Khả năng kháng thuốc của vi khuẩn có ựược do các biến ựổi ở hệ gen của chúng, ựó là sự gia tăng tần số gen kháng thuốc gây ra, do chọn lọc rồi truyền theo chiều dọc (vertical transfer) từ bố mẹ truyền cho con cái. Trong thực tế sự nảy sinh khả năng kháng thuốc của vi khuẩn chủ yếu lại do khả năng truyền các gen kháng thuốc theo chiều ngang (horizontal transfer) giữa các vi khuẩn với nhau trong cùng 1 thế hệ, hoặc giữa các loài vi khuẩn của các họ khác nhau.
Giữa các vi khuẩn khác nhau, gen kháng thuốc có thể ựược trao ựổi qua 3 cách:
- Tải nạp (transduction): là quá trình DNA ựược thực khuẩn thể (phage) sát nhập và chuyển cho một vi khuẩn khác
- Biến ựổi hay còn gọi là chuyển dạng (transformation): là quá trình một ựoạn DNA trần (có nguồn gốc từ 1 tế bào vi khuẩn chết) ựi vào một tế bào vi khuẩn và gắn vào các yếu tố di truyền của vi khuẩn ựó nhờ tương ựồng nhiễm sắc thể (crossover)
- Tiếp hợp (conjugation): là quá trình tế bào vi khuẩn cho (donor) tổng hợp yếu tố giới tắnh (sex pili) và gắn vào tế bào vi khuẩn nhận (recipient). Từ cầu nối này, một bản sao (copy) gen kháng thuốc nằm trên plasmid ựược chuyển cho vi khuẩn nhận. Trong quá trình tải nạp, vi khuẩn cần có ựiểm tiếp nhận phù hợp với phage trên bề mặt của chúng. Trong tiến trình biến ựổi, DNA phải chèn vào bộ gen nhờ tương ựồng về di truyền. Như vậy, với cả hai tiến trình này, vi khuẩn phải tương ựồng về di truyền ựể sự tái tổ hợp có thể xảy ra. Dạng trao ựổi này chỉ có thể xảy ra ở các loài vi khuẩn có mối liên hệ về di truyền.
1.5.3. Khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli
Hiện tượng kháng kháng sinh của vi khuẩn ựã ựược các nhà nghiên cứu trong nước ựề cập ựến từ khá lâu. Nguyên nhân của hiện tượng này là việc sử dụng kháng sinh bừa bãi, kết hợp nhiều loại kháng sinh cùng một lúc với
mong muốn ựiều trị bệnh hiệu quả hơn, nhưng cũng chắnh ựiều này ựã gây nên hiện tượng ỘnhờnỢ thuốc. Thêm vào ựó là việc sử dụng kháng sinh một cách không kiểm soát ựể bổ sung trong thức ăn gia súc, gia cầm như những chất kắch thắch tăng trọng.
Tỉ lệ ựề kháng với kháng sinh của E. coli ngày càng tăng và càng có tắnh ựa kháng với nhiều loại kháng sinh, ựặc biệt là với những kháng sinh thường xử dụng hiện nay thuộc họ Beta lactam, Cephalosporin và các Quinolone thế hệ mới. E. coli là vi khuẩn gây bệnh rất thường gặp, xử dụng kháng sinh ựã ựiều trị thành công bệnh nhiễm trùng, ựồng thời cũng tạo nên một áp lực ựể tồn tại ựối với vi khuẩn, ựưa ựến các chủng vi khuẩn kháng và ựa kháng thuốc. Hơn nữa các chủng vi khuẩn không gây bệnh như E. coli thường trú trong ruột có chứa các gen ựề kháng kháng sinh có thể truyền các gene này cho các vi khuẩn gây bệnh khác rất nguy hiểm.
Yếu tố quy ựịnh khả năng kháng kháng sinh của E. coli nằm trong plasmid. Các plasmid nằm trong tế bào vi khuẩn thuộc họ vi khuẩn ựường ruột nói chung và E. coli nói riêng có khả năng tồn tại, nhân lên và chuyển giao giữa các chủng vi khuẩn. Do vậy nó có vai trò hết sức quan trọng trong việc gieo rắc tắnh kháng thuốc. Sử dụng một thuốc hoá học trị liệu nào ựiều trị
E. coli trong một thời gian dài dẫn ựến khả năng kháng không chỉ thuốc ựó mà còn kháng cả thuốc khác nữa. Phạm Khắc Hiếu (1998) cho biết 5% số chủng E. coli kháng lại 7 loại kháng sinh, 25% kháng lại 4 loại ựồng thời tác giả cũng ựã chứng minh khả năng truyền tắnh kháng kháng sinh của E. coli
cho nhiều loại vi khuẩn khác.
Phạm Khắc Hiếu và cs (1995) trong 20 năm từ 1975 Ờ 1995 ựã cho thấy các chủng E. coli kháng thuốc tăng lên nhanh. Với Chloramphenicol, từ 0% năm 1975 lên 34% năm 1985 và năm 1995 ựã là 62.84%. Streptomycin từ 40% năm 1975 lên 52% năm 1985, năm 1995 là 77.05%.
Hồ Chắ Minh, Tiền Giang và Bà Rịa - Vũng Tàu cho thấy vi khuẩn E. coli ựã có 100% kháng Erythromycin; 93,35% kháng với Tetracycllin; 91,61% kháng với Streptomycin; 77,42% kháng Lincomycin; 72,26% kháng Ampicillin, 70,79% kháng Bactrim; 65,16% kháng Amoxicillin; 63,87% kháng Kanamycin; 29,68% kháng Colistin; 21,94% kháng Gentamycin và 17,42% kháng Norfoxacin.
Năm 2004, Tô Liên Thu nghiên cứu tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn Salmonella và E. coli phân lập ựược từ thịt lợn và thịt gà tại vùng ựồng bằng Bắc bộ cho kết quả các chủng Salmonella và E. coli phân lập ựược từ thịt gà kháng lại các loại kháng sinh thông thường như Streptomycin, Ampicillin, Tetracyclin, Chloramphenicol với tỷ lệ cao.
Nghiên cứu của Nguyễn Thị Nguyệt và cs (2005) về tắnh kháng kháng sinh của vi khuẩn E. coli cho thấy có 90,5% số chủng kháng Amoxicilline 86,4% số chủng kháng Ciprofloxacin và 85% số chủng kháng các loại kháng sinh Ticarcillin, Trimethoprime-sulfamethoxazole và Norfloxacine. Vi khuẩn
Salmonella có tỷ lệ kháng thuốc thấp hơn vi khuẩn E. coli nhưng tỷ lệ kháng với 6 loại kháng sinh cúng khá cao: Tetracycline và Nalidixique (82,4%), Amoxicillin (76,5%), Sulfonamide (64,7%), Cloramphenicol (58,8%) và Cotrimoxazole/Bactrim (52.9%). Trong nghiên cứu này không phát hiện vi khuẩn Salmonella kháng với Cefotaxime và Ciprofloxacin.