Đồng mang gen NDM-1 và OXA ở vi khuẩn Acinetobacter đa kháng kháng sinh gây viêm phổi liên quan thở máy trẻ em

Bài viết trình bày xác định tỷ lệ đồng mang gen NDM-1 và OXA và đặc điểm kháng kháng sinh của vi khuẩn Acinetobacter gây viêm phổi liên quan thở máy (VPTM) ở trẻ em.

EC N KH G NG VI N S C NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỒNG MANG GEN NDM-1 VÀ OXA Ở VI KHUẨN ACINETOBACTER ĐA KHÁNG KHÁNG SINH GÂY VIÊM PHỔI LIÊN QUAN THỞ MÁY TRẺ EM Lê Xuân Ngọc1, Trần Huy Hồng2 TĨM TẮT Mục tiêu: Xác định tỷ lệ đồng mang gen NDM-1 OXA đặc điểm kháng kháng sinh vi khuẩn Acinetobacter gây viêm phổi liên quan thở máy (VPTM) trẻ em Phương pháp: Nghiên cứu mô tả cắt ngang 53 chủng Acinetobacter (gồm 48 chủng A.baumannii chủng Acinetobacter spp.) phân lập từ dịch nội khí quản bệnh nhân VPTM khoa Hồi sức cấp cứu, Bệnh viện Nhi Trung ương, năm 2014-2015 sử dụng cho nghiên cứu Các chủng Acinetobacter định danh làm kháng sinh đồ máy VITEK compact Kỹ thuật PCR sử dụng để phát gen OXA NDM1 Kết quả: Tất 48 chủng A baumannii mang gen OXA-51, 44 chủng mang hai gen OXA-51 OXA-23; chủng mang gen OXA-51 OXA-58 chủng Acinetobacter spp mang gen OXA-58 Nghiên cứu phát chủng Acinetobacter (13,2%) đồng mang gen OXA NDM-1 Gen NDM-1 gặp chủng A baumannii Acinetobacter spp.; tồn với gen OXA-58 OXA-23 Acinetobacter đề kháng kháng sinh mức độ cao: 75-100% số chủng kháng IPM MEM; 100% kháng cephalosporin hệ Các chủng mang gen OXA - 51+23 kháng cao quinolon (97%) aminoglycosid (trên 90,9%) Tỷ lệ kháng tương ứng chủng OXA-51+58 50%; 66,7% 25% Tất chủng Acinetobacter nhạy cảm với colistin Kết luận: Sự trội gen NDM-1 đồng mang gen với gen OXA kháng carbapenem vi khuẩn Acinetobacter gây VPTM ảnh hưởng nghiêm trọng đến điều trị loại nhiễm khuẩn bệnh viện phổ biến trẻ em thở máy Từ khóa: Acinetobacter, gen OXA, NDM-1, viêm phổi liên quan thở máy, trẻ em ABSTRACT: COEXISTENCE OF NDM-1 GENE WITH OXA GENES IN PAN-DRUG RESISTANT ACINETOBACTER ISOLATED IN VENTILATORASSOCIATED PNEUMONIA CHILDREN AT THE VIETNAM NATIONAL CHILDREN’S HOSPITAL Objectives: To detect the coexistence of NDM1 gene with OXA genes encoded pan-drug resistant Acinetobacter isolated in ventilator-associated pneumonia (VAP) children Methods: A cross-sectional descriptive study 53 Acinetobacter strains (including 48 A.baumannii; Acinetobacter spp.) isolated from VAP patients at the Vietnam National Children’s Hospital from 2014 to 2015 were used for this study Biochemical testing (VITEK 2), susceptibility testing and PCR were used to detect the present of OXA genes and NDM-1 gene Results: All of A baumannii strain was positive with OXA-51 gene Among of these strains, 44/48 were carried OXA-51 and OXA-23; and were carried OXA-51 and OXA-58 genes Acinetobacterspp strains were positive with OXA-58 gene The coexistence of NDM-1 gene with OXA-58 and OXA-23 genes was detected in Acinetobacter strains (13,2%) including both A baumannii and Acinetobacter spp Acinetobacter