Nghiên cứu tính kháng kháng sinh nhóm beta lactam và gen mã hóa beta lactamase của escherichia coli và klebsiella pneumoniae ở bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết TT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108 TRỊNH VĂN SƠN NGHIÊN CỨU TÍNH KHÁNG KHÁNG SINH NHĨM BETA-LACTAM VÀ GEN MÃ HÓA BETA-LACTAMASE CỦA ESCHERICHIA COLI VÀ KLEBSIELLA PNEUMONIAE Ở BỆNH NHÂN NHIỄM KHUẨN HUYẾT Chuyên ngành: Truyền nhiễm bệnh nhiệt đới Mã số: 62720153 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Hà Nội - 2021 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI: VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hữu Song TS Nguyễn Đăng Mạnh Phản biện 1: …… Phản biện 2: …… Phản biện 3: …… Luận án bảo vệ Hội đồng chấm luấn án cấp Viện họp tại: Viên nghiên cứu Khoa học Y dược lâm sàng 108 Vào hồi …… … ngày tháng năm 2021 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Thư viện Viên nghiên cứu Khoa học Y dược lâm sàng 108 ĐẶT VẤN ĐỀ Tính cấp thiết đề tài Nhiễm khuẩn huyết (NKH), đặc biệt vi khuẩn kháng thuốc đa kháng thuốc, thách thức với hệ thống chăm sóc sức khỏe, ảnh hưởng đến hàng triệu người giới với số ca mắc tử vong không ngừng gia tăng Báo cáo cho thấy tỷ lệ chủng vi khuẩn sinh ESBL tăng từ 20% đến 45% khu vực Châu Á Thái Bình Dương tăng từ 39% lên 55% khu vực Đông Nam Á Việt Nam nước có tỷ lệ chủng Enterobacteriaceae sinh ESBL cao (55,1%) khu vực Báo cáo ghi nhận tỷ lệ Enterobacteriaceae kháng carbapenem Việt Nam từ 5,6% đến 20% Các nghiên cứu gen kháng thuốc chủ yếu ứng dụng khảo sát dịch tễ kháng thuốc chế lan truyền kháng thuốc Một số nghiên cứu cho thấy sử dụng kiểu gen kháng thuốc định hướng sử dụng kháng sinh lâm sàng Tại Việt Nam gặp chủng Enterobacteriaceae kháng cephalosporin carbapenem cao khu vực Tuy nhiên, cịn thiếu liệu kiểu gen mã hóa chế kháng phổ biến ESBL, carbapenemase Mục tiêu đề tài: Xác định đặc điểm kháng kháng sinh nhóm beta-lactam phân bố gen mã hóa beta-lactamase Escherichia coli Klebsiella pneumoniae phân lập bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 (10/2014-05/2016) Đánh giá giá trị kiểu gen mã hóa beta-lactamase chẩn đốn kiểu hình kháng beta-lactam vi khuẩn mối liên quan với đáp ứng điều trị Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI Nghiên cứu cho thấy chủng E coli K pneumoniae gây NKH kháng cao với Cephalosporin phổ rộng, tỷ lệ sinh ESBL chủng 58,3% 22,0% Tỷ lệ K pneumoniae kháng Carbapenem 26% Tỷ lệ chủng E coli K pneumoniae mang ba gen SHV, CTX-M TEM tương tứng 91,3% 90% Gen CTX-M có giá trị chẩn đốn kiểu hình kháng cephalosporin E coli K pneumoniae với độ nhạy 77,8%90,2% NDM-1 có giá trị chẩn đốn kiểu hình kháng carbapenem K pneumoniae với độ đặc hiệu 86,5% Trong nhóm nhiễm khuẩn huyết chủng nhạy với cephalosporin, đáp ứng điều trị nhóm chủng vi khuẩn mang gen CTX-M Nghiên cứu đóng góp thêm chứng khách quan giá trị kiểu gen nhằm định hướng lựa chọn kháng sinh điều trị thực hành lâm sàng, đặc biệt bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết điều trị đơn vị hồi sức tích cực CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Luận án gồm 116 trang, với chương, Đặt vấn đề: 02 trang, Chương - Tổng quan 34 trang, Chương - Đối tượng phương pháp nghiên cứu 21 trang, Chương - Kết nghiên cứu 27 trang, Chương - Bàn luận 30 trang, Kết luận kiến nghị: 02 trang Luận án có 41 bảng, 12 biểu đồ, 07 hình, 04 sơ đồ, 194 tài liệu tham khảo có 12 tài liệu tiếng Việt 172 tài liệu tiếng Anh TỔNG QUAN Tình hình nguyên gây nhiễm khuẩn huyết Nhiễm khuẩn huyết (NKH) thách thức với hệ thống chăm sóc y tế tồn cầu với tỷ lệ mắc khơng ngừng gia tăng tỷ lệ tỷ vong cao Ước tính có khoảng 19 triệu ca mắc, có triệu ca NKH tử vong năm nước có thu nhập trung bình thấp Với nước phát triển, riêng Mỹ có khoảng 970000 ca bệnh NKH năm không ngừng gia tăng qua năm Những báo cáo thập niên gần cho thấy vi