XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VI SINH CỦA ESCHERICHIA COLI SINH BETA LACTAMASE PHỔ MỞ RỘNG Ở NGƢỜI KHỎE MẠNH TẠI CỘNG ĐỒNG HUYỆN VŨ THƯ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ VIỆN VỆ SINH DỊCH TỄ TRUNG ƢƠNG - KHỔNG THỊ ĐIỆP XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM VI SINH CỦA ESCHERICHIA COLI SINH BETA LACTAMASE PHỔ MỞ RỘNG Ở NGƢỜI KHỎE MẠNH TẠI CỘNG ĐỒNG HUYỆN V THƢ TỈNH THÁI B NH N M 16 Chuyên ngành: Vi sinh y học Mã số: 62 72 01 15 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội – 2020 CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU NÀY ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI VIỆN VỆ SINH DỊCH TỄ TRUNG ƢƠNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Hoàng Thị Thu Hà PGS.TS Phạm Ngọc Khái Phản biện1: Phản biện2: Phản biện3: Luận án bảo vệ Hội đồng đánh giá luận án cấp Viện họp Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương Vào hồi …giờ …, ngày …tháng …năm 2020 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ XUẤT BẢN LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Khổng Thị Điệp, Phạm Ngọc Khái, Đỗ Thị Bích Ngọc, Hồng Thị Thu Hà, (2019), “Đặc điểm nhóm phát sinh lồi chủng Escherichia coli sinh ESBL phân lập từ mẫu phân người khỏe mạnh cộng đồng thuộc huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình, năm 2016” , Tạp chí Y học Dự phòng, tập 29 (3):42-47 Khổng Thị Điệp, Phạm Ngọc Khái, Trần Huy Hoàng, Phạm Duy Thái, Hoàng Thị Thu Hà, (2019), “Đánh giá khả truyền plasmid mang gen mã hóa ESBL từ chủng Escherichia coli sinh ESBL phân lập từ mẫu phân người khỏe mạnh sang Escherichia coli J53 hình thức tiếp hợp in vitro”, Tạp chí Y học Dự phịng, Tập 29 (12): 77-83 Khổng Thị Điệp, Phạm Ngọc Khái, Hoàng Thị Thu Hà, (2019), “Thực trạng Escherichia coli sinh beta-lactamase phố mở rộng người khỏe mạnh cộng đồng xã Nguyên Xá, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình, năm 2016”, Tạp chí Y học Dự phịng Tập 29 (12): 111117 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm gần đây, tình trạng vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh ngày gia tăng lan truyền vi khuẩn kháng kháng sinh trở thành mối đe dọa lớn cho sức khỏe cộng đồng toàn giới Có nhiều chế kháng kháng sinh, chế ức chế enzyme β-lactamase phổ rộng (Extended-Spectrum Beta-Lactamases ESBL) chế thường gặp ESBL thường tìm thấy nhóm Enterobacteriaceae, thường gặp Escherichia coli (E coli) Các gen mã hóa sinh ESBL thường nằm plasmid vi khuẩn nên dễ dàng truyền cho vi khuẩn khác loài khác lồi làm gia tăng tình trạng kháng kháng sinh E coli sinh ESBL phát khắp nơi giới, đặc biệt Trung Quốc nước Đông Nam Á tỷ lệ mang E coli sinh ESBL cao (trên 50%) bệnh viện cộng đồng Tại Việt Nam, thông tin đặc điểm vi sinh E coli sinh ESBL cộng đồng chưa thơng báo Tìm hiểu thơng tin góp phần đưa tranh tổng thể dịch tễ học vi khuẩn E coli sinh ESBL cộng đồng, cung cấp sở khoa học cho việc thiết lập hệ thống giám sát, phòng ngừa lây nhiễm lan truyền vi khuẩn kháng kháng sinh cộng đồng Vì tiến hành đề tài: “Xác định số đặc điểm vi sinh Escherichia coli sinh beta lactamase phổ mở rộng ngƣời hỏe m nh t i cộng đồng huyện V Thƣ tỉnh Thái B nh n m ” Mục tiêu nghiên cứu Xác định lưu hành Escherichia coli sinh β lactamase phổ mở rộng người khỏe mạnh cộng đồng, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình, năm 2016 Xác định số đặc điểm sinh học chủng Escherichia coli sinh β-lactamase phổ mở rộng phân lập từ người khỏe mạnh cộng đồng Những điểm khoa học giá trị thực tiễn đề tài Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ kháng đa thuốc chủng E coli sinh ESBL phân lập