was resistant with tested antibiotics at high level: 75-100% was resistant to carbapenem; 100% to 3rd and 4th generation cephalosporin A baumannii carried OXA- 51 and OXA-23 genes was highly resistant to quinolon (97%) and amynoglycosid (>90%) Resistant percentages of A baumannii carried OXA-51 and OXA58 genes were 50%; 66.7% and 25%, corresponding All of strains remained susceptible to colistin Conclusions: The emergence of NDM-1 gene in Acinetobacter and its coexistence with OXA genes will seriously limit therapeutic options to VAP children Bệnh viện Nhi Trung ương Điện thoại: 0903253238; Email: ngocdr@yahoo.com.vn Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương Ngày nhận bài: 03/05/2019 Ngày phản biện: 09/05/2019 Ngày duyệt đăng: 24/05/2019 SỐ (51) - Tháng 07-08/2019 Website: yhoccongdong.vn JOURNAL OF COMMUNITY MEDICINE Keywords: Acinetobacter, NDM-1 gene, OXA gene, ventilator-associated pneumonia, children I ĐẶT VẤN ĐỀ Vi khuẩn Acinetobacter tác nhân quan trọng hàng đầu gây viêm phổi liên quan thở máy (VPTM) toàn giới Nhiều phát quan trọng khả thích ứng loại vi khuẩn nhằm kháng lại kháng sinh, đặc biệt carbapenem báo cáo năm gần Acinetobacter kháng carbapenem chủ yếu vi khuẩn mang enzyme thuộc nhóm D (OXA-type) chia làm enzyme là: OXA-24 (phát châu Âu, Mỹ), OXA-23, OXA-51 OXA-58 [10] Acinetobacter kháng carbapenem vi khuẩn mang enzyme có khả ly giải carbapenem thuộc nhóm B (Metallo-beta-lactamase) NDM-1 enzyme thuộc nhóm B xem gen siêu kháng thuốc Đã có báo cáo ghi nhận Acinetobacter đồng mang gen OXA NDM-1 cho thấy chủng vi khuẩn có đề kháng kháng sinh cao Nhằm tìm hiểu chế kháng carbapenem chủng Acinetobacter Việt Nam, có nghiên cứu sinh học phân tử gen OXA kháng Carbapenem vi khuẩn Acinetobacter spp [1], [5] Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu đồng mang gen OXA NDM-1 Acinetobacter gây VPTM trẻ em Nghiên cứu nhằm mục tiêu: Phát tỷ lệ đồng mang gen OXA NDM-1 kháng Carbapenem chủng Acinetobacter trẻ em mắc VPTM Liên quan gen kháng thuốc với mức độ kháng kháng sinh Acinetobacter gây VPTM trẻ em II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Hình 1: Giếng 1-13 kết đại diện phát gen OXA58, OXA-51 OXA-23 kháng carbapenem chủng Acinetobacter phân lập bệnh nhi VPTM P1: Chứng SỐ (51) - Tháng 07-08/2019 Website: yhoccongdong.vn 2019 2.1 Đối tượng thời gian nghiên cứu: 53 chủng Acinetobacter phân lập bệnh nhân VPTM khoa Hồi sức cấp cứu, Bệnh viện Nhi Trung ương, từ 1/2014 12/2015 2.2 Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu mô tả thông qua phân tích phịng thí nghiệm 2.3 Các kỹ thuật xét nghiệm: 2.3.1 Xét nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh vi khuẩn: Các chủng Acinetobacter định danh làm kháng sinh đồ (MIC) máy định danh tự động VITEK compact khoa Vi sinh, Bệnh viện Nhi Trung ương Kết tính tốn dựa theo tiêu chuẩn CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute ) 2012 2.3.2 Kỹ thuật PCR phát gen kháng thuốc: Kỹ thuật Multiplex