khuẩn Gram âm trở thành nguyên nhân gây NKH, kể nhiễm khuẩn bệnh viện hay cộng đồng Trong đó, E coli K pneumoniae tác nhân chủ yếu ghi nhận Nghiên cứu đa trung tâm SENTRY báo cáo năm 2019 cho thấy S aureus, E coli K pneumoniae ba tác nhân thường gặp gây NKH; E coli mầm bệnh có xu hướng gia tăng (từ 18,5% giai đoạn 19972000 tăng lên 24,0% giai đoạn 2013-2016) Một số báo cáo từ Việt Nam khu vực cho kết tượng tự Enterobacteriaceae khả sinh enzym beta-lactamase 1.2.1 Enterobacteriaceae sinh betalactamase Enterobecteriaceae họ trực khuẩn Gram âm đường ruột gồm nhiều tác nhân gây bệnh quan trọng người Cơ chế quan trọng mà chủng Enterobacteriaceae kháng với kháng sinh nhóm beta-lactam sinh beta-lactamase, quan trọng phổ biến ESBL carbapenemase ESBL emzym có khả phân hủy khoảng rộng kháng sinh, bao gồm hầu hết Penicillin, Cephalosporin (trừ Cephamycin) Monobactam Gen phổ biến mã hóa ESBL thuộc lớp A theo phân loại Ampler gồm họ gen TEM, SHV, CTX-M Các chủng vi khuẩn sinh carbapenemase trở thành vấn đề lo lắng cho thầy thuốc lâm sàng, chúng kháng với hầu hết kháng sinh có Họ enzyme carbapenemase đa dạng, thuộc lớp (phân loại Ampler) lớp A (SME, IMI, GES KPC), lớp B (VIM, IMP, NDM) lớp D (OXA-23, OXA-48, OXA-51) 1.2.2 Dịch tễ học Enterobacteriaceae sinh beta-lactamse Các nghiên cứu cho thấy beta-lactamase mã hóa nhiều gen khác nằm plasmid hay chromosome chúng dễ dàng di truyền chủng vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriaceae Các họ gen phổ biến mã hóa sinh ESBL CTX-M, SHV TEM Nhiên cứu dịch tễ học phân tử cho thấy tỷ lệ chủng E coli K pneumoniae sinh ESBL mang gen CTX-M với tỷ lệ giao động từ 66,7%-94,4%; chủ yếu CTX-M-14 CTX-M-15; gen khác ghi nhận OXA-1, TEM-1 SHV-1 Các báo cáo từ Châu Âu Mỹ chủng Enterobacteriaceae sinh Carbapenemase cho thấy gen phổ biến KPC (42%-69,9%) OXA-48 (38%), gen khác NDM VIM Tuy nhiên, Châu Á-Thái bình dương ghi nhận carbapenemase thường gặp NDM metallo-beta-lactamases khác (IMP, VIM), gen KPC gặp với tỷ lệ thấp hơn, đặc biệt khu vực Đông Nam Á Tại Việt Nam, khảo sát giai đoạn 2007-2013 cho thấy chủng vi khuẩn đường ruột sinh ESBL gặp gen với tỷ lệ TEM (83,5%-87,8%), SHV (44,3%-62,2%), CTX-M (24,6%-36,0%) Báo cáo năm 2017 chủng sinh ESBL gây NKH, tỷ lệ gặp cao gen CTX-M (95%); TEM (45%); OXA (20%) SHV (3%) Một số báo cáo chế phân tử chủng kháng carbapenem cho thấy NDM kiểu gen phổ biến ghi nhận chủng Enterobacteriaceae Chẩn đoán vi khuẩn đặc điểm kháng kháng sinh nhiễm khuẩn huyết Cho đến cấy máu xét nghiệm tiêu chuẩn để xác định có mặt vi khuẩn, vi nấm máu Ngày quy trình cấy máu lâm sàng thường tiến hành hệ thống tự động, khép kín trả lời kết theo thời gian thực Môi trường nuôi cấy liên tục cải tiến giúp phổ nuôi cấy rộng hơn, rút ngắn thời gian cho kết Tuy nhiên, cấy máu có số nhược điểm độ nhạy cịn thấp, lượng máu lấy cho quy trình lớn khó khăn với vi khuẩn phát triển chậm, khó ni cấy Kháng sinh đồ thực phương pháp khác tùy phòng xét nghiệm vi sinh phương pháp khoanh giấy khuếch tán hay phương pháp xác định nồng độ ức chế tối thiểu Ngày với phát triển công nghệ, kháng sinh đồ thường chạy hệ thống máy tự động cho kết nhanh dễ dàng sử dụng lâm sàng Kỹ thuật PCR ứng dụng chẩn đoán nguyên NKH dựa nguyên lý việc phát diện đoạn vật liệu di truyền đặc trưng tác nhân gây bệnh mẫu bệnh phẩm Trong NKH, kỹ thuật sử dụng nhằm định danh vi khuẩn dựa kết nuôi vi khuẩn trực tiếp từ mẫu bệnh phẩm (máu, dịch não tủy, dịch mủ) Các kít multiplex-PCR nhằm xác định phổ rộng vi khuẩn vi nấm máu phát triển Tuy nhiên kết chưa có độ tương đồng tốt so sánh với kết cấy máu giá thành cịn cao nên Ngồi ra, PCR cịn xác định gen kháng kháng sinh chế kháng Tuy nhiên, xét nghiệm kiểu gen chưa thay xét nghiệm đánh giá kiểu hình kháng thuốc cần nhiều liệu nhằm phân tích tính tương đồng kiểu gen kiểu hình ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng: Gồm 165 