từ cộng đồng cao (86,1%) góp phần cảnh báo tình trạng kháng đa kháng thuốc chủng vi khuẩn cộng đồng Do cần có biện pháp can thiệp để làm giảm nguy kháng kháng sinh cộng đồng Nghiên cứu phát tỷ lệ mang gen mcr-1 mã hóa khả kháng colistin chủng E coli sinh ESBL phân lập từ người khỏe mạnh Vũ Thư, Thái Bình 8% (11/137) Đây nghiên cứu Việt Nam sử dụng kỹ thuật PFGE, Southern Blot tiếp hợp để nghiên cứu vi khuẩn E coli sinh ESBL người khỏe mạnh cộng đồng khu vực nông thôn Kết nghiên cứu cho thấy việc sử dụng phối hợp kỹ thuật đánh giá khả lan truyền chủng E coli sinh ESBL cộng đồng CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN Luận án gồm 126 trang: Đặt vấn đề (2 trang), tổng quan (34 trang), đối tượng phương pháp nghiên cứu (33 trang), kết nghiên cứu (30 trang), bàn luận (24 trang), kết luận (2 trang), kiến nghị (1 trang), Trong luận án có 44 bảng, 11 biểu đồ, 13 hình Luận án có 127 tài liệu tham khảo, có 23 tài liệu tiếng Việt, 104 tài liệu tiếng Anh Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nhiễm kháng kháng sinh E coli sinh β- lactamase phổ mở rộng ngƣời 1.1.1 Tình hình nhiễm E coli sinh ESBL người Hiện nay, E coli sinh ESBL ngày gia tăng nhiều nơi giới Vi khuẩn phát nhiều bệnh viện hầu hết châu lục, đặc biệt số nước châu Á Ấn Độ (79%), Trung Quốc (55%), Thái Lan (50,8%), Việt Nam (51,6%) Vi khuẩn phát người khỏe mạnh cộng đồng số nước Thụy Sĩ (5,8%), Đức (6,3%), Trung Quốc (50,5%) Thái Lan (61,7%) 1.1.2 Tình hình kháng kháng sinh E coli sinh ESBL người Nhiều nghiên cứu gần cho thấy tình trạng kháng kháng sinh E coli sinh ESBL ngày gia tăng nghiêm trọng Vi khuẩn không kháng lại hầu hết kháng sinh thông thường với tỷ lệ cao mà kháng colistin carbapenem Phần lớn chủng E coli sinh ESBL chủng đa kháng thuốc với khả kháng lại nhóm kháng sinh trở lên Khả kháng kháng sinh chủng E coli sinh ESBL cao nhiều so với vi khuẩn không sinh ESBL 1.2 Một số đặc điểm phƣơng pháp nghiên cứu E coli sinh ESBL 1.2.1 Đặc điểm sinh học 1.2.2 Đặc điểm lưu hành ESBL gen mã hóa sinh ESBL ESBL men vi khuẩn sinh ra, có tác dụng phá hủy nối amide vịng β-lactam gây bất hoạt thuốc kháng sinh nhóm β-lactam Do vi khuẩn sinh men có khả kháng kháng sinh nhóm β-lactam hiệu ESBL thường tìm thấy vi khuẩn đường ruột, thường gặp E coli Có nhiều loại ESBL, ba loại TEM, SHV CTX-M xem ESBL phổ biến có tầm ảnh hưởng rộng lớn Các loại ESBL không ngừng biến đổi, ngày tăng số lượng phức tạp đặc tính Hiện phát 500 loại ESBL Trong suốt năm 1990, hầu hết báo cáo ESBL tập trung vào TEM, SHV-loại ESBL có liên quan đến lây nhiễm chéo bệnh viên Tuy nhiên báo cáo gần cho thấy chủ yếu xuất ESBL loại CTX-M 1.2.3 Đặc điểm phân nhóm phát sinh lồi Vi khuẩn E coli chia thành nhóm phát sinh lồi gồm: A, B1, B2 D, nhóm có đặc điểm môi trường sinh thái, ký chủ, khả gây bệnh kháng kháng sinh khác 1.2.4 Đặc điểm gây bệnh vi khuẩn E coli người E coli nguyên gây bệnh tiêu chảy, viêm đường tiết niệu, nhiễm khuẩn huyết, viêm phổi trẻ sơ sinh Trong tiêu chảy hội chứng hay gặp liên quan đến khả gây bệnh E coli Khả gây bệnh E coli phụ thuộc vào yếu tố độc lực độc tố chúng nhóm E coli gây tiêu chảy có khả gây bệnh chế khác 1.2.5 Khả lan truyền vi khuẩn E coli sinh ESBL Các ESBL mã hóa chủ yếu bới gen nằm plasmid, số gen mã hóa sinh ESBL nằm transpose, integron nhiễm sắc thể Do hầu hết lan truyền gen kháng kháng sinh thường liên quan đến yếu tố di truyền động Cơ chế đa dạng truyền thông tin di truyền góp phần phát tán gen đề kháng cách nhanh chóng 1.2.6 Các phương pháp nghiên cứu E coli sinh ESBL * Các phương pháp chẩn đoán E coli sinh ESBL Các phương pháp vi sinh lâm sàng bao gồm: khoanh giấy kết hợp