Tỷ lệ các chủng kháng hoàn tồn ở mỗi khu vực đều cao đối với nhóm kháng sinh nhóm macrolide, lincosamide, penicillin, quinollon. Trong đó đó Bạch Mai vượt trội hơn ở nhóm kháng sinh macrolide, lincosamide cịn Khánh Hịa có tỷ lệ kháng cao ở nhóm kháng sinh penicillin (penicillin G, ampicillin), quinollon (ciprofloxacin) và cephem thế hệ II (cefuroxime) (Hình 3.15). Tại BVĐK Bạch Mai tỷ lệ các chủng S. pneumoniae
kháng kháng sinh nhóm beta-lactam thấp, cho thấy khả năng điều trị nhóm kháng sinh này ở BV Bạch Mai sẽ hiệu quả hơn BVĐK Khánh Hòa và Hải Dương.
Đề kháng kháng sinh đang là một vấn đề bức thiết, ảnh hưởng đến chất lượng điều trị và kinh tế toàn cầu. Việc sử dụng kháng sinh không phù hợp là một trong những nguyên nhân làm tăng đề kháng, kéo theo nhiều hậu quả khác như tăng chi phí, tăng tỷ lệ tử vong trong q trình điều trị. Tương ứng với mức độ sử dụng kháng sinh tương đối cao so với các nước khác trên thế giới, tình trạng kháng kháng sinh cũng cho thấy mức độ đáng báo động tại tất cả các bệnh viện. Nghiên cứu hợp tác của Bộ Y tế với Dự án Hợp tác toàn cầu về kháng kháng sinh GARP tại cơ sở các khoa xét nghiệm vi sinh lâm sàng cho thấy, giữa các bệnh viện có sự khác biệt lớn về cơ sở hạ tầng, năng lực xét nghiệm và hệ thống kiểm sốt chất lượng hiện hành [6]. Có rất nhiều lý do dẫn tới sự khác biệt về mức độ đề kháng kháng sinh như tình tình bệnh tật, thời tiết, tỷ lệ lưu hành các typ huyết thanh, điều kiện cơ sở vật chất thực hành lâm sàng tại các bệnh viện, và chính sách kê đơn
0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 80.0% 90.0% 100.0%
của các bác sỹ… trong đó chính sách kê đơn thuốc hợp lý là một yếu tố rất quan trọng. Việc kê đơn thuốc phải dựa trên tỷ lệ kháng kháng sinh cho từng khu vực, từng bệnh viện thậm chí từng khoa điều trị. Năng lực thực hành lâm sàng của bác sỹ góp phần lớn vào việc gia tăng tính kháng kháng sinh. Một số kết quả khảo sát đáng chú ý tại Bệnh viện Chợ Rẫy về việc sử dụng kháng sinh chưa phù hợp: có 83,6% bác sĩ ngoại khoa trả lời đúng các yếu tố quyết định loại kháng sinh được sử dụng, nguyên tắc sử dụng kháng sinh trên bệnh nhân phẫu thuật; nhưng chỉ có 58,3% bác sĩ trả lời đúng chỉ định KS dự phòng, và 45,9% chọn đúng KS trong trường hợp vi khuẩn đa kháng. Các yếu tố cản trở việc sử dụng kháng sinh đúng theo hướng dẫn là: lo ngại về mơi trường phịng mổ kém (37,2%); bệnh nhân quá tải (31,7%); chăm sóc sau mổ kém (29%); và thói quen (12%)...[165].
