Luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu một số gen liên quan đến khả năng kháng carbapenem của các chủng acinetobacter baumannnii phân lập tại bệnh viện phổi trung ương

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LƯU THỊ NGỌC HÂN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GEN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CARBAPENEM CỦA CÁC CHỦNG Acinetobacter baumannii PHÂN LẬP TẠI BỆNH VIỆN PHỔ[.]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LƯU THỊ NGỌC HÂN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GEN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CARBAPENEM CỦA CÁC CHỦNG Acinetobacter baumannii PHÂN LẬP TẠI BỆNH VIỆN PHỔI TRUNG ƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LƯU THỊ NGỌC HÂN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GEN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CARBAPENEM CỦA CÁC CHỦNG Acinetobacter baumannii PHÂN LẬP TẠI BỆNH VIỆN PHỔI TRUNG ƯƠNG Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 8420101.07 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM BẢO YÊN Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên xin gửi lời cảm ơn chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Phạm Bảo Yên, người trực tiếp giúp đỡ hướng dẫn tơi suốt q trình thực luận văn cao học Xin chân thành cám ơn ln tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Trường đại học khoa học tự nhiên, cán Phịng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Enzyme Protein, Khoa Vi sinh Bệnh viện Phổi Trung Ương thành viên nhóm nghiên cứu đề tài Q6.17.60 tạo điều kiện môi trường cho thực nghiên cứu Xin cảm ơn bạn sinh viên Phịng Thí nghiệm Enzyme học Phân tích hoạt tính sinh học giúp đỡ nhiều thời gian qua Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên truyền đạt kiến thức quý báu hỗ trợ cho tơi hồn thành chương trình đào tạo thạc sĩ Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp Trung tâm kiểm nghiệm Thuốc, mỹ phẩm, thực phẩm Hà Nội tạo điều kiện, cổ vũ động viên trình học tập thực luận văn Mặc dù cố gắng nỗ lực, luận văn không tránh khỏi thiếu sót hạn chế Rất mong nhận đóng góp từ thầy cơ, nhà khoa học để tơi tiếp tục hồn thiện cơng trình nghiên cứu Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 09 tháng 12 năm 2019 Học viên Lưu Thị Ngọc Hân DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Chữ viết tắt, ký hiệu A baumannii Acinetobacter baumannii AMEs Aminoglycoside-modifying enzymes CDC Centers for Disease Control and Prevention CTX-M Cefotaxime hydrolyzing capabilities DMSO Dimethyl sulfoxide DNA Deoxyribonucleic acid dNTP Deoxynucleotide triphosphate ECDC European Centre for Disease Prevention and Control Fw Forward GES Guiana extended spectrum ICU Intensive care unit IMP Imipenemase KPC Klebsiella pneumoniae carbapenemase LAMP Loop-mediated isothermal amplification LPS Lipopolysaccharide MATE Multidrug and toxic compound extrusion MDR Multidrug-resistant MFS Major facilitator superfamily MIC Minimum