Một số phương pháp phát hiện vi khuẩn mang gen blaKPC thông qua việc phát hiện carbarpenemase đã được sử dụng bao gồm:
- Sử dụng môi trường chọn lọc CHROMagar KPC có bổ sung tác nhân ức chế vi khuẩn Gram âm và dương nhạy carbapenem [57].
TỔNG QUAN - Phương pháp đĩa khuyếch tán kháng sinh dựa trên sự xác định đường kính
vòng vô khuẩn quanh đĩa carbapenem [67].
- Phương pháp vi pha loãng dựa trên sự xác định giá trị nồng độ ức chế tối thiểu MIC của các kháng sinh carbapenem. Cùng với phương pháp đĩa khuyếch tán kháng sinh, đây được coi là phương pháp đánh giá tiêu chuẩn trong các phòng thí nghiệm, được biện luận theo tiêu chuẩn của CLSI [67].
- Sử dụng que thử E-test được cấu tạo bằng nitrocellulose tẩm kháng sinh carbapenem theo dãy nồng độ để xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC. Khi đặt que E-test trên môi trường đã trải vi khuẩn, kháng sinh từ que khuyếch tán ra môi trường theo gradient nồng độ và ức chế sự phát triển của vi khuẩn tạo thành vùng vô khuẩn có hình elip. Một số hệ thống tự động như MicroScan WalkAway (Dade MicroScan, Inc), BD Phoenix (BDDS), Sensititre AutoReader (Westlake, Mỹ), VITEK Legacy (bioMérieux) và VITEK 2 (bioMérieux) giúp xác định MIC carbapenem cũng đã được nghiên cứu sử dụng [63, 64]. [63].
- Thử nghiệm Hodge cải biên: là thử nghiệm có độ nhạy cao giúp khẳng định kiểu hình tiết carbapenemase. Thử nghiệm này dựa trên nguyên tắc những chủng có khả năng tiết carbapenemase có khả năng tăng cường sự tăng trưởng của chủng
E.coli ATCC ® 25922 nhạy carbapenem ở trong vùng vô khuẩn đĩa carbapenem
[67].
- Phương pháp dựa trên APB (3-aminophenylboronic acid): APB là một dẫn xuất của boronic có khả năng ức chế enzyme carbapenemase lớp A. Phương pháp này dựa sự mở rộng đường kính vòng vô khuẩn từ đĩa carbapenem tới vùng giao tiếp với đĩa chứa chất ức chế carbapenemase APB đối với những chủng tiết carbapenemase lớp A [49].
- Phương pháp PCR hay realtime-PCR dựa trên sự khuếch đại vùng gen blaKPC bằng cặp mồi chuyên biệt [30, 59]. Phương pháp này có độ nhạy và độ chuyên biệt cao nhưng cũng có trường hợp kết quả dương tính giả do sự ngoại
TỔNG QUAN nhiễm hay âm tính giả do trình tự mồi không đặc hiệu, các thành phần phản ứng
không tối ưu.
- Phương pháp giải trình tự: phương pháp này bổ sung cho phương pháp khuếch đại PCR nhằm xác định chính xác kiểu gen blaKPC [25].
Nhìn chung, việc phát hiện vi khuẩn mang gen blaKPC kháng carbapenem rất khó khăn vì giá trị MIC carbapenem có thể rất cao nhưng vẫn nằm trong khoảng xác định là trung gian được xác định theo CLSI. Những nghiên cứu trước đây cho thấy có tình trạng “kháng giả” đối với imipenem do có sự phân hủy của thuốc. Một vài nghiên cứu gần đây còn nảy sinh vấn đề cả “kháng giả” và “nhạy giả” với imipenem và meropenem trong các loài vi khuẩn đường ruột. Vì vậy, phát hiện carbapenemase không chỉ là thách thức đối với các hệ thống tự động mà với ngay cả những phương pháp kiểm soát tiêu chuẩn. Sai sót trong việc phát hiện sẽ dẫn tới những hậu quả nghiêm trọng [25, 27, 36, 40, 42, 64].
Ertapenem là carbapenem hiệu quả thấp nhất đối với KPC và được sử dụng trong các phương pháp thử nghiệm tính nhạy kháng sinh và hệ thống tự động cho thấy khá nhạy để phát hiện KPC. Tuy nhiên, vấn đề về độ chuyên biệt khi dùng ertapenem để phát hiện KPC được đặt ra do Enterobacteriaceae tiết ESBL và mang đột biến kênh porin cũng kháng ertapenem [40].
