Escherichia coli sinh esbl từ người khỏe mạnh và bệnh phẩm ngoài ruột đặc điểm kiểu gen, tính đa kháng, kháng colistin và yếu tố độc lực

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN LÝ HOÀNG NGÂN ESCHERICHIA COLI SINH ESBL TỪ NGƯỜI KHỎE MẠNH VÀ BỆNH PHẨM NGOÀI RUỘT: ĐẶC ĐIỂM KIỂU GEN, TÍNH ĐA KHÁNG, KHÁNG COLISTIN VÀ YẾU TỐ ĐỘC LỰC Ngành: Vi sinh vật học Mã số: 62420107 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Tp Hồ Chí Minh năm 2021 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Khoa học tự nhiên Người hướng dẫn khoa học: HDC: PGS.TS Phan Thị Phượng Trang HDP: TS.Nguyễn Đỗ Phúc Phản biện 1: PGS.TS Ngô Thị Hoa Phản biện 2: PGS.TS Trần Thị Lệ Minh Phản biện 3: TS Nguyễn Thị Lệ Thủy Phản biện độc lập 1: PGS.TS Hoàng Thị Kim Hồng Phản biện độc lập 2: PGS.TS Trần Thị Lệ Minh Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Cơ sở đào tạo họp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, vào hồi 00, ngày 16 tháng năm 2021 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Tổng hợp Quốc gia Tp.HCM Thư viện trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Escherichia coli tác nhân gây nhiễm trùng phổ biến Chúng tác nhân thường gặp gây nhiễm trùng máu, viêm màng não gây tiêu chảy Việt Nam Một số chủng E coli hội sinh ruột người động vật không gây bệnh chúng phương tiện vận chuyển, lưu trữ lan truyền gen đề kháng kháng sinh quan trọng qua trung gian plasmid họ vi khuẩn đường ruột Các chủng E coli sinh β-lactamase phổ mở rộng (ESBL) đề kháng với tất hệ kháng sinh cephalosporin mà làm tác dụng số kháng sinh khác aminoglycosides, sulfamethoxazoletrimethoprim, fluoroquinolones để điều trị bệnh nhiễm trùng vi khuẩn E coli sinh ESBL gây ra, kháng sinh carbapenem sử dụng Tuy nhiên, số chủng E coli sinh ESBL kháng carbapenem xuất nên kháng sinh colistin sử dụng trở lại để điều trị nhiễm trùng vi khuẩn E coli đa kháng Gần đây, chủng vi khuẩn sinh ESBL kháng colistin xác định, nguy hiểm đề kháng mã hóa gen mcr nằm plasmid nên chúng có khả chuyển từ vi khuẩn sang vi khuẩn khác, chủng vi khuẩn loài khác loài nhân tố di truyền di động làm lan truyền nhanh tính kháng colistin, kháng sinh cuối để điều trị vi khuẩn đa kháng Điều gây nhiều lo ngại cho chuyên gia y tế cơng cộng tồn giới Ngồi việc mang gen đề kháng kháng sinh, E coli mang nhiều gen mã hóa yếu tố độc lực, yếu tố giúp vi khuẩn gây bệnh, gen mã hóa yếu tố độc lực thường nằm plasmid, plasmid mang gen đề kháng kháng sinh Một tác nhân gây bệnh nguy hiểm phải có độc lực, kháng kháng sinh dễ lây lan Tuy nhiên, việc phát gen mã hóa yếu tố độc lực chủng E coli đa kháng chưa quan tâm Hiện nay, Việt Nam nghiên cứu chủ yếu tập trung vào tỷ lệ đề kháng kháng sinh, kiểu gen E coli sinh ESBL phân lập từ người khỏe mạnh từ loại bệnh phẩm khác Cho đến nay, nghiên cứu tính đa kháng kết hợp với kháng colistin tỷ lệ mang gen mcr đối tượng E coli sinh ESBL, tương quan mức độ đề kháng kháng sinh với số gen mã hóa ESBL gen mã hóa yếu tố độc lực chủng vi khuẩn E coli sinh ESBL phân lập từ người khỏe mạnh từ loại bệnh phẩm ruột chưa nghiên cứu Luận án nhằm nghiên cứu tính đa kháng kháng sinh, kháng colistin yếu tố độc lực chủng E coli sinh ESBL môi trường bệnh viện cộng đồng Kết nghiên cứu sở khoa học giúp bác sĩ lâm sàng, chuyên gia kiểm soát nhiễm khuẩn đưa phát đồ điều trị kháng sinh quy trình kiểm sốt nhiễm khuẩn phù hợp Đề tài: “Escherichia coli sinh ESBL từ người khỏe mạnh bệnh phẩm ruột: đặc điểm kiểu gen, tính đa kháng, kháng colistin yếu tố độc lực” thực với mục tiêu nội dung sau:: Mục tiêu nghiên cứu luận án Xác định tình hình đề kháng kháng sinh phân bố gen mã hóa yếu tố độc lực E coli sinh ESBL phân lập từ người khỏe mạnh Thành phố Hồ Chí Minh bệnh phẩm bệnh viện Bình Dân Các nội dung nghiên cứu luận án - Phân lập vi khuẩn E coli từ phân người khỏe mạnh, thu thập chủng E coli từ loại mẫu bệnh phẩm xác định kiểu hình ESBL - Xác định kiểu gen mã hóa ESBL chủng E coli có kiểu hình ESBL - Xác định tính nhạy cảm kháng sinh E coli mang gen mã hóa ESBL - Phát 19 gen mã hóa yếu tố độc lực chủng E coli mang gen mã hóa