Inhibitory Concentration OXA Oxacillinase PBP Penicillin-Binding Protein PCR Polymerase Chain Reaction PDR Pandrug-resistant RNA Ribonucleic acid RND Resistance-nodulation-division Rv Reverse SHV Sulfhydryl Variable SIM Seoul Imipenemase SMR Small multidrug resistance TEM Temoneira VAP Ventilator Associated Pneumonia VEB Vietnam extended-spectrum β-lactamase VIM Verona Imipenemase WHO World Health Organization XDR Extensively drug-resistant DANH MỤC HÌNH Hình 1: Các vị trí tác dụng kháng sinh …………………………………………4 Hình 2: Cấu trúc hóa học carbapenem………………………………………….9 Hình 3: Hình ảnh tế bào vi khuẩn A baumannii ………………………………… 12 Hình 4: Hình thái khuẩn lạc mơi trường thạch……………………………13 Hình 5: Các chế kháng kháng sinh A baumannii………………………… 19 Hình 6: Nguyên tắc kỹ thuật multiplex PCR………………………………… 25 Hình 7: Chu trình nhiệt tối ưu phản ứng multiplex PCR…………… 31 Hình 8: Kết phản ứng multiplex PCR…………………………………… 33 Hình 9: Biểu đồ tỷ lệ % gen nghiên cứu………………………………… 34 Hình 10: Tỷ lệ % kháng carbapenem mẫu A baumannii nghiên cứu…….40 Hình 11: Mức độ kháng A baumannii với kháng sinh nhóm beta-lactam 42 Hình 12: Mức độ kháng A baumannii với số kháng sinh khác………… 43 Hình 13: Kết giải trình tự gen OXA-51 với mồi xi so sánh kết giải trình tự với ngân hàng gen………………………………………………… …….47 Hình 14: Mức độ tương đồng nucleotide……………………………………….49 Hình 15: Mức độ tương đồng acid amin……………………………………… 50 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Phân loại kháng sinh theo cấu trúc hóa học……………………………… Bảng 2: Tiêu chuẩn đánh giá mức độ kháng kháng sinh A baumannii…………19 Bảng 3: Bảng danh mục kháng sinh sử dụng làm kháng sinh đồ để đánh giá mức độ nhạy cảm Acinetobacter spp………………………………………… 29 Bảng 4: Trình tự cặp mồi cho gen OXA-23, OXA-51, VIM IMP……… 30 Bảng 5: Các thành phần tham gia phản ứng multiplex PCR……………………… 31 Bảng 6: Thống kê tần suất xuất gen OXA-51 giới Việt Nam.…… 34 Bảng 7: Thống kê tần suất xuất gen OXA-23 giới Việt Nam ……….36 Bảng 8: Tổng hợp tổ hợp gen đích…………………………………………… 39 Bảng 9: Kết PCR kháng sinh đồ mẫu A baumannii…….…………44 Bảng 10: Kết PCR kháng sinh đồ số chủng giải trình tự………….48 Bảng 11: Sự thay đổi nucleotide acid amin so với trình tự tham chiếu………….48 MỤC LỤC MỞ ĐẦU……………………………………………………… ………………….1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Kháng sinh ………………………………… …………………………… 1.1.1 Định nghĩa kháng sinh phân loại theo cấu trúc hóa học………………… 1.1.2 Cơ chế vị trí tác dụng kháng sinh…………………………………… 1.1.2.1 Ức chế trình sinh tổng hợp protein…….……….…….…………………5 1.1.2.2 Ức chế trình sinh tổng hợp acid nucleic……………… ……………… 1.1.2.3 Kìm hãm trình trao đổi chất…………………………………… … 1.1.2.4 Tác động lên thành tế bào vi khuẩn…………………………………… ……6 1.1.2.5 Tác động lên màng tế bào vi khuẩn……………………………………….…7 1.1.3 Kháng sinh nhóm beta-lactam……………………………………………… 1.1.3.1 Penicilin ………………………………………………………….