PCR phát gen OXA kỹ thuật PCR phát gen NDM-1 thực Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương Chứng dương cho gen OXA ADN khuôn mẫu tách chiết từ chủng vi khuẩn Acinetobacter mang gen OXA TS Mari matsui cung cấp Chứng dương cho gen NDM-1 ADN khuôn mẫu tách chiết từ chủng E coli mang gen NDM-1 phân lập Nhật Bản TS Shibayama cung cấp Chứng âm: Nước siêu 2.4 Phân tích xử lý số liệu: Các gen chứng dương sử dụng để đánh giá mẫu thử nghiệm, số liệu quản lý phần mềm Excel Kết trình bày dạng hình bảng III KẾT QUẢ 3.1 Phân bố gen OXA Trong tổng số 53 chủng Acinetobacter (gồm 48 chủng A baumannii, chủng Acinetobacter spp.) chúng tơi phát có 48 chủng mang gen OXA-51, chủng mang OXA-58, 44 chủng mang hai gen OXA-51 OXA-23; chủng gen OXA-51 OXa-58 (hình 1, bảng 1) dương 1- DNA Acinetobacter mang gen OXA-58, OXA51; P2: Chứng dương 2- DNA Acinetobacter mang gen OXA-51 OXA-23; Neg: chứng âm; M: thang chuẩn100bp EC N KH G NG VI N S C NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng 1: Phân bố tổ hợp gen OXA Phân bố OXA-51 OXA-23 OXA-58 OXA-51+23 OXA 51+ 58 48 (100,0) 44 (91,7) 4/48 44 (91,7) 4/48 (100,0) 0 A baumannii (n = 48) n (%) Acinetobater spp (n = 5) n (%) Nhận xét: Đối với A baumannii: 91,7% chủng mang gen OXA-51 OXA-23, 9,1% chủng mang gen OXA- 51 OXA-58 Tất chủng Acinetobater spp mang gen OXA-58 Bảng Số chủng Acinetobacter spp đồng mang gen OXA NDM-1 Gen OXA Vi khuẩn A baumannii Acinetobacter spp OXA-58 + NDM-1 OXA-51+58 + NDM-1 OXA-51+23 + NDM-1 2/4 2/44 3/5 0 Kết bảng cho thấy nghiên cứu phát chủng loài Acinetobacter đồng mang gen OXA NDM1 Gen NDM-1 gặp chủng A baumannii Acinetobacter spp.; tồn với gen OXA-58, OXA51+58 OXA-51+23 Hinh 3.2 Kết đại diện gen NDM-1 (P: Chứng dương tính, N: chứng âm tính) SỐ (51) - Tháng 07-08/2019 Website: yhoccongdong.vn 2019 JOURNAL OF COMMUNITY MEDICINE 3.2 Đặc tính kháng kháng sinh Bảng 3a: Mức độ kháng kháng sinh gen OXA CAZ CTX CRO CPM AN GM TM ≥32 ≥64 ≥64 ≥32 32-64 ≥16 ≥16 100,0 100,0 100,0 100,0 2/7 - 88,9 - OXA-51+23 (n=44) (%) 43 97,7 43/43 100,0 42/43 97,7 44 100,0 40 90,9 42 95,5 41 93,2 OXA-51+58 (n=4) (%) - - - - 2/3 - - (mg/l) Gen KS /MIC OXA-58 (n=9) (%) ceftazidime (CAZ), cefepime (FEP), cefotaxime (CTX), ceftriaxone (CRO), amikacin (AN), tobramycin (TM), gentamycin (GM) Nhận xét: 100% chủng mang gen OXA-58 chủng mang gen OXA-51+58 kháng cephalosporine hệ Các chủng mang gen OXA-51+23 cịn có tỷ lệ nhỏ nhạy cảm với kháng sinh mà Ngược lại, 90% chủng mang gen OXA51+23 kháng aminoglycosides; 70% chủng OXA-58 OXa-51+58 nhạy cảm với AN TM Bảng 3b: Mức độ kháng kháng sinh gen OXA (tiếp) IPM MEM CIP LEV TZP TCC AZT ≥16 ≥16 ≥4 ≥8 ≥128/4 ≥128/2 ≥64 88,9 100,0 - - 100,0 8/8 100,0 5/6 83,3 - OXA-51+23 (n=44) (%) 43 97,7 43 97,7 43 97,7 41/42 97,0 44 100,0 43 97,7 30/30 100,0 - OXA-51+58 (n=4) (%) - - - - - 3/3 - 2/2 - - KS/MIC(mg/l) Gen OXA-58 (n=9) (%) imipenem (IPM), meropenem (MEM), ciprofloxacine (CIP), levofloxacin (LEV), piperacillin + tazobactam (TZP), ticarcillin + a.clavulanic (TCC), aztreonam (AZT) colistin (CS) Nhận xét; Tỷ lệ kháng IMP MEM tất chủng từ 75 - 100% Kết tương tự TZP, TCC AZT Đối với kháng sinh nhóm Quinolon, khoảng 50% chủng OXA-51 OXA-51+58 nhạy cảm, gần 100% chủng OXA-51+23 kháng lại kháng sinh 100% chủng nhạy cảm với colistin IV BÀN LUẬN Trong nghiên cứu nhằm phát có mặt SỐ (51) - Tháng 07-08/2019 Website: yhoccongdong.vn CS gen OXA kháng carbapenem 53 chủng Acinetobacter phân lập từ bệnh nhân VPTM này, kỹ thuật Multiplex– PCR sử dụng nhằm phát xem liệu chủng vi khuẩn có mang gen OXA kháng carbapenem hay không Kết nghiên cứu cho thấy: Gen OXA-51 phát được tất chủng A.baumannii Kết phù hợp với các nghiên cứu khác giới [10], [12] OXA-51 gen nằm chromosome A.baumannii nghiên cứu chưa chứng minh mối liên quan chặt chẽ gen OXA-51 với mức độ kháng carbapenem Tuy nhiên, sử dụng gen gen đặc hiệu để xác định chủng A.baumannii [10], [12] 44/48 chủng A.baumannii EC N KH G NG VI N S C NGHIÊN CỨU KHOA HỌC mang hai gen OXA-51 + OXA-23, chiếm 91,5% Kết cao kết Nguyễn Thị Thanh Hà nghiên cứu bệnh nhân nhiễm khuẩn máu A baumannii (47,1%) [1] Đây gen quan trọng kháng carbapenem, gây nhiều vụ dịch bệnh viện giới Điều cho thấy chế kháng carbapenem chủng A.baumannii phân lập nghiên cứu gen OXA-23 [6], [8] Có chủng A.baumannii mang hai gen OXA51+ OXA-58, chiếm 9,1% chủng Acinetobacter spp phát mang gen OXA-58 Kết thấp so với nghiên cứu (20%) [1] OXA-58 gen phát lần đầu Pháp năm 2003 Thổ Nhĩ Kỳ Gen nằm plasmid chủng Acinetobacter spp Hiện nhiều báo cáo ghi nhận OXA-58 nhiều quốc gia giới Đây báo cáo có mặt gen OXA-51, OXA-58 OXA-23 kháng carbapenem phân lập dịch nội khí quản bệnh nhi mắc VPTM Việt Nam Kết bảng cho thấy nghiên cứu phát chủng Acinetobacter spp đồng mang gen (coexistence) OXA NDM-1, bao gồm chủng A baumannii (2 chủng vừa mang gen OXA-51 + 58 vừa mang gen NDM-1, chủng có tồn gen OXA-51 + 23 NDM1); 3/5 chủng Acinetobacter spp vừa mang gen OXA- 58 vừa mang gen NDM-1 NDM-1 enzyme thuộc nhóm B (metallo-betalactamase) cơng bố lần Yong D & CS năm 2008 Enzyme phát chủng E coli K pneumoniae phân lập bệnh nhân người Thụy Điển bị nhiễm khuẩn tiết niệu có tiền sử chữa bệnh Ấn Độ Sau đó, chủng vi khuẩn mang enzyme lây lan toàn giới Sự xuất vi khuẩn mang gen siêu kháng thuốc mở đầu giai đoạn tình trạng vi khuẩn kháng kháng sinh giới, kháng sinh kháng carbapenem mang gen NDM-1 không giới hạn phạm vi lồi mà cịn lan truyền nhanh chóng thơng qua plasmid sang loại kháng sinh Gram âm khác sống bình thường đường tiêu hóa người [2] Ở Việt Nam, Trần Huy Hoàng & CS lần đầu phát gen NDM-1 vi khuẩn K pneumoniae phân lập từ bệnh phẩm từ môi trường [2] Tuy nhiên, báo cáo A baumannii dương tính với NDM-1 nước ta Nguyen Thi Khanh Nhu & CS BV Các bệnh nhiệt đới thành phố Hồ Chí Minh [9] Báo cáo Zeliang Chen & CS phát chủng A baumannii Trung Quốc dương tính với NDM-1, OXA-23 IMP [13] Các tác giả nhận xét chủng A baumannii kháng kháng sinh cao chủng mang