1.3.1. Đặc điểm chung
Acinetobacter được mô tả lần đầu tiên năm 1911, như là một Micrococcus calcoaeticus aceticu và ngay sau đó vi khuẩn này đã được đặt nhiều tên khác nhau. Năm 1986, Bouvet đã phát hiện ra một chi mới và đặt tên Acinetobacter. Grimont đã sử dụng nhiều kỹ thuật sinh học phân tử giúp phân loại các loài trong chi
Acinetobacter. Cho đến nay, các nhà khoa học đã tìm ra 33 loài Acinetobacter khác nhau, trong đó 17 loài đã được đặt tên và 14 loài chưa được đặt tên. Loài Genospecies 1 có tên là A. calcoacetis, Genospecies 2 có tên là A. baumannii,
Genospecies 3 và Genospecies 13TU rất giống nhau về về các đặc điểm sinh học do vậy được xếp vào nhóm tên là A.calcoacetis – A. baumannii complex rất khó phân biệt trong định danh thông thường [31], [136].
A. baumannii là một trong các chủng Acinetobacter spp. có cấu trúc củamột cầu trực khuẩn Gram âm, có nguồn gốc từ trong thiên nhiên như trong đất, nước, thực phẩm. Ngày nay, người ta đã phát hiện chúng như là một tác nhân thường trú trong bệnh viện và có khả năng phát tán và lây lan thành các vụ dịch, đặc biệt ở là ở khoa HSTC, trên những BN nặng, nằm điều trị kéo dài, có thực hiện các thủ thuật xâm lấn giúp chẩn đoán và điều trị bệnh và việc sử dụng nhiều loại kháng sinh kéo dài trong điều trị. Trước kia, người ta thường cho rằng độc lực của A. baumannii
thấp và thường từ nhiễm khuẩn cộng đồng, nên không nặng và còn nhậy cảm với nhiều loại kháng sinh điều trị thông thường. Song, ngày nay, một khi nó trở thành vi khuẩn thường trú trong môi trường bệnh viện và xâm nhập vào cơ thể người bệnh hoặc nhân viên y tế, chúng trở sẽ nên có độc lực cao, và kháng với hầu hết với các
loại KS điều trị như nhóm β-lactam (cephalosporin, carbapenem), nhóm Fluoquinolone (Ciprofloxacin), nhóm Aminoglycoside (amikacin) và nhóm Polymycin (colistin). Sự đa kháng thuốc này có được là nhờ vào cơ chế đề kháng KS rất phong phú của vi khuẩn này. Đặc biệt với khả năng tồn tại lâu trong môi trường bệnh viện và trên nhân viên y tế, người lành mang trùng, nên chúng có thể tích lũy sự kháng thuốc và phát tán tính kháng KS của chúng cho trong cùng một loài hoặc khác loài qua nhiều con đường khác nhau, nguy hiểm nhất là qua plasmid [31], [61], [116], [136].
A. baumannii là vi khuẩn hiếu khí tuyệt đối và dễ mọc trên các môi trường thông thường ở nhiệt độ 20 – 300C, nhiệt độ tối ưu là 350C. Một số loài có thể mọc được ở nhiệt độ 410C- 440C. Vi khuẩn mọc dễ dàng trên môi trường thạch máu thỏ, cừu và không gây tan máu trên môi trường thạch máu. Khuẩn lạc nhẵn, màu xám trắng đôi khi hơi nhầy đường kính khoảng từ 1,5 - 3 mm. Các tính chất sinh hóa dùng để xác định là: có khả năng tạo catalase, không có khả năng tạo oxidase, indole và nitrate [18], [31], [136].