……… 1.1.3.2 Cephalosporin ………………………………………………………… …8 1.1.3.3 Monobactam…………………………………………………… ……… 1.1.3.4 Carbapenem ………………………………………………………… ……9 1.1.3.5 Nhóm ức chế beta-lactamase…………………………………………… 10 1.1.4 Phối hợp kháng sinh điều trị …………………………………………10 1.2 Vi khuẩn Acinetobacter baumannii………………………… …………….11 1.2.1 Giới thiệu chung vị trí phân loại…………………………………………11 1.2.2 Đặc điểm hình thái, sinh lý - sinh hóa………………………………………12 1.2.3 Dịch tễ học…………………………………………………………… ……13 1.2.4 Thực trạng kháng kháng sinh A baumannii……………………… … 15 1.2.4.1 Trên giới……………………………………………………………… 15 1.2.4.2 Tại Việt Nam……………………………………………………………… 16 1.2.4.3 Các chế kháng kháng sinh A baumannii……………………………17 1.2.4.4 Tần suất xuất gen carbapenemase…………………………………19 1.2.4.5 Tiêu chuẩn đánh giá mức độ kháng kháng sinh A baumannii…………21 1.3 Các phương pháp nghiên cứu A baumannii ………………………….…… 22 1.3.1 Phương pháp nuôi cấy………………………………………………………22 1.3.2 Phương pháp sinh học phân tử………………………………………………24 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu …………………………………………………… 27 2.2 Phương pháp nghiên cứu ………………………………………………….27 2.2.1 Nuôi cấy định danh A baumannii từ mẫu bệnh phẩm ………… ………27 2.2.1.1 Nguyên tắc…………………………………………………………… … 27 2.2.1.2 Hóa chất sinh phẩm……………………………………………………… 27 2.2.1.3 Các bước tiến hành…………………………………………….………… 27 2.2.2 Tách DNA ………………………………………………………… ………28 2.2.3 Kháng sinh đồ ………………………………………………………………28 2.2.4 Multiplex PCR …………………………………………………………… 30 2.2.4.1 Hóa chất, thiết bị ………………………………………………………… 30 2.2.4.2 Tối ưu hóa phản ứng multiplex PCR……………………………………….30 2.2.4.3 Các cặp mồi sử dụng ……………………………………………………….29 2.2.4.4 Thành phần phản ứng………………………………………………………31 2.2.4.5 Chu trình nhiệt …………………………………………………………… 31 2.2.4.6 Điện di …………………………………………………………………… 31 2.2.5 Phân tích kết quả… ………………………………………………….…….32 2.2.5.1 Phân tích trình tự DNA ……………………………… ………………… 32 2.2.5.2 Xử lý số liệu…….…………………………………………… ……… …32 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tần suất có mặt gen kháng kháng sinh A baumannii Bệnh viện Phổi Trung ương ……….………………………………………….33 3.1.1 Tần suất xuất gen đơn……………………………………………….33 3.1.2 Sự có mặt tổ hợp gen …………………………………………………38 3.2 Phân tích mức độ kháng kháng sinh mẫu A baumannii thu được…39 3.2.1 Khả kháng beta-lactam carbapenem ………………………………… 39 3.2.2 Các nhóm beta-lactam khác ……………………………………………… 41 3.2.3 Các kháng sinh khác……………………………………………………… 42 3.2.4 Đánh giá chung…………………………………………………………… 43 3.3 So sánh kết có mặt gen khả kháng kháng sinh dựa kháng sinh đồ xác định mối liên quan …………………………… ….44 3.4 Phân tích trình tự số mẫu để khẳng định độ xác phương pháp tìm hiểu khác biệt chủng thu số chủng khác giới………………………………………………………………………….47 3.4.1 Phân tích trình tự nhằm khẳng định độ xác phương pháp……….47 3.4.2 Phân tích biến đổi trình tự chủng thu số chủng khác giới……………………………………………………… 48 KẾT LUẬN………………………………… ………………………………… 51 KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO……… …………….52 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… …53 MỞ ĐẦU Kháng sinh phát vĩ đại lịch sử lồi người Với khả kìm hãm tiêu diệt tác nhân gây bệnh nguy hiểm vi khuẩn, kháng