Điều trị nhiễm trùng gây ra bởi vi khuẩn sản xuất KPC là rất khó khăn và rất ít thuốc kháng sinh có hiệu quả. Polymyxin và tigecycline là 2 kháng sinh được chỉ định điều trị cho vi khuẩn Gram âm sản xuất KPC. Polymyxin B kết hợp với rifampicin cho thấy hiệu quả trên tất cả các chủng, kể cả các chủng kháng polymyxin B. Tuy nhiên hiệu quả lâm sàng của việc kết hợp này cũng như hiệu quả trên các chủng kháng polymyxin B cần phải được làm rõ [20]. Hơn nữa, mặc dù polymyxin B là loại polymyxin hiệu quả nhất nhưng có độc tính cao và đã bị rút ra khỏi danh sách kháng sinh sử dụng trên người nên được thay thế bằng kháng sinh tương tự, cùng họ là colistin nhưng vẫn chưa có sự đồng thuận về hiệu quả [11, 35].
TỔNG QUAN Do khó khăn trong việc điều trị, tỉ lệ tử vong do nhiễm trực khuẩn Gram âm tiết
KPC rất cao (khoảng 40%) [43]. 1.3.3 Tình hình dịch tễ học
Năm 1996, K. pneumoniae sản xuất KPC lần đầu tiên được phân lập từ mẫu
bệnh phẩm lâm sàng ở bệnh viện tại Bắc Carolina, Mỹ. KPC ít được phát hiện
những năm sau đó. Cho tới năm 2001, họ vi khuẩn Enterobacteriaceae sản xuất
KPC bùng phát tại bệnh viện ở New York và New Jersey [72]. Vi khuẩn sản xuất KPC tiếp tục lan truyền theo thời gian và mới đây báo cáo cho biết có 27 bang ở Mỹ và nhiều quốc gia khác trên thế giới như Trung Quốc [61, 68, 73], Colombia [12], Brazil [42, 50, 51], Pháp [44], và Israel [37]. Tình hình dịch tễ vi khuẩn sản xuất KPC tiếp tục leo thang. Mặc dù hầu hết KPC được phát hiện trong các chủng
Klebsiella nhưng cũng được thấy ở các vi khuẩn đường ruột khác như Klebsiella oxytoca [54, 71], Escherichia coli [46], Salmonella spp. [41], và Citrobacter freundii [54], Serratica spp. [73]. Một số nghiên cứu còn nghi nhận sự có mặt của
gen KPC ở những vật chủ không thuộc họ vi khuẩn đường ruột như Pseudomonas
aeruginosa phát hiện ở Colombia năm 2006 [12], Acinetobacter baumannii phát
hiện ở Puerto Rico năm 2010 [55] . Tệ hại hơn, ở Hy Lạp đã ghi nhận một trường
hợp nhiễm khuẩn K. pneumoniae mang đồng thời 2 loại carbapenemase KPC-1 và
VIM-1 [26]. Sự phân bố gen blaKPC theo thời gian và vùng địa lý được thống kê trong bảng 1.6, hình 1.4. Nếu không có biện pháp phát hiện nhanh để kiểm soát quá trình lây lan, sự bùng phát trên qui mô toàn cầu của các chủng vi khuẩn mang gen
blaKPC, đặc biệt là K. pneumoniae mang gen blaKPC có nguy cơ trở thành hiện
TỔNG QUAN Bảng 1.5 Phân bố của gen blaKPC theo thời gian và vùng địa lý
Loại KPC Năm phát hiện Vùng Chủng Số chủng phát hiện Tài liệu tham khảo KPC-1 1996 Bắc Carolina K. pneumoniae 1 [72] 2009 Italy K. pneumoniae 1 [13] KPC-2 1998-1999 Maryland K. pneumoniae 4 [62]
1998 Maryland Salmonella entertica 1 [41]
1998 New York Klebsiella oxytoca 1 [71]
1997-2001 New York K. pneumoniae 18 [16] Klebsiella oxytoca 1 [16] 2001 Massachusetts, Mỹ Enterobacter spp. 4 [31] 2001-2003 New York, Mỹ Enterobacter cloacae 1 [19] Enterobacter aerogens 1 [19]
2002-2003 New York, Mỹ K. pneumoniae 29 [17]
2003-2004 New York, Mỹ K. pneumoniae 95 [20]
2004 New York. Mỹ K. pneumoniae 59 [18]
2004 Trung Quốc K. pneumoniae 1 [68]
2005 Paris, Pháp K. pneumoniae 1 [44]
2005 Medellin,
TỔNG QUAN
2005 New York, Mỹ K. pneumoniae 3 [38]
