C. coli
4. BIỆN LUẬN
4.4 Đặc điểm di truyền quần thể Campylobacter phân lập ở thành phố Hồ
Hồ Chí Minh bằng phương pháp MLST
Theo kết quả bảng 3.6, tất cả các giá trị tỉ số giữa đột biến khác nghĩa
(sự thay đổi nucleotide làm thay đổi trình tự acid amin) so với đột biến đồng
nghĩa (sự thay đổi nucleotide không làm thay đổi trình tự acid amin) – dN/dS
đều nhỏ hơn 1 chứng tỏ 7 loci được lựa chọn thực hiện phương pháp MLST đều không chịu áp lực chọn lọc. Đây là điều mong đợi đối với các gen giữ nhà vì chúng mã hóa cho các protein tham gia vào quá trình trao đổi chất cần thiết
của tế bào do đó chúng tiến hóa rất chậm.
Trong 40 mẫu Campylobacter phân lập từ trẻ em dưới 5 tuổi ở Việt Nam
định phức hợp dòng. Trái với các nghiên cứu trước đây trên thế giới, ST-21 là phức hợp dòng lớn nhất luôn được tìm thấy [17], [23] thì ở Việt Nam lại không
tìm thấy phức hợp dòng này. Những phức hợp dòng phổ biến trong bộ sưu tập
chủng Campylobacter của nghiên cứu này là ST-52, ST-460, ST-574. Những
kiểu ST này đều đã từng được xác định ở Campylobacter gây bệnh trên người
và gà ở các nước châu Âu [9], [52], [84].
Có tất cả 30 kiểu trình tự (ST) được xác định trong số 40 mẫu kiểm tra
(phụ lục 1.6, hình 3.10). Điều đó cho thấy đặc điểm di truyền trong quần thể
Campylobacter phân lập ở thành phố Hồ Chí Minh rất đa dạng. Nguyên nhân của sự đa dạng này là vì Campylobacter có thể khu trú được trong rất nhiều vật
chủ như các loài chim hoang dã, gia cầm, gia súc, cừu, heo, chó, mèo,… do đó
nhiều khả năng và cơ hội cho chúng trao đổi và tương tác vật liệu di truyền.
Chúng có thể thu nhận DNA từ môi trường bên ngoài thông qua biến nạp tự
nhiên và sau đó là xảy ra tái tổ hợp. Theo kết quả nhiều nghiên cứu trước đây
thì Campylobacter có tần suất tái tổ hợp cao [85], [94].
Mức độ tái tổ hợp cao của Campylobacter có thể được chứng minh bằng
dữ liệu MLST của nghiên cứu này. Đơn cử ba ST trong nghiên cứu này để
minh họa:
Dữ liệu 7 loci: aspA glnA gltA glyA pgm tkt uncA ST-4108 24 2 2 2 11 3 1 ST-2315 24 2 2 2 10 289 1
ST-574 7 53 2 10 11 3 3
Hai kiểu trình tự ST-4108 và ST-2315 có quan hệ gần với nhau vì chúng giống nhau ở 5 loci, sự khác nhau ở 2 loci pgm và tkt có thể là do đột biến điểm. Nhưng vì trong quần thể Campylobacter này còn tìm thấy một kiểu trình tự khác là ST-574 giống với ST-4108 ở 2 loci pgm và tkt (số allele là 11 và 3). ST-4108 và ST-574 có quan hệ rất xa, chúng khác nhau ở 5 loci. Xác suất để có
quan hệ rất xa nhau như thế gần như bằng 0. Điều đó cho thấy có thể có bằng
chứng về sự tái tổ hợp xảy ra giữa 2 loci pgm và tkt.
Ngoài ví dụ này ra còn tìm thấy nhiều ví dụ khác tương tự từ bảng dữ
liệu allele của 7 loci của 40 chủng Campylobacter nghiên cứu (phụ lục 1.6). Do đó có thể cho rằng tần số tái tổ hợp giữa các loci gen giữ nhà ở các chủng C. jejuni trong quần thể Campylobacter phân lập ở Việt Nam khá cao.