sinh trở thành loại thuốc thiếu công tác điều trị nơi giới Việc sử dụng kháng sinh không cứu sống bệnh nhân mà giúp ngăn ngừa dịch bệnh bùng phát toàn cầu Tuy nhiên, nhiều năm trở lại đây, tình hình kháng kháng sinh ngày gia tăng với tốc độ nhanh chóng biến đổi phức tạp Các vi khuẩn không ngừng biến đổi để thích nghi đề kháng lại loại kháng sinh Hiện giới xuất nhiều chủng đa kháng thuốc chí có chủng trở thành siêu kháng toàn kháng Điều trở thành thách thức lớn công tác điều trị bệnh bệnh viện châu lục Năm 2017, tổ chức Y tế giới WHO đưa danh sách 12 loài vi khuẩn nguy hiểm với khả kháng thuốc kháng sinh mạnh cần phải nghiên cứu phát triển loại kháng sinh để đối phó với tác nhân Trong ba loại vi khuẩn có khả kháng carbapenem đứng đầu danh sách bao gồm: Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeroginosa, Enterobacteriaceae A baumannii xếp vị trí số với mức báo động cao nhiều nơi giới với khả kháng với hầu hết kháng sinh kể kháng sinh phổ rộng mạnh A baumannii có nhiều chế kháng kháng sinh tổng hợp beta-lactamase, bơm đẩy ngược thuốc bên tế bào, chỉnh sửa cấu trúc aminoglycoside, thay đổi tính thấm thành tế bào vi khuẩn, thay đổi vị trí đích thuốc Trong chế kháng beta-lactam dựa khả thủy phân ức chế kháng sinh betalactamase đóng vai trị quan trọng tính đa kháng sinh A baumannii, đặc biệt carbapenem-liệu pháp cuối trước phải định colistin Ở Việt Nam, hầu hết nghiên cứu trước tập trung vào mức độ kháng A baumannii kháng sinh thường sử dụng điều trị dựa kháng sinh đồ thống kê tần suất chủng gây bệnh đưa tần suất xuất gen mà chưa xem xét đối mối liên quan yếu tố Tuy nhiên, với tình hình kháng kháng sinh mạnh vi khuẩn lan rộng gen mã hóa carbapenemase, việc kết hợp phân tích mối liên quan kháng sinh đồ với có mặt gen liên quan đến tính nhạy cảm với kháng sinh cần thiết hỗ trợ, chẩn đoán điều trị bệnh Vì vậy, chúng tơi thực đề tài: “Nghiên cứu số gen liên quan đến khả kháng carbapenem chủng Acinetobacter baumannnii phân lập Bệnh viện Phổi Trung ương” với mục tiêu: Thống kê tần suất có mặt gen kháng kháng sinh A baumannii Bệnh viện Phổi Trung ương Phân tích mức độ kháng kháng sinh mẫu A baumannii thu Nghiên cứu mối liên quan khả kháng carbapenem với có mặt bốn gen đích mã hóa carbapenemase So sánh kết có mặt gen khả kháng kháng sinh dựa kháng sinh đồ Phân tích tính trình tự số mẫu để khẳng định độ xác phương pháp tìm hiểu khác biệt chủng thu với chủng khác giới CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Kháng sinh 1.1.1 Định nghĩa kháng sinh phân loại theo cấu trúc hóa học Kháng sinh (antibiotics) chất kháng khuẩn (antibacterial substances) tạo chủng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, Actinomycetes), có tác dụng ức chế phát triển vi sinh vật khác [58] Theo quan điểm đại, kháng sinh mở rộng đến chất kháng khuẩn có nguồn gốc tổng hợp sulfonamid quinolon Hiện nay, có nhiều cách để phân loại kháng sinh cách phân loại phổ biến dựa cấu trúc phân tử, chế tác động phổ hoạt động kháng sinh Một vài cách phân loại