1.3.2. Đặc điểm sinh học của A. baumannii
A. baumannii có tính chất sinh học thay đổi tùy theo điều kiện và môi trường sống, chính tính chất này giúp vi khuẩn có thể tồn tại lâu trong môi trường, dụng cụ dùng chăm sóc và điều trị BN của bệnh viện, đặc biệt là khả năng kháng với hầu hết các loại KS thông thường và cả với KS điều trị đặc hiệu cho vi khuẩn này như là nhóm KS carbapenem là nhờ vào những đặc tính sinh học như sau [106], [83]:
Khả năng tạo màng sinh học (Biofilm)
A.baumanii có khả năng tạo thành các biofilm trên bề mặt dụng cụ nhựa và thuỷ tinh, giúp chúng tồn tại lâu và phát tán trong môi trường bệnh viện. Biofilm bản chất là một chất sinh học có khả năng tạo thành các màng sinh học bám dính trên những dụng cụ, vật dụng được đặt trong cơ thể, mạch máu của BN, những bề mặt cứng cũng như ẩm ướt của môi trường, những màng sinh học có khả năng bao
bọc các vi khuẩn lại, làm cho chúng tránh khỏi sự tiêu diệt của các đại thực bào, kháng sinh, chất sát khuẩn và do vậy, chúng sẽ trở thành nguồn nhiễm tiềm tàng trong nhiều vụ dịch ở các bệnh viện [23], [31], [119].
Cấu tạo màng ngoài Lipopolysaccharid
Cũng giống như các vi khuẩn Gram âm gây bệnh khác, A. baumannii có thành phần cấu tạo màng ngoài là lipopolysaccharide (LPS), hay còn gọi là kháng nguyên O, đây là yếu tố độc lực chính của vi khuẩn Acinetobacter spp. nói chung và
A. baumannii nói riêng, với đặc tính polysaccharide của vỏ vi khuẩn được cấu tạo bởi L-rhamnose, D-Glucuronic, D-mannose giúp cho màng tế bào vi khuẩn này trở nên ưa nước, và từ đó vi khuẩn dễ dàng bám vào tế bào biểu mô ở các cơ quan người thông qua vỏ và receptor của vi khuẩn. Ngoài ra LPS của A. baumannii còn giúp tế bào có nhân thật sự giải phóng các chất trung gian hóa học như là các cytokine là một hóa chất trung gian gây ra rất nhiều các biến đổi trong cơ chế sinh bệnh gây NKH của A. baumannii [109], [31], [38].
Vai trò của Siderophores
Liên quan đến độc tính của Acinetobacter là sự tổng hợp siderophores, một phân tử có trọng lượng phân tử thấp, có khả năng chuyển đổi trùng hợp sắt từ sự oxy-hydroxit, thành sắt hòa tan giúp cho vi khuẩn phát triển trong điều kiện thiếu sắt. Khả năng gây bệnh trong điều kiện thiếu sắt được tìm thấy trong tất cả các chủng A. baumannii phân lập trên lâm sàng [119].
Các porin trên bề mặt và ty thể của tế bào
Trên bề mặt thành tế bào và ty thể của A.baumannii, một protein được tìm thấy gọi là porin. Các porin đóng vai trò quan trọng giúp bảo vệ sự toàn vẹn cấu trúc tế bào của vi khuẩn, và có khả năng liên hợp với vi khuẩn, gắn kết với kháng sinh, và sự hình thành các lỗ (kênh porin) trên màng tế bào vi khuẩn cho phép sự xâm nhập của các phân tử nhỏ như đường, axít amin, ion và KS đi qua. Khi phân tích nhóm protein màng tế bào bên ngoài (Outer Membrand Protein) của A. baumannii bằng phương pháp điện di gel SDS-polyacrylamide tìm thấy porin 38
kDa, giúp vi khuẩn thiết lập sự bám dính, đẩy thuốc KS ra khỏi VK và tiết ra những chất độc thấm sâu vào trong mô gây hủy hoại tế bào và cơ thể ký chủ và từ đó gây nhiễm khuẩn toàn thân nặng và đó cũng chính là cơ chế gây kháng thuốc nội tại [31]. Trong những trường hợp kháng thuốc được tìm thấy, khi quan sát trên màng tế bào của A.baumanniii kháng với carbapenem, cho thấy, có 3 porin bị mất.
