ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Lê Thị Kim Anh

NGHIÊN CỨU SỰ LƢU HÀNH CỦA CÁC TÝP
HUYẾT THANH VÀ TÍNH NHẠY CẢM KHÁNG SINH
CỦA CÁC CHỦNG PHẾ CẦU GÂY VIÊM ĐƢỜNG
HÔ HẤP CẤP Ở TRẺ EM NHẬP VIỆN TẠI BỆNH VIỆN
ĐA KHOA TỈNH KHÁNH HÒA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội, 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Lê Thị Kim Anh

NGHIÊN CỨU SỰ LƢU HÀNH CỦA CÁC TÝP
HUYẾT THANH VÀ TÍNH NHẠY CẢM KHÁNG SINH
CỦA CÁC CHỦNG PHẾ CẦU GÂY VIÊM ĐƢỜNG
HÔ HẤP CẤP Ở TRẺ EM NHẬP VIỆN TẠI BỆNH VIỆN
ĐA KHOA TỈNH KHÁNH HÒA

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Phó chủ nhiệm Bộ mơn Sinh học Tế bào , ĐH Khoa ho ̣c Tƣ̣ nhiên . Cô cũng là ngƣời
đã hƣớng dẫn tơi hồn thành Khóa luận tốt nghiệp đại học. Từ những ngày đầu đƣợc
theo sự hƣớng dẫn của Cơ, niềm u thích và sự nghiêm túc trong nghiên cứu Sinh
học trong tôi đƣợc thổi bùng lên nhƣ một ngọn lửa. Trong những lúc phân vân trƣớc
những quyết định quan trọng trong sự nghiệp, Cô luôn là hình ảnh giữ tơi bƣớc thật
vững vàng, tự tin. Trong suốt quá trình từ khi định hƣớng, bắt đầu, đến khi thực hiện
nghiên cứu của mình, Cơ đã giúp đỡ, đƣa ra những chỉ dẫn quan trọng cho tôi, để tơi
có thể đi đến hồn thành. Tơi xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Cô.
Tiếp theo, ngƣời đóng vai trị quan trọng nhất trong cả sự nghiệp và nghiên
cứu của tôi là ThS. Nguyễn Thị Hiền Anh – Trƣởng PTN Phế cầ u , Viê ̣n Vê ̣ sinh Dich
̣
tễ Trung ƣơng. Từ tận đáy lịng mình tôi muốn đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành nhất
đến Chị. Không chỉ trong công việc, mà cả trong quá trình thực hiê ̣n nghiên cứu từ
những giây phút ban đầu đến giây phút kết thúc cuối cùng, tôi luôn có Chị ở bên cạnh
động viên, chia sẻ, giúp đỡ, hƣớng dẫn. Nhờ có sự hiện diện của Chị mà tơi ln có
động lực, sức mạnh để hồn thành cơng việc của mình, bằng cách tốt nhất. Chị là một
ngƣời thầy, ngƣời chị, ngƣời bạn và ngƣời sếp quan trọng trong cuộc đời tôi. Tôi xin
đƣợc gửi lời cảm ơn từ tận đáy lịng mình đến Chị, cảm ơn chị vì đã ln ở bên tơi.


Gia đình tơi tại q nhà ln là hậu phƣơng vững chắc, là bức tƣờng thành
kiên cố ngăn cản sóng gió trong cuộc sống và trong quá trình học tập của tơi. Tơi biết
gia đình ln dõi theo và ủng hộ tơi trên mọi nẻo đƣờng. Ngày hồn thành cơng việc
nghiên cứu, tơi muốn đƣợc nói lời cảm ơn đến gia đình mình: Con cảm ơn bố mẹ,
anh chị, các em, các cháu… đã luôn động viên và ủng hộ con dù trong bất kỳ hồn
cảnh nào, để con có thể ln ln đi về phía trƣớc.
Tơi cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến các anh chị, bạn bè đồng nghiệp của
mình tại Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ƣơng, Sở Y tế Khánh Hòa và Bệnh viện Đa
khoa Khánh Hịa vì tinh thần trách nhiệm và những nỗ lực trong việc thực hiện đề tài.
Mọi ngƣời cũng đã luôn luôn sẵn sàng giúp đỡ, chỉ dẫn cho tôi để tơi có thể hồn

1.3.3. Các kháng nguyên vắ c xin mới trong tƣơng lai ...........................................33
CHƢƠNG 2 - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................34
2.1. Thời gian, điạ điể m nghiên cứu ..........................................................................34
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu .........................................................................................35
2.3. Cỡ mẫu nghiên cƣ́u .............................................................................................36
2.3. Thiế t kế nghiên cƣ́u ............................................................................................36
2.4. Hóa chất, sinh phẩ m và trang thiết bị .................................................................36
2.5. Các phƣơng pháp tiế n hành ................................................................................36
2.5.1. Sơ đồ nghiên cứu..........................................................................................36
2.5.2. Phƣơng pháp thu thập mẫu dich
̣ ty ̣ hầ u ........................................................37
2.5.3. Phƣơng pháp nuôi cấ y phân lâ ̣p Streptococcus pneumoniae .......................38
2.5.4. Phƣơng pháp tách chiế t ADN ......................................................................39
2.5.5.Phƣơng pháp sàng lọc phế cầu khuẩn bằng PCR đa mồi ..............................39
2.5.6. Phƣơng pháp đinh
̣ týp huyế t thanh phế cầ u bằ ng PCR đa mồ i ....................40
2.5.7. Xác định nồng độ kháng sinh tối thiểu ức chế vi khuẩn (MIC) ...................41
2.5.9. Xƣ̉ lý và phân tích số liê ̣u ............................................................................45


