BÁO CÁO MÔN VI SINH CHỦ ĐỀ Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA DƯỢC BÁO CÁO MÔN VI SINH MÃ MÔN: H01190 NHÓM: 04- Tiểu nhóm 02 CHỦ ĐỀ: Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Bảo Sinh viên thực hiện: Lâm Vĩnh Phú H2200049 Lê Đoàn Trường Phước H2200050 Nguyễn Vũ Quỳnh H2000122 TP HỒ CHÍ MINH – 2.3.2024 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành báo cáo này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban giám hiệu trường Đại học Tôn Đức Thắng vì đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất truyền thống cũng như hệ thống cơ sở dữ liệu trực tuyến hiện đại, đa dạng, thuận lợi cho việc học tập, nghiên cứu - Xin cảm ơn giảng viên bộ môn – Thầy Lê Bảo đã giảng dạy tận tình, chi tiết để em có đủ kiến thức và vận dụng hoàn thành bài báo cáo này Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm báo cáo cũng như những hạn chế về kiến thức, trong bài báo cáo chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía giảng viên để bài được hoàn thiện hơn Lời cuối cùng, em xin kính chúc thầy nhiều sức khỏe, thành công và hạnh phúc 1 MỤC LỤC I Sinh học 3 1 Hình thể 3 2 Đặc điểm nuôi cấy 3 3 Tính chất sinh hóa 5 4 Kháng nguyên 6 II Yếu tố độc lực 6 III Dịch tễ học 8 IV Bệnh học 9 V Chẩn đoán 10 VI Điều trị 12 VII Phòng ngừa 12 VIII Tình trạng đề kháng kháng sinh 13 1 Đối tượng nghiên cứu đưa ra 13 2 Khảo sát mức độ kháng kháng sinh của Pseudomonas aeruginosa 13 3 Bàn luận 14 Tài liệu tham khảo 15 2 I Sinh học 1 Hình thể Trực khuẩn mủ xanh - Pseudomonas aeruginosa là một trực khuẩn gram âm được tìm thấy rộng rãi trong tự nhiên, đất và nước, hệ sinh vật trên da; có kích thước 0,5 đến 0,8 μm x 1,5 đến 3,0 μm Hầu hết tất cả các chủng đều (có tác dụng chống thực bào và có thể hỗ trợ vi khuẩn bám vào, do đó thúc đẩy sự xâm chiếm của vi khuẩn), không sinh nha bào, không sinh vỏ Được phân loại là mầm bệnh cơ hội, P aeruginosa gây bệnh không thường xuyên ở vật chủ bình thường nhưng là nguyên nhân chính gây nhiễm trùng ở những bệnh nhân có bệnh nền hoặc suy giảm miễn dịch Thường sống ở ruột và da người Hình 1: Trực khuẩn mủ xanh- Pseudomonas aeruginosa 2 Đặc điểm nuôi cấy Điều kiện nuôi cấy: Vi khuẩn hiếu khí tuyệt đối, mọc dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường, sống ở nhiệt độ 5-42℃ (thích hợp nhất là 37℃), pH 4.5-9 - Trên môi trường thạch:  Trong canh thang: trực khuẩn mủ xanh mọc làm đục đều môi trường sau 24 giờ và tạo váng bề mặt sau 48 giờ 3 Hình 2: Nuôi cấy trên môi trường thạch  Trên thạch máu, thạch thường: Có thể hình thành các ba dạng khuẩn lạc  Khuẩn lạc dạng S: đường kính 1-2 mm, tròn, trơn, hơi lồi sau 18-24h, có thể tan máu beta, có ánh kim, có sác tố xanh lục, có mùi thơm đặc biệt như mùi nho  Khuẩn lạc dạng R: đường kính nhỏ hơn, thô ráp, lồi, thường phân lập được từ ngoại cảnh  Khuẩn lạc dạng M: khuẩn lạc dạng nhầy, tan máu beta Hình 3: Đặc điểm nuôi cấy của Pseudomonas aeruginosa Tính chất đặc trưng của trực khuẩn mủ xanh là sinh sắc tố và chất thơm Trực khuẩn mủ xanh có thể tiết