Sản phẩm coagulase là một chỉ điểm mà nhiều phòng xét nghiệm vi sinh sử dụng để phân biệt S. aureus với các tụ cầu khác. Nó còn là tiêu chuẩn phân loại các chủng S. aureus gây nhiễm khuẩn ở ngƣời [31].
Ngƣời ta đã xác định đƣợc nhiều dạng alen của gen mã hóa enzyme này ở S. aureus. Mỗi chủng S. aureus có thể tạo ra một biến thể enzyme.
Một số thí nghiệm phân tích trình tự DNA của các gen này từ các chủng S. aureus cho thấy nguyên nhân là do thay đổi trình tự gen trong vùng mã hóa ở vùng 3‟ của gen mã hóa coagulase [74].
Gen mã hoá coagulase của S. aureus có 6 phân đoạn cơ bản. Tín hiệu của chuỗi trình tự bắt đầu từ đầu tận N đến vùng D1, vùng D2, vùng trung tâm, vùng lặp lại (những đoạn nucleotid dài 81bp), và vùng cuối C. Tính đa hình của gen mã hoá coagulase đã đƣợc một số tác giả đề cập. Giữa các chủng S. aureus khác nhau, trình tự các nucleotid (tƣơng ứng là trình tự các acid amin trong chuỗi polypeptit) tại vùng D1, D2 khá đa dạng. Trong đó, vùng trung tâm tƣơng đối ổn định. Tại vùng lặp lại, số lƣợng các đoạn 81 bp là khác nhau giữa các chủng.
Hình 1.4: Cấu trúc của gen mã hoá coagulase và vị trí của nó trên nhiễm sắc thể [50]
(A. Mô hình gen coagulase. B. Vị trí của gen mã hoá coagulase trên nhiễm sắc thể của
Việc phân loại các genotype của S. aureus dựa vào tính đa hình của gen mã hóa coagulase có ƣu điểm đơn giản, nhanh, có khả năng phân loại chính xác các chủng S. aureus dựa vào các mảnh DNA đƣợc cắt bằng enzyme AluI [122]. Việc phân loại này có thể đƣợc ứng dụng trong xác định dịch tễ học phân tử và phân loại các chủng S. aureus phân lập từ các nguồn khác nhau [73].
Hình 1.5: So sánh vị trí cắt của AluI giữa chủng S. aureus A và chủng S. aureus B, vị trí gắn của các primer 1, 2, 3, 4, trong phản ứng PCR [50].
1.5.2. Các gen mã hoá cho độc tố ruột của S. aureus
Các gen mã hoá cho độc tố ruột của S. aureus nhƣ sea, seb, sec,…Các gen này mã hoá cho hơn 20 loại độc tố ruột khác nhau. Hầu hết các gen mã hóa cho độc tố ruột đƣợc xác định vị trí ở các yếu tố di truyền di động nhƣ : plasmid, bacteriophages, hay các gen độc lực đứng rải rác hoặc tập trung
vùng lặp lại
thành một nhóm (gọi là cụm gen độc lực - pathogenicity island). Do đó, sự di truyền ngang giữa các chủng là phổ biến [34].
Bảng 1.2: Vị trí di truyền của một số gen sinh độc tố ruột của S. aureus [61]
Gene Vị trí Tác giả
sea Prophage Betley and Mekalanos, 1985; Borst
and Betley, 1994
seb Chromosome, plasmid,
transposon
Shafer and Iandolo, 1978 Shalita et al., 1977; Altboum et al., 1985
sec1 Plasmid Altboum et al., 1985
secbovine Pathogenicity island Fitzgerald et al., 2001 sed Plasmid (pIB485) Bayles and Iandolo, 1989
see Defective phage Couch et al., 1988
seg
Enterotoxin gene cluster (egc), chromosome
Jarraud et al., 2001
sei egc, chromosome Jarraud et al., 2001
Một nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng hầu hết các chủng S. aureus
thu đƣợc từ ba bệnh viện khác nhau đã có nhiều hơn một gen mã hóa cho độc tố ruột. Số lƣợng trung bình các gen mã hóa độc tố ruột ở các chủng S. aureus trong nghiên cứu này là 5, một số chủng chứa tới 12 gen độc tố ruột [77]. Hiện nay kỹ thuật PCR xác định các gen sinh độc tố ruột, yếu tố độc lực đóng vai trò quan trọng trong bệnh lý ngộ độc thực phẩm do S. aureus: sea, seb, sec, sed, see, seg, she, sei, sej… của S. aureus [33].
1.6. CÁC BỆNH DO S. AUREUS GÂY RA
Theo số liệu thống kê trong số 16 vi khuẩn gây bệnh thƣờng gặp ở Việt Nam tỷ lệ S. aureus chiếm từ 18,5 - 21,7%, đứng thứ hai chỉ sau E. coli
và có thể gây nên nhiều bệnh cảnh lâm sàng khác nhau. Nhiễm khuẩn do S. aureus chiếm 20,4% trong các bệnh nhiễm khuẩn tại Bệnh viện Bạch Mai [4]. Tỷ lệ tử vong ở trẻ em cao 7,6% ở viêm màng não và 11,8% trong nhiễm khuẩn hô hấp [7].