2.5.10. Các biến số nghiên cứu ..............................................................................45
CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ .............................................................................................46
3.1. Kết quả xác định tỷ lệ mangStreptococcus pneumoniae ở trẻ em mắc ARI ......46
3.1.1. Kết quả thu thập mẫu và đặc điểm cơ bản của những ca trẻ mắc ARI ........46
3.1.2. Kế t quả nuôi cấ y đinh
̣ danh Streptococcus pneumoniae .............................46
3.1.3. Kết quả sàng lọc phế cầu bằng PCR đa mồi ................................................47
3.2. Kết quả xác định sự phân bố týp huyế t thanh của phế cầ u .................................48
3.3. Kết quả xác định nồ ng đô ̣ kháng sinh tố i thiể u ƣ́c chế vi khuẩ n (MIC).............51
3.3.1. Kết quả tổng quát về mức độ nhạy cảm kháng sinh của phế cầu ................51

Hình 3.5: Chủng mọc trên các đĩa thạch có nồng độ kháng sinh khác nhau ………….50


DANH MỤC BẢNG, SƠ ĐỜ, ĐỜ THỊ
BẢNG
Bảng 1.1: Mơ ̣t số yế u tố đô ̣c lưc̣ và vai trò của chúng trong sư ̣ cư trú của phế cầ u
.......................................................................................................................................23
Bảng 1.2: Những yế u tố làm tăng nguy cơ mắ c IPD ở trẻ em .................................24
Bảng 1.3: Tính nhạy cảm đối với các loại kháng sinh của các chủng S.

pneumoniae phân lập từ 1997-2000 ...........................................................................28
Bảng 1.4: Các vắc xin phế cầu ....................................................................................32
Bảng 2.1: Trình tự 2 că ̣p mờ i lytA và cpsA…………………………………………...40
Bảng 2.2: Các kháng sinh được thử nghiệm và diễn giải MIC đối với phế cầu ....41
Bảng

3.1:

Kết

quả

sàng

lọc

phế

cầu


Tên đầy đủ

Từ viết tắt
ARI

Acute Respiratory Infection(Viêm đƣờng hô hấ p cấ p )

CAP

Community Acquired Pneumonia (Viêm phổ i mắ c phải cô ̣ng đồ ng)

IPD

Invasive Pneumococcal Disease (Bê ̣nh do phế cầ u xâm lấ n )

CPS

Capsular Polysaccharide (Polysaccharide vỏ )

CWPS
OS

Cell Wall Polysaccharide (Polysaccharide thành tế bào )
Oligosaccharide

ChoP

Phosphorylcholine

PspA


13-valent Pneumococcal Conjugate Vaccine
(Vắ c xin cô ̣ng hơ ̣p phế cầ u 13 giá)

PPSV23

23-valent Pneumococcal Polysaccharide Vaccine
(Vắ c xin polysaccharide phế cầ u 23 giá)

PNSP
ENSP

Penicillin Non-Susceptible Pneumococci (Phế cầ u không nha ̣y Penicillin)
Erythromycin Non-Susceptible Pneumococci
(Phế cầ u không nha ̣y Erythromycin)

NIPs

National Immunization Programs (Chƣơng trin
̀ h tiêm chủng quố c gia)

MDR

Multi-drug Resistance (Đa kháng thuố c)

WHO
PCR

World Health Organization (Tổ chƣ́c Y tế thế giới)
Plymerase Chain Reaction (Phản ửng trùng hợp chuỗi)