ESBL CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Vi khuẩn E coli E coli thuộc họ vi khuẩn đường ruột, trực khuẩn Gram âm, không sinh bào tử, di động nhờ lông quanh thân, hóa dị dưỡng, kỵ khí tùy nghi, sinh acid từ glucose, có men catalase, khơng có men oxidase, loại vi khuẩn ưa nhiệt trung bình Trên môi trường thạch Mac Conkey nhiệt độ 37oC sau 18 đến 24 E coli có khuẩn lạc đỏ hồng lên men đường lactose Để phân biệt E coli với vi khuẩn đường ruột khác người ta thường dùng thử nghiệm IMViC gồm I: Indol, M: Methyl-red, V: Voges-Proskauer, C: Citrate E coli cho phản ứng Indol (+), Methyl-red (+), Voges-Proskauer (), Citrate (-) 1.2 E coli hội sinh, E coli gây bệnh yếu tố độc lực E coli vi khuẩn chiếm đóng ruột E coli nhận thức ăn nơi trú ẩn từ vật chủ, vật chủ nhận vitamin K E coli sản xuất kháng khuẩn Môi trường sống E coli cộng sinh lớp nhầy đại tràng Khi vật chủ E coli hưởng lợi từ kết hợp chủng E coli gọi E coli hội sinh Các chủng E coli hội sinh ruột người chia thành nhóm: nhóm E coli thường trú có mặt ruột sống nhiều tháng đến nhiều năm, nhóm E coli thống qua xuất biến sau vài tuần Bên cạnh nhóm E coli hội sinh cịn có hai nhóm E coli gây bệnh nhóm E coli gây bệnh ruột gây tiêu chảy, nhiễm trùng đường tiêu hóa nhóm E coli gây bệnh ngồi ruột chủ yếu nhiễm trùng đường tiết niệu uropathogenic E coli (UPEC), nhiễm trùng máu viêm màng não (do neonatal meningitis E coli - NMEC) nhóm E coli gây bệnh cho gia cầm (avian pathogenic E coli-APEC) Khả gây bệnh E coli có liên quan tới diện số gen mã hóa yếu độc lực giúp vi khuẩn có khả gây nhiễm trùng Mỗi nhóm E coli gây bệnh sở hữu số gen mã hóa yếu tố độc lực liên quan đến chế gây bệnh chúng Cho đến nay, có khoảng 58 gen mã hóa yếu tố độc lực E coli cơng bố Chúng xếp vào nhóm gen: i) mã hóa cho yếu tố giúp vi khuẩn bám dính xâm nhập mơ, ii) mã hóa cho yếu tố giúp vi khuẩn thu nhận sắt, iii) mã hóa cho yếu tố giúp vi khuẩn trốn hệ miễn dịch vật chủ, iv) mã hóa cho độc tố vi khuẩn Trong nghiên cứu này, với phạm vi kinh phí thời gian, 19 gen đại diện cho nhóm gen chọn đưa vào nghiên cứu 19 gen nghiên cứu đề tài phân bố vào nhóm là: nhóm gen mã hóa cho yếu tố giúp E coli bám dính xâm nhập mơ: fimH, papC, sfa afa, ibeA; nhóm gen giúp E coli thu nhận sắt thể vật chủ: iutA, fyuA, iroN ireA; nhóm gen mã hóa yếu tố giúp E coli trốn hệ miễn dịch vật chủ: kpsMTK1, kpsMTII, traT, ompT iss; nhóm gen mã hóa độc tố: hlyA, hlyF, cvaC, cnf-1 gen mã hóa đảo gây bệnh PAI 1.3 Kháng sinh điều trị chế kháng kháng sinh E coli Những nhóm kháng sinh có hoạt tính vi khuẩn E coli bao gồm: cephalosporin hệ thứ đến hệ thứ 4, aminoglycoside, fluoroquinolone, sulfamethoxazole trimethoprim nitrofuran Có bốn chế E coli sử dụng để đề kháng kháng sinh Các chế gồm: giảm hấp thu kháng sinh, biến đổi đích gắn kháng sinh, bất hoạt kháng sinh, hoạt hóa bơm đẩy kháng sinh Trong bất hoạt kháng sinh cách tiết β-lactamase phổ mở rộng chế E coli sử dụng phổ biến β-lactamase phổ mở rộng (ESBL): β-lactamase có khả thủy phân hầu hết penicillin, cephalosporin, monobactam không thủy phân cephamycin carbapenem, nhạy cảm với chất ức chế β-lactamase clavulanate, sulbactam, tazobactam Hầu hết ESBL chia thành nhóm: TEM, SHV CTX-M Ngồi cịn có loại ESBL khác phổ biến K1, GES-1, PER-1, PER-2, VEB-1, BES-1, IBI-1, OXA Nhiều vi khuẩn sinh ESBL thường đề kháng với nhiều kháng sinh khác quinolone, aminoglycoside, trimethoprim làm hạn chế lựa chọn kháng sinh điều trị 1.4 Tình hình nghiên cứu tính đa kháng kết hợp với kháng colistin tỷ lệ mang gen mcr đối tượng E coli sinh ESBL 1.4.1 Trên giới Nghiên cứu tính đề kháng kháng sinh chủng E coli sinh ESBL giới có nhiều báo cáo, tỷ lệ đề kháng với ampicillin chủng E coli sinh ESBL gần 100% Tỷ lệ đề kháng với kháng sinh nhóm aminoglycoside gentamycin, kanamycin dao động từ 10% đến 64% Tỷ lệ đề kháng với nhóm kháng sinh quinolone nalidixic acid, ciprofloxacin mức cao dao động từ 53% đến 82% Tỷ lệ đề kháng với sulfamethoxazole trimethoprim báo cáo cao từ 65% đến 82%, tỷ lệ đề kháng với tetracycline 82,4% Tỷ lệ đề kháng E coli sinh ESBLvới imipenem thấp