BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Ngô Thị Hồng Phương
KHẢO SÁT SỰ KHÁNG KHÁNG SINH CỦA
ACINETOBACTER BAUMANNII VÀ CÁC
CHỦNG ACINETOBACTER SPP.
TẠI VIỆN PASTEUR TP. HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh – 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Ngô Thị Hồng Phương
KHẢO SÁT SỰ KHÁNG KHÁNG SINH CỦA
ACINETOBACTER BAUMANNII VÀ CÁC
CHỦNG ACINETOBACTER SPP.
TẠI VIỆN PASTEUR TP. HỒ CHÍ MINH
Chuyên ngành
Mã số
: Vi sinh vật học
: 60 42 01 07
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Gia đình là điểm tựa vững chắc cho tôi.
Tác giả
2
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ 1
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. 2
MỤC LỤC .................................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... 5
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 8
1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................................8
2. Mục đích đề tài ................................................................................................................9
3. Nhiệm vụ của đề tài ........................................................................................................9
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu .....................................................................................9
5. Thời gian, địa điểm thực hiện đề tài .............................................................................9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 11
1.1. Nhiễm trùng bệnh viện ..............................................................................................11
1.1.1. Khái niệm ..............................................................................................................11
1.1.2. Những đối tượng có nguy cơ nhiễm trùng bệnh viện ...........................................11
1.1.3. Các tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện ..............................................................11
1.2. Sự đề kháng kháng sinh ............................................................................................13
1.2.1. Kháng sinh .............................................................................................................13
1.2.2. Sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn ...................................................................19
1.2.3. Một số biện pháp hạn chế gia tăng vi khuẩn kháng kháng sinh ............................22
1.3. Acinetobacter .............................................................................................................23
1.3.1. Khái quát Acinetobacter ........................................................................................23
3.6.3. Gene blaIMP-1 ..........................................................................................................66
3.6.4. Gene blaNDM-1 ........................................................................................................68
3.7. Kết quả giải trình tự một số gene kháng kháng sinh .............................................69
3.7.1. Gene blaAmpC ..........................................................................................................69
3.7.2. Gene blaOXA-23 .......................................................................................................72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 78
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 86
4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADN
Acid deoxyribonucleic
AM
Ampicillin (10µg)
AMC
Amoxicillin/clavulanic acid (20/10µg)
AN
Amikacin (30μg)
Bệnh nhân
BP
Bệnh phẩm
BP(+)
Bệnh phẩm dương
BPNC
Bệnh phẩm nghiên cứu
BTU
Burn therapy units- Đơn vị điều trị bỏng
CA
Chocolate agar
CAZ
Ceftazidime (30μg)
CDC
The Centers for Disease Control and Prevention- Trung tâm kiểm soát và ngăn
ngừa bệnh
EDTA
Ethylene diamin tetraacetic acid
FT
Nitrofurantoin (300μg)
GMN
Gentamicin (10μg)
HAIs
Health care-associated infections- Nhiễm trùng bệnh viện
I
Intermediate- trung gian
ICU
Intensive care unit- đơn vị chăm sóc đặc biệt
IMP
Imipenem (10μg)
mARN
OMPs
Outer membrane proteins- protein màng ngoài
PABA
Acid para-amino-bezoic
PCR
Polymerase chain reaction- phản ứng khuếch đại chuỗi
PIP
Piperacillin (100µg)
R
Resistant- kháng
S
Susceptible- nhạy cảm
6
SXT
Trimethoprim- sulfamethoxazole (1.25/23.75 μg)
Virulence factors- Yếu tố độc lực
7
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Acinetobacter là vi khuẩn thường tìm thấy ở đất, nước, môi trường ẩm ướt trong bệnh
viện, trên dụng cụ y tế qua sử dụng,... Chúng có thể thường trú ở da người khỏe mạnh, đặc
biệt là trên da nhân viên y tế. Acinetobacter là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây
nhiễm khuẩn bệnh viện. Chúng gây những bệnh lý với nhiều mức độ khác nhau như viêm
phổi, nhiễm khuẩn vết thương, nhiễm khuẩn huyết nặng [12] [14].
Tỷ lệ Acinetobacter spp. gây nhiễm khuẩn bệnh viện đã tăng lên đều đặn trong những
năm gần đây trên thế giới. Kết hợp với tỷ lệ nhiễm khuẩn tăng là sự gia tăng của những
chủng không nhạy cảm với kháng sinh, cụ thể Carbapenems, đặc biệt đáng lo ngại.
