Nghiên cứu tác nhân vi khuẩn gây viêm phổi thở máy và gene kháng thuốc bằng kỹ thuật sinh học phân tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘYTẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRẦN MINH GIANG NGHIÊN CỨU TÁC NHÂN VI KHUẨN GÂY VIÊM PHỔI THỞ MÁY VÀ GENE KHÁNG THUỐC BẰNG KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ NGÀNH: HỒI SỨC CẤP CỨU VÀ CHỐNG ĐỘC MÃ SỐ: 62720122 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN VĂN NGỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan chưa công bố nơi Tác giả luận án Trần Minh Giang MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Bảng từ viết tắt đối chiếu thuật ngữ Anh – Việt Danh mục bảng Danh mục biểu đồ, sơ đồ Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Định nghĩa………………………………………………………………………3 1.2 Tỉ lệ mắc viêm phổi thở máy 1.3 Tỉ lệ tử vong 1.4 Bệnh nguyên 1.5 Các yếu tố nguy 25 1.6 Chẩn đoán 28 1.7 Thực kháng sinh đồ vi khuẩn phân lập từ VPTM 29 1.8 Ứng dụng sinh học phân tử phát gene kháng thuốc 30 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Thiết kế nghiên cứu 32 2.2 Địa điểm nghiên cứu 32 2.3 Thời gian nghiên cứu 32 2.4 Đối tượng nghiên cứu 32 2.5 Cỡ mẫu cơng thức tính cỡ mẫu 32 2.6 Tiêu chuẩn chọn mẫu 33 2.7 Phương pháp tiến hành 34 2.8 Phương pháp phát gene kháng thuốc…………………………………….45 2.9 Thu thập số liệu phân tích liệu .45 2.10 Đạo đức nghiên cứu……………………………………………………46 2.11 Liệt kê định nghĩa biến số (phụ lục 11) .46 2.12 Sơ đồ nghiên cứu…………………………………………………………… 47 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 48 3.1 Đặc điểm chung .48 3.2 Định danh vi khuẩn dựa vi sinh kinh điển 50 3.3 Định danh vi khuẩn dựa giải trình tự gene 16S-rRNA 51 3.4 Tổng số loài vi khuẩn phát mẫu dịch rửa phế quản phế nang 55 3.5 So sánh giải trình tự gene 16S-rRNA vi sinh kinh điển định danh vi khuẩn 56 3.6 Tính độ nhạy độ đặc hiệu PGM 58 3.7 Thời gian nằm ICU tác nhân vi khuẩn gây viêm phổi thở máy 59 3.8 Kết kháng sinh đồ 60 3.9 Kết kháng sinh đồ MIC dựa E-test 66 3.10 Kết PCR tìm gene kháng thuốc 73 3.11 Kết điều trị 75 Chương 4: BÀN LUẬN .76 4.1 Định danh vi khuẩn 77 4.2 Kết kháng sinh đồ 91 4.3 Xác định gene kháng thuốc mối liên quan với đề kháng kháng sinh 98 KẾT LUẬN 105 KIẾN NGHỊ 108 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC BẢNG VIẾT TẮT VÀ ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ ANH - VIỆT Từ viết tắt APACHE ARDS ATS BA BAL BN Bp BVCR BVNDGĐ CAHI CDC CFU CMV COPD CPIS Thuật ngữ tiếng Anh Acute Physiology and Chronic Health Evaluation Acute Respiratory Distress Syndrome American Thoracic Society Blood agar Bronchial-alveolar lavage Base pair Chocolate agar Haemophilus influenzae Centers for Disease