bệnh nhân NKH, chẩn đoán điều trị Bệnh viện TWQĐ 108 từ 10/2014 đến 15/2016, 115 bệnh nhân NKH E coli 50 bệnh nhân NKH K pneumoniae 2.1.2 Tiêu chuẩn lựa chọn Nhiễm khuẩn huyết chẩn đoán theo hướng dẫn quốc tế quản lý NKH nặng sốc nhiễm khuẩn 2012 (Surviving sepsis campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2012) 2.1.3 Tiêu chuẩn loại trừ - Kết cấy máu lần không trùng đa nhiễm - Chủng vi khuẩn lưu không đảm bảo chất lượng - Bệnh nhân người giám hộ không đồng ý tham gia nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Thiết kế nghiên cứu: Nghiên cứu tiến cứu, mô tả lâm sàng kết hợp labo 2.2.2 Các tiêu nghiên cứu 2.2.2.1 Các tiêu lâm sàng cận lâm sàng Đặc điểm lâm sàng thu thập theo mẫu bệnh án nghiên cứu thống dựa thăm khám lâm sàng hàng ngày bác sĩ lâm sàng khoa lâm sàng nghiên cứu viên 2.2.2.2 Các tiêu cấy khuẩn kháng sinh đồ Mẫu máu lấy thời điểm vào viện với bệnh nhân nhiễm khuẩn cộng đồng thời điểm có biểu lâm sàng nghi ngờ NKH với bệnh nhân nhiễm khuẩn bệnh viện) Vi khuẩn định danh làm kháng sinh đồ hệ thống Vitek II Compact hãng BioMerieux, Pháp Các kháng sinh làm kháng sinh đồ gồm: Ampicillin (AM), Amocixillin/Acid Clavulanic (AMC), Piperacillin/Tazobacbam (TZP), Cefotaxime (CTX), Ceftazidime (CAZ), Cefepime (FEP), Ertapenem (ETP), Imipenem (IPM), Meropenem (MEM) 2.2.2.3 Các tiêu gen mã hóa beta-lactamase Các gen mã hóa sinh beta-lactamase khảo sát nghiên cứu thuộc hại nhóm: nhóm gen mã hóa ESBL gồm gen: TEM, SHV, CTX-M, VEB, PER, GES nhóm gen mã hóa carbapenemase gồm gen thuộc lớp theo phân lớp Ambler: lớp A gồm: KPC, AIM, IMP; lớp B (metallo-beta-lactamase) gồm: VIM, SPM, NDM-1 lớp D gồm: OXA-58, OXA-23, OXA-48 Một số kiểu gen phổi hợp phân tích 3-POS chủng mang ba gen CTX-M, TEM SHV 2.2.2.4 Kết điều trị: Được đánh giá thông qua tiêu chí: tỷ lệ sốc nhiễm khuẩn, tỷ lệ tử vong, thời gian cắt sốt thời gian nằm viện Phương pháp xử lý số liệu Số liệu phân tích dựa thuật tốn thơng kê y học, khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0,05 Tính tốn độ nhạy(Sen), độ đặc hiệu(Spe), giá trị chẩn đốn dương tính(PPV), giá trị chẩn đốn âm tính(NPV) độ xác (Acu) phương pháp sử dụng gen mã hóa beta-lactamase để chẩn đốn kiểu hình kháng kháng sinh dựa công thức bảng 2x2 Đạo đức nghiên cứu Đề cương nghiên cứu thông qua Hội đồng khoa học Hội đồng đạo đức Viện nghiên cứu Khoa học Y dược Lâm sàng 108 Đồng thời có đồng thuận bệnh nhân người giám hộ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đặc điểm chung Bảng 3.1 Đặc điểm chung bệnh nhân Đặc điểm NKH E coli (n=115) NKH K pneumoniae (n=50) Tổng (n=165) 70(60,9) 37(74,0) 107(64,8) Tuổi trung bình (năm) 62,3±16,2 62,0±17,2 62,3±16,5 Nhóm  60 tuổi n (%) 62(53,9) 26(52,0) 88(53,3) Bệnh lý n (%) 73(63,5) 27(54,0) 100(60,6) Ổ nhiễm khuẩn tiên phát n (%) 95(82,6) 44(88,0) 139(84,2) SOFA (điểm) 3,36±3,05 3,62±3,1 3,44±3,06 Bạch cầu (G/L) 16,9±13,7 16,4±8,9 16,8±12,4 Bạch cầu trung tính (G/L) 13,7±9,9 13,9±8,0 13,8±9,3 Tiểu cầu (G/L) 190±118 170±130 184±122 Prothrombin (%) 76,5±22,8 81,7±21,6 77,7±22,5 32,53±38,23 29,54±32,49 31,58±36,41 Lactate (mmol/L) 5,34±3,53 4,89±3,18 5,14±3,34 Thời gian cắt sốt 5,2±2,5 6,7±3,8 5,6±3,0 19,9±11,9 29,2±26,5 22,6±17,7 Sốc nhiễm khuẩn n (%) 19(16,5) 14(28,0) 33(20,0%) Tử vong n (%) 18(15,7) 12(24,0) 30(18,2%) Giới (Nam) n (%) Pro-calcitonin (ng/L) Thời gian nằm viện (ngày) Trong nghiên cứu chúng tôi, bệnh nhân nam gặp tỷ lệ cao nữ (64,8% nam), bệnh lý gặp 60,6% 53,3% bệnh nhân 60 tuổi Số lượng bạch cầu máu ngoại vi tăng, tăng bạch cầu trung tính, tăng nồng độ pro-calcitonin lactate máu Điểm suy tạng (SOFA) tăng trung bình điểm Các số xét nghiệm khơng có khác biệt nhóm bệnh nhân NKH E coli K pneumoniae Tỷ lệ sốc tử vong giao động 15,7%-28,0% 11 12/50 25,0% 20,0% 6/50 15,0% 10,0% 9/115 5/115 5,0% 0,0% 0/115 1/50 0/115 1/50 E coli NDM-1 7,8% VIM 4,3% KPC 0,0% OXA-48 0,0% K