bốn loại sắc tố: 4 - Pyocyanin: là sắc tố phenazin, có màu xanh da trời, tan trong nước và tan trong clorofoc, 96% P aeruginosa sinh sắc tố này Pyocyanin sinh ra thuận lợi trong môi trường tiếp xúc nhiều với không khí Chỉ có P aeruginosa sinh sắc tố pyocyanin Hình 4 Sắc tố của Pseudomonas aeruginosa - Pyoverdin (còn gọi là fluorescent): sắc tố huỳnh quang, phát màu xanh khi chiếu tia cực tím có bước sóng 400 nm, tan trong nước, nhưng không tan trong clorofoc Dùng môi trường King B để phát hiện sắc tố này Ngoài P seudomonas còn có các vi khuẩn khác sinh pyoverdin là P fluorecens, P pytida, P veroni, P monteilla cũng có khả năng sinh sắc tố này - Pyorubrin: sắc tố màu hồng nhạt, chỉ 1% số chủng P aeruginosa ra sắc tố này - Pyomelanin: sắc tố màu nâu đen, chỉ 1-2% số chủng P aeruginosa sinh sắc tố này Tuy nhiên không phải tất cả các P aeruginosa đều sinh sắc tố, khoảng 5- 10% số chủng P aeruginosa không sinh sắc tố 3 Tính chất sinh hóa Trực khuẩn mủ xanh có oxydase dương tính, làm lỏng gelatin, khử NO3 thành N2 Sử dụng carbohydrat bằng hình thức oxy hóa có sinh axit như glucose, mannitol, glycerol Lactose âm tính, Citrat simmon dương tính, ADH dương tính; Urease âm tính, indol âm tính, H2S âm tính 5 4 Kháng nguyên Vi khuẩn có kháng nguyên lông H không bền với nhiệt và kháng nguyên O chịu nhiệt - Kháng nguyên H: là các protein đặc hiệu nằm trong tiêm mao, có hơn 50 loại - Kháng nguyên O: Là các lypopolysaccharide chịu nhiệt, đóng vai trò là nội độc tố Gồm 3 phần: Phần lõi core, chuỗi O đặc hiệu – mang tính kháng nguyên đặc hiệu, lipid A chịu trách nhiệm độc tính Hình 5: Đặc điểm kháng nguyên Nhưng trong cơ chế sinh bệnh quan trọng hơn là ngoại độc tố Trong 3 loại ngoại độc tố do vi khuẩn tạo thành ngoại độc tố A được xem như là nhân tố chủ yếu về độc lực, nó không bền với nhiệt, giết chết chuột nhắt, chuột lớn và cản trở sự tổng hợp protein tương tự như độc tố bạch hầu II Yếu tố độc lực Nội độc tố (endotoxin): là thành phần của vách tế bào vi khuẩn Nội độc tố bao gồm chủ yếu LPS và một lượng nhỏ protein Hoạt tính sinh học của nội độc tố chủ yếu do phức hợp LPS đảm nhiểm LPS có vai trò quan trọng trong bệnh sinh nhiễm khuẩn huyết và sốc nhiễm khuẩn huyết Ngoại độc tố (exotoxin A): bản chất là protein có trọng lượng phân tử 66,6kDa Exotoxin A hoạt động tương tự như cơ chế hoạt động của độc tố vi khuẩn bạch hầu Với khả năng ức chế và khuếch tán sự tổng hợp protein của tế bào, exotoxin A là một độc tố mạnh nhất của P.aeruginosa Exotoxin A gây rối loạn chức năng huyết động trung tâm, thay đổi chức năng đông máu, rối loạn chuyển hóa lipit, gây tổn thương nhiều cơ quan, nhưng biểu hiện rõ nhất là tổn thương gan 6 Hình 6 Các cơ chế độc lực liên quan được P.aeruginosa sử dụng để tấn công các tế bào biểu mô đường hô hấp Các enzyme ngoại tiết: vi khuẩn có khả năng sinh nhiều enzyme ngoại tiết, các enzyme này đóng vai trò quan trọng trong quá trình xâm nhập, gây bệnh tại chỗ: - Protease: gần 90% chủng P aeruginosa có khả năng phân giải protein P.aeruginosa tiết ra 2 loại