đôi, xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC), băng giấy E-test, sử dụng máy tự động (Vitek, BD Phoenix), thử Micro scan panel Các phương pháp sinh học phân tử bao gồm: Oligotyping, phản ứng trùng hợp chuỗi (PCR), phương pháp đa hình chiều dài đoạn cắt enzyme giới hạn (RFLP), PCR single-strDNA conformational polymorphism, phản ứng chuỗi Ligase , giải trình tự gen * Các phương pháp sinh học phân tử nghiên cứu E coli sinh ESBL Một số phương pháp đại nghiên cứu nguồn gốc, khả lan truyền vi khuẩn E coli sinh ESBL bao gồm: Điện di xung trường (PFGE), phân tích đặc điểm plasmid, Southern Blot, tiếp hợp, giải trình tự nhiều locus (MLST) giải trình tự gen Chƣơng PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tƣợng địa điểm thời gian nghiên cứu 2.1.1 Địa điểm lấy mẫu nghiên cứu Xã Nguyên Xá, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình 2.1.2 Thời gian nghiên cứu - Mục tiêu 1: Năm 2016 - Mục tiêu 2: Từ năm 2016 đến 2018 2.1.3 Đối tượng nghiên cứu - Mục tiêu 1: Mẫu phân người khỏe mạnh cộng đồng xã Nguyên Xá, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình - Mục tiêu 2: Các chủng E coli phân lập từ người khỏe mạnh cộng đồng xã Nguyên Xá, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Thiết kế nghiên cứu Mục tiêu 1: Được thiết kế theo phương pháp nghiên cứu dịch tễ học mô tả dựa điều tra cắt ngang qua xét nghiệm mẫu phân người khỏe mạnh cộng đồng thuộc nông thôn huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình nhằm xác định lưu hành E coli sinh ESBL người khỏe mạnh cộng đồng huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình Mục tiêu 2: Được thực theo phương pháp nghiên cứu dịch tễ học mơ tả qua phân tích mẫu phịng xét nghiệm để phân tích đưa số đặc điểm vi sinh học chủng E coli sinh ESBL phân lập 2.2.2 Phương pháp chọn mẫu tính cỡ mẫu *Phương pháp chọn mẫu + Phương pháp chọn địa điểm nghiên cứu: Chọn ngẫu nhiên huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình Tại huyện Vũ Thư lập danh sách xã có số đặc điểm kinh tế, văn hóa, xã hội, mơi trường sức khỏe đặc trưng xã thuộc v ng nơng thơn Thái Bình Bốc thăm ngẫu nhiên chọn xã Nguyên Xá để thực nghiên cứu Tại xã Nguyên Xá, bốc thăm ngẫu nhiên chọn thơn Kiến Xá 60 hộ gia đình thôn Kiến Xá để tiến hành nghiên cứu + Phương pháp chọn mẫu: Chọn mẫu toàn Lấy mẫu phân tất người sống hộ gia đình trừ người phải điều trị bệnh cấp tính và/hoặc có tiền sử d ng kháng sinh vòng tháng trước lấy mẫu * Phương pháp tính cỡ mẫu xét nghiệm phân: Cỡ mẫu xác định tỷ lệ nhiễm E coli cộng đồng áp dụng theo công thức: - n: Cỡ mẫu nghiên cứu - /2: Độ tin cậy có ý nghĩa thống kê, nghiên cứu lấy ngưỡng  = 0,05; Z 1-/2 = 1,96 - p: Ước tính tỷ lệ người khoẻ mạnh nhiễm E coli sinh ESBL qua điều tra thử trước (p chọn 65%) - ε: Hệ số sai số mong đợi p, nghiên cứu chọn ε = 0,15 - k: Hệ số thiết kế chọn mẫu chùm, với k =2 Với liệu trên, cỡ mẫu tính tốn 184 mẫu Nhằm đảm bảo cỡ mẫu nghiên cứu lập danh sách đối tượng thêm 20% so với cỡ mẫu Trên thực tế thu thập 212 mẫu phân 212 người thuộc 59 hộ gia đình 2.3 Các biến số số nghiên cứu - Các biến số số lưu hành E coli sinh ESBL cộng đồng - Các biến số số đặc điểm sinh học chủng E coli sinh ESBL phân lập 2.4 Vật liệu nghiên cứu Bao gồm sinh phẩm, máy móc, trang thiết bị chương trình phần mềm tin sinh học sử dụng nghiên cứu 2.5 Các kỹ thuật áp dụng nghiên cứu STT Kỹ thuật áp dụng nghiên cứu 10 11 12 Kỹ thuật lấy mẫu phân Phân lập định danh E coli từ mẫu phân dựa vào tính chất sinh vật, hóa học Xác định chủng E coli mang kiểu hình ESBL kỹ thuật khoanh giấy kết hợp Xác định đặc điểm kháng kháng sinh E coli sinh ESBL kỹ thuật khoanh giấy khuếch