GEN KHÁNG KHÁNG SINH CỦA MỘT SỐ VI KHUẨN
GÂY BỆNH PHÂN LẬP TỪ THỰC PHẨM
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
(38.9%), tetB (38.9%) and bla
SHV
(16.7%). The incidence of resistance genes of 11
multiple-antibiotic-resistant Salmonella spp. strains were detected to blaTEM
(90.9%), sul2 (72.7%), tetA (63.6%), tetB (63.6%), sul1(63.6%), clmA (45.5%) and
blaSHV (18.2%). The clmA gene was not found in seven E. coli strains and six
Salmonella spp. strains. Five E. coli strains and two Salmonella spp. strains showed
both multiple-antibiotic-resistance phenotype (tetracycline-chloramphenicol-SMX-
TMP-ampicillin) and genotype (bla
TEM
, sul2, tetA, clmA).
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
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 h
ình
kháng kháng sinh
Tên
mồi
Gen
mục tiêu
Kích
thư
ớc sản
phẩm (bp)
TEM
bla
TEM
1,150
Ampicillin
455
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 (%)
Kháng
Nh
ạy
cảm
Kháng ít
(5,8)
.
Mức độ kháng kháng sinh của Salmonella spp.
Tỉ lệ (%) kháng kháng sinh của 40 chủng Salmonella spp. phân lập từ thực
phẩm như sau: chloramphenicol (67,5%), tetracyclin (65,0%), 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.
Tỉ lệ kháng (%)
Kháng
N
hạy cảm
Kháng ít
nhất 01 kháng sinh
.
Khảo sát gen kháng kháng sinh của 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 -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); giếng 7: clmA
(455bp)}; từ giếng 8 đến giếng 11 là kết quả của chủng E. coli (T23) với giếng 8:
blaTEM
(1150bp), giếng 9: sul2 (722bp), giếng 10: tetA (937bp); giếng11: clmA
(455bp).
Hình 1 đã cho thấy chủng E. coli mã số T149 phát hiện được các gen kháng
kháng sinh là blaTEM, sul 2, tetA, tetB và clmA. Với chủng E. coli mã số T23 thì
phát hiện các gen kháng như blaTEM, Sul 2, tet A và clmA. Như vậy, bằng kỹ thuật
PCR chúng tôi đã phát hiện được các gen kháng kháng sinh trên các chủng E. coli
kháng đa kháng sinh với ampicillin, SMX/TMP, tetracyclin, chloramphenicol.
ch
ủng 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
phẩm. Mặt khác, so sánh với kết quả nghiên cứu của nhóm Saenz thì thấy: có sự
giống nhau kiểu gen kháng cho kiểu hình đa kháng (ampicillin-SMX/TMP-
tetracyclin-chloramphenicol) của các chủng E. coli. Ðó là với kiểu hình kháng với
ampicillin thì blaTEM được 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 phẩm có thể mang nhiều gen kháng kháng sinh tương ứng cho
kiểu hình kháng kháng sinh. 7 chủng E. coli có mang 2 gen mã hóa cho kháng 1 loại
kháng sinh như: blaTEM và blaSHV có trong 1 chủng, sul1 và sul2 có trong 3 chủng,
tetA và tetB có trong 3 chủng. Tuy vậy, có 7 chủng đã không phát hiện được gen mã
hóa cho sự kháng chloramphenicol, có thể là do các chủng này có cơ chế kháng
kháng sinh khác hoặc là do các gen kháng kháng sinh khác. Ngoài ra, nhiều chủng E.
coli tuy có cùng kiểu hình kháng đa kháng sinh nhưng lại mang các gen kháng kháng
sinh khác nhau và chỉ có 4 chủng có mang cùng kiểu gen kháng (blaTEM, sul1, tetA,
clmA) và 5 chủng có cùng kiểu gen kháng (blaTEM, sul2, tetA, clmA).
Kết quả PCR phát hiện các gen kháng kháng sinh của Salmonella spp.
Kết quả điện di sản phẩm PCR phát hiện các gen kháng kháng sinh ở
Salmonella spp. có kiểu hình kháng (ampicillin, SMX/TMP, tetracyclin,
chloramphenicol) được thể hiện ở hình 2.
1000bp
kháng
(tỷ lệ%)
ampicillin 11
bla
TEM
10
(90,9%)
Kháng sinh
S
ố
chủng
kháng
Kiểu
gen kháng
S
ố
ch
ủng có
mang
gen
kháng
(tỷ lệ%)
bla
SHV
2
(tỷ lệ%)
(63,6%)
chloramphenicol
11
ClmA
5
(45,5%)
Bảng 5 cho thấy, từ 11 chủng Salmonella spp. kháng đa kháng sinh đã phát
hiện thấy có tỷ lệ cao của blaTEM (90,9%), sul2 (72,7%), tetA, tetB, và sul1 cùng là
63,6%, các gen được phát hiện ít hơn là clmA (45,5%) và blaSHV (18,2%). Khi so
sánh với nhóm nghiên cứu Miko thì thấy: có sự giống nhau kiểu gen kháng cho kiểu
hình kháng (ampicillin-SMX/TMP-chloramphenicol-tetracyclin) nhưng có khác nhau
về tỉ lệ phát hiện các gen kháng. Tỉ lệ phát hiện blaTEM và blaPSE-1 trên chủng
kháng với ampicillin là 38,6% và 61,1%. Các chủng kháng với tetracyclin thì đều
phát hiện thấy tet A (28,7%), tetB (14,3%) và còn có tet G (54,3%), tet C (1,5%) và
tet D 0,8%). Các chủng kháng với tetracyclin có tỉ lệ phát hiện clmA thấp (2,6%),
catA (3,2%) nhưng tỉ lệ phát hiện floR cao (90,9%). Các chủng kháng với
sulphamethoxazol phát hiện thấy sul1(69,8%) và sul 2(36,9%).
Khi so sánh giữa kiểu hình và kiểu gen kháng kháng sinh trên 11 chủng
Salmonella spp. kháng đa kháng sinh (Am SMX-TMP Te Cl) chúng tôi thấy rằng:
Salmonella spp. phân lập từ thực phẩm có thể mang nhiều gen kháng kháng sinh
tương ứng cho một kiểu hình kháng kháng sinh. 7 chủng Salmonella spp. có mang 2
gen kháng mã hóa cho kháng 1 loại kháng sinh như: blaTEM và blaSHV có trong 1
chủng, sul1 và sul2 có trong 4 chủng, tetA và tetB có trong 2 chủng. Ở nghiên cứu
của Miko cũng có một số Salmonella spp. có mang 2 gen mã hóa cho kháng 1 loại
kháng sinh như là sul1 và sul2; tetA và tetB và còn có thêm blaTEM và blaPSE-1;
Ðể đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và giảm sự lây truyền các vi sinh
vật kháng kháng sinh cần tăng cường giám sát chất lượng vệ sinh an toàn thực
phẩm nhất là giám sát vi sinh. Cần có những nghiên cứu tiếp theo về dịch tễ học
phân tử của các gen kháng kháng kháng sinh của các vi sinh vật lây truyền bằng
đường thực phẩm.