S. pneumoniae, H. influenzae và M. catarrhalis là những tác nhân chính gây nên
bệnh viêm đƣờng hơ hấp cấp và viêm phổi ở trẻ nhỏ ở Nha Trang [60].
Trong đó, Streptococcus pneumoniae (còn gọi là phế cầu khuẩn) là tác nhân
hàng đầu gây ra các nhiễm khuẩn nghiêm trọng ở trẻ em và ngƣời lớn nhƣ viêm phổi,
viêm màng não mủ và nhiễm khuẩn huyết. Phân tích tổng hợp từ 40 nghiên cứu trên
thế giới cho thấy, hàng năm, có 150 triệu trẻ mắc viêm phổi, 11-20 triệu trẻ phải nhập
viện vì viêm phổi và 2 triệu trẻ em tử vong do viêm phổi. Dữ liệu mới nhất của
UNICEF chứng minh rằng vi khuẩn S. pneumoniae đóng vai trị gây ra 50% các
trƣờng hợp tử vong ở trẻ em, trong đó gần 70% ca tử vong đến từ các nƣớc đang phát
triển, chủ yếu là khu vực Châu Phi và Đông Nam Á[4], [91]. Ở Việt Nam, tỉ lệ nhiễm
trùng do S. pneumoniae đƣợc ƣớc tính hàng năm là ít nhất 48,7 ca trên 100 000 trẻ.
Nghiên cứu của Christopher M.Parry trên khoảng 900 trẻ khỏe mạnh ở lứa tuổi từ 1
đến 16 tuổi tại 6 điểm nghiên cứu ở miền Nam Việt nam cho thấy tỷ lệ phân lập đƣợc
phế cầu là 49,4% ở trẻ dƣới 5 tuổi và 40,6% ở trẻ >5 tuổi. Týp huyết thanh phế cầu
nổi trội nhất là 14, 19 và 23 chiếm 67% ở trẻ dƣới 5 tuổi và týp huyết thanh 6, 14, 18,
19 và 23 chiếm đến 70% ở trẻ > 5 tuổi. Trong một nghiên cứu khác cũng của
Christopher M.Parry xác định týp huyết thanh của 60 chủng phế cầu phân lập từ máu
và dịch não tủy của bệnh nhân mắc bệnh do phế cầu xâm lấn nhập viện tại bệnh viện
Nhiệt đới Tp. Hồ Chí Minh cho thấy 68% số chủng có týp huyết thanh trùng với týp
huyết thanh có trong thành phần của vắcxin phế cầu, bao gồm 23F (38%), 14
(13,3%), 19F; 18C (5%), 1; 3; 6A; 6B (1.6%).
Các bệnh phế cầu xâm lấn có thể dƣợc điều trị bằng các kháng sinh phổ rộng
nhƣ beta lactam và carbapenem. Tuy nhiên sự xuất hiện ngày càng nhiều của các
chủng phế cầu kháng thuốc làm cho việc điều trị trở nên khó khăn.
1


Chƣơng trình giám sát về tỉ lệ mắc, sự lƣu hành các týp huyết thanh và tính
kháng kháng sinh các tác nhân vi khuẩn gây nhiễm trùng hô hấp cấp tính trong đó có
S. pneumoniae đã đƣợc thiết lập ở nhiều nƣớc trên thế giới nhƣng chƣa có ở Việt

nào trên đƣờng hô hấp, bao gồm mũi, tai, họng, thanh quản, khí quản, phế quản, tiểu
phế quản, phổi. ARI là bệnh phổ biến ở trẻ em trên toàn thế giới cũng nhƣ ở Việt
Nam.ARI đƣơ ̣c phân lo ại thành viêm đƣờng hô hấ p trên (Acute Upper Respiratory
Infection: AURI) và viêm đƣờng hô hấ p dƣới (Acute Lower Respiratory Infection:
ALRI). Nhƣ̃ng bê ̣nh viêm đƣờnghô hấ p trên thƣờng nhe ̣ và hầ u hế t là do virut gây ra ,
trong mô ̣t số trƣờng hơ ̣p là do vi khuẩ n [97]. Căn nguyên áp đảo gây ra tƣ̉ vong và
nhƣ̃ng ca nghiêm tro ̣ng ở nhƣ̃ng bê ̣nh ARI là viêm đƣờnghô hấ p dƣới, trong đó phầ n
lớn là viêm phổ i [91]. Gầ n nhƣ tấ t cả nhƣ̃ng ca viêm đƣờnghô hấ p dƣới nghiêm tro ̣ng
đều xảy ra ở trẻ em dƣới 5 tuổ i, ngƣời già và nhƣ̃ng ngƣời bi ̣suy giảm miễn dich
̣
(nhƣ bê ̣nh nhân HIV ). Trên toàn thế giới ƣớc tin
́ h có 4,2 triê ̣u ca tƣ̉ vong do viêm
đƣờng hô hấ p dƣới ở tấ t cả các nhóm tuổ i, 1,8 triê ̣u ca trong số đó là trẻ tƣ̀ 1 đến 59
tháng [113].
1.1.1. Tình hình nhiễm khuẩn hơ hấp cấp ở trẻ em dƣới 5 tuổi
ARIluôn đƣơ ̣c đánh giá là căn nguyên hàng đầ u trong tỷ lê ̣ mắ c và tỷ lê ̣ tƣ̉
vong ở trẻ em trên thế giới [23]. Trong khoảng 2000-2003, 1 phầ n 5 trong số 10,6
triệu trƣờng hơ ̣p tƣ̉ vong hàng năm ở trẻ dƣới 5 tuổ i là do bệnh liên quan đến ARI
gây ra. Trong đó , 3 bê ̣nh ARI chính gây tử vong là viêm phổi , viêm phế quản , và
viêm thanh quản tắ c ngheñ mañ tin
́ h . Hơn mô ̣t nƣ̉a số ca tƣ̉ vong ở trẻ em dƣới 5 tuổ i
trên toàn thế giới liên quan thuô ̣c về 4 căn nguyên sau : viêm phổ i (19%), tiêu chảy
(18%), số t ré t (8%), nhiễm khuẩ n huyế t hoă ̣c viêm phổ i ở trẻ sơ sinh
(10%) [23].
Khoảng 2 phầ n 3 số ca tƣ̉ vong do viêm phổ i tâ ̣p trung ở 10 nƣớc châu Á và châu Phi
nhƣ: Ấn Độ , Nigeria, Congo, Ethiopia, Pakistan, Afghanistan, Trung Quố c ,
Bangladesh, angola và Niger [115].
Hàng năm, các nƣớc có t hu nhâ ̣p thấ p và trung bình có 152 triê ̣u ca viêm phở i
mới ở trẻ nhỏ, cịn ở các nƣớc có thu nhâ ̣p cao có 4 triê ̣u ca mới. Tỷ lệ mắc viêm phổi
ƣớc tính là cao nhất ở Đông Nam Á (0,36/ trẻ/ năm), tiế p theo là châu Phi (0,33/ trẻ/