khác bao gồm đường đưa thuốc (đường tiêm, đường uống hay đường đặt trực tràng…) Kháng sinh nhóm cấu trúc thể đặc tính tương tự hiệu tác dụng, độc tính tác dụng không mong muốn Bảng Phân loại kháng sinh theo cấu trúc hóa học [58,20] STT Tên nhóm Beta-lactam Đại diện Phân nhóm Penicilin penicilin G-V, amoxicilin, ampicilin … Cephalosporin cephalexin, cefixim, cefepim, ceftriaxon, … Carbapenem imipenem, doripenem, meropenem, ertapenem Monobactam aztreonam Các chất ức chế beta- sulbactam, tazobactam, acid clavulanic … lactamase Aminoglycosid gentamycin, tobramycin, amikacin … Macrolid erythromycin, spiramycin, azithromycin … Lincosamid lincomycin, clidamycin… Phenicol chloramphenicol Tetracyclin tetracyclin, doxycyclin, mynocyclin Peptid Glycopeptid vancomycin, teicoplanin Polypeptid polymyxin, colistin Lipopeptid daptomycin Quinolon ciprofloxacin, ofloxacin, levofloxacin… Sulfamide sulfamethoxazole, sulfanilid sulacetamide … 10 Các nhóm kháng metronidazole, sinh khác griseofulvin … nystatin, 1.1.2 Cơ chế vị trí tác dụng kháng sinh Hoạt tính kháng khuẩn hầu hết nhóm kháng sinh liên quan trực tiếp đến đặc tính điển hình cấu trúc vi khuẩn trình trao đổi chất chúng Để tìm hiểu vị trí tác dụng loại kháng sinh cụ thể trước hết phải nắm cấu trúc kháng sinh nơi gắn kết (Hình 1) Hầu hết đích kháng sinh thường liên quan trực tiếp đến tế bào vi khuẩn thông qua việc ức chế trình sinh trưởng tế bào ức chế hình thành vật liệu di truyền [16] Hình Các vị trí tác dụng kháng sinh [16] 1.1.2.1 Ức chế trình sinh tổng hợp protein Kháng sinh ngăn cản khởi đầu trình tổng hợp protein cách gắn vào tiểu đơn vị ribosom 30S 50Svới chế bao gồm: Liên kết không đảo ngược với ribosom 30Svà ngăn cản phức hệ khởi đầu 30S (30SmRNA-tRNA): Các aminoglycosid (diệt khuẩn) Liên kết đảo ngược với ribosom 30S ức chế q trình liên kết aminoacyl-tRNA với vị trí tiếp nhận ribosom 70S: Các tetracycline (kháng khuẩn) Cản trở đảo ngược trình tương tác mRNA ribosom 30S mà khơng gây sai sót dịch mã mRNA aminoglycoside: spectinomycin (kháng khuẩn) Liên kết với ribosom 50S ức chế hoạt tính peptidyl transferase: lincomycin, clindamycin, cloramphenicol (kháng khuẩn) Ức chế trình chuyển vị trí peptidyl tRNA từ vị trí A đến P ribosom cách liên kết với ribosom 50S-23S RNA: marcrolid (kháng khuẩn) Ngoài chế trên, kháng sinh cịn có khả tác động lên q trình kéo dài chuỗi peptid nhờ vào liên kết với yếu tố kéo dài G (EF-G) ức chế giải phóng EF-G từ phức hệ EF-G/GDP: acid fusidic (kháng khuẩn) 1.1.2.2 Ức chế trình sinh tổng hợp acid nucleic Kháng sinh tác động q trình sinh tổng hợp acid nucleic bao gồm sinh tổng hợp RNA DNA Quá trình ức chế sinh tổng hợp RNA nhờ vào liên kết với RNA polymerase độc lập với DNA ức chế khởi đầu tổng hợp RNA: rifampin, rifamycin, rifampicin (diệt khuẩn) Đối với sinh tổng hợp DNA, kháng sinh liên kết với tiểu đơn vị A DNA gyrase (topoisomerase) ngăn cản trình siêu cuộn xoắn DNA ức chế trình tổng hợp DNA: quinolon, fluoroquinolone, acid oxolinic (diệt khuẩn) Bên cạnh chế