pneumoniae 24,0% 12,0% 2,0% 2,0% Biểu đồ 3.2 Phân bố gen mã hóa carbapenemase Trong gen mã hóa carbapenemase khảo sát, có 12/50 (24%) chủng K pneumoniae mang gen NDM-1 cao so với E coli 9/115(7,8%); 5/115 (4,3%) chủng E coli 6/50 (12%) chủng K pneumoniae mang gen VIM 105/115 45/50 100% 90% 80% 70% 24/50 60% 21/50 20/5042/11521/50 19/50 43/115 50% 40% 30% 20% 0/115 1/115 0/115 10% 00% TEM+SHV TEM+ SHV+ 1-POS 2-POS 3-POS CTX-M CTX-M E coli 00% 37% 01% 91% 37% 00% K pneumoniae 40% 42% 42% 90% 48% 38% 18% 00% TSCN 00% 18% Biểu đồ 3.3 Phân bố chủng mang kết hợp gen mã hóa ESBL Tỷ lệ cao chủng mang gen mã hóa ESBL (1-POS): 91,3% với E coli 90,0% K pneumoniae Có 38% chủng K pneumoniae mang đồng thời gen (TEM, SHV CTXM); khơng ghi nhận chủng E coli mang gen Có 9/50 (18,0%) chủng K pneumoniae mang đồng thời gen TEM; SHV; CTX-M NDM-1 12 Liên quan kiểu gen mã hóa beta-lactamase với kiểu hình kháng kháng sinh vi khuẩn đáp ứng điều trị 3.3.1 Liên quan kiểu gen kiểu hình kháng beta-lactam Bảng 3.7 Liên quan kiểu gen kiểu hình kháng Penicillin Cephalosporin chủng E coli Gen TEM n (%) CTX-M n (%) TC n (%) 1-POS n (%) 2-POS n (%) NoT n (%) NoC n (%) DT (n=67) 38 (56,7) 58 (86,6) 31 (46,3) 65 (97,0) 31 (46,3) 40 (60,4) 60 (89,6) AT (n=48) p K.Nh (n=81) Nhạy (n=34) p K.Nh (n=53) Nhạy (n=62) p K.Nh (n=41) 29 (60,4) 22 (45,8) 11 (22,9) 40 (83,3) 12 (25,0) 29 (59,7) 22 (45,8) 0,692 46 (56,8) 21 (61,8) 0,001 69 (85,2) 11 (32,4) 0,010 37 (45,7) (14,7) 0,010 78 (96,3) 27 (79,4) 0,020 37 (45,7) (17,6) 0,938 48 (59,3) 21 (61,8) 0,001 71 (87,7) 11 (32,4) 0,622 28 (52,8) 39 (62,9) 0,001 45 (84,9) 35 (56,5) 0,002 22 (41,5) 20 (32,3) 0,003 51 (96,2) 54 (87,1) 0,005 23 (43,4) 20 (32,3) 0,802 29 (54,7) 40 (64,5) 0,001 46 (86,8) 36 (58,1) 0,275 21 (51,2) 42 (61,8) 0,001 37 (90,2) 37 (54,4) 0,304 18 (43,9) 20 (29,4) 0,083 40 (97,6) 59 (86,8) 0,218 19 (46,3) 20 (29,4) 0,285 22 (53,7) 43 (63,2) 0,001 38 (92,7) 38 (55,9) 0,280 35 (72,9) 32 (47,8) 0,001 32 (66,7) 48 (71,6) 0,124 20 (41,7) 22 (32,8) 0,059 47 (97,9) 58 (86,6) 0,074 20 (41,7) 22 (34,3) 0,324 36 (75,0) 33 (49,3) 0,001 34 (70,8) 48 (71,6) 0,007 15 (68,2) 52 (55,9) 0,567 16 (72,7) 64 (68,8) 0,332 10 (45,5) 32 (34,4) 0,033 21 (95,5) 84 (90,3) 0,423 10 (45,5) 33 (35,5) 0,005 15 (68,2) 54 (58,1) 0,925 16 (72,7) 66 (71,0) 0,294 0,720 0,333 0,442 0,385 0,384 0,870 Kháng sinh ESBL CTX CAZ FEP AMC TZP Nhạy (n=68) p K.Nh (n=48) Nhạy (n=67) p K.Nh (n=22) Nhạy (n=93) p Trong gen mã hóa ESBL tổ hợp gen CTX-M với gen NDM-1, phân bố gen CTX-M NoC cao có ý nghĩa nhóm E coli có sinh ESBL nhóm kháng với kháng sinh CTX, CAZ FEP so với nhóm khơng sinh ESBL nhóm cịn nhạy với kháng sinh (p < 0,05) 13 Bảng 3.10 Liên quan kiểu gen kiểu hình kháng Penicillin Cephalosporin chủng K pneumoniae Gen TEM n (%) 10 (90.9) 13 (33,3) SHV n (%) (81,8) 33 (84,6) CTX-M n (%) 10 (90,9) 13 (33,3) TC n (%) (81,8) 12 (30,8) NoT n (%) 10 (90,9) 14 (35,9) NoC n (%) 11 (100) 14 (35,9) NoS n (%) 11 (100) 33 (84,6) 0,001 18 (75,0) (19,2) 0,823 20 (83,3) 22 (84,6) 0,001 19 (79,2) (15,4) 0,002 17 (70,8) (15,4) 0,001 19 (79,2) (19,2) 0,001 21 (87,5) (15,4) 0,166 22 (91,7) 22 (84,6) Nhạy (n=23) 0,001 20 (74,1) (13,0) 0,902 23 (85,2) 19 (82,6) 0,001 21 (77,8) (8,7) 0,001 19 (70,4) (8,7) 0,001 21 (77,8) (13,0) 0,001 23 (85,2) (8,7) 0,443 25 (92,6) 19 (82,6) p 0,001 0,804 0,001 0,001 0,001 0,001 0,279 K.Nh (n=19) Nhạy (n=29) 15 (78,9) (24,1) 17 (89,5) 23 (79,3) 17 (89,5) (17,2) 15 (78,9) (17,2) 15 (78,9) (24,1) 17 (89,5) (20,7) 17 (89,5) 25 (86,2) p K.Nh (n=28) Nhạy (n=22) p K.Nh (n=24) Nhạy (n=26) p 0,001 20 (71,4) (13,6) 0,356 25 (89,3) 17 (77,3) 0,001 22 (78,6) (4,5) 0,001 20 (71,4) (4,5) 0,001 21 (75,0) (13,6) 0,001 23 (82,1) (9,1) 0,738 26 (92,9) 18 (81,8) 0,001 19 (79,2) (15,4) 0,250 21 (87,5) 21 (80,8) 0,001 20 (83,3) (11,5) 0,001 19 (79,2) (7,7) 0,001 20 (83,3) (15,4) 0,001 21 (87,5) (15,4) 