trong thập kỷ trƣớc, một số vi rút nhƣ metapneumovirus ngƣời (hMPV) và
coronavirus ngƣời (HCoV) cũng đƣợc phát hiện trong các mẫu bệnh phẩm từ đƣờng
hô hấp của ngƣời[21], [42], [46].
Rhinovirus là vi rút thƣờng gă ̣p nhấ t trên thế giới (23-35%) phân lâ ̣p đƣơ ̣c tƣ̀
ca cúm thông thƣờng , tiế p theo là coronaviruses (18%), và RSV (11-15%)[86]. Tính
chấ t theo mùa là mô ̣t trong nhƣ̃ng đă ̣c điể m của vi rút gây bê ̣nh đƣờng hô hấ p , đă ̣c
điể m theo mùa này khác nhau theo khu vƣ̣c điạ lý , và cao điểm nhất là mùa lạnh [12].
Nhiễm trùng phổ biế n nhấ t do vi rút gây ra là nhƣ̃ng bê ̣nh về đƣờng hô hấ p trên với
nhƣ̃ng triê ̣u chƣ́ng nhƣ viêm mũi , ho và đôi khi có số t . Rhinovirus và coronavirus có
thể dẫn đế n viêm phổ i nghiêm tro ̣ng ở trẻ nhỏ [58].
RSV đƣơ ̣c đánh giá là vi rút đơn quan tro ̣ng nhấ t gây ra mô ̣t số lƣơ ̣ng đáng kể
các bệnh viêm đƣờng hô hấ p dƣới ở trẻ nhỏ [19]. Nguy cơ mắ c ARI do RSV là cao
nhấ t ở trẻ dƣới 2 t̉ i. Ở những nƣớc có thu nhập ngƣời dân thấp , tỷ lệ viêm đƣờng
hô hấ p dƣới do RSV lên đế n 70%. Nhƣ̃ng bê ̣nh ARI do vi rút không đóng góp vào tỷ
lê ̣ tƣ̉ vong, nhƣng có thể làm tăng nguy cơ nhiễm vi khuẩ n dẫn đế n đồ ng nhiễm ở trẻ
em do làm giảm khả năng đề kháng tƣ̣ nhiên của hê ̣ thố ng hô hấ p đố i với vi khuẩ n ,
nó làm hƣ hại hệ thống niêm mạc tiết chất nhày và nhung mao, làm biến đổi và mất
đi khả năng diệt khuẩn của bạch cầu trung tính, các đại thực bào phế nang và lympho
4


bào T[26], [76]. Do sự khác biệt về địa lý, khí hậu hay các yếu tố kinh tế-xã hội mà
những đặc điểm về dịch tễ học của ARI do vi rút rất khác nhau giữa các quốc gia và
khu vực[81], [93].
1.1.2.2. Căn nguyên vi khuẩn
Các căn nguyên vi khuẩn phổ biến nhất gây ARI gồm
Streptococcus
pneumoniae, Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus...Các căn nguyên
không điể n hiǹ h khác có thể là
Mycoplasma pneumoniae, Chlamydophila

đƣơ ̣c lan truyề n chủ yếu là từ hoạt động hắ t hơi, ho hoă ̣c nói chuyê ̣n của ngƣời mang
bê ̣nh. Bê ̣nh phế cầ u phát sinh khi vi khuẩ n lan đế n nhƣ̃ng vi ̣trí xa vùng cƣ trú , nhƣ
phổ i (viêm phổ i ), xoang ca ̣nh mũi (viêm xoang ), tai (viêm tai giƣ̃a ), và màng não
(viêm màng naõ ) [62]. Sƣ̣ lan truyề n v i khuẩ n theo dòng máu đế n các phầ n khác của
5


cơ thể có thể xảy ra với tấ t cả các bê ̣nh nhiễm khuẩ n .
Viêm phổ i xảy ra là kế t quả của sƣ̣ kế t hơ ̣p giƣ̃a phơi nhiễm với các yế u tố
nguy cơ liên quan đế n cơ thể , môi trƣờng và sƣ̣ lây nhiễm . 80% số ca viêm phổ i trẻ
em nằ m ở đô ̣ tuổ i dƣới 7 tuổ i, và tỷ lệ cao nhất là ở trẻ từ 2 đến 4 tuổ i. Các yếu tố
nguy cơ ảnh hƣởng đế n tỷ lê ̣ mắ c viêm phổ i ở trẻ là : thiế u dinh dƣỡng, cân nă ̣ng khi
sinh thấ p , không đƣơ ̣c uố ng sƣ̃a me ̣ , không đƣơ ̣c tiêm phòng sởi , thiế u kem
̃ , hoă ̣c
mắ c bê ̣nh đồ ng nhiễm. Theo các báo cáo thì viêm phổ i phế cầ u thƣờng xảy ra sau khi
mắ c mô ̣t bê ̣nh thƣ́ phát gây ra bởi vi rút cúm
, vi rút á cúm (parainfluenza) hoă ̣c
RSV[22].
Hai tác nhân chiń h gây viêm phổ i vi khuẩ n ở trẻ nhỏ là

H. influenzae và S.

pneumoniaehiê ̣n nay đề u đã có thể đƣơ ̣c phòn g ngƣ̀a bằ ng vắ c xin . Vắ c xin là biện
pháp tốt nhất để phịng ngừa viêm phở i gây ra bởi hai căn nguyên vi khuẩ n này

.