2005 Israel Escherichia coli 4 [46]
2006 Trung Quốc Serratica marcescens 1 [73]
2006 Medellin, Collombia Pseudomonas aeruginosa 3 [65] Citrobacter freundii 1 [65] 2008 Hy lạp K. pneumoniae 1 [23] 2008 Michigan Citrobacter freundii 1 [54] Klebsiella oxytoca 1 [54]
2008 Vương quốc Anh K. pneumoniae 1 [70]
2009 Brazil K. pneumoniae 3 [61]
2009 Colombia Pseudomonas aeruginosa 1 [12]
2009 Na-uy K. pneumoniae 6 [58]
KPC-3
2000-2001 New York K. pneumoniae 24 [69]
2003 New York Enterobacter cloacae 1 [19]
2004 New York K. pneumoniae 3 [18]
2009 Canada K. pneumoniae 3 [27]
2009 Thụy điển K. pneumoniae 1 [58]
TỔNG QUAN Hình 1.5 Phân bố dịch tễ gen blaKPC (năm 2009) [47]
1.4 Một số nghiên cứu đã thực hiện 1.4.1 Trên thế giới 1.4.1 Trên thế giới
Trên thế giới, đặc biệt ở những vùng dịch tễ đặc hữu, rất nhiều nghiên cứu được thực hiện nhằm phát hiện các “siêu vi khuẩn” kháng carbapenem cũng như tìm hiểu cơ chế kháng của các chủng này, trong đó cơ chế tiết men KPC rất được quan tâm trong thập kỉ gần đây. Một số nghiên cứu điển hình như:
TỔNG QUAN - Từ tháng 1/1996 đến tháng 5/1999, dự án ICARE (Intensive Care
Antimicrobial Resisstance Epidemiology) điều tra tính kháng của 448 chủng
Enterobacteriaceae và Pseudomonas aeruginosa với kháng sinh imipenem [63].
- Năm 1999, Martinez-Martinez và cộng sự đã nghiên cứu vai trò của beta-
lactamase và porin ở K. pneumoniae kháng carbapenem và cephalosporin [39].
- Năm 2007, cấu trúc tinh thể của gen blaKPC-2 được đưa ra bởi Ke, W. và cộng sự [33].
- Năm 2008, Thierry Naas và cộng sự đã xác định cấu trúc gen blaKPC từ các
chủng K. pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa thu được từ các bệnh viện ở Mỹ,
Colombia, Hy Lạp [45].
- Năm 2006, Fred C. Tenover và nhóm nghiên cứu của mình đã tiến hành đánh giá nhanh các phương pháp thử tính nhạy kháng sinh tự động và không tự động phát
hiện tính kháng carbapenem thông qua phát hiện KPC ở các chủng K. pneumoniae
[64].
- Năm 2008, Hindiyeh và cộng sự đã tối ưu hóa qui trình realtime-PCR để phát hiện nhanh chóng gen blaKPC [30].
- Samra và cộng sự kết luận môi trường CHROMagar KPC có khả năng chọn lọc những vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem (2008) [57].
- Năm 2009, Vered Schechner và cộng sự đánh giá phương pháp PCR giúp phát hiện các thành viên tiết men KPC trong họ vi khuẩn đường ruột [59].
- Năm 2009, Pasteran và cộng sự đề nghị thử nghiệm tính nhạy dựa vào APB (3-aminophenylboronic acid) để phát hiện carbapenemase lớp A ở các vi khuẩn đường ruột Enterobacteriaceae [49].
- Ngoài ra, những nghiên cứu sự xuất hiện của gen blaKPC và các biến thế mới của nó được thực hiện trên nhiều quốc gia, điển hình như New York [17, 18, 38, 69], Isarel [37],…
TỔNG QUAN 1.4.2 Trong nước
Tại Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên cứu về tình hình đề kháng kháng sinh trong các bệnh viện nhưng hầu hết các nghiên cứu này chỉ dừng lại ở mức độ đánh giá các chủng gây nhiễm khuẩn bệnh viện do vi khuẩn Gram âm hoặc đánh giá mức độ kháng thuốc của các chủng này qua việc xác định nồng độ ức chế
tối thiểu MIC bằng E-test, xác định tỷ lệ ESBL đối với Klebsiella mà chưa xác định
đến mức phân tử dẫn đến tính kháng của các chủng này.
