
hai yếu tố, 29% có một yếu tố và 14% không có yếu tố nào trong 3 yếu tố
trên. Aerobactin trên nhiễm sắc thể, P fimbriae, hemolysin thường cùng xuất
hiện ở các chủng nhạy cảm với kháng sinh. Ngược lại, các chủng E. coli có
14
aerobactin trên plasmid không có P fimbriae và hemolysin thường ña kháng
thuốc. Một số Plasmid mã hóa aerobactin mang các gien kháng thuốc [58].
Aerobactin thường gặp ở các chủng E. coli phân lập từ bệnh nhân viêm thận –
bể thận (73%), viêm bàng quang (49%), nhiễm khuẩn huyết (58%) hơn ở
NKTN không trệu chứng (38%), hoặc ở phân (41%). Nói chung các chủng
mang gien aerobactin liên quan ñến NKTN và các nhiễm khuẩn khác ở người
có tính nguy hiểm.
- Các enzym ngoại bào (hemolysin, cytotoxin): vi khuẩn sử dụng
hemolysin ñể chiếm chất dinh dưỡng từ tế bào chủ, ñặc biệt là Fe – có rất
nhiều trong hồng cầu. Ngoài ra hemolysin còn làm mất chức năng của ñại
thực bào và gây ñộc trực tiếp cho mô vật chủ. Hầu hết các chủng có
hemolysin thường biểu hiện P fimbriae và một số các fimbriae khác [58].
Miễn dịch kháng hemolysin có tác dụng bảo vệ ñộng vật không bị nhiễm

Các gien mã hoá cho các yếu tố bám ở E. coli gây NKTN: 16
Số TT GIEN KIỂU HÌNH VỊ TRÍ GIEN
1 pap P fimbriae NST [46]
2 Sfa S fimbriae NST [46]
3 Fil Type 1 fimbriae NST [86]
4 Prs F fimbriae NST [47]
5 foc F1C fimbriae NST [46]
6 gaf G fimbriae NST [76]
7 afa Afimbriae NST và plasmid [70]
8 dra Dr family NST và plasmid [70]

Gien mã hóa các yếu tố bám của E. col gây NKTN hầu hết nằm trên
nhiễm sắc thể, chỉ một số ít gien nằm trên plasmid, ngược lại các chủng E.
coli gây bệnh ñường ruột các yếu tố bám thường nằm trên plasmid [46].
Ở người, S fimbriae liên quan nhiều vói viêm màng não và nhiễm
khuẩn huyết hơn NKTN [75].
` F1C fimbriae không bám vào tế bào biểu mô ñường niệu nhưng chúng
bám vào tế bào biểu mô miệng và 1 số mô thận, vai trò của nó trong NKTN
chưa rõ ràng [72]
Fimbriae type 1 biểu hiện tương tự nhau ở các chủng gây bệnh ñường
tiểu (86%) và phân (76%) [86].
G fimbriae có tỷ lệ rất thấp ở các chủng E. coli gây NKTN (1 chủng
ñược ghi nhận) [76].
pap, afa là những gien có vai trò quan trọng trong NKTN [20, 54]. Các
gien này xuất hiện phổ biến (36%, 8,5%) ở các chủng E. coli gây NKTN so
với E. coli ở phân (7%, 2,5%) [29, 54, 60]. Gien pap liên quan chủ yếu với E.
coli gây NKTN [41, 46]. Kháng thể ñặc hiệu kháng P fimbriae ngăn cản vi

PapC chứa vị trí N, C tận cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp fimbriae
ở in vivo. PapDG là mục tiêu ñầu tiên và có ái lực cao nhất với vị trí N của
PapC (A và B). Sau ñó PapDG chuyển sang vị trí C, lúc này vị trí N mở cho
PapDF gắn vào (C và D). PapD tách ra ñể tiếp tục chức năng vận chuyển.
PapG và PapF ở ñầu của fimbriae, tiếp theo là PapE. Lặp lại các chu kỳ trên,
kết quả là kéo dài ñược fimbriae [31].

Hình 5: Mô hình cấu trúc và quá trình lắp ráp P fimbriae [63].
(A, C, G, E, F là PapA, PapC, PapG, Pap E, PapF._, cấu trúc không bám ñược
vào receptor. +, cấu trúc có thể bám ñược vào receptor)
19
* Nhóm gien afa gồm 6 gien: afa1, 2, 3, 5, 7, 8 mã hóa cho các yếu
tố bám afimbriae (Afimbriae adhesins – AFAs) tương ứng AfaI, II, III,
V, VII, VIII.

Hình 6: Sơ ñồ cấu trúc của các gien afa [18]
Các afa ñều có gien afaC, afaE, afaD. Gien afaE mã hóa protein bám
AfaE. afaD mã hóa protein AfaD có chức năng xâm nhập. AfaC là protein
ñóng vai trò như mỏ neo (anchoring protein).

Mỏ neo
Hình 7: Mô hình protein bám
afa1, afa2 nằm trên nhiễm sắc thể. afa3, afa5, afa7, afa8 nằm trên
plasmid và NST [70].
Có sự khác nhau về tỷ lệ giữa các subtyp và vị trí gây bệnh. afa7 chỉ có
ở ñộng vật. afa1, 2, 3, 5 chỉ có ở các chủng của người. afa8 có tỷ lệ cao nhất,
chiếm 75 % các chủng có afa. afa8 liên quan với các chủng E. coli gây bệnh
20
ngoài ñường ruột ở người, không có ở các chủng gây tiêu chảy [26]. Lila
Lalioui ñã chứng minh Afa8 không bám vào tế bào ñường ruột [70]. 54% các

kháng sinh ñó. Plasmid mang gien kháng thuốc (R plasmid) ñóng vai trò quan
trọng trong tính kháng thuốc của vi khuẩn. ðại ña số các chủng vi khuẩn
kháng thuốc qua plasmid [3, 15]. Những ñặc tính của plasmid : tự sao chép, di
truyền sang thế hệ sau và lan truyền ngang qua tiếp hợp, biến nạp, tải nạp là