0,233 22 (91,7) 22 (84,6) 0,001 0,517 0,001 0,001 0,001 0,001 0,443 Kháng sinh ESBL DT (n=11) AT (n=39) p CTX CAZ FEP AMC TZP K.Nh (n=24) Nhạy (n=26) p K.Nh (n=27) Kết cho thấy gen mã hóa sinh ESBL tổ hợp gen mã hóa sinh betalactamase TEM, CTX-M, NoC NoT gen tổ hợp gen có giá trị tiên đốn kháng kháng sinh nhóm Cephalosporin hệ Đồng thời có giá trị tiên đốn kháng kháng sinh AMC TZP Gen SHV tổ hợp gen SHV với NDM-1 (NoS) phân bố khơng có khác biệt nhóm nhạy khơng nhạy với kháng sinh nhóm Penicillin Cephalosporin 14 Bảng 3.13 Liên quan kiểu gen kiểu hình kháng Carbapenem chủng K pneumoniae Carbapenem Kiểu gen Không nhạy (n=13) Nhạy (n=37) p (53,8) (13,5) 0,003 (0) (16,2) 0,122 3-POS n (%) (61,5) 11 (29,7) 0,042 2-POS n (%) 10 (76,9) 14 (37,8) 0,015 TSCN n (%) (46,2) (8,1) 0,002 CN n (%) (46,2) (10,8) 0,006 NoC n (%) 11 (84,6) 14 (37,8) 0,004 NoT n (%) 10 (76,9) 14 (37,8) 0,015 NoS n (%) 11 (84,6) 33 (89,2) 0,662 NDM-1 n (%) VIM n (%) Nhận xét: Trong 13 chủng K pneumoniae không nhạy với Carbapenem tỷ lệ mang kiểu gen NDM-1; 3-POS; TSCN CN tương ứng 7/13 (53,8%); 8/13 (61,5%); 6/13 (46,2%) 6/13 (46,2%) Trong đó, chủng khơng nhạy với carbapenem có tỷ lệ mang gen NDM-1 cao có ý nghĩa so với chủng cịn nhạy 3.3.2 Giá trị gen mã hóa beta-lactamase chẩn đốn kiểu hình kháng beta-lactam Bảng 3.15 Giá trị CTX-M NoC chẩn đoán kiểu hình kháng thuốc E coli Giá trị ESBL CTX CAZ FEP AMC TZP CTX-M NoC CTX-M NoC CTX-M NoC CTX-M NoC CTX-M NoC CTX-M NoC Sen (%) Spe (%) PPV (%) NPV (%) Accu (%) 86,6 89,6 85,2 87,7 84,9 86,4 90,2 92,7 66,7 70,8 72,7 72,7 54,2 54,2 67,6 67,6 43,5 41,9 45,6 44,1 28,4 28,4 31,2 29,0 72,5 73,2 86,3 86,6 56,3 56,1 50,0 50,0 40,0 41,5 20,0 19,5 74,3 78,8 65,7 69,7 77,1 78,8 88,6 90,9 54,3 57,6 82,9 81,8 73,0 74,8 80,0 81,7 62,6 62,6 62,4 62,4 44,3 46,1 39,1 37,4 15 Gen CTX-M có giá trị chẩn đốn kiểu hình ESBL, kháng CTX, CAZ, FEP với độ 84,9%-90,2%; nhiên độ đặc hiệu không cao 43,5%-67,6% Khi kết hợp gen NDM-1 với CTX-M, chủng mang gen NDM-1 và/hoặc CTX-M (NoC) làm tăng độ nhạy chẩn đốn kháng sinh nhóm Cephalosporin khơng làm tăng độ đặc hiệu chẩn đốn Bảng 3.16 Giá trị kiểu gen chẩn đoán kiểu hình kháng Cephalosporin K pneumoniae Giá trị ESBL CTX Sen (%) Spe (%) PPV (%) NPV (%) Accu (%) TEM 90,9 66,7 43,5 96,3 72,0 CTX-M NoT 90,9 90,9 66,7 64,1 43,5 41,7 96,3 96,2 72,0 70,0 NoC 100 64,1 44,0 100 72,0 TEM CTX-M 75,0 79,2 80,8 84,6 78,3 82,6 77,8 81,5 78,0 82,0 NoT 79,2 80,8 79,2 80,8 80,0 NoC 87,5 74,1 84,6 84,0 88,0 86,0 77,8 87,0 91,3 87,0 91,3 74,1 77,8 80,0 84,0 TEM CTX-M CAZ FEP NoT 77,8 87,0 87,5 76,9 82,0 NoC TEM 85,2 78,9 91,3 75.9 92,0 68,2 84,0 84,6 88,0 77,1 CTX-M 89,5 82,8 77,3 92,3 85,4 NoT NoC 78,9 89,5 75,9 79,3 68,2 73,9 84,6 92,0 77,1 83,3 Gen TEM CTX-M có giá trị chẩn đốn kiểu hình ESBL, kháng CTX, CAZ, FEP với độ nhạy tương ứng 90,9% 90,9%; 75,0% 79,2%; 74,1% 77,8%; 78,9% 89,5% độ đặc hiệu tương ứng 66,7% 66,7%; 80,8% 84,6%; 87,0% 91,3%; 75,9% 82,8% Kết hợp gen NDM-1 với TEM, CTX-M, chủng mang hai ba gen tăng độ nhạy chẩn đốn với kiểu hình ESBL kháng với CTX, CAZ, FEP 16 Bảng 3.18 Giá trị kiểu gen chẩn đoán K pneumoniae kháng Carbapenem Giá trị Sen (%) Spe (%) PPV (%) NPV (%) Accu (%) NDM-1 3-POS TSCN CN NoC 53,8 61,5 46,2 46,2 84,6 86,5 70,3 91,9 89,2 62,2 58,3 42,1 66,7 60,0 44,0 84,2 83,9 82,9 82,5 92,0 78,0 68,0 80,0 78,0 68,0 NDM-1 gen đơn lẻ (không phải tổ hợp nhiều gen) có giá trị chẩn đốn chủng K pneumoniae kháng Carbapenem với độ đặc hiệu 86,5%; kiểu gen TSCN cho độ đặc hiệu cao (91,9%) 9/55 p=0,236 7/47 8/37 11/42 p=0,399 p=0,205 8/45 10/52 9/35 p=0,473 5/15 3.3.3 Liên quan kiểu gen kháng kháng sinh với kết điều trị ESBL âm tính Nhạy CTX Nhạy CAZ Nhạy FEP CTX-M (+) 25,7% 33,3% 21,6% 26,2% CTX-M (-) 19,2% 17,8% 14,6% 16,4% p=0,253 7/55 5/48 9/42 p=0,264 7/37 p=0,230 6/45 4/15 p=0,378 8/52 8/35 Biểu đồ 3.6 Phân bố tỷ lệ sốc nhiễm khuẩn bệnh nhân