3.4.3. Kết quả xác định mối liên quan giữa kiểu hình và gen kháng kháng sinh
Đề kháng kháng sinh có thể là đề kháng giả hoặc đề kháng thật. Đề kháng giả là có biểu hiện kháng kháng sinh ở kiểu hình nhưng khơng phải là bản chất, khơng do nguồn gốc di truyền. Đề kháng giả có thể do việc lựa chọn kháng sinh không đúng với tác nhân gây bệnh (loại kháng sinh, chất lượng kháng sinh, liều dùng, cách dùng…), do người bệnh bị suy giảm miễn dịch hoặc do vi khuẩn đang ở trạng thái nghỉ, khơng có trao đổi chất nên không chịu tác dụng của kháng sinh. Đề kháng thật bao gồm đề kháng tự nhiên (một số vi khuẩn không chịu tác động của 1 số kháng sinh nhất định như Mycoplasma không chịu tác dụng của beta-lactam) và đề kháng thu được (do đột biến hoặc nhận được gen đề kháng từ vi khuẩn khác). Việc xác định mối liên quan giữa kiểu hình kháng kháng sinh và kiểu gen kháng kháng sinh để biết được bản chất của đề kháng để có những biện pháp dự phịng thích hợp giảm thiểu tối đa khả năng gia tăng kháng kháng sinh.
3.4.3.1. Mối liên quan giữa kháng sinh nhóm beta-lactam và gen pbp
Để tìm hiểu thêm về cơ chế kháng kháng sinh chủ yếu của nhóm kháng sinh beta- lactam là do các gen mã hóa protein gắn penicillin (pbp) quy định, chúng tôi chọn đại diện 2 kháng sinh penicillin và ampicillin và so sánh tỷ lệ mang gen pbp giữa các nhóm kháng hồn hồn, kháng trung gian và nhạy cảm và sự phân bố các gen pbp theo nồng độ kháng sinh. Kết quả ở Bảng 3.9, 3.10 và 3.11.
Bảng 3.9. Mối liên quan giữa kháng kháng sinh nhóm beta-lactam và gen pbp biến đổi Kháng sinh N Khác (-) pbp1A-ĐB pbp2x-ĐB pbp2b-ĐB 3 pbp-ĐB pcg S 19(5,7%) 6(31,6%) 11(57,9%) 13(68,4%) 13(68,4%) 11(57,9%) I 201(60,7%) 1(0,5%) 197(98%) 193(96%) 192(95,5%) 176(87,6%) R 111(33,5%) 0(0%) 108(97,3%) 111(100%) 111(100%) 108(97,3%) abpc S 110(33,2%) 12(10,9%) 83(75,5%) 97(88,2%) 96(87,3%) 82(74,5%) I 56(16,9%) 0(0%) 54(96,4%) 56(100%) 55(98,2%) 53(94,6%) R 165(49,8%) 0(0%) 161(97,6%) 164(99,4%) 165(100%) 160(97%)
pcg: penicillinG, abpc/amp: ampicillin, S: nhạy, I: trung gian, R: kháng.
Chỉ có 5,7% số chủng phế cầu cịn nhạy cảm với penicillin G và 33,2% nhạy cảm với ampicillin. Có 100% các chủng kháng 2 loại kháng sinh này đều mang ít nhất 1 gen mã hóa cho PBPs biến đổi (gen pbp1a_ĐB, pbp2b_ĐB và pbp2x_ĐB). Tỷ lệ đồng nhiễm cả ba gen thấp trong nhóm nhạy cảm (57,9% - 74,5%). Tỷ lệ này tăng dần trong nhóm giảm nhạy cảm (87,6% - 94,6%) và kháng kháng sinh (97,3% - 97%). Điều này chứng tỏ có mối liên quan chặt chẽ giữa tỷ lệ mang gen kháng kháng sinh và tỷ lệ kiểu hình kháng kháng sinh. Cho thấy cơ chế kháng kháng sinh nhóm beta-lactam chủ yếu là do vi khuẩn mang gen pbp biến đổi dẫn đến tạo ra các protein gắn penicillin biến đổi giảm ái lực gắn kết với penicillin và các kháng sinh chứa vòng lactam khác giúp vi khuẩn đề kháng với kháng sinh. Có từ 95,5%- 100% số chủng mang ít nhất một gen pbp đột biến trong nhóm kháng trung gian kháng sinh penicillin và ampicillin, dự báo khả năng gia tăng tỷ lệ kháng kháng sinh do nguy cơ dịch chuyển từ nhóm giảm nhạy cảm sang nhóm kháng nếu khơng có chiến lược phối hợp hoặc luân phiên kháng sinh hợp lý.