Ở Anh, nhiễm khuẩn bệnh viện do Acinetobacter kháng Carbapenems đã xảy ra từ
năm 2000. Từ năm 2004 đến năm 2008 tỷ lệ Acinetobacter không nhạy với Meropenem đã
tăng từ 13% đến 29% . Trong năm 2008, sự không nhạy của Acinetobacter với các lớp khác
của kháng sinh được báo cáo: Aminoglycosides khoảng 20%; Ciprofloxacin 30%;
Ceftazidime 70%; Cefotaxime 89%; Piperacillin/ Tazobactam 50%. Ở Châu Âu, tỷ lệ
kháng kháng sinh của Acinetobacter được báo cáo cao nhất thuộc vùng Địa Trung Hải bao
gồm Hi Lạp, Thổ Nhĩ Kỳ, Ý và Nhật [60].
Ở Mỹ, dữ liệu nhiễm khuẩn bệnh viện xác định 65-75% bởi Acinetobacter đa kháng
thuốc, và không nhạy với Carbapenem tăng từ 9% trong năm 1995 lên 57% trong năm 2008
[60].
Ở Việt Nam, nghiên cứu ở 36 bệnh viện các tỉnh phía Bắc trong năm 2006-2007 bao
gồm 2 bệnh viện trung ương, 17 bệnh viện tuyến tỉnh và 17 bệnh viện tuyến huyện cho thấy
553/7571 (7,8%) bệnh nhân mắc nhiễm trùng bệnh viện (HAIs). Căn nguyên gây nhiễm
khuẩn bệnh viện thường gặp là: viêm phổi (41,9%), nhiễm khuẩn vết mổ (27,5%), nhiễm
khuẩn tiêu hoá (13,1%). Các vi khuẩn thường gặp là Pseudomonas aeruginosa (31,5%),
- Khảo sát tỷ lệ kháng kháng sinh của Acinetobacter baumannii.
- Khảo sát tỷ lệ kháng kháng sinh của Acinetobacter spp.
- Tìm một số gene mã hóa cho tính kháng kháng sinh của Acinetobacter.
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Các chủng Acinetobacter phân lập được từ các bệnh phẩm tại viện Pasteur TP. Hồ
Chí Minh từ 01-06/2013.
5. Thời gian, địa điểm thực hiện đề tài
- Thời gian: từ 01/2013 đến tháng 06/2013.
9
- Địa điểm thực hiện đề tài: Phòng Vi sinh bệnh phẩm, khoa Xét nghiệm Sinh học
lâm sàng, viện Pasteur TP. Hồ Chí Minh.
10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Nhiễm trùng bệnh viện
1.1.1. Khái niệm
Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), nhiễm trùng bệnh viện được định nghĩa như sau:
“nhiễm trùng bệnh viện là những nhiễm trùng mắc phải trong thời gian điều trị tại bệnh viện
mà thời điểm nhập viện hoặc trước đó không thấy có yếu tố nhiễm khuẩn hay ủ bệnh nào.
Nhiễm trùng 48 giờ sau khi nhập viện thường được coi là nhiễm trùng bệnh viện” [1].
1.1.2. Những đối tượng có nguy cơ nhiễm trùng bệnh viện
Những đối tượng có nguy cơ nhiễm trùng bệnh viện là những bệnh nhân bị suy giảm
miễn dịch làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể bởi các lý do chính sau:
-
khuẩn nội sinh: thường cư trú ở lông, tuyến mồ hôi, tuyến chất nhờn. Bình thường trên da
người có khoảng 13 loại vi khuẩn ái khí được phân bố khắp cơ thể và có vai trò ngăn cản sự
11
xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh. Vi khuẩn ngoại sinh: là vi khuẩn từ dụng cụ y tế, từ
không khí, nước hoặc lây chéo giữa các bệnh nhân.
Vi khuẩn Gram dương, cầu khuẩn Staphylococcus aureus là tác nhân quan trọng
gây nhiễm trùng bệnh viện từ cả hai nguồn nội sinh và ngoại sinh. Vi khuẩn Staphylococcus
aureus có thể gây nên nhiều nhiễm trùng đa dạng và rộng ở phổi, xương, tim và là tác nhân
quan trọng trong nhiễm trùng bệnh viện có liên quan đến dây truyền máu, ống thở, nhiễm
trùng vết bỏng và nhiễm trùng vết mổ.
Vi khuẩn Gram âm, trong đó các trực khuẩn Gram (-) thường có liên quan đến nhiễm
trùng bệnh viện và phổ biến ở bệnh nhân nhiễm trùng phổi ở khoa Điều trị tích cực. Các loài
thường phân lập được trong nhiễm trùng bệnh viện và thường được báo cáo: P. aeruginosa,
Klebsiella pneumonia, Echerichia coli, Proteus spp., Acinetobacter spp. Trong đó,
Acinetobacter spp. là tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện với chiều hướng ngày càng tăng.