tán Xác định gen mã hóa sinh ESBL chủng E coli sinh ESBL kỹ thuật PCR đa mồi Xác định gen mcr-1 kháng colistin chủng E coli sinh ESBL kỹ thuật realtime PCR Xác định đặc điểm phân nhóm phát sinh lồi E coli sinh ESBL kỹ thuật PCR đa mồi Xác định gen độc lực E coli sinh ESBL kỹ thuật PCR đa mồi Xác định loại plasmid mang gen mã hóa sinh ESBL kỹ thuật PCR đa mồi Phân tích mối liên hệ kiểu gen chủng E coli sinh ESBL kỹ thuật PFGE Xác định vị trí gen mã hóa sinh ESBL kỹ thuật Southern Blot Đánh giá khả lan truyền gen mã hóa sinh ESBL chủng E coli sinh ESBL hình thức tiếp hợp Nơi thực Xã Nguyên Xá Trung tâm Dịch vụ KHKT Y Dược, Đại học Y Dược Thái Bình Viện Vệ sinh Dịch tễ TƯ Viện Y tế công cộng phủ Osaka, Nhật Bản Viện Vệ sinh Dịch tễ TƯ Trường Đại học Y Dược TB Phƣơng pháp xử lý số liệu Áp dụng thuật toán thường sử dụng nghiên cứu y sinh học 2.7 Biện pháp khống chế sai số 12 sinh ESBL Các chủng E coli sinh ESBL thuộc nhóm A chiếm tỉ lệ cao (43,1%), nhóm D (32,1%), nhóm B1 (14,6%) nhóm B2 chiếm tỉ lệ thấp (10,2%) Có khác biệt mức độ kháng với kháng sinh như: streptomycin, gentamycin, ciprofloxacin chloramphenicol nhóm phát sinh lồi Khơng có khác biệt tỷ lệ đa kháng thuốc nhóm phát sinh lồi 3.2.5 Đặc điểm gen độc lực chủng E coli sinh ESBL Bảng 3.24 Phân bố gen độc lực chủng E coli sinh ESBL E coli gây tiêu chảy Tên gen độc lực Số lượng Tỷ lệ (%) EAEC AstA AstA, bfpA bfpA EPEC eaeA AstA, eaeA Tổng AstA, LT AstA, LT, StIa AstA, StIb ETEC LT, StIa StIb Tổng EAEC / EPEC aggR, bfp EAEC /DAEC AstA, daaD Tổng chủng mang gen pa độc lực Không phát Tổng 29 21 1 1 63 74 137 21,1 4,4 5,8 4,4 0,7 15,6 0,7 0,7 0,7 0,7 2,2 5,0 0,7 3,6 46,0 54,0 100,0 Trong nghiên cứu phát 46% chủng E coli sinh ESBL mang gen độc lực Trong cao chủng thuộc nhóm EAEC (21,1%), tiếp nhóm EPEC (15,6%), nhóm ETEC (5%) Có chủng (3,6%) mang đồng thời gen độc lực nhóm EAEC nhóm DEAC, chủng (0,7%) 13 mang đồng thời gen độc lực nhóm EAEC EPEC Bảng 3.25 Đặc điểm kháng đa thuốc chủng mang gen độc lực E coli gây tiêu chảy Không đa kháng Kháng đa thuốc thuốc EAEC 6,9 27 93,1 EPEC 4,8 20 95,2 EAEC/DAEC 0 100 ETEC 50,0 50,0 EAEC/EPEC 0 100 Không phải E coli 9,45 67 90,55 gây tiêu chảy Các chủng mang đồng thời gen độc lực nhóm chủng kháng đa thuốc Tỷ lệ kháng đa thuốc cao (>90%) chủng EAEC, EPEC chủng không mang gen độc lực Các chủng mang gen độc lực thuộc nhóm ETEC có tỷ lệ kháng đa thuốc thấp (50,0%) Khơng có khác biệt tỷ lệ mang gen độc lực nhóm phát sinh loài 3.2.6 Mối liên hệ kiểu gen chủng E coli sinh ESBL Trong tổng số 137 chủng E coli sinh ESBL, có chủng khơng phân loại PFGE Kết PFGE 133 chủng cho thấy 54,9% chủng E coli sinh ESBL khơng có mối liên quan chặt chẽ kiểu gen (có mức tương đồng 80%), 45,1% chủng thuộc nhóm có mối liên quan chặt chẽ kiểu gen (có mức tương đồng từ 80% trở lên), có 32 chủng (24%) có mối liên quan chặt chẽ kiểu gen với có mức tương đồng từ 95-100%, đặc biệt 20 32 chủng có tương đồng hồn tồn kiểu gen (tương đồng 100%) 3.2.7 Phân tích đặc điểm plasmid chủng E coli sinh ESBL Trong 137 chủng nghiên cứu, chúng tơi phát có 127 chủng (chiếm 92,7%) mang plasmid với tổng số 283 plasmid Trên chủng vi khuẩn mang từ 1- plasmid, phổ biến chủng mang plasmid (42,3%) 14 Bảng 3.27 Tỷ lệ loại plasmid chủng E coli sinh ESBL Loại plasmid Số lượng Tỷ lệ (%) B/O 30 21,9 FIC 2,92 A/C 1,46 P 4,38 T 1,46 FIIA 1,46 FIA 34 24,82 FIB 78 56,93 Y 11 8,03 K/B 2,92 I1 13 9,49 Frep 71 51,82 X 4,38 HI1 3,65 N 3,65 HI2 4,38 L/M 2,92 W 0 Trong 18 plasmid sử dụng nghiên cứu để xác định đặc điểm plasmid chủng E coli sinh ESBL FIB plasmid phổ biến (56,93%), tiếp đến Frep (51,82%), FIA (24,82%), B/O (21,9%), I1 (9,49%) Các plasmid khác như: FIC, A/C, P, T, FIIA, Y, K/B, X, HI1, N, HI2, L/M phát với tỷ lệ thấp Không phát chủng mang plasmid W Kết Southern Blot với 37 chủng E coli sinh ESBL chọn ngẫu nhiên từ 137 chủng E coli sinh ESBL phân lập cho thấy 67,6% số chủng có plasmid mang gen mã hóa ESBL Tỷ lệ phát plasmid chứa gen blaCTX-M-1 36,4%, blaCTX-M-9 15 76% blaTEM 75% Trong chủng đồng thời mang gen mã hóa ESBL, chúng tơi phát có chủng mang gen mã hóa sinh ESBL plasmid, chủng mang gen mã hóa sinh ESBL khác plasmid khác Kết truyền plasmid mang gen mã hóa sinh ESBL 41 chủng E coli sinh ESBL cho E coli J53 phản ứng tiếp hợp cho thấy 39% chủng E coli sinh ESBL truyền plasmid mang gen mã hóa sinh ESBL cho E coli J53 (có khuẩn lạc màu đỏ mọc mơi trường MacConkey có chứa cefotaxime NaN3) Các khuẩn lạc khẳng định có mang gen mã hóa sinh ESBL phản ứng PCR Kết cho thấy nhóm nghiên cứu truyền thành cơng plasmid mang gen mã hóa sinh ESBL sang E coli J53 mơ hình phịng thí nghiệm Trong tỷ lệ truyền thành cơng plasmid mang gen blaCTX-M-1, blaCTX-M-9 blaTEM 20%, 45,2% 25% Bảng 3.32 Số lượng gen truyền chủng mang gen mã hóa ESBL Số gen Số lượng Tỷ lệ Truyền gen 25,0 % Truyền gen 10,0 % Không truyền 13 65,0 Tổng 20 100 Trong 41 chủng sử dụng làm thử nghiệm tiếp hợp có 20 chủng mang đồng thời gen mã hóa ESBL Kết thí nghiệm chúng tơi cho thấy có chủng xảy tượng tiếp hợp, có 5/20 (25,0 %) chủng truyền plasmid gen Chƣơng 4: BÀN LUẬN 4.1 Sự lƣu hành vi khuẩn E coli sinh ESBL mẫu phân ngƣời khỏe m nh t i cộng đồng nơng thơn tỉnh Thái Bình Tỷ lệ mang E coli sinh ESBL cộng đồng nghiên cứu (64,6%) tương đương với số nghiên cứu châu Á Trung 16 Quốc (50,5%), Thái Lan (61,7%), thành phố Hồ Chí Minh (63,1%) Tình trạng sử dụng kháng sinh không hợp lý người dân điều trị chăn nuôi nguyên nhân dẫn đến xuất gia tăng vi khuẩn kháng thuốc Thêm nữa, thói quen sử dụng phân người gia súc trồng trọt chăn nuôi Thái Bình kết hợp với điều kiện nhiệt đới nước ta, vi khuẩn sinh ESBL tồn phân dễ tồn sinh sôi nảy nở môi trường, làm tăng nguy nhiễm ESBL cho cộng đồng Mặt khác tình trạng nhiễm E coli sinh ESBL thực phẩm khu vực cao (68,4%) có lẽ nguồn quan trọng làm cho tình trạng mang E coli sinh ESBL người khỏe mạnh khu vực cao Tỷ lệ sinh ESBL chủng E coli kháng CTX chiếm tỷ lệ cao (81,1%) Tỷ lệ tương đương với tỷ lệ sinh ESBL chủng E coli kháng cephalosporin nghiên cứu 30 nước châu Âu Từ kết cho thấy có lẽ chế đề kháng với cephalosporin hệ chủng E coli sinh men ESBL làm bất hoạt kháng sinh nhóm Tình trạng mang E coli sinh ESBL xuất 93,2% hộ gia đình, có tới 35,6% hộ gia đình có tất thành viên mang E coli sinh ESBL Kết cho thấy có lây lan vi khuẩn E coli sinh ESBL cho thành viên hộ gia đình Điều giải thích dùng chung nguồn thức ăn, nước uống, có chung điều kiện mơi trường sinh hoạt hàng ngày nguồn nước dùng sinh hoạt, nhà vệ sinh Đây điều kiện phù hợp với đường lây truyền E coli thông qua thức ăn, nguồn nước bị ô nhiễm, tiếp xúc với người bị nhiễm Đặc điểm vi sinh y học chủng E coli sinh ESBL 4.2.2 Đặc điểm kháng kháng sinh chủng E coli sinh ESBL E coli sinh ESBL kháng kháng sinh thông dụng với tỷ lệ cao (21,2-100%) Mặt khác chủng kháng lúc nhiều loại kháng sinh, thường từ đến kháng sinh gây tình 17 trạng kháng đa thuốc cao (86,1%) Ngun nhân tình trạng có lẽ lạm dụng kháng sinh Việt Nam diễn phổ biến Mặc d có qui định kê đơn bán thuốc theo đơn, người bệnh mua thuốc kháng sinh nhiều loại thuốc khác trực tiếp từ nhà thuốc quầy thuốc bán lẻ Tự điều trị tình trạng phổ biến, tự chẩn đoán thường thiếu xác Hơn thiếu kiến thức sử dụng kháng sinh hợp lý, nhiều người dân sử dụng kháng sinh mà không tuân thủ chặt chẽ hướng dẫn thời gian liều lượng dùng thuốc kháng sinh Vì cần có biện pháp để quản lý việc sử dụng kháng sinh cách hợp lý bệnh viện cộng đồng để hạn chế tình trạng kháng kháng sinh, đặc biệt kháng đa thuốc ngày gia tăng cộng đồng 4.2.3 Đặc điểm gen mã hóa sinh ESBL chủng E coli sinh ESBL Kết nghiên cứu cho thấy phân bố gen mã hóa sinh ESBL nhóm blaCTX-M (94,1%) blaTEM (45,3%) tương tự số nghiên cứu Việt Nam thời gian gần Qua cho thấy khuynh hướng phân bố gen mã hóa sinh ESBL Việt Nam tương tự giới, phân bố phổ biến rộng khắp blaCTX-M thay blaTEM blaSHV, từ khẳng định biến hóa linh hoạt khó dự đốn khó kiểm sốt tình trạng kháng kháng sinh vi khuẩn E coli sinh ESBL mang nhiều gen mã hóa sinh ESBL Trong nghiên cứu này, 42,3% chủng mang từ gen mã hóa sinh ESBL trở lên Sự xuất nhiều gen mã hóa sinh ESBL chủng vi khuẩn làm thay đổi kiểu hình kháng kháng sinh theo hướng phức tạp hơn, làm gia tăng mức độ kháng đa thuốc Hơn nữa, nghiên cứu chúng tơi phát có 8% chủng mang gen mcr-1 kháng colistin Việc mang gen kháng colistin chủng kháng đa thuốc dẫn đến nguy khơng cịn kháng sinh để điều trị cho chủng kháng đa thuốc Vì cần 18 có biện pháp để quản lý hạn chế lan truyền vi khuẩn mang gen kháng kháng sinh, đặc biệt trường hợp mang nhiều gen kháng kháng sinh để hạn chế lan truyền nguồn tàng trữ gen kháng kháng sinh nguy hiểm cho cộng đồng 4.2.4 Đặc điểm phân nhóm phát sinh lồi chủng E coli sinh ESBL Phần lớn chủng E coli sinh ESBL nghiên cứu E coli cộng sinh đường ruột thơng thường E coli hội gây bệnh lý đường ruột, thuộc nhóm A (43,1%), D (32,1%) B1 (14,6) Tuy nhiên 10,2% thuộc nhóm B2, nhóm có độc lực cao, có khả gây bệnh đường tiêu hóa, tiết niệu nhiễm khuẩn huyết lưu hành nhóm B2 đường ruột người khỏe mạnh tiềm tàng nguy gây bệnh cho người khỏe mạnh cộng đồng 4.2.5 Đặc điểm gen độc lực chủng E coli sinh ESBL Kết xác định 11 gen độc lực đại diện cho nhóm E coli gây tiêu chảy cho thấy có 63 chủng (46%) mang gen độc lực, phổ biến chủng thuộc nhóm EAEC (21,1%), EPEC (15,6%) Ngồi phát chủng thể đồng thời thuộc nhóm EAEC/DEAC (5 chủng) EAEC/EPEC (1 chủng) Việc mang gen độc lực với tỷ lệ cao, kết hợp với việc mang đồng thời gen độc lực thuộc nhiều nhóm E coli gây tiêu chảy làm tăng nguy xuất tiêu chảy người khỏe mạnh cộng đồng Mặt khác hầu hết chủng mang gen độc lực chủng đa kháng thuốc Đây vấn đề đáng lo ngại lẽ lưu hành chủng vi khuẩn mang đồng thời gen độc lực gen kháng đa thuốc người khỏe mạnh cộng đồng tiềm tàng nguy gây vụ dịch tiêu chảy cộng đồng, đặc biệt vi khuẩn cư trú đường ruột, đào thải qua phân, với điều kiện thời tiết nước ta dễ lan truyền bùng phát dịch tiêu chảy kháng đa thuốc cộng đồng 19 4.2.6 Mối liên hệ kiểu gen chủng E coli sinh ESBL Phân tích kết PFGE cho thấy, chủng E coli sinh ESBL phân lập có đa dạng kiểu gen Tuy nhiên chủng nhóm kiểu gen thường có mối liên hệ gần: 21,1% chủng có mối liên quan gần kiểu gen với mức tương đồng từ 80% đến 95%, 24% có mối liên quan chặt chẽ kiểu gen với có mức tương đồng từ 95-100% Các chủng có ngưỡng tương đồng từ 95% trở lên phân bố 15 nhóm kiểu gen, phần lớn nhóm có chủng (14/15 nhóm), có nhóm có chủng Phân tích 15 nhóm kiểu gen cho thấy có nhóm chứa chủng phân lập từ thành viên hộ gia đình nhóm chứa chủng phân lập từ người thuộc hộ gia đình khác Các chủng có mối liên quan chặt chẽ với có nguồn gốc di truyền xuất phát từ nguồn lây nhiễm (thực phẩm, nước uống) lây nhiễm từ cá thể sang cá thể khác Sự lây nhiễm chủng E coli sinh ESBL không xảy thành viên hộ gia đình mà xảy quần thể người khỏe mạnh Thái Bình Do cần có biện pháp can thiệp hiệu nhằm ngăn chặn lan truyền chủng vi khuẩn cộng đồng 4.2.7 Phân tích đặc điểm