Luận án tiến sĩ y học nghiên cứu một số đặc điểm dịch tễ học, lâm sàng viêm phổi không điển hình do vi khuẩn ở trẻ em

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Viêm phổi nguyên nhân mắc tử vong hàng đầu trẻ em tuổi Theo báo cáo Qũy Nhi đồng Liên hiệp quốc (UNICEF) Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng triệu trẻ em tử vong viêm phổi năm toàn giới [19] Tử vong viêm phổi chiếm 19% tổng số trẻ tử vong tuổi nước phát triển [186] Căn nguyên viêm phổi trẻ em thường vi rút, vi khuẩn sinh vật khác [189] Trong đó, tác nhân gây viêm phổi khơng điển hình chiếm vai trò quan trọng [38], [54], [209] Tuy nhiên, nước phát triển có Việt Nam chưa nghiên cứu nhiều [15],[16] Theo Forest cs, tỷ lệ mắc viêm phổi khơng điển hình số viêm phổi mắc phải cộng đồng châu Mỹ khoảng 22% tỷ lệ điều trị 91% Châu Âu tỷ lệ mắc 28%, tỷ lệ điều trị 74% Ở châu Mỹ La tinh, tỷ lệ mắc 21% tỷ lệ điều trị 57% Tại châu Á/ Phi, tỷ lệ mắc 20%, tỷ lệ điều trị 10% [74] Viêm phổi điển hình Streptococus pneumoniae, Hemophilus influenzae, Moracella catarhalis… nhạy cảm với số dòng kháng sinh cefalosporin, β lactam… viêm phổi khơng điển hình Mycoplasma pneumoniae (M pneumoniae), Chlamydia pneumoniae (C pneumoniae) Legionella pneumophila(L pneumophila) chủ yếu nhạy cảm với dịng kháng sinh nhóm macrolide, quinolone tetracycline [65], [93] [203] Chẩn đoán nguyên nhân vi khuẩn gây viêm phổi khơng điển hình khó khăn phải nuôi cấy môi trường đặc biệt, phương pháp huyết học cho kết muộn (sau 10-14 ngày), tỷ lệ dương tính thấp [56], [167] Sự phát triển vượt bậc kỹ thuật khuyếch đại gen (PCR) giúp chẩn đốn xác, nhanh chóng nguyên nhân vi khuẩn gây bệnh [40], [45], [64] Tại Việt Nam, kỹ thuật chẩn đoán PCR làm số bệnh viện tuyến trung ương trung tâm y tế lớn Viêm phổi khơng điển hình đa số phải điều trị theo kinh nghiệm Điều làm gia tăng chủng vi khuẩn kháng kháng sinh, kéo dài thời gian điều trị [7], [106] Viêm phổi khơng điển hình M pneumoniae, C pneumoniae lâm sàng nhẹ tự giới hạn [106], [161] Viêm phổi L pneumophila hay gây viêm phổi nặng, tỷ lệ tử vong cao [141] Viêm phổi khơng điển hình nặng mô tả trường hợp: suy đa tạng [57], [116], có biểu ngồi phổi như: tổn thương hệ thần kinh [38], huyết học [100], tổn thương tim, tổn thương da, rối loạn điện giải; Mắc bệnh mạn tính, suy giảm miễn dịch [67]; Đồng nhiễm với vi khuẩn khác vi rút [90], [120] Ở Việt Nam, viêm phổi khơng điển hình trẻ em có xu hướng tăng lên, M pneumoniae [9], [15], [16] Viêm phổi C pneumoniae L pneumophila chưa quan tâm nghiên cứu Tìm hiểu đặc điểm dịch tễ học, biểu lâm sàng, cận lâm sàng viêm phổi khơng điển hình trẻ em nhập viện viêm phổi, áp dụng kỹ thuật chẩn đốn ngun nhân vi khuẩn gây viêm phổi khơng điển hình phương pháp sinh học phân tử PCR đa mồi (Multiplex-PCR) có kiểm chứng kỹ thuật miễn dịch gắn men (ELISA) nghiên cứu có tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu có tính phổ biến Chúng tơi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu số đặc điểm dịch tễ học, lâm sàng viêm phổi khơng điển hình vi khuẩn trẻ em” nhằm hai mục tiêu nghiên cứu sau đây: Mô tả số đặc điểm dịch tễ, lâm sàng viêm phổi không điển hình Mycoplasma pneumoniae,Chlamydia pneumoniae Legionella pneumophila trẻ em điều trị Bệnh viện Nhi Trung ương từ tháng 07/ 2010 đến 3/2012 Xác định số yếu tố liên quan đến tình trạng nặng bệnh viêm phổi khơng điển hình vi khuẩn trẻ em Chương TỔNG QUAN 1.1 Một số khái niệm  Viêm phổi khơng điển hình Viêm phổi M pneumoniae công nhận từ nhiều năm trước nhận dạng chất tác nhân gây bệnh Sự thất bại việc sử dụng sulfonamides penicillin để điều trị viêm phổi phân biệt tác nhân gây viêm phổi M pneumoniae hay viêm phổi điển hình phế cầu (pneumococci) Việc khơng đáp ứng với trị liệu kháng khuẩn nghĩ “khơng điển hình” (atypical) Thuật ngữ sử dụng rộng rãi để nói tới bệnh viêm đường hơ hấp M pneumoniae người [212] Sau đó, tác nhân khác gây bệnh cảnh lâm sàng tương tự đưa vào nhóm viêm phổi khơng điển C pneumoniae, L pneumophila [11]  Đồng nhiễm Thông thường bệnh nhiễm trùng mầm bệnh gây Khi đồng thời lúc có hai hay nhiều mầm bệnh phối hợp tác động gây bệnh Khi gọi nhiễm trùng hỗn hợp hay đồng nhiễm [8]  Bội nhiễm Trong bệnh tiến triển, chưa khỏi lại có mầm bệnh khác nhờ điều kiện thuận lợi mà xâm nhập gây bệnh gọi nhiễm trùng thứ phát hay bội nhiễm [8]  Viêm phổi khơng điển hình đơn Bệnh nhân mắc viêm phổi tác nhân vi khuẩn gây viêm phổi khơng điển hình gây nên  Viêm phổi khơng điển hình đồng nhiễm nhóm Bệnh nhân mắc viêm phổi từ hai tác nhân vi khuẩn gây viêm phổi khơng điển hình gây nên  Viêm phổi khơng điển hình đồng nhiễm ngồi nhóm Tình trạng trẻ mắc viêm phổi hai hay nhiều tác nhân vi sinh gây nên, tác nhân ba vi khuẩn gây viêm phổi khơng điển hình gây nên 1.2 Lịch sử nghiên cứu viêm phổi không điển hình Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae Legionella pneumophila 1.2.1 Viêm phổi Mycoplasma pneumoniae Vi khuẩn Mycoplasma phân lập từ môi trường nuôi cấy bệnh phẩm viêm phổi bị có tên Mycoplasma mycoides Nocad Roux công bố năm 1898 [160] Năm 1930, Klieneberger mô tả Mycoplasma vi khuẩn dạng L, thành tế bào, sống cộng sinh với vi khuẩn có thành tế bào khác [122] Dienes Edsall lần phân lập Mycoplasma từ ổ áp xe hạch người vào năm 1937 [61] Năm 1938, Reimann mô tả ca bệnh nhiễm Mycoplasma người, với thuật ngữ viêm phổi khơng điển hình tiên phát [180] Năm 1941, Eaton thành công việc gây viêm phổi chuột mẫu đờm lấy từ bệnh nhân bị viêm phổi khơng điển hình tiên phát [66] Vi sinh vật đặt tên tác nhân Eaton, lúc đầu cho virut Liu (1957) phát kháng sinh tác động lên [132] Năm 1961, Marmion Goodburn cơng nhận tác nhân Eaton PPLO vi rút [140] Đến năm 1963, Chanock cộng thành công việc nuôi cấy tác nhân Eaton mơi trường khơng có tế bào gọi M pneumoniae [48] Trong lồi Mycoplasma gây bệnh người, M pneumoniae nghiên cứu nhiều Những năm gần đây, nhiều nghiên cứu sinh học tế bào, đáp ứng