NKH chủng vi khuẩn nhạy với cephalosporin ESBL âm tính Nhạy CTX Nhạy CAZ Nhạy FEP CTX-M (+) 22,9% 26,7% 18,9% 21,4% CTX-M (-) 15,4% 13,3% 10,4% 12,7% Biểu đồ 3.7 Phân bố tỷ lệ tử vong bệnh nhân NKH chủng vi khuẩn nhạy với cephalosporin 17 Trong số bệnh nhân NKH chủng nhạy với Cephalosporin, tỷ lệ sốc (biểu đồ 3.6) tỷ lệ tử vong (biểu đồ 3.7) nhóm chủng mang gen CTX-M cao so với nhóm khơng mang gen, nhiên p > 0,05 Bảng 3.19 Thời gian cắt sốt bệnh nhân NKH chủng vi khuẩn cịn nhạy với cephalosporin Kiểu hình Thời gian cắt sốt (ngày) (Trung bình ± độ lệch chuẩn (số lượng)) CTX-M (+) CTX-M (-) p ESBL âm tính 7,0±4,6 (n=27) 5,2±2,0 (n=44) 0,027 Nhạy CTX 7,8±6,2 (n=11) 15,0±1,9 (n=39) 0,016 Nhạy CAZ 6,1±4,2 (n=30) 4,9±2,0 (n=43) 0,094 Nhạy FEP 6,0±4,0 (n=33) 5,0±2,0 (n=48) 0,138 Trong số bệnh nhân NKH chủng khơng sinh ESBL, cịn nhạy với Cephalosporin (CTX, CAZ), thời gian cắt sốt trung bình nhóm mang gen CTX-M cao có ý nghĩa so với nhóm khơng mang gen CTX-M, với p < 0,05 Bảng 3.20 Thời gian nằm viện bệnh nhân NKH chủng vi khuẩn nhạy với cephalosporin Kiểu hình Thời gian nằm viện (ngày) (Trung bình ± độ lệch chuẩn (số lượng)) CTX-M (+) CTX-M (-) p ESBL âm tính 34,6±27,1 (n=27) 16,3±9,8 (n=44) < 0,001 Nhạy CTX 30,6±17,0 (n=11) 15,0±7,6 (n=39) < 0,001 Nhạy CAZ 22,6±15,2 (n=30) 14,8±7,4 (n=43) 0,005 Nhạy FEP 22,8±15,0 (n=33) 16,2±9,1 (n=48) 0,016 Trong số bệnh nhân NKH chủng khơng sinh ESBL, cịn nhạy với Cephalosporin (CTX, CAZ, FEP), số ngày nằm viện trung bình nhóm mang gen CTX-M cao có ý nghĩa so với nhóm không mang gen CTX-M, với p < 0,05 18 Tỷ lệ sốc Tỷ lệ tử vong p=0,380 2/5 p=0,786 7/32 3/11 8/32 6/26 2/5 p=0,482 6/26 p=0,406 4/11 45,0% 40,0% 35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% 3POS NDM-1 3POS NDM-1 Dương tính 36,4% 40,0% 27,3% 40,0% Âm tính 23,1% 25,0% 23,1% 21,9% Biểu đồ 3.4 Phân bố tỷ lệ sốc tử vong bệnh nhân NKH K pneumoniae nhạy carbapenem Tỷ lệ sốc tỷ lệ tử vong bệnh nhân NKH K pneumoniae cịn nhạy với Carbapenem cao nhóm mang kiểu gen 3-POS (36,4% 27,3%) so với nhóm khơng mang kiểu gen (23,1% 23,1%) Tương tự với nhóm mang gen NDM-1 có tỷ lệ sốc tử vong tương ứng 40,0% 40,0% cao so với nhóm khơng mang gen NDM-1 25,0% 21,9% Bảng 3.26 Thời gian nằm viện nhóm NKH K pneumoniae nhạy với Carbapenem Kiểu gen Thời gian nằm viện (ngày) (Trung bình ± độ lệch chuẩn (số lượng)) Dương tính Âm tính p 3-POS 38,2±21,7 (n=11) 16,4±11,2 (n=26) < 0,001 NDM-1 44,8±23,5 (n=5) 19,5±14,5 (n=32) 0,002 Trong số bệnh nhân NKH chủng K pneumoniae nhạy với Carbapenem, số ngày nằm viện trung bình nhóm mang kiểu gen 3-POS NDM-1 cao có ý nghĩa so với nhóm khơng mang kiểu gen tương ứng với p < 0,01 19 BÀN LUẬN Đặc điểm chung Các báo cáo ghi nhận NKH gặp bệnh nhân cao tuổi với bệnh lý Nghiên cứu có kết tương tự với báo cáo nước khu vực với tỷ lệ nam nhiều hơn, chủ yếu nhóm bệnh nhân cao tuổi với nhiều bệnh lý đái tháo đường, cao huyết áp Các báo cáo cho kết tương đồng với ổ nhiễm khuẩn tiên phát từ đường tiết niệu với E coli từ hô hấp gan mật với K pneumoniae Mô tả kinh điển y văn với tình trạng nhiễm khuẩn biểu tăng bạch cầu trung tính, tăng marker viêm procalcitonin, tăng lactat máu hay biểu toan chuyển hóa Kết cho thấy kết tương tự phù hợp với số báo cáo trng nước khu vực Nghiên cứu chúng tơi có đánh giá điểm SOFA với điểm trung bình nhóm nghiên cứu điểm Tỷ lệ sốc tử vong NKH phụ thuộc vào trung tâm đơn vị hồi sức Báo cáo đa trung tâm khu vực gặp tỷ lệ tử vong 13% cao tâm hồi sức Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ bệnh nhân sốc tử vong 26,5% 28,0% 15,7% - 24,0% Đồng thời đánh giá gánh nặng điều trị thông qua số ngày nằm điều trị trung bình 22,3 ± 19,8 ngày Kết phù hợp với số báo cáo khu vực giới Đặc điểm kháng kháng sinh gen mã hóa beta-lactamase 4.2.1 Đặc điểm kháng kháng sinh chủng vi khuẩn Các báo cáo chủng E coli kháng kháng sinh khu vực Việt Nam cho thấy tỷ lệ cao chủng sinh ESBL kháng kháng sinh nhóm Cephalosporin Quinolon, nhiên chúng nhạy cảm với kháng sinh nhóm Carbapenem 20 nhóm Aminiglycoside Kết nghiên cứu cho thấy tỷ lệ chủng E coli sinh ESBL 58,3% kháng cao với AM (94,8%), CTX (70,4%), nhiên nhạy cao với TZP (80,9%) Các báo cáo nước với chủng E coli sinh ESBL gây NKH, kháng với nhóm kháng sinh Cephalosporin (45,0-45,6%); Carbapenem (0,8%), Aminoglycoside (0,4-23,3%)) Quinolone (31,8-44,0%) Các báo cáo nước khu vực cho thấy tỷ lệ chủng E coli kháng Carbapenem giao động 0,3-1%, phù hợp với kết với 3/115 chủng E coli khơng cịn nhạy với ETP Với chủng K pneumoniae phân lập từ bệnh nhân NKH, báo cáo tình hình kháng thuốc khu vực cho thấy, tỷ lệ chủng kháng với Cephalosporin không cao so với E coli Tuy nhiên, tỷ lệ chủng kháng với Carbapenem cao có xu hướng gia tăng Kết chủng phủ hợp với bào cào với tỷ lệ kháng Carbapenem 26% tỷ lệ kháng Cephalosporin (28-54%) 4.2.2 Phân bố gen mã hóa beta-lactamase chủng vi khuẩn Khảo sát 15 gen mã hóa beta-lactamase chủng E coli K pneumoniae cho thấy 90% chủng có mang gen mã hóa sinh ESBL (CTX-M, TEM, SHV) Tương tự báo cáo khu vực giới, kết chúng tối cho thấy với chủng E coli gặp CTX-M với tỷ lệ cao 69,3%, tiếp đến TEM (58,3%), có chủng (0.9%) mang gen SHV Tuy nhiên với K pneumoniae tỷ lệ mang gen gen tương ứng SHV (84%), CTX-M (46%) TEM (46%) Trong báo cáo khu vực cho thấy type gen CTX-M hay gặp CTX-M-14 CTXM-15 Các phân tích tổng hợp dịch tễ học phân tử giới 21 khu vực cho thấy gen KPC phân bố chủ yếu Mỹ Châu Âu, NDM-1 có vùng dịch tễ Ấn độ nước Đông Nam Á Kết nghiên cứu cho thấy NDM-1 chế liên quan đến chủng K pneumoniae kháng Carbapenem; chùng có tỷ lệ cao mang nhiều gen kháng thuốc khảo sát với 38,0% mang ba gen SHV, CTX-M, TEM 18,0% chủng mang gen NDM-1, SHV, TEM, CTX-M Liên quan kiểu gen mã hóa beta-lactamase với kiểu hình kháng kháng sinh vi khuẩn kết điều trị 4.3.1 Liên quan kiểu gen kiểu hình kháng kháng sinh Cơ chế phổ biến chủng vi khuẩn kháng kháng sinh sinh enzyme thủy phân kháng sinh enzyme mã hóa gen kháng thuốc Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy họ gen mã hóa beta-lactamase đa dạng có nhiều type có chức khơng đồng chế điều hóa biểu gen khơng đồng Vì nên kiểu gen kháng kháng sinh không đôi với kiểu hình Nghiên cứu chúng tơi cho thấy với chủng E coli, có gen CTX-M có phân bố cao có ý nghĩa nhóm kháng Cephalosporin so với nhóm cịn nhạy Với K pneumoniae, TEM CTX-M gen phân bố cao có ý nghĩa nhóm kháng Cephalosporin so với nhóm cịn nhạy, NDM-1 3POS phân bố cao nhóm kháng Carbapenem Kết phân tích cho thấy giá trị CTX-M chẩn đoán kháng Cephalosporin với độ nhạy 85,2%-100%, nhiên độ đặc hiệu không cao 43,5%-67,6% Các nghiên cứu sử dụng kiểu gen chẩn đốn kiểu hình kháng thuốc cho thấy có độ nhạy độ đặc hiệu cao 95%, nhiên nghiên cứu sử dụng kỹ thuật giải trình tự 22 tồn bộ gen kỹ thuật đắt tiền, đòi hỏi thiết bị phức tạp chưa ứng dụng thực hành lâm sàng Với K pneumoniae, gen NDM-1 có giá trị chẩn đoán kháng Carbapenem với độ đặc hiệu 86,5%, nhiên độ nhạy 53,8% 4.3.2 Liên quan kiểu gen mã hóa beta-lactam với kết điều trị Kết phân tích cho thấy cịn nhiều chủng mang gen CTX-M khơng có biểu kiểu hình kháng Cephalosporin Phân tích liên quan kết điều trị cho thấy nhóm NKH chủng cịn nhạy với Cephalosporin, nhóm có mang gen CTX-M có kết điều trị (tỷ lệ sốc, tử vong cao hơn, thời gian cắt sốt, số ngày nằm điều trị dài hơn) so với nhóm khơng mang gen CTX-M Kết chủng vi khuẩn có khả tăng biểu gen kháng thuốc thông qua chế điều hịa gen, qua làm giảm đáp ứng điều trị kéo dài thời gian nằm viên Thêm vào đó, sử dụng kháng sinh lâm sàng lấy kháng sinh đồ làm tiêu chuẩn vàng Tuy nhiên, số nghiên cứu sử dụng giải trình tự gen cho thấy sử dụng kiểu gen lựa chọn kháng sinh phù hợp Như vậy, kết cho thấy sử dụng gen CTX-M NDM1 với kết cấy khuẩn kháng sinh đồ lựa chọn kháng sinh phù