protease quan trọng là alcaline và elastase Elastase có thể phá hủy lớp chun keo thành mạch máu Enzyme này còn gây ức chế hiện tượng opsonin hóa, làm giảm khả năng thực bào của bạch cầu đa nhân trung tính - Hemolysine có 2 loại:  Glycolipid (hemolysine chịu nhiệt): không có tính enzyme, không có tính kháng nguyên và ít độc Glycolipid đóng vai trò như một chất tẩy hòa tan các lipid là những chất cần cho hoạt động của phospholipase C  Phospholipase C (hemolysine không chịu nhiệt): là một enzyme tan máu nằm trong một polypeptid đơn Phospholipase C thường tác động hiệp đồng với glycolipid và protease alcaline gây xuất huyết, hoại tử tại chỗ tổn thương  Cytotoxine: là một protein rất độc với bạch cầu đa nhân trung tính và các tế bào lympho  Exoenzyme S: là một protein, có thể có 2 dạng: dạng không hoạt động và không có tính enzyme và dạng hoạt động, có tính enzyme  Enterotoxin và yếu tố thấm qua thành mạch: các độc tố này còn ít được biết đến Một số nghiên cứu đã chứng minh, trong thực nghiệm enterotoxin gây nên tịnh trạng ứ dịch trong đường ruột, độc tố này có thể là một trong những nguyên nhân gây viêm ruột non Khi gây nhiễm qua da, yếu tố này có thể thấm vào trong lòng mạch, gây ban đỏ kèm theo xuất huyết ra ngoài lòng mạch 7 Hình 7: Enzyme ngoại tiết Glycocalyx – capsule: ngoài chức năng chống các yếu tố có hại cho chúng từ vật chủ như thực bào, kháng thể, bổ thể, kháng sinh, giúp cho quá trình nhân lên của vi khuẩn trong các mô còn thực hiện chức năng bám vào tế bào Pili: giúp vi khuẩn bám vào tế bào biểu mô của vật chủ Hình 8: Glycocalyx-capsule và pili trên tế bào III Dịch tễ học P aeruginosa là mầm bệnh ở bệnh viện Theo CDC, tỷ lệ nhiễm P aeruginosa tổng thể ở các bệnh viện Hoa Kỳ trung bình khoảng 0.4% (4 trên 1000 ca xuất viện) và vi khuẩn này 8 là mầm bệnh bệnh viện được phân lập phổ biến thứ 4, chiếm 10,1% tổng số ca nhiễm trùng mắc phải tại bệnh viện Trong 43 chủng P aeruginosa được thu thập có 62,8% chủng được phân lập từ bệnh nhân nam và 37,2% chủng được phân lập từ bệnh nhân nữ Tỷ lệ bệnh nhân nhiễm P aeruginosa giữa các độ tuổi khác nhau: độ tuổi >60 chiếm tỷ lệ cao nhất là 83,7%, tiếp theo từ độ tuổi 40-60 chiếm 9,3% và độ tuổi 20-40 chiếm tỷ lệ thấp nhất là 7% P aeruginosa phân lập được từ khoa Hồi sức tích cực chống độc chiếm tỷ lệ cao nhất (41,9%) và khoa Nội thận thấp nhất (7%), các khoa Nội hô hấp, Nội lão, Ngoại tổng hợp và Ngoại chấn thương- thần kinh chiếm tỷ lệ lần lượt là: 18,6%, 13,9% 9,3% và 9,3% Trong bệnh viện P.aeruginosa tìm thấy rất nhiều ổ chứa: chất khử trùng, thiết bị hô hấp, thực phẩm, bồn rửa, vòi và giẻ lau sàn Những bệnh nhân trong bệnh viện có nguy cơ nhiễm bệnh cao nhất là những người: - Trên máy thở - Đang sử dụng các thiết bị như ống thông - Có các vết thương do phẫu thuật hoặc bỏng P aeruginosa sống trong môi trường và có thể lây sang người ở cơ sở chăm sóc sức khỏe khi họ tiếp xúc với nước hoặc đất bị nhiễm những vi khuẩn này Chúng cũng có thể lây lan trong môi trường từ người này sang người khác thông qua tiếp xúc với