1.1.3.2. Virus
Một số virus có thể gây nhiễm trùng bệnh viện như virus viêm gan B và C (lây qua
đường máu, lọc máu, đường tiêm, nội soi), các virus hợp bào đường hô hấp, SARS và virus
đường ruột (Enteroviruses: truyền qua đường tiếp xúc từ tay-miệng và theo đường phân
miệng). Các virus khác cũng luôn lây truyền trong bệnh viện như Cytomegalo virus, HIV,
Ebola, Influenzae, Herpes virus, Varicella-zoster virus.
1.1.3.3. Ký sinh trùng và nấm
Một số ký sinh trùng (Giardia lamblia) có thể lây truyền dễ dàng giữa những người
trưởng thành và trẻ em. Nhiều loại nấm và ký sinh trùng là các sinh vật cơ hội và là nguyên
nhân gây nhiễm trùng khi bệnh nhân được điều trị quá nhiều kháng sinh và trong trường
hợp suy giảm miễn dịch (Candida albicans, Aspergillus spp., Cryptococccus neoformans,
Cryptosporidium).
Các ký sinh trùng và nấm thường là căn nguyên chính gây nhiễm trùng ở những bệnh
Penicillin
Amino-penicillin
Ampicillin, Amoxicillin
Ureido-penicillin
Azlocillin, Mezlocillin, Piperacillin
Carboxy-penicillin
Carpenicillin, Ticarcillin
Penicillinase-
stable Cloxacillin, Dicloxacillin, Methicillin,
Penicillins
Nafcillin, Oxacillin
Amidinopenicillin
Mecillinam
β-lactam/yếu
Amoxicillin- clavulanic acid
Cefamandole, Cefonicid,
Cefuroxime
Cephalosporin III
Cefoperazone, Cefotaxime, Ceftriaxone,
Ceftizoxime, Ceftazidime
Cephalosporin IV
Cephalosporins
sự
Cefepime
kháng Ceftaroline, Ceftopiprole
động
hoạt
của
MRSA
Cepems
Cephamycin
Cefmetazole, Cefotetan, Cefoxitin
Oxacepem
Aztreonam
Carbapenem
Doripenem,
Ertapenem,
Imipenem,
Meropenem, Razupenem
Penem
Faropenem, Sulopenem
b/ Non β-lactam
Bảng 1.2. Lớp, phụ lớp và kháng sinh nhóm Non β- lactams
Lớp
Phụ lớp
Kháng sinh
Aminocyclitols
Spectinomycin
Aminoglycosides
Amikacin,
Fosfomycins
Fosfomycin
Glycopeptides
Glycopeptide
Vancomycin
Lipoglycopeptide
Dalbavanco,
Oritavancin,
Teicoplanin,
Telavancin, Ramoplanin
Lincosamides
Clindamycin
Lipopeptides
Daptomycin
Polymyxins
Colistin, Polymyxin B
Linezolid, Tedizolid
Phenicols
Chloramphenicol
Pseudomonic acid
Mupirocin
Quinolones
Quinolone
Cinoxacin, Garenoxacin, Nalidixic acid
Flouroquinolone
Besifloxacin, Ciprofloxacin, Clinafloxacin,
Enoxacin,
Finafloxacin,
Fleroxacin,
Gatifloxacin, Gemifloxacin, Grepafloxacin,
Levofloxacin, Lomefloxacin, Moxifloxacin,
Norfloxacin, Sparfloxacin, Trovafloxacin,
Ulifloxacin (prulifloxacin)
Steroidal
Hình 1.1. Cơ chế tác dụng của kháng sinh
a/ Ức chế quá trình tổng hợp vách tế bào
Tế bào vi khuẩn có một lớp vỏ cứng bên ngoài gọi là vách tế bào, có nhiệm vụ giữ
hình dạng tế bào được nguyên vẹn trước áp lực thẩm thấu cao ở bên trong tế bào. Áp lực nội
bào ở vi khuẩn Gram dương lớn hơn vi khuẩn Gram âm từ 3-5 lần. Khi sự tổng hợp vách tế
bào bị ức chế do tác dụng kháng sinh, các vi khuẩn Gram dương biến thành dạng hình cầu
không có vách (protoplast) và các vi khuẩn Gram âm có vách không hoàn chỉnh
(sphaeroplast). Những hình thức này làm tế bào dễ bị vỡ ở môi trường có trương lực bình
thường.