ức chế trình sinh tổng, số kháng sinh tác nhân làm suy yếu chức khuôn DNA Về mặt lý thuyết khơng có loại số tác nhân sử dụng trị liệu Cơ chế chloroquine miracil D (lucanthone) ức chế plasmodia schistosome tương ứng cách xen kẽ vào DNA từ dẫn đến ức chế tổng hợp acid nucleic Thuốc nhuộm acridine proflavine hoạt động theo chế xen kẽ, chúng có độc tính gây ung thư động vật có vú nên chúng không sử dụng làm chất kháng khuẩn 1.1.2.3 Kìm hãm trình trao đổi chất Cơ chế thơng qua q trình ức chế sinh tổng hợp acid folic Đây chất quan trọng trình trao đổi chất acid nucleic acid amin Một số loại kháng sinh sulphonamid trimethoprim thể tính chất chất giả cần thiết cho trình trao đổi chất tế bào vi khuẩn Cơ chế làm cho enzyme vi khuẩn gắn với kháng sinh thay gắn với chế thơng thường Cụ sulfonamid, đóng vai trò tetrahydrofolate thành phần quan trọng việc tổng hợp acid folic tế bào vi khuẩn Các chất tương tự acid para-aminobenzoic ức chế cạnh tranh hình thành acid folic: sulfonamid, sulfone, para-aminosalicylic, depsone (kháng khuẩn) Liên kết với dihydrofolate reductase ức chế hình thành acid tetrahydrofolic: trimethoprim, methotrexate, pyrimethamine (kháng khuẩn) 1.1.2.4 Tác động lên thành tế bào vi khuẩn Kháng sinh đại diện cho chế ức chế sinh tổng hợp acid mycolic, thành phần thành tế bào vi khuẩn, isoniazid Tuy nhiên chế tác động lên thành tế bào vi khuẩn kháng sinh q trình ức chế tổng hợp thành tế bào vi khuẩn Quá trình tổng hợp peptidoglycan diễn theo ba bước, bước trở thành đích tác động kháng sinh Trong giai đoạn thứ ba trình tổng hợp thành tế bào bao gồm q trình polymer hóa gắn peptidoglycan sinh vào thành tế bào giai đoạn tác động chủ yếu kháng sinh Giai đoạn có tham gia PBP enzyme thuộc họ transglycosylase transpeptidase Hai loại enzyme đóng vai trị then chốt việc hình thành peptidoglycan cách thêm pentapeptide disaccarid để mở rộng chuỗi glycan phân tử peptidoglycan có chuỗi liên kết ngang đơn vị peptidoglycan chưa trưởng thành Các loại thuốc thuộc nhóm beta-lactam penicillin, carbapenem cephalosporin ngăn chặn liên kết ngang đơn vị peptidoglycan cách ức chế hình thành liên kết peptide xúc tác PBP 1.1.2.5 Tác động lên màng tế bào vi khuẩn Kháng sinh thay đổi tính thấm màng với ion natri kali Valinomycin thay đổi tính thấm màng ion K+ tế bào nhân sơ nhân chuẩn khơng phải chất kháng khuẩn dùng hóa trị liệu Tuy nhiên monensin (ở gia súc) salinomycin (ở heo) sử dụng rộng rãi thú y tức chế vi khuẩn, protozoa metazoan ký sinh Ngồi số nhóm kháng sinh liên kết với màng tế bào chất khử cực, ví dụ daptomycin khử cực màng phụ thuộc canxi, điều dẫn đến ngừng tổng hợp đại phân tử phá vỡ màng tế bào vi khuẩn Một đích tác dụng quan trọng khác kháng sinh màng tế bào LPS Kháng sinh liên kết với LPS để phá hủy lớp màng ngồi LPS có vài điểm tích điện âm có khả tương tác với kháng sinh cyclopeptid polymyxin colistin tích điện dương, ngồi vài phản ứng kỵ nước hai phân tử dẫn tới làm phân lớp màng Các kháng sinh nhóm polyen tạo kênh ion giả gắn với màng sterol