gen OXA-23 IMP, nhạy cảm với ciprofloxacin, levofloxacin polymycin B Năm 2010, Karthikeyan & CS thông báo phát chủng A baumannii Ấn Độ dương tính với OXA-51 + 23 NDM-1 [7] Cả chủng kháng tất kháng sinh họ β-lactams, amynoglycosides quinolons Chúng nhạy cảm với tigecycline colistin Năm 2014, Handal Regeen & CS công bố phát chủng A junii dương tính với OXA-58 NDM-1 [11] Chủng kháng sinh kháng tất kháng sinh họ β-lactams, carbapenem aminoglycosides nhạy cảm với ciprofloxacin, levofloxacin, trimethoprimsulfamethoxazole tetracycline Kết nghiên cứu diện gen kháng thuốc OXA-23, OXA-58 NDM-1 vi khuẩn Acinetobacter phân lập từ dịch nội khí quản bệnh nhân VPTM trẻ em phát Việt nam Kết khơng góp phần vào ngân hàng gen kháng thuốc Acinetobacter gây VPTM Việt Nam mà cịn giúp giải thích chế đề kháng kháng sinh cao vi khuẩn Khi phân tích đặc tính kháng kháng sinh, chúng tơi nhận thấy Acinetobacter kháng lại carbapenem, kháng sinh nhóm cephalosporin kháng sinh kết hợp TZP, TCC mức độ cao (bảng 3a 3b) Kết cao so với báo cáo thực trạng kháng carbapenem Acinetobacter phân lập bệnh viện năm 2008 [5] kết Nguyễn Thị Thanh Hà [1], tương đương kết Trương Anh Thư [3] Văn Đình Tráng & cs [4] Mặc dù, 90% số chủng mang gen OXA51+23 đề kháng CIP, LEV, nhóm aminoglycoside, cịn khoảng 50% số chủng mang gen OXA-58 OXA-51+58 nhạy cảm với kháng sinh nhóm quinolon khoảng 75% chủng nhạy cảm với AN TM Điều cho thấy, chủng A.baumannii mang gen OXA-51+23 không đề kháng cao với nhóm carbapenem mà cịn với nhiều nhóm kháng sinh khác khả kháng kháng sinh chúng cao chủng mang gen OXA-58 Bên cạnh đó, Acinetobacter kháng lại carbapenem sử dụng kháng sinh khác ciprofloxacin, levofloxacin, tobramycin anmikacin, kháng sinh sử dụng rộng rãi để điều trị bệnh viện Việt Nam điều trị VPTM trẻ em Trong nghiên cứu chúng tơi, chưa phát có chủng Acinetobacter kháng colistin Kết phù hợp với nghiên cứu khác Việt Nam [1], [3], [4] SỐ (51) - Tháng 07-08/2019 Website: yhoccongdong.vn JOURNAL OF COMMUNITY MEDICINE V KẾT LUẬN Đây có lẽ báo cáo có mặt vi khuẩn Acinetobacter đồng mang gen OXA NDM-1 kháng carbapenem phân lập bệnh nhi 2019 VPTM khoa Hồi sức cấp cứu, Bệnh viện Nhi Trung ương Phát giúp giải thích đặc tính kháng kháng sinh cao vi khuẩn Acinetobacter gây VPTM trẻ em TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Thanh Hà, Trần Huy Hoàng, Nguyễn Trọng Chinh, Phan Quốc Hoàn (2013) Phát gen Oxacillinase kháng carbapenem Acinetobacter baumannii phân lập bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết Việt Nam Tạp chí Y Dược lâm sàng 108, tập 8, số 4/2013:87-93 Trần Huy hoàng (2014), “Một số đặc điểm dịch tễ học nhiễm khuẩn bệnh viện vi khuẩn kháng carbapenem mang gen NDM-1 Bệnh viện Việt Đức Hà Nội, 2010-2011” Luận án Tiến sĩ Y học, Viện Vệ sinh Dịch tễ trung ương Trương Anh Thư (2012), “Đặc điểm dịch tễ học nhiễm khuẩn phổi bệnh viện khoa Hồi sức tích cực, Bệnh viên Bạch Mai, 2008-2009”, Luận án Tiến sĩ y học, Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương Văn Đình Tráng, Nguyễn Văn Kính, Nguyễn Vũ Trung (2011), ”Nghiên cứu mức độ nhậy cảm với kháng sinh chủng A baumannii phân lập Bệnh viện Nhiệt đới Trung ương năm 2009”, Y học Thực hành, 781: tr41-44 Global Antibiotic Resistance Partnership (GARP) Working Group Vietnam (2010), “Situation Analysis on Antibiotic Use and Resistance in Vietnam” GARP report Vietnam, Jeon, B., S H Jeong, I K Bae, S B Kwon, K Lee, D Young, J H Lee, J S.Song, and S H Lee (2005) “Investigation of a nosocomial outbreak of imipenem-resistant Acinetobacter baumannii producing the OXA-23 betalactamase in Korea”, J Clin Microbiol 43:2241–2245 Karthikeyan K, Thirunarayan MA, Krishman P (2010), “Coexistence of blaoxa-23 with blaNDM-1 and armA in clinical isolates of Acinetobacter baumannii from India”, J Antimicrob Chemother, 65, pp 2253 – 2270 Naas, T., M Levy, C Hirschauer, H Marchandin, and P Nordmann (2005) Outbreak of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii producing the carbapenemase OXA-23 in a tertiary care hospital of Papeete, French Polynesia J Clin Microbiol 43:4826–4829 Nguyen Thi Khanh Nhu, Nguyen Thi Huuong Lan, James L Cambell, Christopher M Parry, et al (2014), “Emergence of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii as the major cause of ventilator-associated pneumonia in intensive care unit patients at an infectious disease hospital in southern Vietnam”, Journal of Medical Microbiology, 63, pp 1386-1394 10 Poirel, L., and P Nordmann (2006) “Carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii: mechanisms and epidemiology”, Clin Microbiol Infect 12:826–836 11 Regeen H, Al-Sharafa-Kittaneh D, Kattan R, et al (2014), “First report of blaNDM and blaOXA-58 coexistence in Acinetobacter junii”, J Clin Microbiol, pp 3492 – 3493 12 Vahaboglu, H., F Budak, M Kasap, G Gacar, S Torol, A Karadenizli, F Kolayli, and C Eroglu (2006) “High prevalence of OXA-51-type class D beta-lactamases among ceftazidime-resistant clinical isolates of Acinetobacter spp co-existence with OXA-58 in multiple centers” J Antimicrob Chemother 58:537–542 13 Zelliang chen, Shaofu Qui, Yong Wang et al (2016), “Coexistence of blaNDM-1 with the prevalent blaoxa23 and blaimp in pan-drug resistant Acinetobacter baumannii isolates in China”, CID, pp.692-693 SỐ (51) - Tháng 07-08/2019 Website: yhoccongdong.vn ... tiêu: Phát tỷ lệ đồng mang gen OXA NDM-1 kháng Carbapenem chủng Acinetobacter trẻ em mắc VPTM Liên quan gen kháng thuốc với mức độ kháng kháng sinh Acinetobacter gây VPTM trẻ em II PHƯƠNG PHÁP... mang gen OXA- 51 OXA- 23, 9,1% chủng mang gen OXA- 51 OXA- 58 Tất chủng Acinetobater spp mang gen OXA- 58 Bảng Số chủng Acinetobacter spp đồng mang gen OXA NDM-1 Gen OXA Vi khuẩn A baumannii Acinetobacter. .. Keywords: Acinetobacter, NDM-1 gene, OXA gene, ventilator-associated pneumonia, children I ĐẶT VẤN ĐỀ Vi khuẩn Acinetobacter tác nhân quan trọng hàng đầu gây vi? ?m phổi liên quan thở máy (VPTM)