Nhƣ̃ng biê ̣n pháp phòng ngƣ̀a viêm phổ i vi khuẩ n khác nhƣ là cải thiê ̣n dinh dƣỡng
và nuôi con bằng sữa mẹ, sẽ tăng cƣờng khả năng miễn dịch, giảm nguy cơ mắc và tử
vong do viêm phổ i . Vắ c xin phòng ngƣ̀a H. influenzae và S. pneumoniae, kiể m soát

phế cầ u đều bắt đầu từ sự cƣ trú của vi khuẩn trong mũi họng , sƣ̣ cƣ trú không gây
bê ̣nh này ta ̣o ra tra ̣ng thái ngƣời lành mang vi khuẩ n [13]. Tuy nhiên, không có bê ̣nh
phế cầ u nào thúc đẩy sự lây truyề n phế cầ u , điề u này có nghi ̃ a là các đă ̣c điể m đơ ̣c
lƣ̣c của phế cầu khuẩn có thể đƣợc dung nạp trong quá trình cƣ trú trong cơ thể vật
chủ để tăng tính bền vững cho vi khuẩ n.
Sƣ̣ lan truyề n phế cầ u khuẩ n tƣ̀ ngƣời sang ngƣời xảy ra do sƣ̣ tiế p xúc trƣ̣c
tiế p với dich
̣ tiế t của ngƣời mang vi khuẩ n . Mô ̣t chủng vi khuẩ n riêng lẻ có thể cƣ trú
trong mũi ho ̣ng của ngƣời mang vài tuầ n đế n và i tháng trƣớc khi bi đa
̣ ̀ o thải hoàn
toàn. Tuy nhiên, viê ̣c phế cầ u khuẩ n cƣ trú có ảnh hƣởng nhƣ thế nào đế n cơ thể vâ ̣t
chủ nhƣ một hoạt động gây đáp ứng miễn dịch vẫn chƣa đƣợc hiểu rõ . Sƣ̣ cƣ trú của
phế cầ u khuẩ n xảy ra phổ biế n nhấ t ở trẻ nhỏ , hầ u hế t trẻ sơ sinh mang mô ̣t hoă ̣c
nhiề u chủng phế cầ u khuẩ n mô ̣t cách tuầ n tƣ̣ hoă ̣c đồ ng thời . Phế cầ u khuẩ n có lớp
vỏ polysaccharide riêng biê ̣t phân chia chúng thành 94 týp huyế t thanh khác nhau [96].
Tỷ lệ mang khá c nhau rấ t lớn giƣ̃a các týp huyế t thanh vỏ phế cầ u , điề u đó thể hiê ̣n
sƣ̣ khác biê ̣t về cấ u trúc và tính kháng nguyên của lớp polysaccharide vỏ (Capsular
Polysaccharide – CPS) của phế cầ u . Sau nhƣ̃ng năm đầ u đời , tỷ lệ mang vi khuẩn
giảm xuống dƣới 10% ở ngƣời trƣởng thành. Tình trạng ngƣời lành mang vi khuẩn ở
trẻ nhỏ đã tạo ra một nguồn chứa tác nhân gây bệnh quan trọng , điề u này đã thúc đẩ y
viê ̣c sƣ̉ du ̣ng rô ̣ng raĩ của vắ c xin cô ̣ng hơ ̣p polysaccharide vỏ phế cầ u . Sƣ̣ giảm tỷ lê ̣
mang vi khuẩ n ở nhƣ̃ng trẻ em đƣơ ̣c tiêm ngƣ̀a phế cầ u đã tạo ra hiê ̣n tƣơ ̣ng miễn
dịch cộng đồng , hiê ̣n tƣơ ̣ng này cóảnh hƣởng dẫn đế n làm giảm tầ n s uấ t mắ c bê ̣nh
phế cầ u ở trẻ thuô ̣c nhƣ̃ng nhóm tuổ i đó mà chƣa đƣơ ̣c tiêm ngƣ̀a [67].
Tại Anh ,S. pneumoniae là căn nguyên vi khuẩn gây bệnh đƣờng hô hấp phổ
biế n nhấ t , và là căn nguyên thƣờng gặp gây viêm phổi cộng đồng , với tỷ lê ̣ tƣ̉ vong
đến hơn 20% ở những ngƣời đồng nhiễm nhiễm khuẩn huyết phế cầu [9]. Tại Mỹ, số
liê ̣u ƣớc tiń h hàng năm về các bê ̣nh phế cầ u bao gồ m : khoảng 0,5 triê ̣u ca viêm phổ i
cô ̣ng đồ ng, 50.000 ca nhiễm khuẩ n huyế t , 5.000-6.000ca viêm màng naõ và có đến 6
triê ̣u ca viêm tai giƣ̃a . Trên pha ̣m vi toàn cầ u , nhiễm khuẩ n huyế t phế cầ u là nguyên