Các dữ liệu đã công bố cho thấy tình hình đề kháng carbapenem ở K.
pneumoniae tại một số bệnh viện có sự gia tăng theo thời gian. Theo nghiên cứu từ
chương trình giám sát tính kháng thuốc ASTS tại Hội nghị tổng kết tháng 1 năm
2005 thì tỷ lệ đề kháng chung của K. pneumoniae đối với carbapenem (imipenem)
là 0,1%. Cũng trong năm này, ở Bệnh viện Thống Nhất, tỷ lệ đề kháng của vi khuẩn này với imipenem lên đến 1,5% [9].
Một nghiên cứu tương tự trong năm 2005 tại Bệnh viện Nhi Đồng 1 cho thấy
K. pneumoniae là tác nhân gây nhiễm khuẩn bệnh viện đứng hàng thứ 2 sau E.coli
và được quan tâm nghiên cứu nhiều do đặc tính kháng kháng sinh của chúng và khả năng đề kháng chéo rất cao trong trường hợp sử dụng nhiều loại kháng sinh. Đặc tính này có được là do vi khuẩn có men ESBL kháng được với các cephalosporin thế hệ thứ 3, 4 với tỷ lệ từ 50 – 70%. Điểm đáng chú ý là tỷ lệ kháng imipenem của
các chủng trong nghiên cứu này lên đến 10% [6].
Nhóm nghiên cứu tại tại Bệnh viện Nhiệt Đới cho thấy từ năm 2000 đến năm 2006 trong khi các chủng vi khuẩn phân lập từ nhiễm trùng ngoài cộng đồng còn nhạy cảm với một số kháng sinh thông dụng thì các chủng phân lập tại bệnh
viện đã có một tỉ lệ kháng thuốc khá cao, chủ yếu bao gồm Pseudomonas,
Klebsiella và Acinetobacter. Đáng lo ngại là tỉ lệ kháng với imipenem đang gia tăng
nhanh đáng kể và trở thành thách thức lớn trong việc lựa chọn kháng sinh điều trị nhiễm trùng bệnh viện [5].
TỔNG QUAN Tại Bệnh Viện Trưng Vương, Bác sĩ Bùi Nghĩa Thịnh và cộng sự đã thực
hiện nghiên cứu từ tháng 1 đến tháng 6 năm 2010 cho thấy các kháng sinh mạnh là
imipenem/cilastatin và meropenem có tỷ lệ kháng bởi K. pneumoniae lần lượt là
5,6% và 4,3% [7].
Trong những nghiên cứu tương tự ở một số bệnh viện khác, tỷ lệ K.
pneumoniae kháng với carbapenem là rất thấp hoặc chưa phát hiện đựơc chủng
kháng. Trong nghiên cứu của Bác sĩ Trần Thị Ngọc Anh tại Bệnh Viện Nhi Đồng 2
năm 2007 thì so với E. coli, K. pneumoniae kháng đa kháng sinh ở mức cao hơn
nhưng kháng rất thấp với imipenem với tỷ lệ là 0,7% [1]. Còn tại Bệnh viện Trung
ương Huế chưa phát hiện thấy chủng này kháng với carbapenem [8].
Các nghiên cứu này cho kết quả phù hợp với nghiên cứu đa trung tâm do Bác sĩ Phạm Hùng Vân và nhóm MIDAS thực hiện trên 16 bệnh viện tại Việt Nam cho
thấy K. pneumoniae một khi đã tiết đựơc ESBL thì không chỉ đề kháng với
penicillin, cephalosporin thế hệ 1, 2, 3, 4, monobactam mà còn có tỷ lệ kháng cao đối với aminoglycoside và fluoroquinolone. Phân tích cho thấy vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriaceae vẫn còn nhạy cảm cao với imipenem và meropenem. Có 2,5%
Enterobacter sp. kháng được imipenem nhưng vẫn còn nhạy hoàn toàn với
meropenem. Đối với K. pneumoniae, 3,2% kháng imipenem và 1,2% kháng
meropenem. Kết quả còn cho thấy MIC90 (nồng độ ức chế tối thiểu ức chế 90% các
chủng vi khuẩn thử nghiệm) của imipenem và meropenem trên K. pneumoniae là
1,5 µg/ml và 0,25 µg/ml. Mặc dù tỷ lệ kháng đựơc carbapenem ghi nhận là thấp nhưng cần phải đựơc lưu tâm làm rõ vì nếu cơ chế của đề kháng là do vi khuẩn tiết được men carbapenemase thì nguy cơ lan truyền tính kháng thuốc sẽ rất cao vì gen mã hóa cho tính đề kháng có thể nằm trên plasmid và có thể lan truyền được [11].