miễn dịch, kỹ thuật phát M pneumoniae phịng thí nghiệm, dịch tễ học vai trị gây bệnh đường hơ hấp M pneumoniae [212] 1.2.2 Viêm phổi Chlamydia pneumoniae Năm 1965 Woolridge lần phân lập vi khuẩn ổ viêm kết mạc trẻ nhỏ Đài Loan đặt tên TW 183 [227] Đến năm 1983 Grayston lần phân lập Chlamydia từ bệnh phẩm đường hô hấp với tên gọi AP-39 [88] Sau đổi tên TWAR sử dụng phòng xét nghiệm Grayston cho bệnh lưu hành dân cư từ nhiều thập kỷ trước [87] Hiện nay, tên C pneumoniae sử dụng đa số ấn phẩm khoa học [161] 1.2.3 Viêm phổi Legionella pneumophila Năm 1943 lần vi khuẩn L pneumophila phân lập Tatlok [201] MacDade cs (1977) sử dụng phương pháp cô lập rickettsia để phát Legionella [146] Năm 1979 chi Legionella Fraser phân lập từ ổ dịch xảy Phyladelphya – Mỹ [78] Dondero [62], Glick [83] nhận môi trường truyền bệnh qua nguồn khơng khí nhiễm, tháp làm mát, hệ thống nước Katz (1987) phát môi trường thích hợp cho nhân lên Legioella 25- 420c, tối ưu 350c [117] Năm 1996 Fields công bố Legionella vi khuẩn ký sinh nội bào nguyên sinh động vật nước động vật có vú [71] Benson (1998) phân chia Legionella thành loài typ huyết [36] 1.3 Đặc điểm dịch tễ học viêm phổi khơng điển hình Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae Legionella pneumophila 1.3.1 Đặc điểm dịch tễ học viêm phổi Mycoplasma pneumoniae  Tác nhân vi sinh Mycoplasma pneumoniae  Vị trí phân loại Mycoplasma pneumoniae Vào năm 1960, Mycoplasma xếp vào nhóm Mollicutes [212] Phân loại lớp Mollicutes bao gồm lớp, họ, khoảng 200 loài biết đến phát người, động vật có xương sống, động vật chân đốt thực vật M pneumoniae thành viên họ Mycoplasmataceae lớp Mycoplasmatales [21]  Hình thái học cấu trúc Mycoplasma pneumoniae  Cấu trúc tế bào Mycoplasma pneumoniae M pneumoniae loại vi sinh vật nhỏ có cấu trúc 300-500 nm Các vi khuẩn thiếu thành tế bào chúng có nhiều hình mềm dẻo Khuẩn lạc điển hình M pneumoniae ni cấy mơi trường làm giàu thạch SP4 vượt q 100µm phải sử dụng kính hiển vi đa lập thể quan sát đặc điểm hình thái chúng [21], [212] Hình 1.1: Nhóm khuẩn lạc Mycoplasma pneumoniae hình cầu phát triển mơi trường thạch SP4 [212]  Cấu trúc phân tử Mycoplasma pneumoniae Bộ gen M pneumoniae Himmelreich giải trình tự vào năm 1996, bao gồm 816.394bp với 687 gen [103] Cấu trúc gen học M pneumoniae gồm khoảng 800-850 cặp KB, chứa gen RNA, cấu trúc RNA xếp theo thứ tự 5’-16S -23S - 5S - Trong nhân có hai loại protein quan trọng gây đáp ứng miễn dịch protein kết dính P1 protein kết dính gián tiếp lên tế bào cách nhận diện glycolypid bề mặt sialoglycosaccharide alpha 2-3 nằm glycoprotein [145]  Cấu trúc quan bám dính Mycoplasma pneumoniae Bám dính vào biểu mơ quan hơ hấp bước quan trọng để M pneumoniae lây nhiễm xâm nhập thành công Cơ quan nằm đầu vi khuẩn, bao gồm mạng protein bám dính protein cần thiết khác Protein bám dính chủ yếu (cytadhesin) tập trung dày đặc bề mặt quan protein P1 [193] Hình 1.2: Cấu trúc quan bám dính Mycoplams pneumoniae [127]  Cơ chế gây bệnh Mycoplasma pneumoniae Cơ chế bệnh sinh M pneumoniae có liên quan đến nhiều thành phần, bao gồm q trình kết dính vi sinh vật tế bào, tiết chất H 2O2 O, hình thành tự kháng thể [82], [123] Đại thực bào Đáp ứng miễn dịch tối thiểu bề mặt hơ hấp Ơ xy Kích hoạt Kích thích Cytokine Th2 - Type Biểu mơ hô hấp Chấn thương trực tiếp – yếu Tường lửa Vận chuyển thụ động vịng tuần hồn Mạch máu Cung cấp cho quan xa Chất trung gian hoa học Bạch cầu trung tính Viêm mạnh Viêm phổi Cytokine Th2- Type Hen Điều chế miễn dịch Tế bào B Đặc điểm phổi( lấp mạch) Đặc điểm phổi ( gián tiếp) Gồm cytokine chỗ Đặc điểm ngồi phổi (trực tiếp) Hình 1.3 Sơ đồ sinh bệnh học viêm phổi, hen suyễn, biểu ngồi phổi nhiễm trùng Mycoplasma [156] Có đặc tính liên quan đến sinh bệnh học M pneumoniae gây bệnh người: vi khuẩn có lực chọn lọc tế bào biểu mô đường hô hấp, bám dính vào đầu sợi lơng mao biểu mơ đường hô hấp, di chuyển nhanh, gây bong tế bào biểu mơ đường hơ hấp Ngồi ra, vi khuẩn sản xuất hydrogen peroxid, chất gây phá hủy tế bào, phá huỷ màng hồng cầu Sinh bệnh học M pneumoniae có liên quan đến hoạt động cytokin [139] Mycoplasma có yếu tố tự miễn dịch, giải thích cho biểu ngồi phổi [29], [82] Nồng độ tự kháng thể tương quan thuận với mức độ nặng bệnh [65] Phản ứng miễn dịch qua trung gian tế bào việc kích thích sản xuất cytokine nhiều, bệnh cảnh lâm sàng tổn thương phổi trầm trọng [115] Cơ chế sinh bệnh học biểu phổi nhiễm trùng M pneumoniae phân thành ba loại: thứ nhất, loại trực tiếp, sản xuất cytokine chỗ; thứ hai, loại gián tiếp, điều chế miễn dịch - tự miễn dịch; thứ ba, loại gây tắc mạch máu, viêm mạch, huyết khối tình trạng tăng đơng hệ thống Cuối cùng, gây loại biểu trực tiếp phổi [156]  Nguồn truyền nhiễm Mycoplasma pneumoniae M pneumoniae có khắp nơi tự nhiên, gây nhiều loại bệnh động vật Ở người, M pneumoniae khơng thuộc hệ vi khuẩn chí đường hơ hấp, việc phát vi khuẩn đường hô hấp có ý nghĩa lâm sàng có kèm theo triệu chứng viêm đường hô hấp Vi khuẩn sống họng dịch tiết hô hấp nhiều ngày trước khởi bệnh tồn nhiều tuần sau Ở giai đoạn lui bệnh chúng diện dịch tiết hô hấp – tuần Nếu bệnh nhân ho nguồn lan truyền mầm bệnh cộng đồng [115], [212]  Phương thức lây truyền Mycoplasma pneumoniae Nhiễm khuẩn M pneumoniae lây truyền từ người sang người qua đường hô hấp từ dịch tiết đường hô hấp ho, hắt Trẻ em tuổi đến trường vật chủ trung gian quan trọng lây lan ngồi gia đình [115], [212]  Giai đoạn ủ bệnh Thời gian ủ bệnh có xu hướng âm ỉ trung bình khoảng tuần [212]  Tính cảm nhiễm miễn dịch  Tính cảm nhiễm Nhiễm trùng M pneumoniae xảy người lớn trẻ em với mức độ bệnh khu trú bệnh dịch Tỷ lệ mắc cao gặp lứa tuổi học sinh [77], [212] Những trẻ em bị suy giảm hệ thống miễn dịch hay dùng thuốc ức chế miễn dịch có nguy cao bị viêm phổi nặng nhiễm M pneumoniae [34]  Tính miễn dịch Nhiều phản ứng xảy sau nhiễm M pneumoniae Kháng thể đặc hiệu IgM xuất sớm khoảng tuần sau khởi bệnh, IgA sau