Một trong các cơ chế kháng thuốc ấn tượng khác của A. baumannii là bơm đẩy KS ra khỏi màng vi khuẩn. Bơm đẩy này, giúp vi khuẩn chủ động loại bỏ KS ngay từ khi chúng mới có tiếp xúc với màng ngoài tế bào của vi khuẩn, ngăn ngừa sự tiếp xúc và xâm nhập của KS vào trong vi khuẩn.
Tác động kháng thuốc của A. Baumannii bởi cơ chế bơm đẩy kháng sinh ra ngoài kết hợp với cơ chế kháng qua đột biến mất kênh porin làm cho khả năng kháng thuốc của A. baumannii trở nên mạnh mẽ. Nếu đặt tất cả cơ chế đề kháng chung với nhau trên A.baumannii, cộng với hiện tượng đột biến điểm của hai gen gyrA và parC (gen kháng với KS nhóm Fluoquinolon) thì A. baumannii trở thành một vi khuẩn có khả năng kháng với tất cả các loại KS để điều trị nó, và khi ấy nó thực sự là một cơn ác mộng, một thách thức đối với nhà lâm sàng [109], [38], [90].
Cơ quan cảm ứng (Quorum Sensing)
Sau cùng, khả năng cảm nhận các tín hiệu của vi khuẩn kế bên (giao tiếp của vi khuẩn), các tín hiệu này có thể kích hoạt các gen kháng kháng sinh của các vi khuẩn. Đây là một trong những cơ chế đề kháng được phổ biến rộng rãi ở các VK Gram âm, được tìm thấy trên A.baumannii, có 4 yếu tố cảm ứng tín hiệu mức độ phân tử có khả năng kích hoạt các hoạt tính sinh học N-acylhomoserine-lacton. Quorum cảm ứng đóng vai trò điều hòa việc tạo biofilm, giúp A. baumannii tồn tại trong nhiều loại môi trường khác nhau, thu nhận và tích lũy yếu tố kháng thuốc, có thể nói đây là một cơ quan có vai trò như một trung tâm tự động cảm ứng của nhiều yếu tố độc lực được tìm thấy trong A. baumannii [119].
1.3.3. Nguồn lây và đường lây Nguồn lây
Với những tính chất sinh học rất đặc biệt của Acinetobacter nói chung và A. baumannii nói riêng như trên, cho thấy, A. baumannii có thể sống trong nhiều môi trường và điều kiện khác nhau của tự nhiên và môi trường BV. Nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy,khả năng sống sót của các chủng Acinetobacter khác nhau thì không giống nhau, trong đó A. baumannii là một chủng có thể tồn tại nhiều năm trong cả môi trường khô ráo lẫn môi trường ẩm ướt của bệnh viện, và đặc biệt vi khuẩn này có thể cư trú trên da người khỏe mạnh làm cho họ trở thành người lành mang trùng, những người này có thể là bệnh nhân, nhân viên y tế, người khỏe mạnh và kể cả một số ký sinh trùng như chấy, rận cũng có thể là nguồn chứa vi khuẩn này, do vậy nguy cơ lây nhiễm tiềm tàng là rất cao [31], [79].
A. baumannii khi xâm nhập và cư trú trên bệnh nhân hoặc môi trường chúng tiết ra các biofilm (bản chất là một một chất sinh học có khả năng bám dính và tiết ra những chất nhầy) giúp vi khuẩn bám dính vào bề mặt môi trường, các dụng cụ mà các vi khuẩn khác không có hoặc có nhưng không mãnh liệt bằng, giúp chúng có khả năng kháng lại với sức đề kháng của cơ thể (là các đại thực bào) và các thuốc KS, thuốc sát khuẩn. Từ những đặc tính trên, giúp chúng có thể sống, tồn tại
lâu dài và trở thành một VK có nhiều khả năng gây bệnh khác nhau và đặc biệt là phát tán khả năng kháng KS cho VK trong cùng loài hoặc khác loài qua Plasmid, làm khó khăn cho vấn đề kiểm soát và phòng ngừa lây nhiễm chúng trong cộng đồng và bệnh viện [23], [38], [79].