mắt kính hay hình ngọn nến, ít khi đứng riêng lẻ nên còn đƣợc gọi là song cầu, bắt
màu Gram dƣơng, có vỏ và khơng di động[Hình 1.1]. Ở môi trƣờng lỏng hay trong
các tổ chức bệnh phẩm, chúng có thể xếp thành chuỗi ngắn và hãn hữu có thể đứng
riêng rẽ một mình, thƣờng ở trong điều kiện mơi trƣờng kém dinh dƣỡng hoặc có
nồng độ thấp của ion Mg++. Hầu hết phế cầu khuẩn bắt màu Gram dƣơng, song đơi
khi trong q trình thay đổi mơi trƣờng ni cấy có thể trở thành Gram âm, do vi
khuẩn bị tự ly giải thông qua hoa ̣t đô ̣ng của các enzyme tƣ̣ ly giải . Trong môi trƣờng
lỏng, phế cầu khuẩn mọc có khuynh hƣớng khuếch tán và lắng cặn khi môi trƣờng đã
chuyể n sang axit.

8


Hình 1.1: Phế cầ u khuẩ n dưới kính hiển vi quang học
Điều kiện nuôi cấy phế cầu khuẩn là thạch máu 5%, nhiệt độ 37oC trong khí
trƣờng 5% CO2. Sau 18-24 giờ, tạo khuẩn lạc nhỏ, trịn bóng ƣớt, khơng sắc tố,
đƣờng kính khuẩn lạc 0,5-1,5 mm, có vịng tan máu alpha [Hình 1.2]. Các phƣơng
pháp định danh phế cầu đƣợc dùng trong nuôi cấy là s ử dụng khoanh giấy khuếch tá n
Optochin ƣ́c chế phế cầ u sinh trƣởng, hoă ̣c dung dich
̣ muố i mâ ̣t ly giải phế cầ u .

Hình 1.2: Phế cầ u khuẩ n gây tan máu alpha trên thạch máu

9


Hình 1.3: Vỏ polysaccharide của phế cầu
(o/A/Avery.html)
A – Vi khuẩn phế cầ u có vỏ ; B – Vi khuẩn phế cầ u không vỏ ;
C – Khuẩn lạc phế cầ u dạng S; D – Khuẩn lạc phế cầ u dạng R

huyế t thanh 6A và 6B chỉ khác nhau mô ̣t chút. Trong khi danh pháp Mỹ phân loa ̣i týp
huyế t thanh dƣ̣a vào triǹ h tƣ̣ xác đinh
̣ đƣơ ̣c . Do đó týp 6A và 6B của danh pháp Đan
Mạch tƣơng ứng với týp 6 và týp 26 trong danh pháp Mỹ . Ngày nay, danh pháp Đan
Mạch đƣợc sử dụng phổ biến trên toàn thế giới.
Sƣ̣ phân bố của các týp phân lâ ̣p đƣơ ̣c từ ngƣời trƣởng thành khác biệt đáng để
so với ở trẻ em . Có rất nhiều nghiên cứu về sự phân bố týp huyế t thanh phế cầ u tƣ̀
trƣớc tới nay, tấ t cả đề u cho thấ y sƣ̣ khác biê ̣t lớn giƣ̃a ngƣời lớn và trẻ em . Ở trẻ em,
mô ̣t vài týp huyế t thanh nổ i trô ̣i chiụ trách nhiê ̣m cho mô ̣t tỷ lê ̣ lớn các ca mắ c bê ̣nh
phế cầ u . Một nghiên cứu đã cho thấ y , các týp huyế t thanh nổ i trô ̣i nhấ t ở trẻ em (bao
gồ m 6A, 14, 19F và 23F) gây ra 60% các ca nhiễm khuẩn phế cầu . Trong khi đó ở
ngƣời lớn, các týp huyế t thanh 3, 19F và 6A chỉ phát hiê ̣n đƣơ ̣c trong 31% số ca mắ c
[40]. Không nhƣ̃ng ở nhó m tuổ i , sƣ̣ phân bố týp huyế t thanh của phế cầ u còn khác
nhau ở nhƣ̃ng khu vƣ̣c điạ lý khác nhau giƣ̃a Mỹ , châu Âu, và các nƣớc châu Á . 20
týp huyế t thanh đƣơ ̣c phát hiê ̣n ở ~90% trong tổ ng số các ca nhiễm phế cầ u đƣơ ̣c báo
cáo ta ̣i Mỹ và châu Âu, trong khi, viê ̣c sƣ̉ du ̣ng vắ c xin polysaccharide phế cầ u 23 giá
(PPSV23), chƣ́a toàn bộ 23 týp phổ biế n ở Mỹ và châu Âu chỉ có hiê ̣u quả phòng
ngƣ̀a dƣới 70% các ca bệnh phế cầu ở châu Á [106]. Sƣ̣ khác biê ̣t về điạ lý cũng
đƣơ ̣c thể hiê ̣n trong tiń h kháng kháng sinh của phế cầ u [5].
1.2.3. Các thành phần bề mặt của Streptococcus pneumoniae
Phế cầ u là vi khuẩ n Gram dƣơng có da ̣ng mắ t kin
́ h , thƣờng đi thành mô ̣t că ̣p
hoă ̣c chuỗi ngắ n .Phế cầ u có 3 lớp riêng biê ̣t ở bề mă ̣t: màng tế bào chất (9 nm), thành
thế bào (40-50 nm) và lớp vỏ (200-400 nm) [Hình 1.4]. Thành tế bào chƣ́a mơ ̣t khung
peptidoglycan 3 lớp, là nơi neo đậu của các polysaccharide vỏ (CPS), polysaccharide
của thành (CWPS), và các protein . Lớp vỏ (capsule) là lớp dày nhất , che phủ hoàn
toàn các cấu trúc bê n trong. Trong khi CWPS là giố ng nhau ở tấ t cả các týp phế cầ u
thì cấu trúc hóa học của CPS lại đặc hiệu cho từng loại týp huyế t thanh.