Control and Prevention Colony-Forming Unit Cytomegalovirus Chronic Obstructive Pulmonary Disease Clinical pulmonory infection score CRP DRPQPN EBM EPIC C - reactive protein ESBL Extended-Spectrum BetaLactamase Eosin methylene blue agar The European Prevalence of Infection in Intensive Care Thuật ngữ tiếng Việt Thang điểm lượng giá bệnh lý cấp tính mạn tính Hội chứng nguy ngập hơ hấp cấp Hội Lồng Ngực Hoa Kỳ Đĩa thạch máu Rửa phế quản phế nang Bệnh nhân Cặp base Bệnh viện Chợ Rẫy Bệnh viện Nhân Dân Gia Định Thạch chocolate cho Haemophilus influenzae Trung tâm kiểm soát bệnh tật Hoa Kỳ Đơn vị tạo khuẩn lạc Virus cytomegalovirus Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính Thang điểm viêm phổi lâm sàng Protein C phản ứng Dịch rửa phế quản phế nang Thạch eosin methylene blue Tỉ lệ mắc nhiễm khuẩn ICU bệnh nhân Châu Âu Men β-lactamase phổ rộng Từ viết tắt FiO2 HIV Thuật ngữ tiếng Anh Fraction of inspired oxygene Human immunodeficiency virus ICU IDSA Intensive care unit Infectious Diseases Society of America Interquartile range Infection-related ventilator associated complication IQR IVAC KIA KSĐ KTC MA MH MIC MICU MRSA MSSA NC NCBI NGS NKQ NNIS NSPQ NTNT Kligler iron agar Confidence interval MacKonkey agar Mueller Hinton agar Minimal inhibitory concentration Medical intensive care unit Methycillin-Resistant Staphylococcus aureus Methycillin-Sensitive Staphylococcus aureus National center for biotechnology information Next generation sequencing National Nosocomial Infections Surveillance System Thuật ngữ tiếng Việt Phân suất oxy khí thở vào Virus gây suy giảm miễn dịch người Khoa săn sóc đặc biệt Hội bệnh lý truyền nhiễm Hoa Kỳ Khoảng tứ phân vị Biến chứng liên quan nhiễm khuẩn bệnh nhân thở máy Thạch kligler iron Kháng sinh đồ Khoảng tin cậy Thạch MacKonkey Thạch Mueller Hinton Nồng độ ức chế tối thiểu Khoa ICU nội Tụ cầu vàng kháng methycillin Tụ cầu vàng nhạy methycillin Nghiên cứu Trung tâm quốc gia thông tin cơng nghệ sinh học Hoa Kỳ Giải trình tự hệ Nội khí quản Hệ thống khảo sát nhiễm khuẩn bệnh viện quốc gia Hoa Kỳ Nội soi phế quản Ngưng tim ngưng thở Từ viết tắt OR PCT PEEP PGM PK/PD Possible VAP PPI Probable VAP PSB Thuật ngữ tiếng Anh Odds ratio Procalcitonin Positive end-expiratory pressure Personal genome machine pharmacokinetic/pharmacodynamic possible ventilator - associated pneumonia Proton pump inhibitors Probable ventilator - associated pneumonia Protected Specimen Brush RR SaO2 SICU SpO2 Risk ratio Arterial oxygene Saturation Surgical intensive care unit Pulse oximetric saturation SSĐB TBMMN THA T VAC Ventilator - associated condition VAE VK VP VPTM Ventilator-associated event Thuật ngữ tiếng Việt Tỷ số số chênh