Đường lây nhiễm của A. baumannii trong nhiễm khuẩn huyết
Lây qua đường tiếp xúc: đây là con đường lây nhiễm chính. Bệnh nhân có thể tiếp xúc trực tiếp với các nguồn nhiễm như với bệnh nhân, NVYT bị nhiễm, hoặc gián tiếp qua những dụng cụ chăm sóc, các bề mặt môi trường bị nhiễm vi khuẩn này và đặc biệt là các dụng cụ xâm lấn vào cơ thể BN và từ đó đi vào trong dòng máu như các catheter mạch máu, ống nội khí quản, dây máy thở, ống thông tiểu và các dụng cụ nhân tạo trong phẫu thuật cấy ghép [26]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lây qua đường giọt bắn: trước đây người ta không cho rằng A. baumanniii có thể lây qua đường giọt bắn hoặc không khí, nhưng hiện nay nhiều tác giả nghiên cứu về vi khuẩn này đã cho rằng vi khuẩn này có thể lây qua con đường này, điều này giúp lý giải cho khả năng lan tràn của vi khuẩn này trong môi trường bệnh viện. Cũng đã có những nghiên cứu khác cho thấy, có một sự liên quan chặt chẽ giữa viêm phổi trên những BN có thông khí hỗ trợ do A. baumannii với các trường hợp nhiễm khuẩn huyết do A. baumannii trên cùng một bệnh nhân hoặc trong các vụ dịch ở các bệnh viện tại nhiều quốc gia trên thế giới [26].
1.4. Nghiên cứu về đặc điểm kháng kháng kháng sinh của A. baumannii
1.4.1. Dịch tễ học kháng kháng sinh của A. baumannii
Sự đề kháng KS của A. baumannii gia tăng theo thời gian và hiện nay nó trở thành một nỗi lo lắng cho các nhà điều trị khi mà vi khuẩn này trở thành tác nhân của nhiều vụ dịch xảy ra không chỉ ở khoa HSTC, mà có thể ở nhiều khoa lâm sàng khác, trên nhiều loại đối tượng bệnh nhân trong các bệnh viện ở nhiều quốc gia trên thế giới [40], [84], [123]. Một nghiên cứu tại Châu Âu, của Siefert
và CS., năm 1995. Tại Đức, ở quy mô nhiều BV, cho thấy, có 87 đợt NKH do A. baumannii trên 79 NB, trong đó 91% BN nằm tại khoa HSTC, 99% có đặt catheter trong lòng mạch, 70% có thở máy và 47% có phẫu thuật [124]. Nghiên cứu khác của Sisrack và CS. năm 2012, trên 93.215 bệnh phẩm máu cho thấy, có 6,8% dương tính với Acinetobacter spp. và kháng với tất cả các loại KS dao động từ 45 - 70%, riêng với nhóm kháng sinh carbarpenem, mức độ kháng dao động từ 0 - 52,8% [129]. NKH do A. baumannii có thể gặp ở mọi đối tượng song đối tượng sơ sinh và người già luôn là đối tượng làm gia tăng nguy cơ mắc [104], [112].
Ở khu vực Châu Á, tình trạng NKH do A. baumannii cũng đã được báo cáo tại một số nước như Ấn độ, Thái Lan, Trung Quốc, Hàn Quốc, Singapore dao động từ 10 -30% và tình trạng kháng với tất cả kháng sinh gia tăng từ 50% lên tới trên 70%, nhất là nhóm carbapenem có sự gia tăng đáng báo động [27], [49], [83]. Nghiên cứu NHK do A. baumannii ở đối tượng trẻ em còn chưa nhiều, một NC của Mishra và CS. năm 1998, tại Ấn Độ, trên trẻ sơ sinh, cho thấy, tỷ lệ NKH ở trẻ sơ sinh 11,1/1000 trẻ sơ sinh, và 55% gặp ở trẻ có cân nặng dưới 2.500 gram [104].