Số lượng các chủng mang các gen pbp bình thường (âm tính với các gen pbp đột
biến) chỉ tập trung ở nhóm nhạy cảm với kháng sinh. Có 6/19 chủng khơng mang gen pbp đột biến thuộc nhóm nhạy cảm với kháng sinh penicillin G (31,6%) và 12/110 chủng không mang gen đột biến kháng kháng sinh thuộc nhóm ampicillin (10,9%). Khơng có chủng nào khơng mang gen kháng kháng sinh pbp thuộc nhóm kháng hai loại kháng sinh
này. Có duy nhất 1 chủng không mang gen kháng kháng sinh thuộc nhóm kháng trung gian với kháng sinh penicillin G (0,5%).
Bảng 3.10. Phân bố gen pbp đột biến theo nồng độ kháng sinh penicillin
PCG (-) pbp1a-ĐB pbp2x-ĐB pbp2b-ĐB 3 pbp-ĐB Tổng số 0.008 0.016 1 0 0 0 0 1 0.032 0 5 6 6 5 9 0.064 2 6 7 7 6 9 0.125 3 21 26 25 20 30 0.25 3 90 99 99 90 102 0.5 0 68 68 68 66 69 1 0 75 77 77 75 77 2 0 24 25 25 24 25 4 0 7 7 7 7 7 8 0 2 2 2 2 2 16 9 (2.7%) 298 (90%) 317 (95.8%) 316 (95.5%) 295 (89.1%) 331
Bảng 3.11. Phân bố gen pbp đột biến theo nồng độ kháng sinh ampicillin
abpc Khác (-) pbp1A- ĐB pbp2x- ĐB pbp2b-ĐB 3 pbp- ĐB Tổng số 0.016 1 0 0 0 0 1 0.032 1 5 7 7 5 8 0.064 2 2 1 2 1 4 0.125 4 10 13 13 10 17 0.25 2 19 27 26 19 29 0.5 2 47 49 48 47 51 1 0 54 56 55 54 56 2 0 68 68 69 67 69 4 0 55 57 57 55 57 8 0 32 33 33 32 33 16 0 4 4 4 4 4 32 0 1 1 1 1 1 64 128 0 1 1 1 1 1 9 (2.7%) 298 (90%) 317 (95,8%) 316 (95,5%) 295 (89,1%) 331
Theo kết quả ở Bảng 3.9 ở trên, chỉ có 5,7% số chủng S. pneumoniae còn nhạy
cảm với penicillin G, tỷ lệ kháng là 33,5%, số lượng các chủng này tập trung chủ yếu trong nhóm kháng trung gian, chiếm 60,7%. Đối chiếu kết quả với số liệu nêu ở Bảng 3.10, sự phân bố các gen kháng kháng sinh theo nồng độ MIC, nhận thấy số lượng chủng mang gen đột biến kháng kháng sinh pbp1a_ĐB, pbp2x_ĐB và pbp2b_ĐB chủ yếu tập
trung ở các nồng độ kháng sinh từ 0,125 µg/ml - 1 µg/ml (đây là nồng độ kháng sinh tại điểm đọc kết quả MIC ở mức trung gian). Có tới 93,1% số chủng mang gen kháng kháng sinh tập trung ở nồng độ này và tỷ lệ mang cả 3 gen đột biến pbp tăng dần khi nồng độ
kháng sinh tăng.
Theo kết quả ở Bảng 3.9, có 33,2% số chủng S. pneumoniae còn nhạy cảm với
ampicillin, tỷ lệ nhóm giảm nhạy cảm 16,9%, số lượng các chủng này tập trung chủ yếu trong nhóm kháng, chiếm 49,8%. Đối chiếu kết quả với số liệu Bảng 3.11, sự phân bố các gen kháng kháng sinh theo nồng độ MIC, nhận thấy số lượng mang gen đột biến kháng kháng sinh pbp1a_ĐB, pbp 2x_ĐB và pbp 2b_ĐB chủ yếu tập trung ở các nồng độ kháng sinh từ 0,25 µg/ml - 8 µg/ml (đây là nồng độ kháng sinh tại điểm đọc kết quả MIC ở cuối nhạy qua mức trung gian và đến kháng). Có tới 91,9% số chủng mang gen kháng kháng sinh tập trung ở nồng độ này.
3.4.3.2. Mối liên quan giữa kháng sinh nhóm macrolide và gen mefA, ermB.
Tương tự như nhóm kháng sinh beta-lactam, để tìm hiểu thêm về cơ chế kháng kháng sinh chủ yếu của nhóm kháng sinh macrolide, tetracyclin là do các gen ermB mã
hóa enzyme làm methyl hóa cấu tử ribosome 50S hoặc do gen mefA hình thành bơm đẩy
thuốc ra ngồi tế bào, chúng tơi chọn đại diện 2 kháng sinh erythromycin và tetracyclin để so sánh tỷ lệ mang gen ermB và mefA giữa các nhóm kháng hồn hồn, kháng trung gian và nhạy cảm và sự phân bố các gen ermB và mefA theo nồng độ kháng sinh. Kết quả ở Bảng 3.12, 3.13 và 3.14.
Tỷ lệ các chủng S. pneumoniae kháng kháng sinh đều là 77,9% đối với cả hai
kháng sinh erythromycin và tetracyclin, tỷ lệ nhạy cảm và kháng trung gian cũng tương đương nhau. Có từ 98,8-100% số chủng kháng kháng sinh mang ít nhất một gen mefA
với kháng sinh. Điều này cho thấy có mối liên quan giữa kiểu hình kháng kháng sinh và kiểu gen kháng kháng sinh mefA và ermB.
Bảng 3.12. Mối liên quan giữa tình trạng kháng kháng sinh nhóm macrolide và tetracyclin và mang gen mefA, ermB
Kháng
sinh N Khác (-) MefA ErmB
MefA/Erm B em S 61(18,4%) 10(16,4%) 32(52,5%) 35(57,4%) 51(83,6%) I 12(3,6%) 0(8,3%) 3(25%) 9(75%) 11(91,7%) R 258(77,9%) 2(0,8%) 95(36,8%) 242(93,8%) 256(99,2%) tc S 68(20,5%) 6(8,8%) 23(33,8%) 54(79,4%) 62(91,1%) I 5(1,5%) 0(0%) 3(60%) 4(80%) 5(100%) R 258(77,9%) 3(1,2%) 104(40,3%) 228(88,4%) 255(98,8%)
em: erythromycin, tc: tetracyclin, S: nhạy, I: trung gian, R: kháng.
Cũng theo số liệu ở Bảng 3.12. tỷ lệ các chủng mang gen ermB cao hơn hẳn so với tỷ lệ mang gen mefA. Như vậy cơ chế kháng kháng sinh của vi khuẩn đối với nhóm kháng sinh macrolide (đại diện là erythromycin) và các kháng sinh có cấu trúc tương đồng như tetracyclin chủ yếu do có sự methyl hố cấu tử ribosom 50S tại vị trí gắn kết kháng sinh giúp q trình dịch mã của vi khuẩn diễn ra bình thường ngay cả khi có mặt kháng sinh. Cơ chế của sự biến đổi này được điều hoà bởi gen ermB (erythromycin ribosome
methylation) tìm thấy trên các plasmid hoặc gen nhảy (transposon).