Như vậy nguy cơ để Enterobacteriaceae trở thành siêu vi khuẩn kháng thuốc
là hiện thực, nhất là khi K. pneumoniae tiết men KPC phổ biến và lan rộng. Chính
vì vậy sự giám sát các vi khuẩn sở hữu các khả năng này là điều nhất thiết phải đặt ra cho các phòng thí nghiệm lâm sàng hiện nay [11].[29]
TỔNG QUAN
[11] [5] [4] [6] [10] [1] [2] [3] [9] [7, 8] [8]
TỔNG QUAN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. aaAnh (2008), "Sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn gây bệnh thường gặp tại Bệnh Viện Nhi Đồng 2 năm 2007", tạp chí Y Học Thành Phố Hồ Chí Minh, tập 12(phụ bản số 4), trang 183 – 191. .
2. aaDiệp (2009).
3. aaNga (2008), "bv thong nhat".
4. AaNguyễnTháiBình, "Nhiễm trùng cơ hội do Enterobacteriaceae", Tài liệu giảng dạy Đại học Y dược thành phố Hồ Chí Minh.
5. AaNguyễnThanhBảo. 6. AaPhạmHùngVân.
7. aaPhú (20089), "bệnh viện hoàn mỹ". 8. aaThi, "benh vien nhi trung uong". 9. aathịnh, hồi súc cấp cứu trung uong.
10. aaTuấnBảo, "benh vien trung uong Hue".
11. aatuyếncươnghương (2005), "benh vien thong nhat".
12. Akpaka, P.E., et al. (2009), "Emergence of KPC Producing Pseudomonas aeruginosa in Trinidad & Tobago", Journal of clinical microbiology, JCM. 00362-09v1.
13. Ambretti, S., et al. (2010), "A carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae isolate harboring KPC-1 from Italy", New Microbiologica, 33(3), 281-282.
14. Bialek, S., et al. (2010), "Membrane Efflux and Influx Modulate both Multidrug Resistance and Virulence of Klebsiella
pneumoniae in a Caenorhabditis elegans Model", Antimicrobial agents and chemotherapy, 54(10), 4373.
15. Birnbaum, J., et al. (1985), "Carbapenems, a new class of beta-lactam antibiotics: Discovery and development of
imipenem/cilastatin", The American journal of medicine, 78(6), 3-21.
16. Bradford, P.A., et al. (2004), "Emergence of carbapenem-resistant Klebsiella species possessing the class A carbapenem-
hydrolyzing KPC-2 and inhibitor-resistant TEM-30 -lactamases in New York City", Clinical infectious diseases, 39(1), 55.
17. Bratu, S., et al. (2005), "Rapid spread of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae in New York City: a new threat to our
antibiotic armamentarium", Archives of internal medicine, 165(12), 1430.
18. Bratu, S., et al. (2005), "Emergence of KPC-possessing Klebsiella pneumoniae in Brooklyn, New York: epidemiology and
recommendations for detection", Antimicrobial agents and chemotherapy, 49(7), 3018.
19. Bratu, S., D. Landman, M. Alam, E. Tolentino, and J. Quale (2005), "Detection of KPC carbapenem-hydrolyzing enzymes in
Enterobacter spp. from Brooklyn, New York", Antimicrob. Agents Chemother, 49, 776–778.
20. Bratu, S., P. Tolaney, U. Karumudi, J. Quale, M. Mooty, S. Nichani, and D. and Landman (2005), "Carbapenemase- producing Klebsiella pneumoniae in Brooklyn, N.Y.: molecular epidemiology and in vitro activity of polymyxin B and other
agents", J. Antimicrob. Chemother, 56, 128–132.
21. Chen, L., et al. (2011), "Multiplex Real-Time PCR Assay for Detection and Classification of Klebsiella pneumoniae
Carbapenemase Gene (blaKPC) Variants", Journal of clinical microbiology, 49(2), 579.
22. Cole, J.M., et al. (2009), "Development and evaluation of a real-time PCR assay for detection of Klebsiella pneumoniae
carbapenemase genes", Journal of clinical microbiology, 47(2), 322.
23. Cuzon, G., et al. (2008), "Plasmid-Mediated Carbapenem-Hydrolyzing {beta}-Lactamase KPC-2 in Klebsiella pneumoniae