thiết bị hoặc bề mặt bị ô nhiễm P aeruginosa gây ra nhiễm trùng đường hô hấp chiếm tỷ lệ cao nhất (60,5%), nhiễm trùng máu và nhiễm trùng vết mổ chiếm tỷ lệ thấp nhất (2,3%) P aeruginosa gây ra nhiễm trùng tiết niệu, nhiễm trùng vết thương và nhiễm trùng vết loét với tỷ lệ thấp lần lượt là 16,3%, 9,3% và 9,3% IV Bệnh học Trực khuẩn mủ xanh là loại vi khuẩn gây bệnh có điều kiện Khi cơ thể bị suy giảm miễn dịch (tự nhiên hoặc mắc phải), bị mắc các bệnh ác tính hoặc mạn tính, dung lâu dài corticoid, kháng sinh hoặc các chất chống ung thư thì dễ mắc bệnh nhiễm trùng nội sinh hoặc ngoại sinh do trực khuẩn mủ xanh Người ta đã tìm thấy trực khuẩn mủ xanh ở khắp nơi trong bệnh viện: đầu các ống thông, máy khí dung, máy hô hấp nhân tạo, máy hút ẩm, bình chứa nước, vòi nước máy, thậm chí trong cả một số dung dịch vẫn dùng để rửa vết thương do pha chế hoặc bảo quản không tốt Trực khuẩn mủ xanh cùng với tụ cầu vàng là hai vi khuẩn thường gặp nhất trong nhiễm trùng bệnh viện Trực khuẩn mủ xanh từ môi trường bên ngoài xâm nhập vào cơ thể qua các vết thương hở (nhất là bỏng) Tại chỗ xâm nhập, chúng gây viêm có mủ (điển hình, mủ có màu xanh); nếu cơ thể suy giảm sức đề 9 kháng, chúng có thể xâm nhập vào và gây viêm các phủ tạng (xương, đường tiết niệu, tai giữa, phế quản, màng não) hoặc gây bệnh toàn thân (nhiễm khuẩn huyết, viêm nội tâm mạc) V Chẩn đoán Để chẩn đoán những ca bệnh nhiễm trực khuẩn mủ xanh: - Có thể tiến hành làm xét nghiệm máu (trong trường hợp bị nhiễm trùng máu) - Xét nghiệm phân tích nước tiểu nếu bị nhiễm trùng đường tiết niệu - Trong trường hợp nghi ngờ gây viêm màng não thì cần chọc hút xét nghiệm dịch não tuỷ - Nếu bị viêm phổi thì có thể nuôi cấy chất đờm, tiết dịch hô hấp, kết hợp phân tích khí máu Bằng các phương pháp hiệu quả như kỹ thuật PCR, kĩ thuật đinh danh vi khuẩn từ bệnh phẩm lâm sàng: 1) Bệnh phẩm là mủ hoặc chất dịch màng phổi, màng não, máu cấy vào môi trường canh thang, thạch thường, thạch máu dưỡng hoặc môi trường có chất ức chế như môi trường Cetrimide U ở 370 C qua đêm Hình 9: PseudHomìnohna1s0a: ePrsueguidnomsaotnraêsnatherạucghinthoưsờantgrên thạch máu 2) Chọn khuẩn lạc nghi ngờ, khuẩn lạc to, bờ dẹt, mặt nhẵn, lồi ở giữa, có sắc tố màu xanh 3) Tiến hành xác định tính chất sinh vật hóa học và làm ngưng kết với kháng huyết thanh đặc hiệu, để xác định vi khuẩn 10 Hình 11: Thử nghiệm Catalase Hình 12: Thử nghiệm phát hiện sự hiện diện của oxidase Hình 13: Pseudomonas aeruginosa sau nhuộm màu Gram dưới kính hiển vi 11 VI Điều trị Tỷ lệ trực khuẩn mủ xanh kháng lại kháng sinh ngày càng cao (VK thường kháng với 3 kháng sinh hoặc hơn) Nên điều trị tốt nhất là dựa vào kháng sinh đồ Các thuốc kháng sinh điều trị trực khuẩn mủ xanh là nhóm Aminoglycosid: Amikacin, Tobramycin hoặc nhóm Cephalosphorin: Cefaperazon, Ceftazidim Hình 14: Kháng sinh điều trị Nhiễm trùng tại chỗ có thể rửa với 1% axít axetic hoặc bôi thuốc mỡ Colistin hoặc Polymycin B Hình 15: Thuốc bôi nhiễm trùng tại chỗ VII Phòng ngừa Hiện chưa có vacxin phòng bệnh do trực