plasmid chủng E coli sinh ESBL Plasmid yếu tố di truyền động có vai trị quan trọng lan truyền gen kháng kháng sinh Trong nghiên cứu này, phát 92,7% chủng E coli sinh ESBL mang plasmid với tổng số 283 plasmid (trung bình 2,23 plasmid chủng, phân bố từ 1- plasmid chủng) Trong phổ biến chủng mang plasmid (42,3%) plasmid (27,7%) Việc mang đồng thời plasmid đồng nghĩa với vi khuẩn mang nhiều gen kháng kháng sinh khác có gen mã hóa ESBL Hơn nữa, đặc tính plasmid truyền theo chiều dọc thể hệ vi khuẩn loài truyền ngang từ vi khuẩn 20 sang vi khuẩn khác loài khác loài, nên lưu hành vi khuẩn người khoẻ mạnh cồng đồng nguồn tàng trữ lan truyền vi khuẩn kháng đa thuốc cộng đồng Trong số 17/18 plasmid phát hiện, plasmid thuộc nhóm IncF phổ biến (FIB: 56,93%; Frep:51,82%; FIA: 24,82%, FIC: 2,92%); tiếp đến plasmid nhóm I (B/O: 21,9% ; K/B: 2,92%, I1: 9,49% ); plasmid P, T, Y, K/B, X, HI1, N, HI2, L/M xuất với tỷ lệ thấp Không phát chủng mang plasmid W Sự phân bố rộng rãi plasmid thuộc nhóm IncF tương tự kết nghiên cứu Marcade Johnson dường ph hợp với đặc điểm IncF plasmid phổ biến chứa gen mã hóa ESBL Các nghiên cứu dịch tễ học phân tử vi khuẩn sinh ESBL cho thấy hầu hết gen mã hóa sinh ESBL vi khuẩn họ Enterobacteriaceae nằm plasmid có kích thước lớn (50kb đến >500kb) Tuy nhiên có số chủng mang gen mã hóa sinh ESBL nằm nhiễm sắc thể vi khuẩn Trong nghiên cứu sử dụng kỹ thuật Southern Blot nhằm xác định vị trí gen mã hóa sinh ESBL plasmid Trong 37 chủng E coli sinh ESBL thực kỹ thuật Southern Blot có chủng mang gen blaCTX-M-1, chủng mang blaCTX-M-1/TEM, 21 chủng mang blaCTX-M-9, chủng mang blaCTX-M-9/TEM chủng mang blaTEM Kết lai cho thấy, 25/37 chủng (chiếm 67,6%) mang gen mã hóa sinh ESBL nằm plasmid có kích thước từ 56,7 kb đến 157 kb Kết cho thấy phần lớn gen mã hóa sinh ESBL nằm plasmid Đây điều kiện thuận lợi cho lan truyền vi khuẩn mang gen mã hóa sinh ESBL cộng đồng bới lẽ nhiều nghiên cứu chứng minh plasmid đường chủ yếu lan truyền gen kháng kháng sinh Thông qua plasmid, gen truyền dọc từ hệ vi khuẩn sang hệ vi khuẩn khác loài Nguy hiểm gen kháng thuốc 21 truyền ngang từ vi khuẩn sang vi khuẩn khác, chí từ vi khuẩn không gây bệnh sang vi khuẩn gây bệnh, làm gia tăng tình trạng kháng thuốc cộng đồng Các plasmid chứa gen blaCTX-M, gen blaTEM chứa đồng thời gen blaCTX-M/TEM Tỷ lệ phát plasmid mang gen blaCTX-M-1, blaCTX-M-9 blaTEM 36,4%, 76% 75% Điều gợi ý khả lan truyền qua plasmid gen blaCTX-M-9 blaTEM cao so với gen blaCTX-M-1 Trong 11 chủng mang đồng thời gen mã hóa sinh ESBL chủng gen nằm plasmid Việc mang lúc plasmid chứa đồng thời gen, đặc biệt việc mang đồng thời gen plasmid chủng vi khuẩn tạo điều kiện thuận lợi làm gia tăng khả lan truyền gen mã hóa sinh ESBL cộng đồng thơng qua lan truyền plasmid Một số kết nghiên cứu cho thấy tiếp hợp vi khuẩn làm lan truyền gen kháng kháng sinh Trong nghiên cứu này, chứng minh 39,0 % chủng vi khuẩn có khả truyền plasmid mang gen mã hóa sinh ESBL sang vi khuẩn E coli J53 chế tiếp hợp Tỷ lệ truyền plasmid cao so với kết nghiên cứu Trần Huy Hoàng truyền plasmid vi khuẩn khác cho E coli J53 Có lẽ vi khuẩn cho E coli nên vi khuẩn E coli dễ dàng xảy tượng truyền plasmid Kết cho thấy vi khuẩn lồi E coli dễ dàng truyền gen kháng kháng sinh cho Đây vấn đề đáng lo ngại các plasmid mang gen mà hóa ESBL có khả truyền từ vi khuẩn sang vi khuẩn khác tạo điều kiện cho lây lan nhanh chóng gen kháng kháng sinh quần thể vi khuẩn E coli nói riêng từ vi khuẩn E coli sang vi khuẩn gây bệnh khác Ở chủng mang gen mã hóa sinh ESBL tỷ lệ truyền đồng 22 thời gen (25%) cao so với truyền gen (10%) Mặc dù số lượng chủng mang gen thử nghiệm chúng