IgG [212] Các kháng thể đặc hiệu protein kết dính kích thích tạo (IgM, IgA) ức chế kết dính M pneumoniae tế bào biểu mô đường hô hấp giúp hạn chế tổn thương xảy IgA dịch tiết hơ hấp có tác dụng lớn IgA huyết việc chống lại nhiễm trùng tái phát Mycoplasma Một số biến chứng phổi xảy nhiễm trùng Mycoplasma có liên quan đến chế miễn dịch, trực tiếp nhiễm khuẩn Chức miễn dịch bị biến đổi gây M pneumoniae tạo điều kiện thuận lợi cho nhiễm trùng với vi sinh vật khác giải thích lý đồng nhiễm dẫn đến bệnh nặng [28] Miễn dịch M pneumoniae thường tạm thời tái phát thường xuyên [209] Miễn dịch kéo dài khoảng bốn năm [70] Những người có kháng thể bảo vệ sau bị tái nhiễm M pneumoniae [212]  Phân bố lưu hành  Phân bố theo tuổi Bệnh gặp lứa tuổi, phổ biến tuổi học 5- 14 tuổi [212] Hình 1.4 Tỷ lệ viêm phổi nhiễm Mycoplasma pneumoniae theo tuổi [75] 10  Phân bố theo mùa Bệnh xảy thời điểm năm có xu hướng bùng phát vào cuối hè mùa thu Ở nước ôn đới bệnh xảy vào đầu mùa thu đỉnh cao vào mùa đông [167], [212] Dịch tễ M pneumoniae xảy có tính chu kỳ từ - năm Xu hướng thường xuyên quần thể kín quân đội, nhà tù, trại trẻ Các dịch bệnh kéo dài 1-2 năm cộng đồng lớn [212]  Phân bố theo địa lý Dịch bệnh xuất tất quốc gia Dịch tễ học bệnh chủ yếu nghiên cứu Hoa Kỳ, châu Âu Nhật Bản [24], [70], [169], [212] Ở Mỹ, nhiễm trùng M pneumoniae chiếm từ 15 - 20% trường hợp viêm phổi mắc phải cộng đồng Đặc biệt vào mùa hè gây 50% tổng số viêm phổi mắc phải cộng đồng [212] Ở châu Âu, báo cáo từ 10 quốc gia Liên minh châu Âu, từ cuối năm 2010 đến 2012, số nước châu Âu trải qua bùng phát nhiễm M pneumoniae Một số dịch liên quan đến tình trạng kháng macrolid M pneumoniae [70] Dịch bệnh từ 4,1/100.000 dân (10/2010) tăng lên 23,1/100.000 dân (10/2011) [24], [40], [208] Ở Phần Lan từ năm 1995 đến 2011, có 22.835 trường hợp thông báo Dịch bệnh trước xảy mùa đơng năm 2000-2002 năm 2004-2006 Đỉnh cao năm 2005 (1881 trường hợp, 36/100.000 dân) [169] Một nghiên cứu đa quốc gia châu Á (2005) cho thấy M pneumoniae nguyên nhân quan trọng gây viêm phổi mắc phải cộng đồng trẻ em chiếm 22,3% [158]  Giới tính Tỷ lệ nhiễm M pneumoniae hai giới tương đương Ở Tecumseh, tỷ lệ nhiễm phụ nữ cao họ tiếp xúc gần với trẻ em [75]  Chủng tộc Hầu khơng có khác tỷ lệ nhiễm bệnh triệu chứng lâm sàng viêm phổi chủng tộc [212] ... ? ?Nghiên cứu số đặc điểm dịch tễ học, lâm sàng vi? ?m phổi khơng điển hình vi khuẩn trẻ em” nhằm hai mục tiêu nghiên cứu sau đ? ?y: Mô tả số đặc điểm dịch tễ, lâm sàng vi? ?m phổi khơng điển hình Mycoplasma... quan tâm nghiên cứu Tìm hiểu đặc điểm dịch tễ học, biểu lâm sàng, cận lâm sàng vi? ?m phổi không điển hình trẻ em nhập vi? ??n vi? ?m phổi, áp dụng kỹ thuật chẩn đoán nguyên nhân vi khuẩn g? ?y vi? ?m phổi. .. nhập g? ?y bệnh gọi nhiễm trùng thứ phát hay bội nhiễm [8]  Vi? ?m phổi khơng điển hình đơn Bệnh nhân mắc vi? ?m phổi tác nhân vi khuẩn g? ?y vi? ?m phổi khơng điển hình g? ?y nên  Vi? ?m phổi khơng điển hình