khuẩn mủ xanh, nên việc phòng bệnh chủ yếu dựa vào phòng không đặc hiệu Đối với xã hội: giữ vệ sinh chung, thực hiện đúng quy trình tiệt trùng, làm tốt các thao tác vô trùng, để tránh lây chéo trong bệnh viện Đối với cá nhân: Giữ vệ sinh cá nhân, tránh làm xây sát da, niêm mạc, nâng cao thể trạng tránh lạm dụng kháng sinh và các thuốc gây giảm miễn dịch 12 VIII Tình trạng đề kháng kháng sinh 1 Đối tượng nghiên cứu đưa ra 505 chủng P aeruginosa phân lập được từ các mẫu bệnh phẩm của người bệnh được khám và điều trị tại Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên từ 2017 đến 2021 Phân lập P aeruginosa từ một số bệnh phẩm (máu, mủ trong vết thương, dịch mũi họng của đờm, dịch nội khí quản, nước tiểu ) Nghiên cứu mức độ kháng kháng sinh của P aeruginosa dựa trên kết quả kháng sinh đồ của các chủng P aeruginosa phân lập 2 Khảo sát mức độ kháng kháng sinh của Pseudomonas aeruginosa Bảng a:Tỷ lệ đề kháng kháng sinh của P.aeruginosa theo thời gian (2017-2021) 13 3 Bàn luận Các chủng P aeruginosa phân lập được đã kháng lại nhiều loại kháng sinh, trong đó đề kháng với cefepim chiếm tỷ lệ cao nhất và đề kháng với piperacilin + tazobactam chiếm tỷ lệ thấp nhất P aeruginosa phân lập được có sinh carbapenemase chiếm 7,33% Cần tiến hành thường xuyên công tác giám sát vi khuẩn kháng lại kháng sinh và có sự phối hợp thuốc khi sử dụng thuốc kháng sinh để điều trị cho các trường hợp đề kháng Kết quả này cho thấy mức độ kháng kháng sinh của vi khuẩn P aeruginosa trong nghiên cứu tăng lên một cách đáng lo ngại, vì thế mà vi khuẩn này còn được gọi là một trong những vi khuẩn kháng thuốc hàng đầu trong bệnh viện Do đó nếu không có biện pháp kiểm soát tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn tại Việt Nam có thể tình hình kháng kháng sinh của vi khuẩn sẽ gia tăng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng và điều trị bệnh sẽ khó hơn rất nhiều 14 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn, T H., Lê, T H L., Nguyễn, V T ., Hoàng, K D., & Trần , H (2023) Mức độ kháng kháng sinh của pseudomonas aeruginosa phân lập được tại bệnh viện trung ương thái nguyên 2017-2021 Tạp Chí Y học Việt Nam, 523 [2] Sagar Aryal, Biochemical Test and Identification of Pseudomonas aeruginosa, 2020 [3] Medical Lab Notes, Pseudomonas aeruginosa: Introduction, Identification Features, Keynotes, and Pseudomonas Footages, 2022 [4] Lab Tests Guide, Cultural Characteristics of Pseudomonas aeruginosa, 2023 [5] Xét nghiệm Y Học, Nuôi cấy, phân lập, định danh Pseudomonas aeruginosa, 2014 [6] CDYTe, Giáo trình nội bộ vi sinh ký sinh trùng [7] Medlacte, Tổng quan trực khuẩn mủ xanh, 2021 [8] EHA, Epidemiology of pseudomonas aeruginosa, 2020 [9] Article, Drugs, The Epidemiology and Pathogenesis and Treatment of Pseudomonas aeruginosa Infections, 2021 [10] ĐHYD Huế, Giáo trình vi sinh vật y học, 2008 [11] Đồ án tốt nghiệp, Khảo sát độ nhiễm khuẩn và khả năng kháng kháng sinh của pseudomonas aeruginosa phân lập trong nước uống được kiểm nghiệm tại viện Pasteur TP HCM, 2016 15