tơi cịn nên chưa thể đánh giá xác tỷ lệ truyền gen chủng vi khuẩn mang từ gen kháng kháng sinh trở lên, cho thấy xu hướng vi khuẩn mang nhiều gen mà hóa ESBL truyền đồng thời nhiều gen lúc cho chủng vi khuẩn khác Kết tương tự nghiên cứu Vaidya khả truyền lúc gen kháng kháng sinh vi khuẩn sinh ESBL thông qua hình thức tiếp hợp Đây nguyên nhân quan trọng làm cho tình trạng vi khuẩn kháng kháng sinh ngày lan rộng cộng đồng, đặc biệt lan rộng chủng vi khuẩn kháng đa thuốc truyền đồng thời lúc nhiều gen kháng thuốc Việc chứng minh chủng E coli sinh ESBL thu thập cộng đồng Thái Bình có khả truyền plasmid chứa gen mà hóa ESBL sang E coli J53 mơ hình phịng thí nghiệm cho thấy khả mức độ nguy hiểm lây lan gen mã hóa sinh ESBL Việt Nam không xảy bệnh viện mà cịn dễ dàng xảy cộng đồng Đây thực trạng gây nhiều khó khăn cơng tác kiểm sốt, phịng chống nguy lan truyền chủng vi khuẩn E coli sinh ESBL nói riêng vi khuẩn kháng kháng sinh nói chung Kết nghiên cứu giúp hiểu sâu đặc tính lan truyền vi khuẩn mang gen mã hóa sinh ESBL Việt Nam KẾT LUẬN Sự lƣu hành vi huẩn E coli sinh ESBL mẫu phân ngƣời hỏe m nh t i cộng đồng nông thôn tỉnh Thái B nh Tỷ lệ E coli sinh ESBL mẫu phân người khỏe mạnh cộng đồng xã Nguyên Xá, huyện Vũ Thư, tỉnh Thái Bình chiếm tỷ lệ cao: 64,6% (137/212) Tỷ lệ sinh ESBL chủng E coli kháng CTX phân lập từ người khỏe mạnh chiếm tỷ lệ cao 23 137/169 (81,1%) Khơng có khác biệt tỷ lệ mang E coli sinh ESBL người có giới tính, nhóm tuổi, trình độ học vấn nghề nghiệp khác Đặc điểm vi sinh y học chủng E coli sinh ESBL phân lập đƣợc t i địa bàn nghiên cứu - Đặc điểm kháng kháng sinh: Các vi khuẩn E coli sinh ESBL kháng hoàn toàn với ampicillin, kháng cao (21,2% đến 81%) với kháng sinh thông dụng E coli sinh ESBL kháng đa thuốc chiếm tỷ lệ cao (86,1%) - Đặc điểm gen mã hóa sinh ESBL: 91,4 % chủng mang gen mã hóa sinh CTX-M, phổ biến blaCTX-M-9 (66,3%) Tỷ lệ mang blaTEM 45,3%, không phát chủng mang blaSHV Trên chủng E coli sinh ESBL mang từ 1-3 gen mã hóa ESBL, phổ biến mang gen (55,5%) gen (41,6%) với kiểu kết hợp blaCTX-M/TEM chiếm đa số - Đặc điểm gen kháng colistin: Tỷ lệ E coli sinh ESBL mang gen mcr-1 kháng colistin 8% - Đặc điểm nhóm phát sinh lồi: 89,8 % chủng E coli sinh ESBL người khỏe mạnh cộng đồng vi khuẩn E coli cộng sinh đường ruột thông thường thuộc nhóm A (43,1%), D (32,1%) B1(14,6%); 10,2 % thuộc nhóm B2, nhóm có độc lực cao, có khả gây bệnh - Đặc điểm gen độc lực: 46% chủng E coli sinh ESBL mang gen độc lực Trong phổ biến chủng E coli thuộc nhóm EAEC (21,1%) EPEC (15,6%) - Mối liên hệ kiểu gen chủng E coli sinh ESBL: Các chủng E coli sinh ESBL đa dạng kiểu gen Tuy nhiên kết PFGE cho thấy có lây nhiễm vi khuẩn E coli sinh ESBL giữa thành viên hộ gia đình (với nhóm kiểu gen bao gồm 20 chủng có tương đồng gen 95-110% thành 24 viên nhóm) cộng đồng người khỏe mạnh nơng thơn Thái Bình (với nhóm kiểu gen bao gồm 12 chủng có tương đồng gen 95-110% thành viên nhóm) - Đặc điểm plasmid chủng E coli sinh ESBL: + 92,7% chủng E coli sinh ESBL mang plasmid chứa gen mã hóa sinh ESBL với số plasmid trung bình 2,23 plasmid /chủng Các plasmid thuộc nhóm IncF phổ biến (FIB: 56,93%; Frep:51,82%; FIA: 24,82%, FIC: 2,92%); tiếp đến plasmid nhóm I (B/O: 21,9%; K/B: 2,92%, I1: 9,49%), ngồi cịn có plasmid P, T, Y, K/B, X, HI1, N, HI2, L/M với tỷ lệ thấp + Các plasmid chứa gen blaCTX-M, gen blaTEM chứa đồng thời gen blaCTX-M/TEM Tỷ lệ phát plasmid mang gen blaCTX-M-1, blaCTX-M-9 blaTEM Southern Blot 36,4%, 76% 75% +Từ mô hình phịng thí nghiệm xác định chủng E coli sinh ESBL thu thập cộng đồng Thái Bình có khả truyền plasmid chứa gen mã hóa ESBL sang E coli J53 25 26