màng tế bào nấm tạo phức hệ màng-polyen thay đổi tính thấm màng, dẫn tới làm thất thoát thành phần tế bào ester phosphate, acid hữu cơ, nucleotide chí protein tế bào Cơ chế cuối tác động lên màng tế bào cản trở trình tổng hợp màng lipid Những kháng sinh ức chế trình liên kết tiểu đơn vị tạo thành ergosterol trực tiếp phả hủy màng tế bào nấm: kháng sinh thuộc nhóm imidazoles: miconazole, ketoconazole, clotrimazole, fluconazole 1.1.3 Kháng sinh nhóm beta-lactam Đây nhóm kháng sinh lớn sử dụng rộng rãi công tác điều trị nhiều nơi Việc đặt tên kháng sinh beta-lactam dựa cấu trúc phân tử có vịng beta-lactam, amid nội phân tử mà nhóm amin vị trí beta so với nhóm chức acid Các kháng sinh nhóm gắn vào PBP ngăn cản trình sinh tổng hợp peptidoglycan thành tế bào làm cho tế bào vi khuẩn bị ly giải chết Nhóm kháng sinh bao gồm phân nhóm là: penicillin, cephalosporin, monobactam, carbapenem nhóm chất ức chế beta-lactamase 1.1.3.1 Penicillin [20,72] Đây nhóm Alexander Fleming phân lập từ mơi trường nuôi cấy nấm Penicillium notatum Dựa phổ tác dụng chúng chia thành loại: Penicillin tự nhiên: Tác dụng mạnh cầu khuẩn Gram (+) không sinh penicillinase Penicillin kháng penicillinase: Có phổ hẹp, nghiên cứu nhằm tiêu diệt tụ cầu sinh penicillinase mà loại penicillin tự nhiên khơng tác dụng Aminopenicillin: Có phổ mở rộng Tác dụng tương tự penicillin tự nhiên vi khuẩn Gram (+) yếu hơn, nhiên lại mở rộng tác dụng số vi khuẩn Gram (-) Haemophilus influenza, Salmonella, Escherichia coli, … Penicillin phổ rộng: loại có tác dụng mạnh loại khác vi khuẩn Gram (-) (đặc biệt Pseudomonas Proteus) tăng tính thấm qua màng tế bào vi khuẩn Ưu điểm chủ yếu nhóm có tác dụng lên Pseudomonas aeruginosa 1.1.3.2 Cephalosporin Năm 1948, Abraham cộng phân lập từ môi trường nuôi cấy nấm Cephalosporium acremonium hợp chất đặt tên cephalosporin C Hợp chất có tác dụng kháng khuẩn yếu, nhiên lại tiền đề cho việc tổng hợp loại cephalosporin sau Hiện có bốn hệ cephalosporin phân loại dựa phổ tác dụng vi khuẩn Gram (-) độ bền chúng beta-lactamase [72] Thế hệ I: Tác dụng mạnh vi khuẩn Gram (+) yếu vi khuẩn Gram (-) Không bền dễ bị beta-lactamase phá hủy Thế hệ II: Gồm chất tác dụng mạnh vi khuẩn Gram (-) yếu vi khuẩn Gram (+) so với hệ I, đáng ý tác dụng mạnh H influenza Giống hệ I, chất thuộc hệ II không tác dụng lên P aeruginosa Tuy nhiên chúng tương đối bền với beta-lactamase Thế hệ III: Tác dụng vi khuẩn Gram (+), đặc biệt tụ cầu, nhiên cephalosporin hệ I, có phổ rộng tác dụng mạnh vi khuẩn Gram (-) Khả kháng beta-lactamase vi khuẩn Gram (-) mạnh so với hệ II Thế hệ IV: Đây cephalosporin phổ rộng Trên vi khuẩn Gram (+) chúng có hoạt tính tương tự cephalosporin hệ I Trên vi khuẩn Gram (-), cephalosporin hệ IV ion lưỡng cực nên thấm qua màng ngồi vi khuẩn Gram (-) có tác dụng kháng beta-lactamase mạnh III 1.1.3.3 Monobactam Các kháng sinh phần nhóm beta-lactam lại khơng loại beta-lactam khác, vòng beta-lactam monobactam đứng đơn độc thay liên kết với vịng khác Aztreonam loại kháng sinh