So sánh về sự phân bố gen kháng kháng sinh theo giá trị nồng độ kháng sinh erythromycin (MIC) Bảng 3.13., tỷ lệ mang gen ermB và mefA tập trung cao ở các giá trị nồng độ kháng sinh rất cao. Có tới gần 50% số chủng chỉ tập trung ở hai nồng độ kháng sinh cao nhất là 128 µg/ml và trên 129µg/ml. Như vậy khả năng các chủng mang gen kháng kháng sinh không những làm cho vi khuẩn trở nên kháng kháng sinh mà còn kháng ở nồng độ kháng sinh cao. Như vậy khả năng kháng sinh macrolide sẽ khơng cịn được sử
dụng trong phác đồ điều trị các bệnh do phế cầu nữa bởi khi sử dụng ở liều lượng kháng sinh cao sẽ rất hại sức khoẻ và làm gia tăng tính kháng thuốc.
Bảng 3.13. Tỷ lệ phân bố gen mefA, ermB theo nồng độ kháng sinh erythromycin
EM (-) MefA ErmB mefA+ermB Tổng số
0.008 1 1 1 1 2 0.016 1 0 0 0 1 0.032 1 5 2 2 6 0.064 5 8 9 4 18 0.125 2 4 10 2 14 0.25 0 14 13 7 20 0.5 1 3 9 1 12 1 0 7 17 6 18 2 0 11 24 7 28 4 0 7 16 5 18 8 1 5 14 4 16 16 0 1 7 1 7 32 0 4 5 3 6 64 0 6 6 4 8 128 0 24 61 23 62 >129 1 30 92 28 95 13 (3,9%) 130 (39,3%) 286 (86,4%) 98 (29,6%) 331
Trong khi tỷ lệ mang gen kháng kháng sinh pbp tập trung chủ yếu ở nồng kháng
sinh kháng ở mức trung gian (đối với kháng sinh penicillin) và mới bước sang mức kháng (ampicillin), thì tỷ lệ mang gen mefA và ermB tập trung chủ yếu ở nồng độ kháng sinh rất cao trong nhóm macrolide (>128 µg/ml), tỷ lệ này cũng cao ở kháng sinh tetracyclin tuy nhiên thấp hơn nhóm macrolide. Có tới 76,2% số chủng mang gen ermB và mefA tập
Bảng 3.14. Tỷ lệ phân bố gen mefA, ermB theo nồng độ kháng sinh tetracycllin
TC (-) MefA ErmB mefA+ermB Tổng số
0.064 0 0.125 0 5 11 2 14 0.25 2 5 29 5 31 0.5 0 3 5 1 7 1 2 10 9 5 16 2 0 3 2 2 5 4 2 3 7 3 9 8 0 11 18 6 23 16 3 34 58 26 69 32 3 46 100 40 109 64 1 10 41 8 44 128 0 0 4 0 4 >129 0 13 (3.9%) 130 (39.3%) 286 (86.4%) 98 (29.6%) 331
Sự đề kháng erythromycin ở phế cầu là kết quả của việc thay đổi vị trí gắn kết với kháng sinh được mã hoá bởi gen ermB hoặc sự hình thành các bơm đẩy ngược thuốc ra
ngồi được mã hố bởi gen mefA [42]. Cơ chế hình thành bơm đẩy ngược thuốc phổ biến tìm thấy trong các chủng phế cầu kháng macrolide phân lập ở Bắc Mỹ [137], trong khi đó cơ chế metyl hóa ribosom 50S đã được tìm thấy ở trên 80% chủng S.pneumoniae kháng erythromycin ở hầu hết các nước châu Âu [45, 88, 122, 133], ngoại trừ Đức [125]. Mặc dù tỷ lệ lưu hành cao nhưng chỉ có một số rất ít các công bố về cơ chế kháng macrolide ở phế cầu khuẩn của khu vực châu Á. Tại Hồng Kơng, 73% số chủng phân lập có kiểu hình kháng macrolide được mã hóa bởi gen mefA [73], trong khi đó ở Đài Loan kiểu hình
kháng kháng sinh mang gen ermB [71]. Phương thức methyl hóa ribosome bằng gen ermB là cơ chế kháng erythromycin phổ biến nhất ở Trung Quốc, Đài Loan, Sri Lanka và
Hàn Quốc. Trong khi đó cơ chế hình thành các bơm đẩy thuốc ngược gây kháng erythromycin lại phổ biến ở Hồng Kông, Singapore, Thái Lan và Malaysia. Ở hầu hết các nước châu Á, ngoại trừ Hồng Kông, Malaysia và Singapore, gen ermB chiếm trên 50% số chủng phế cầu khuẩn đơn nhiễm hoặc đồng nhiễm với gen mefA [150].