Ngoài ra dựa vào đồ thị tần số xuất hiện của các allele tại các locus pgm,
tkt, uncA (biểu đồ 3.6 đến 3.12) cho thấy các allele pgm-11, pgm-104, tkt-3, tkt- 58, uncA-6 xuất hiện ở cả các kiểu trình tự của C. jejuni và C. coli. Nhưng các
kiểu allele này đều là những kiểu đột biến được tìm thấy đặc trưng ở loài C. jejuni. Giải thích tương tự như trên, ta thấy xác suất để tìm được những kiểu đột biến giống nhau tại cùng loci của gen giữ nhà ở cả hai loài C. jejuni và C. coli gần như không có. Do đó cho thấy có thể đã có sự vận chuyển DNA và sự
tái tổ hợp xảy ra giữa hai loài này.
C. jejuni và C. coli là hai loài có khả năng thu nhận DNA bên ngoài thông qua biến nạp tự nhiên với tần số biến nạp DNA tương đồng nằm trên nhiễm sắc thể khá cao là 10-3 thể biến nạp/tế bào nhận đối với C. coli và 10-4 thể biến nạp/tế bào nhận đối với C. jejuni [101]. Do đó việc đồng khu trú trong đường ruột của chim hay các động vật của hai loài C. jejuni và C. coli dễ dẫn
tới việc tái tổ hợp tương đồng xảy ra giữa hai loài này. Theo một nghiên cứu về
di truyền quần thể của vi khuẩn Campylobacter của Samuel [85] thì tỉ lệ trao đổi allele giữa hai loài C. jejuni và C. coli khá cao. Có khoảng 27 (2,2%) allele của C. coli được thu nhận bởi ít nhất một chủng C. jejuni và có khoảng 60
(20,1%) allele của C. jejuniđược thu nhận bởi các chủng C. coli.
Khi kết hợp dữ liệu MLST và kiểu gen kháng fluoroquinolone là đột
biến Thr86Iso của gen gyrA và biểu hiện trên cây Minimum spanning tree (hình 3.11) cho thấy các chủng mang đột biến phân bố trên hầu hết tất cả các nhánh
của cây. Điều đó có nghĩa là hầu hết các kiểu trình tự (ST) của quần thể
mang đột biến gen gyrA. Kết quả phản ánh sự lan truyền thể đột biến kháng FQ
nằm trên gen gyrA trong quần thể Campylobacter trong nghiên cứu này.
Tóm lại, hiện tượng bùng nổ sự kháng FQ của quần thể Campylobacter
phân lập ở Việt Nam hiện nay rất có thể là kết quả của việc sử dụng không
kiểm soát fluoroquinolone trong bệnh viện và trong cộng đồng. Trong thời gian
gần đây ở Việt Nam, FQ được sử dụng phổ biến trong bệnh viện để điều trị các
bệnh nhiễm trùng đường ruột do vi khuẩn mà không chờ kết quả nuôi cấy (theo kết quả bảng 3.3). Trong cộng đồng thì người bệnh tự do mua kháng sinh FQ
tại các quầy thuốc tây mỗi khi bị tiêu chảy hay nhiễm các bệnh nhiễm trùng. Mặt khác, FQ còn được sử dụng quá nhiều trong thức ăn cho động vật và dùng làm thuốc thú y. Tất cả đã tạo ra áp lực kháng sinh chọn lọc lên quần thể vi
khuẩn Campylobacter phân lập trên người.
Áp lực chọn lọc của kháng sinh FQ đã làm cho những chủng nhạy không có đột biến gyrA sẽ dần dần chết đi và trong quần thể chỉ còn lại những
chủng có đột biến gyrA có thể sống sót vì có khả năng kháng lại kháng sinh. Hơn nữa, những đột biến gyrA gây kháng FQ được duy trì rất ổn định trong
quần thể Campylobacter ngay cả khi không còn áp lực chọn lọc của kháng sinh
[64]. Ngoài ra, các chủng Campylobacter có thể nhận được các thể đột biến
kháng FQ thông qua sự chuyển gen theo chiều ngang giữa các chủng với nhau.
Sự biến nạp tự nhiên và tái tổ hợp thường xuyên ở Campylobacter có thể tạo điều kiện cho sự lan truyền của các gen kháng kháng sinh trong quần thể vi