Procalcitonin Áp lực dương cuối thở Máy gene cá thể Dược động/dược lực Có thể viêm phổi thở máy Ức chế bơm proton Có thể có khả viêm phổi thở máy Chải phế quản có nòng bảo vệ Tỷ số nguy Độ bảo hòa oxy động mạch Khoa hồi sức ngoại Độ bão hòa oxy theo mạch đập Săn sóc đặc biệt Tai biến mạch máu não Tăng huyết áp Nhiệt độ Biến chứng liên quan thở máy Biến cố liên quan thở máy Vi khuẩn Viêm phổi Viêm phổi thở máy DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tử suất thô theo điều trị kháng sinh ban đầu:…………………………….7 Bảng 1.2 Bệnh nguyên viêm phổi thở máy:……………………………………8 Bảng 1.3 Tần suất vi khuẩn phân lập từ ICU bệnh viện Fatmawati:……… 11 Bảng 1.4 Tần suất vi khuẩn phân lập từ bệnh nhân viêm phổi khoa ICU Việt Nam:…………………………………………………………… 12 Bảng 1.5.1 Tác nhân vi khuẩn phân lập từ bệnh nhân thở máy ICU bệnh viện Bệnh Nhiệt Đới thành phố Hồ Chí Minh:……………………… 13 Bảng 1.5.2 Tác nhân vi khuẩn phân lập từ bệnh nhân thở máy ICU bệnh viện Bệnh Nhiệt Đới thành phố Hồ Chí Minh (tiếp theo):…………… 14 Bảng 1.6 Tính đa dạng vi khuẩn phát giải trình tự gene:…….25 Bảng 1.7 Các yếu tố nguy VPTM:……………………………………… 26 Bảng 2.1 Thành phần phản ứng tạo amplicon - phản ứng tạo “bản sao” vùng V3, V6, V7 V9 gen 16S-rRNA:………………………………38 Bảng 2.2 Thành phần hóa chất thêm vào dung dịch rửa việc tinh phản ứng PCR khuếch đại vùng V3, V6, V7 V9 gene 16S-rRNA:… 39 Bảng 2.3 Thành phần phản ứng tạo amplicon hoàn chỉnh - tạo “đầu bằng” cho vùng V3, V6, V7 V9 gene 16S-rRNA:……………… 40 Bảng 2.4 Thành phần phản ứng tạo “thư viện” - phản ứng gắn Adapter trP1 vào đầu “đầu bằng” vùng V3, V6, V7 V9 gene 16SrRNA:……………………………………………………………………… 40 Bảng 2.5 Thành phần phản ứng tạo “bản sao” thư viện:………….………41 Bảng 2.6 Thành phần dung dịch sử dụng cho việc gắn “thư viện” gene vào hạt ISP: …………………………………………………………………………………… 42 Bảng 2.7 Thành phần phản ứng chuẩn bị gắn “thư viện” gene vào hạt ISP:…… 43 Bảng 2.8 Thành phần phản ứng tách mạch “thư viện” gene khỏi gắn hạt SP:….…………………………………………………………………… 43 Bảng 3.1 Đặc điểm lâm sàng bệnh nhân nghiên cứu:……………………… 49 Bảng 3.2 Phân bố vi khuẩn phân lập định danh truyền thống:……… 51 Bảng 3.3 So sánh hai phương pháp định danh vi khuẩn dựa vào ni cấy giải trình tự hệ thống PGM:……………… ………………… 57 Bảng 3.4 Độ nhạy độ đặc hiệu PGM:………………………………… .58 Bảng 3.5 Kết kháng sinh đồ khuếch tán chung:………………………………60 Bảng 3.6 Kháng sinh đồ khuếch tán Acinetobacter spp:………………….61 Bảng 3.7 Kháng sinh đồ khuếch tán Klebsiella spp:… .62 Bảng 3.8 Kháng sinh đồ khuếch tán Pseudomonas spp:………………….63 Bảng 3.9 Kết kháng sinh đồ MIC Acinetobacter baumannii:……… 66 Bảng 3.10 Kết kháng sinh đồ MIC K Pneumoniae:……………… 67 Bảng 3.11 Kết kháng sinh đồ MIC Pseudomonas aeruginosa:………68 