3.4.4. Tình trạng đa kháng kháng sinh của các chủng S. pneumoniae bằng kỹ thuật nồng độ ức chế tối thiểu
Tổng số kháng sinh đưa vào thử nghiệm là 15 kháng sinh thuộc 8 nhóm. Đây là những kháng sinh được sử dụng trong điều trị các bệnh do phế cầu khuẩn theo khuyến cáo của CLSI và phác đồ điều trị của Bộ Y tế. Các chủng vi khuẩn S.pneumoniae kháng từ 3 kháng sinh trở lên được gọi là đa kháng thuốc, các chủng kháng hồn tồn tất cả các nhóm kháng sinh thử nghiệm là tồn kháng. Kết quả phân tích dựa theo kỹ thuật MIC và PCR được thể hiện ở Bảng 3.15 và Hình 3.18.
Bảng 3.15. Tỷ lệ đa kháng kháng sinh của vi khuẩn S. pneumoniae (n=331)
Số loại kháng sinh kháng Số lượng chủng kháng Số chủng kháng cộng dồn
13 2(0,6%) 2(0,6%) 12 4(1,2%) 6(1,8%) 11 8(2,4%) 14(4,2%) 10 16(4,8%) 30(9,1%) 9 26(7,9%) 56(16,9%) 8 38(11,5%) 94(28,4%) 7 40(12,1%) 134(40,5%) 6 50(15,1%) 184(55,6%) 5 54(16,3%) 238(71,9%) 4 31(9,4%) 269(81,3%) 3 20(6,0%) 289(87,3%) 2 23(6,9%) 312(94,3%) 1 15(4,5%) 327(98,8%) 0 4(1,2%) 331(100%)
Kết quả cho thấy có tới 289/331 chủng phế cầu đa kháng kháng sinh, chiếm tỷ lệ lên tới 87,3%. Chỉ có 4 chủng (1,2%) khơng kháng với tất cả các loại kháng sinh. Có 2 chủng kháng với 13/15 kháng sinh thử nghiệm. Khơng có chủng nào kháng với tất cả các loại kháng sinh, đồng nghĩa với tỷ lệ toàn kháng là 0%. Tỷ lệ các chủng đa kháng tập trung chủ yếu ở số loại kháng sinh kháng là từ 4 đến 8 loại kháng sinh.
Hình 3.16. Mối liên quan giữa đa kháng kháng sinh và mang đa gen kháng kháng sinh
Có mối liên quan chặt chẽ giữa tỷ lệ mang đa gen với tỷ lệ đa kháng kháng sinh (Hình 3.16 và Bảng 2 - Phụ lục). Số chủng không mang gen kháng hoặc mang từ 1-3 gen chỉ tập trung ở chủng kháng với ít loại kháng sinh hơn (từ 0-6 loại). Số chủng mang cả 5 loại gen kháng kháng sinh tỷ lệ thuận với số loại kháng sinh kháng. Chỉ có 29,4% số chủng kháng với 1 loại kháng sinh mang cả 5 gen kháng kháng sinh, tăng dần cho tới 100% số chủng mang cả 5 gen kháng trong nhóm có kiểu hình kháng với 12 và 13 loại