16
Các kháng sinh tác động lên thành tế bào đa phần thuộc nhóm diệt khuẩn
(bactericide). Có nhiều cách tác động lên thành tế bào tùy vào loại kháng sinh.
* Để có được tác dụng, các β-lactam phải đạt được các yêu cầu sau:
- Tiếp xúc được với màng sinh chất: các β-lactam thấm dễ dàng qua lớp murein để
tiếp xúc với màng sinh chất nên thuốc có hiệu lực với vi khuẩn Gram dương. Chúng không
thấm qua màng bọc phospholipid của vi khuẩn Gram âm, chúng chỉ vào được nhờ các kênh
ưa nước porin. Các chất ưa nước như Ampicillin, Amoxicillin, Cephalosporins thấm qua vỏ
Gram âm tốt hơn Penicillin [2].
- Gắn vào các thụ thể PBPs (Penicillin-binding proteins) của tế bào. Có khoàng 3-6
thụ thể PBP, trong đó một số thụ thể là những enzyme transpeptidase. Sau khi gắn vào một
hay nhiều thụ thể thuốc sẽ phong bế transpeptidase, làm ngăn chặn việc tổng hợp
peptidoglycan, một thành phần quan trọng của vách tế bào. Cơ chế của việc phong bế
transpeptidase có lẽ do enzyme này gắn vào Penicillins hoặc Cephalosporins có nhân cấu
trúc tương tự với acyl-D-alanyl-D-alanine, một phân tử mà enzyme bình thường vẫn tác
động, nên tác động của enzyme bị phong bế. Giai đoạn tiếp theo có liên quan đến việc hoạt
hóa các enzyme tự tiêu (autolytic enzymes) gây ra sự ly giải của tế bào ở môi trường đẳng
trương. Trong môi trường ưu trương những tế bào bị biến đổi thành protoblast hay
hợp acid folic, cần thiết cho việc tạo ra các purin và pyrimidin, một giai đoạn quan trọng để
tổng hợp acid nucleic). Các Sulfonamides có tác dụng cạnh tranh vị trí hoạt động với
PABA, tạo ra những chất tương tự acid folic nhưng không có chức năng dẫn đến việc cản
trở sự phát triển của vi khuẩn [15] [16].
d/ Ức chế tổng hợp protein
SỰ ỨC CHẾ TỔNG HỢP PROTEIN BỞI KHÁNG SINH
Chloramphenicol gắn
vào 50S rARN và ức
chế tạo cầu peptide
Chuỗi Peptide
Erythromycin gắn
vào 50S rARN và
ngăn cản sự chuyển
vị trên mARN
Streptomycin thay đổi
hình dạng của 30S
rARN và dẫn đến
mARN bị đọc sai
Tetracycline ngăn
cản tARN không đọc
được mã trên mARN
18
/>
Hình 1.2. Sự ức chế tổng hợp protein ở tế bào vi khuẩn của kháng sinh
+ Đề kháng tự nhiên: Một số vi khuẩn không chịu tác động của một số kháng sinh
nhất định. Ví dụ: Pseudomonas không chịu tác dụng của Penicillin, vi khuẩn không có vách
như Mycoplasma sẽ không chịu tác dụng của kháng sinh ức chế sinh tổng hợp vách như βlactam.
+ Đề kháng thu được: Do một biến cố di truyền là đột biến hoặc nhận được gene đề
kháng làm cho một vi khuẩn đang từ không có trở nên có gene đề kháng. Các gene đề kháng
nằm trên nhiễm sắc thể hay/và plasmid của vi khuẩn hoặc/và trên transposon. Chúng có thể
lan truyền được từ vi khuẩn nọ sang vi khuẩn kia thông qua các hình thức vận chuyển di
truyền khác nhau như biến nạp, tải nạp, tiếp hợp và chuyển vị trí [5].
1.2.2.2. Cơ chế đề kháng kháng sinh
Vi khuẩn phát triển nhiều cơ chế đề kháng, những cơ chế chính mà các vi khuẩn
dùng để chống lại tác dụng của kháng sinh được chia thành các loại sau:
- Khả năng gây bất hoạt của enzyme: β-lactam, Chloramphenicol,…;
- Biến đổi đích tác động của kháng sinh: β-lactam, Rifampicin, Quinolone,
Tetracycline,…;
- Làm giảm hay loại trừ khả năng thấm của kháng sinh vào vi khuẩn, gọi là tính
không thấm: β-lactam, Quinolone, Tetracycline,…;
- Thải trừ tích cực ra ngoài tế bào vi khuẩn: β-lactam, Tetracycline,…;
- Vi khuẩn thay đổi đường biến dưỡng làm mất tác dụng của thuốc;
- Vi khuẩn có enzyme đã bị thay đổi [15] [16].