11

tĩnh của sự sinh trƣởng. Sự vắng mặt hoặc mất hoạt tính của chất ức chế enzyme này
sẽ kích thích hoạt động tự ly giải không giới hạn, dẫn đến thành tế bào bị phá hủy và
cuối cùng gây ra sự ly giải của vi khuẩn [49].
1.2.4. Các yếu tố độc lực của phế cầu khuẩn
Độc lực là khả năng gây bệnh của vi khuẩn . Trong hầ u hế t đố i tƣơ ̣ng , đă ̣c biê ̣t
là đối với động vật , đơ ̣c lƣ̣c nói về mức độ gây hại bởi vi khuẩn đến cơ thể vật chủ .
Khả năng gây bệnh của phế cầu khuẩn do nhiều thành phần cấu trúc gây nên, hầu hết
những thành phần đó nằm trên bề mặt của vi khuẩn. Các yếu tố độc lực của phế cầu
chia làm 2 nhóm chính.Một nhóm bao gờ m các yếu tố nhƣ vỏ và protein độc lực,
12


đóng vai trị quan trọng trong việc kháng lạiđại thực bào và do đó giúp cho phế cầu
lẩn tránh đƣợc đáp ứng miễn dịch của vật chủ. Nhóm các yếu tố khác bao gồm các
thành phần của thành tế bào và pneumolysin độc tố nội bào, tham gia chính vào sự
viêm trong nhiễm khuẩn. Quá trình viêm chỉ diễn ra đầy đủ sau q trình tự phân giải
và giải phóng độc tố nội bào của phế cầu . Do là nguyên nhân kích thích gây ra hầu
hết các triệu chứng của bệnh phế cầu, nên nhóm yếu tố độc lực này đóng vai trị trực
tiếp hơn đến tỷ lệ mắc và tử vong do phế cầu. Tuy nhiên, do sự viêm có thể tạo điều
kiện thuận lợi hơn cho sự phân tán của phế cầu khuẩn tới các mô và cơ quan khác,
nên sự phân biệt 2 nhóm yếu tố độc lực này là không rõ ràng. Sự tạo ra hydrogen
peroxide (H2O2) của phế cầu và tác động gây độc của nó lên các tế bào biểu mơ phế
nang chuột đã đƣợc báo cáo ở mức độ in vitro[31]. Lƣợng hydrogen perioxide đƣợc
tạo ra bởi phế cầu tƣơng đƣơng với bạch cầu trung tính đƣợc kích hoạt, hợp chất oxy
này có thể tham gia vào sự gây bệnh của phế cầu mức độ in vivo bởi gây ra các
thƣơng tổn của phổi.
1.2.4.1. Lớp vỏ (Capsule)
a. Polysaccharide vỏ (CPS)
Lớp vỏ tƣ̀ lâu đã đƣơ ̣c biế t đế n là yế u tố đô ̣c lƣ̣c chin
S. pneumoniae.

giảm khả năng bắt giữ phế cầu của các bẫy ngoại bào của bạch cầu trung tính [107].
Độc lực của S. pneumoniae liên quan đế n đô ̣ dày của lớp vỏ ở mỗi chủng và
týp huyế t thanh cu ̣ thể [69]. Khả năng gây bệnh của phế cầu khác nhau ở nhƣ̃ng týp
huyế t thanh CPS khác nhau, điề u này có lẽ phản ánh khả năng chống thực bào , cũng
nhƣ nhƣ̃ng khác biê ̣t về khả năng gây ra đáp ƣ́ng miễn dich
̣ dich
̣ thể của phế cầ u . Ví
dụ nhƣ là , Hostetter [50] đã công bố về nhƣ̃ng khác biê ̣t phu ̣ thuô ̣c vào týp huyế t
thanh ở vi ̣trí và số lƣơ ̣ng của bổ thể C3b liên kế t hóa tri ̣ trên bề mă ̣t của tế bào phế
cầ u đƣơ ̣c đánh dấ u (opsonized pneumococcal cells), cũng nhƣ những khác biệt trong
viê ̣c ngăn cản quá trình phân táchC3b thành iC3b và C3d (sƣ̣ phân táchthành C3d sẽ
giúp đại thực bà o thƣ̣c bào vi khuẩ n dễ dàng hơn ). Kế t quả của nghiên cƣ́u còn cho
thấ y, nhƣ̃ngtýp huyế t thanh có C3b gắ n trên vỏ bi ̣ phân tách thành cả iC3b và C3d có
mƣ́c đô ̣ chố ng thƣ̣c bào lớn hơn, nhƣng đồ ng thời la ̣i kích thích gây ra đáp ứng kháng
thể ma ̣nh mẽ hơn (C3d đƣơ ̣c cho là tăng cƣờng s
ự sản sinh kháng thể kháng
pholysaccharide).Bên ca ̣nh đó , có nhiề u nghiên cƣ́u chỉ ra một yếu tố quan trọng
khác góp phần tạo nên những khác biệt giữa các