hợp điều trị NKH chủng E coli K pneumoniae 23 KẾT LUẬN Qua nghiên cứu 165 bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết, bao gồm 115 bệnh nhân E coli 50 bệnh nhân K pneumoniae phân tích kiểu gen, kiểu hình kháng kháng sinh chủng liên quan đến đáp ứng điều trị, rút số kết luận sau: Đặc điểm kháng kháng sinh nhóm beta-lactam phân bố gen mã hóa beta-lactamase: a, Đặc điểm kháng kháng sinh nhóm beta-lactam - Tỷ lệ chủng E coli K pneumoniae sinh ESBL 58,3% 22%; chủng kháng với Carbapenem với tỷ lệ tương ứng 2,6% 26,0% - K pneumoniae E coli kháng cao với Cephalosporin nhạy với kháng sinh có chất ức chế beta-lactamase b, Phân bố gen mã hóa beta-lactamase - Các chủng E coli mang gen mã hóa sinh ESBL: CTX-M, TEM SHV tương ứng 69,9%; 58,3% 0,9%; tương ứng với K pneumoniae 46,0%; 46,0% 84,0% Tỷ lệ E coli K pneumoniae mang gen (SHV, CTX-M TEM) 91,3% 90,0% - K pneumoniae mang NDM-1 với tỷ lệ 24,0%; 38,0% mang ba gen SHV, CTX-M, TEM 18,0% chủng mang gen NDM-1, SHV, TEM, CTX-M 24 Giá trị kiểu gen mã hóa beta-lactamase chẩn đốn kiểu hình kháng beta-lactam mối liên quan với đáp ứng điều trị: a, CTX-M NDM-1 có giá trị chẩn đoán kháng Cephalosporin Carbapenem - Gen CTX-M chẩn đoán kháng Cephalosporin (CTX, CAZ, FEP) chủng E coli với độ nhạy từ 84,9% đến 90,2%; tương ứng với K pneumoniae có độ nhạy từ 77,8% đến 89,5% - Gen NDM-1 chẩn đoán chủng K pneumoniae kháng Carbapenem với độ nhạy 53,8% độ đặc hiệu 86,5% b, Liên quan kiểu gen mã hóa beta-lactamase với đáp ứng điều trị - Trong nhóm NKH chủng vi khuẩn nhạy với Cephalosporin: đáp ứng điều trị nhóm NKH chủng vi khuẩn mang gen CTX-M (tỷ lệ sốc 21,6%-33,3% tỷ lệ tử vong 18,9%-26,7%) so với nhóm khơng mang gen CTX-M (tỷ lệ sốc 14,6%19,2% tỷ lệ tử vong 10,4%-15,4%), thời gian cắt sốt, thời gian nằm viện dài có ý nghĩa thống kê nhóm mang gen - Trong nhóm NKH chủng K pneumoniae cịn nhạy với Carbapenem: đáp ứng điều trị nhóm mang gen 3-POS NDM-1 (tỷ lệ sốc 36,4%-40,0% tỷ lệ tử vong 27,3%-40,0%) so với nhóm khơng mang gen (tỷ lệ sốc 23,1%-25,0% tỷ lệ tử vong 23,1%-21,9%), thời gian nằm viện dài có ý nghĩa thơng kê nhóm mang gen KIẾN NGHỊ Nghiên cứu ứng dụng gen CTX-M NDM-1 phối hợp với cấy khuẩn kháng sinh đồ lựa chọn kháng sinh phù hợp để điều trị bệnh lý nhiễm khuẩn nặng đặc biệt nhiễm khuẩn huyết chủng Eschierichia coli Klebsiella pneumoniae DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ CỦA LUẬN ÁN Trịnh Văn Sơn, Ngô Tất Trung, Nguyễn Hồng Nhung, Nguyễn Đăng Mạnh Lê Hữu Song (2020) Giá trị kiểu gen tiên đốn kiểu hình kháng cephalosporin chủng Klebsiella pneumoniae gây nhiễm khuẩn huyết Tạp chí Y Dược Lâm sàng 108, (Tập 15) số 3/2020: Tr 141-148 Trịnh Văn Sơn, Nguyễn Đăng Mạnh, Đào Thanh Quyên, Nguyễn Thị Kim Phương Lê Hữu Song (2020) Giá trị kiểu gen xác định Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem gây nhiễm khuẩn huyết Tạp chí Y Dược Lâm sàng 108, (Tập 15) số 4/2020: Tr 136-142 Trinh Van Son, Ngo Tat Trung, Nguyen Dang Manh, Le Huu Song (2020) Association of ESBL and CTX-M gene with the clinical outcome of patients suffer from bloodstream infections caused by Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae Journal of 108-Clinical Medicine and pharmacy, Vol.15 - Dec/2020: p 49-53 ... 2.2.2.3 Các tiêu gen mã hóa beta- lactamase Các gen mã hóa sinh beta- lactamase khảo sát nghiên cứu thuộc hại nhóm: nhóm gen mã hóa ESBL gồm gen: TEM, SHV, CTX-M, VEB, PER, GES nhóm gen mã hóa carbapenemase... tài: Xác định đặc điểm kháng kháng sinh nhóm beta- lactam phân bố gen mã hóa beta- lactamase Escherichia coli Klebsiella pneumoniae phân lập bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết Bệnh viện Trung ương Quân... kháng kháng sinh gen mã hóa beta- lactamase 4.2.1 Đặc điểm kháng kháng sinh chủng vi khuẩn Các báo cáo chủng E coli kháng kháng sinh khu vực Việt Nam cho thấy tỷ lệ cao chủng sinh ESBL kháng kháng