a/ Khả năng gây bất hoạt của enzyme
Vi khuẩn sản xuất enzyme có thể thay đổi hoặc làm giảm tác dụng của kháng sinh,
bằng cách này chúng có thể phá hủy hoạt tính của kháng sinh. Cơ chế này được biết đến
nhiều nhất và sớm nhất với penicillinase phá hủy vòng β-lactam, biến Penicillin thành
penicilloic acid, làm mất tác dụng của thuốc. Chloramphenicol được biết đến với sự bất hoạt
kháng sinh bởi enzyme acetyltransferase acetyl hóa 2 nhóm hydroxyl của Chloramphenicol.
Các kháng sinh thuộc Aminoglycosides và Macrolides cũng bị đề kháng bằng cơ chế này
[15] [16].
b/ Thay đổi tại điểm tác động
e/ Vi khuẩn thay đổi đường biến dưỡng làm mất tác dụng của thuốc
Sulfonamides bị kháng do vi khuẩn tìm được đường khác tổng hợp folic acid mà
không cần dùng PABA ở ngoài tế bào nữa [15] [16].
f/ Vi khuẩn có enzyme đã bị thay đổi
21
Enzyme bị thay đổi vẫn còn thực hiện được chức năng biến dưỡng, nhưng ít bị ảnh
hưởng của thuốc so với enzyme ở vi khuẩn nhạy cảm. Ví dụ: ở vi khuẩn nhạy cảm
Sulfonamides, tetrahydropteroic acid synthetase có ái lực với Sulfonamides cao hơn nhiều
so với PABA, còn ở vi khuẩn kháng Sulfonamides do đột biến thì ngược lại.
Một số cơ chế này có ở những vi khuẩn Gram dương và cả vi khuẩn Gram âm: do
enzyme gây bất hoạt kháng sinh, thay đổi đích của vi khuẩn. Ngược lại tính làm giảm hay
loại trừ khả năng thấm của kháng sinh chỉ thuộc về vi khuẩn Gram âm (vi khuẩn Gram
dương không có màng ngoài nên rất dễ thấm ở lớp peptidoglycan nên thường cho phép
kháng sinh đi qua). Hiện tượng thải trừ tích cực đã được mô tả ở các vi khuẩn Gram dương
như các tụ cầu: Một hệ thống thải trừ thuộc ATP bơm Macrolides ra khỏi tế bào vi khuẩn ở
các Staphylococcus spp. [15] [16].
1.2.2.3. Cơ chế lan truyền gene đề kháng
Một vi khuẩn có gene đề kháng, nó sẽ truyền dọc sang các thế hệ sau qua sự nhân lên
của tế bào; ngoài ra thông qua các hình thức vận chuyển di truyền, gene đề kháng có thể
được truyền ngang từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác. Xét về mặt dịch tễ học, gene đề
kháng có thể được lan truyền trên bốn phương diện, đó là:
- Trong tế bào: Thông qua biến cố tái tổ hợp hoặc chuyển vị trí của transposon, gene
đề kháng có thể truyền từ phân tử ADN này sang phân tử ADN khác ngay trong một tế bào.
- Giữa các tế bào: Thông qua các hình thức vận chuyển di truyền như tiếp hợp, biến
nạp và tải nạp gene đề kháng có thể truyền từ tế bào này sang tế bào kia trong cùng một loài
hay khác loài.
- Trong quần thể sinh vật: Thông qua sự chọn lọc dưới tác dụng của kháng sinh các
dòng vi khuẩn đề kháng được chọn lọc và phát triển thay thế các dòng vi khuẩn nhạy cảm.
di động co quắp). Sự giữ màu crystal violet có thể cho kết quả không chính xác như cầu
khuẩn Gram dương.
Khuẩn lạc có đường kính 1-2mm, không sắc tố, vòm, nhày, bề mặt nhẵn
đến rổ.
Oxidase (-) (ngược với Neisseria spp., Moraxella spp.), Indole (-), Catalase (+),
không chuyển hóa nitrate, không phát triển trong điều kiện yếm khí (khác
Enterobacteriaceae).
A. baumannii là một loài lớn của chi Acinetobacter . Các loài khác thỉnh thoảng gây
bệnh cho người bao gồm: A. calcoaceticus, A. lwoffi, A. junii, A. johnsonii và A. baylyi [4]
[53] [67].
23
Copyright: Tài liệu đại học ©