Bảng 3.12 Kết kháng sinh đồ MIC Escherichia coli:……………… 69 Bảng 3.13 Kết kháng sinh đồ MIC Burkholderia cepacia:………… 70 Bảng 3.14 Phân bố gene kháng thuốc phát được:……………………………73 Bảng 3.15 Mối liên quan gene kháng thuốc đề kháng kháng sinh:……….74 Bảng 3.16 Kết người bệnh khỏi khoa chung:………………………………75 Bảng 3.17 Kết điều trị:……………………………………………………… 75 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Sơ đồ tạo thư viện cho kỹ thuật NGS:………………………….………38 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ nghiên cứu:………………………………………………………47 Biểu đồ 3.1 Phân tích cụm 99 loài vi khuẩn định danh giải trình tự 16SrRNA:………………………………………………………………………………53 Biểu đồ 3.2 Số lồi vi khuẩn phát mẫu DRPQPN: ………….55 Biểu đồ 3.3 Mối liên quan vi khuẩn phân lập số ngày nằm ICU:… 59 Biểu đồ 3.4 Mạng lưới đa kháng kháng sinh A baumannii, K pneumoniae P aeruginosa: ……………………………………………………65 Biểu đồ 3.5 Tỉ lệ số kháng sinh bị đề kháng:…………………………………… 72 8.Khác Thang điểm Biến định Apache-II lượng 72 Từ o đến 71 - Tính trực tiếp từ clincalc thơng qua: tuổi, 15 yếu tố khác BIẾN SỐ ĐỘC LẬP Tên biến Loại biến Sử dụng thuốc Biến nhị giá an thần dãn Số giá trị Nội dung 1: Có 0: khơng Cách đo - Có: lần sử dụng sau đặt NKQ suốt thời gian thở máy - Không: không ghi nhận Cách dùng Biến nhị giá 1: có 1.Liên tục - Liên tục: 2.Ngắt quãng dùng bơm tiêm tự 0: không động kéo dài - Ngắt quãng: tiêm tĩnh mạch ống Loại dùng Biến nhị giá 1: có 1.Midazolam 2.Seduxen - Có: có sử dụng hay nhiều loại 0: không 3.Fentanyl - Không: không sử 4.Norcuron dụng loại thuốc 5.Propofol 6.Suxamethonium 7.Khác Dùng thuốc dày Biến nhị giá 1: Có 0: Khơng - Có: dụng miệng mạch có sử đường tĩnh - Khơng: khơng có sử dụng Loại dùng Đặt lại NKQ Biến nhị giá Biến nhị giá 1: có 1.Ứcchếbơm proton - Có: dụng 0: khơng 2.Ức chế H2 nhiều loại 3.Kháng axít - Khơng: khơng có 4.Sucralfate sử dụng 1: có 0: khơng - Có: có đặt lại NKQ do: tắc, gập, có sử hay tuột, xì, bệnh nhân tự rút - Khơng: khôngđặtlại NKQ Số lần Biến thứ tự Nhỏ Lớn Ngày xuất VPTM Biến định lượng 87 Từ đến 90 Ngày xác định VPTM LÂM SÀNG Kháng sinh Biến nhị giá dùng 1: có 1.Cefo/Sul 2.Levofloxacin - Có: có sử dụng hay 0: khơng 3.Imipenem 4.Ciprofloxacin nhiều loại kháng sinh 5.Moxifloxacin - Khơng: khơng có 6.Cepha sử dụng 7.Meropenem 8.Aminoglycosid 9.Ticar/Clavu 10.Cefa 11.Colistin 12.Vancomycin 13 Am/Sul Số ngày dùng Định lượng kháng sinh 90 Từ 1-90 Tổng số ngày dùng kháng sinh nội viện Biến NSPQ chứng Biến nhị giá 1: có 1.Chảy máu 2.Tràn khí da 0: khơng 3.Tràn khí trung thất 4.Khác - Có: có xảy hay nhiều biến chứng - Không: ghi nhận không biến chứng BIẾN SỐ PHỤ THUỘC Kết cấy đàm định lượng Biến nhị giá 1: dương 1.≥10 đơn vị tạo khuẩn lạc/ml 0: âm 2.