týp huyế t thanh phế cầ u , đó là
SIGN-R1, mô ̣t lectin type-C (protein gắ n với cacbohydrate ) biể u hiê ̣n trên đa ̣i thƣ̣c
bào ở vùng rìa của của lá lách . Nhƣ̃ng đa ̣i thƣ̣c bào biể u hiê ̣n yế u tố này thƣ̣c bào cả
tế bào phế cầ u lẫn CPStinh sạch. Lá lách là m ột phần quan trọng trong việc tiêu diệt
phế cầ u khuẩ n lƣu hành trong máu , điề u này quan sát đƣơ ̣c ở nhƣ̃ng chuô ̣t thí nghiê ̣m
thiế u hu ̣t SIGN -R1 sẽ rấ t nha ̣y cảm với các bê ̣nh phế cầ u xâm lấ n [64]. SIGN-R1 và
nhƣ̃ng dạng tƣơng đồng ở ngƣời của nó cho thấy sự đặc hiệ u với oligosaccharide , và
nhƣ̃ng khác biê ̣t trong ái lƣ̣c c ủa chúng với từng týpCPS của phế cầ u sẽ ảnh hƣởng
rấ t nhiề u đế n sƣ̣ thƣ̣c bào và tiêu diê ̣t vi khuẩ n của hê ̣ miễn dich
̣ . SIGN-R1 đồ ng thời
cũng ảnh hƣởng đến sự trìn h diê ̣n của kháng nguyên CPS với hê ̣ miễn dich

q trình bám dính vào các tế bào biểu mô đƣờng hô hấp trong cả điều kiện in vitro
và in vivo[44].
Nhƣ đã đƣơ ̣c nhắ c đế n trƣớc đó , CPS là cơ sở duy nhấ t phân loa ̣i phế cầ u
khuẩ n thành các týp huyế t thanh khác nhau . Hơn 90 týp huyế t thanh của phế cầ u đã
đƣơ ̣c xác đinh
̣ cho đế n nay tƣơng ƣ́ng với hơn 90 kiể u cấ u trúc của CPS . Trong phân
loại, các yếu tố huyết thanh (factor sera) đƣơ ̣c sƣ̉ du ̣ng để phân chia phế cầ u thành
các týp hoă ̣c nhóm huyế t thanh kh ác nhau, và chúng là đă ̣c hiê ̣u cho nhƣ̃ng khác biê ̣t
về hóa miễn dịch giữa từng cấu trúc CPS. Hơn 90 týp huyế t thanh riêng biê ̣t đƣơ ̣c
nhâ ̣n biế t bởi kiể u phản ƣ́ng của chúng với các yếu tố huyết thanh .
Ngoại trừ haitýp3 và 37 đƣợc tổ ng hơ ̣p bởi con đƣờng synthase (synthase
pathway) [68], tấ t cả các CPS khác đƣơ ̣c tổ ng hơ ̣p bởi con đƣờng phu ̣ thuô ̣c
Wzx/Wzy (Wzx/Wzy-dependent pathway). Nhƣ̃ng gen tham gia vào con đƣờng tổ ng
hơ ̣p CPS thƣ́ hai đƣơ ̣c đinh
locus trên nhiễm sắ c thể , đó là
̣ vi ̣ở trong cùng mơ ̣t
locuscps nằ m giƣ̃a gen dexB và aliA[38]. Bố n gen đầ u tiên ở đầu 5’ của locus cps
(cpsA-D) có tính bảo thủ cao ở tất cả các týp huyế t thanh phế cầ u, ngoại trừ týp 3
(với cpsC bị đột biến ) và týp37 (CPS đƣơ ̣c điề u hòa sinh tổ ng hơ ̣p bởi gen tts).
Tƣơng ƣ́ ng với 4 gen đó là 4 protein CpsA -D, nhƣ̃ng pr otein này đềuđóng vai trò
quan tro ̣ng trong sƣ̣ biể u hiê ̣n của CPS [72]. Trong đó , gen CpsAlà nhân tố điều hòa
phiên mã tổ ng hơ ̣p CPS, trong khi protein CpsB, CpsC, CpsD có vai trò điề u hòa sƣ̣
lắ p ráp , vâ ̣n chuyể n và gắ n CPS lên thành tế bào vi khuẩ n thông qua sƣ̣ phos phoryl
hóa tyrosine của CpsD . Trong hầ u hế t các cu ̣m gen
enzyme vâ ̣n chuyể n glucos
e phosphate khởi đầ u
15

cps, gen thƣ́ 5 mã hóa cho
(initial glucose phosphate