monobactam bán thị trường có hoạt tính vi khuẩn Gram âm hiếu khí Nesseria Pseudomonas Kháng sinh sử dụng để điều trị viêm phổi, nhiễm trùng máu nhiễm trùng đường tiết niệu nhóm vi khuẩn gây Monobactam khơng có hiệu vi khuẩn gram dương vi khuẩn kỵ khí [72] 1.1.3.4 Carbapenem Hình Cấu trúc hóa học carbapenem [20] Nhóm kháng sinh tìm vào năm 1976, chúng đóng vai trị quan trọng việc chống lại bệnh nhiễm khuẩn Nguyên nhân chúng có khả kháng lại thủy phân enzyme beta-lactamase Trong số hàng trăm loại kháng sinh beta-lactam biết, carbapenem có phổ rộng có hoạt tính mạnh lên vi khuẩn Gram âm Gram dương (Hình 2) Chính chúng thường gọi “sự lựa chọn cuối cùng” định tình trạng bệnh nhân trở nên trầm trọng nghi ngờ có kháng kháng sinh Một số đại diện nhóm bao gồm: Imipenem: có phổ tác dụng hiệu tác nhân hiếu khí kị khí, thường dùng đường uống, hoạt động với liều thấp tác dụng khơng mong muốn Meropenem: có phổ tác dụng hiệu lên trực khuẩn Gram âm, đặc biệt có với bệnh nhiễm khuẩn hội Doripenem: có phổ tác dụng hiệu đáng kể Pseudomonas aeruginosa Ertapenem: có phổ tác dụng giới hạn với trực khuẩn Gram âm không lên men Tuy nhiên, tình trạng báo động vi khuẩn kháng lại dòng kháng sinh hiệu ghi nhận Đáng lo ngại nữa, vi khuẩn có khả kháng carbapenem ngày gia tăng tồn cầu nhanh chóng trở thành vấn đề đáng quan tâm giới 1.1.3.5 Nhóm ức chế beta-lactamase Các chất có cấu trúc beta-lactam, khơng có hoạt tính kháng khuẩn, mà có vai trò ức chế beta-lactamase vi khuẩn cách ức chế không thuận nghịch nhiều beta-lactamase làm thay đổi enzyme, bất hoạt khơng cho chúng giải phóng trở lại Các chất hay sử dụng lâm sàng acid clavulanic, sulbactam tazobactam [72] 1.1.4 Phối hợp kháng sinh điều trị Trên thực tế để nâng cao hiệu điều trị, việc phối hợp kháng sinh cần thiết nhằm mục đích [58]: Làm giảm khả xuất chủng đề kháng Điều trị nhiễm khuẩn nhiều chủng vi khuẩn gây Làm tăng khả diệt khuẩn Mỗi kháng sinh có nhiều tác dụng khơng mong muốn; phối hợp tác dụng phụ cộng lại tăng lên Không nên hy vọng phối hợp hạ liều lượng thuốc dẫn đến nguy xuất vi khuẩn kháng kháng sinh Phối hợp kháng sinh dẫn đến tác dụng cộng (addition) hiệp đồng (synergism) đối kháng (antagonism) hay không thay đổi (indifference) so với thuốc đơn lẻ Khi phối hợp, cần dùng đủ liều nên lựa chọn kháng sinh có tính chất dược động học gần có tác dụng hiệp đồng [58] 10 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LƯU THỊ NGỌC HÂN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GEN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CARBAPENEM CỦA CÁC CHỦNG Acinetobacter baumannii PHÂN LẬP... với kháng sinh cần thiết hỗ trợ, chẩn đốn điều trị bệnh Vì vậy, thực đề tài: ? ?Nghiên cứu số gen liên quan đến khả kháng carbapenem chủng Acinetobacter baumannnii phân lập Bệnh viện Phổi Trung ương? ??... gen kháng kháng sinh A baumannii Bệnh viện Phổi Trung ương Phân tích mức độ kháng kháng sinh mẫu A baumannii thu Nghiên cứu mối liên quan khả kháng carbapenem với có mặt bốn gen đích mã hóa carbapenemase