Đáng quan tâm hơn là tình trạng tử vong của nhiễm khuẩn huyết do A. baumannii cao hơn là do những tác nhân gây bệnh khác, dao động từ 29 – 63%. Nghiên cứu của Robenshtok và CS. năm 2006, khi so sánh các ca nhiễm khuẩn huyết do A. baumannii và Klebsiella pneumonia, cho thấy, nhiễm khuẩn huyết nặng và tử vong ở A. baumannii cao hơn ở ngày thứ 30 là 61% so với 38,8% ở
Klebshiella pneumonia (với RR=3,61, KTC 95%: 1,55 – 8,39, p=0,001) [122] . Ở Việt Nam, cũng như nhiều NC trên thế giới, tỷ lệ NKH do A. baumannii
cũng thay đổi tùy theo bệnh viện, khoa điều trị và đối tượng bệnh nhân . Nghiên cứu của Đoàn Mai Phương và CS. năm 2010. thực hiện tại khoa HSTC bệnh viện Bạch Mai tỷ lệ mắc là 18,6, trong đó mức độ kháng KS là khá cao: kháng 100 với ceftazidine, ciprofloxacin, aminoglycozid [12]. NC của Trần Xuân Chương và CS.,
năm 2011, ở Bệnh viện Trung ương Huế, cấy máu dương tính A. baumannii chiếm 19 và kháng với imipenem là 45% [4]. NC của Võ Cộng Đồng và CS. năm 2006, Bệnh viện Nhi Đồng 2, cho thấy, nhiễm khuẩn huyết do Acinetobacter sp. đứng hàng thứ 2 với tỷ lệ 11,6% [15].
Ở Việt Nam, có không nhiều NC đầy đủ của các nhà lâm sàng và vi sinh về
Acinetobacter spp., nhất là các nghiên cứu về nhiễm khuẩn huyết do A. baumannii ở góc độ lâm sàng, dịch tễ học và sự đề kháng kháng sinh, để có thể phác thảo bức tranh chung về sự phân bố A. baumannii, mức độ kháng kháng sinh (bao gồm MIC), đặc biệt là sự đề kháng với nhóm carbapenem, một kháng sinh dùng cho điều trị đặc hiệu các trường hợp nhiễm khuẩn do A.baumannii. Vì vậy, việc nghiên cứu sâu về lâm sàng và vi sinh học vi khuẩn này sẽ góp phần giúp cho các nhà y khoa, bao gồm các nhà lâm sàng, dịch tễ học, vi sinh học, KSNK và quản lý có một chiến lược tiếp cận điều trị và phòng ngừa hiệu quả, giúp cứu sống nhiều bệnh nhân , ngăn chặn sự phát tán gen kháng KS và giảm chi phí điều trị cho bệnh nhân ở mọi cấp độ bệnh viện, vùng và quốc gia.
1.4.2. Cơ chế đề kháng kháng sinh của A. baumannii
Cũng như các vi khuẩn gây bệnh khác, A. baumannii có khả năng kháng với nhiều loại kháng sinh khác nhau, trong đó nó có thể đề kháng với chính KS dùng để điều trị đặc hiệu cho vi khuẩn này. Sự đề kháng KS của vi khuẩn này cũng khác nhau theo loài, địa phương. A. baumannii với đặc tính là loài có khả năng tích lũy nhiều gen kháng kháng sinh dẫn đến sự phát triển của các chủng đa kháng. Có bốn cơ chế thường gặp gây hiện tượng đa kháng thuốc ở A. baumannii được nói đến nhiều nhất là: (i) Thay đổi vị trí đích tác động (thay đổi đích PBP) (ii) Đột biến mất kênh porin không cho kháng sinh qua màng vào bên trong vi khuẩn, (iii) Bất hoạt kháng sinh qua các bơm đẩy kháng sinh ra ngoài và (iv) tiết enzyme để phá hủy kháng sinh [86], [133], [135].
Ngày nay, với những tiến bộ trong nghiên cứu vi sinh học, người ta đã phát hiện, sự kháng thuốc của A. baumannii trên lâm sàng thông qua việc vi khuẩn này
sản xuất ra các men ß-lactamase có khả năng kháng với các nhóm KS họ ß-lactam,