khảo sát mức độ đề kháng kháng sinh của vi khuẩn staphylococcus aureus phân lập tại bệnh viện nhi đồng 1 từ 042018 đến 032019

Ở Việt Nam, tuy có nhiều nghiên cứu tỷ lệ MRSA đa đề kháng kháng sinh nhưng diễn biến của nhiễm trùng do vi khuẩn Staphylococcus aureus thay đổi theo thời gian, theo từng bệnh viện khác

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên đề tài :

“KHẢO SÁT MỨC ĐỘ ĐỀ KHÁNG KHÁNG SINH CỦA VI KHUẨN STAPHYLOCOCCUS AUREUS PHÂN LẬP TẠI BỆNH

MSSV: 1553010090 KHÓA: 2015-2019

Tp Hồ Chí Minh, Tháng 05 năm 2019

LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành đề tài này, lời đầu tiên em xin gửi lời cám ơn đến quý thầy, cô trong khoa Công Nghệ Sinh Học trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh và quý thầy, cô chuyên ngành Y Dược đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cơ bản, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua để làm cơ sở giúp em hoàn thành tốt đề tài khóa luận này Em xin cám ơn cô Dương Nhật Linh và thầy Nguyễn Văn Minh đã tận tình dạy bảo và hướng dẫn em trong suốt thời gian em học ở trường đến khi hoàn thành khóa luận để tốt nghiệp

Đặc biệt, em xin cảm ơn ThS BS Lê Quốc Thịnh đã hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian em làm thực tập cũng như khóa luận tốt nghiệp Em xin cám ơn các anh chị trong khoa Xét nghiệm Vi sinh tại Bệnh viện Nhi Đồng 1 đã hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ em khi em đang làm khóa luận Bên cạnh đó, mình gửi lời cảm ơn đến các bạn đã đồng hành cùng mình làm khóa luận, luôn luôn động viên giúp đỡ mình để mình hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp

Cuối cùng con xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Cha Mẹ đã nuôi dưỡng dạy bảo con và cảm ơn gia đình luôn là động lực để con phấn đấu và cố gắng, tạo mọi điều kiện tốt nhất để con hoàn thành việc học của mình

Hoàn thành đề tài thực tập cùng với những kỉ niệm đẹp và em đã học hỏi thêm được nhiều kinh nghiệm cũng như áp dụng những kiến thức đã học trong đề tài này

Em xin gửi lời chúc sức khỏe đến tất cả các thầy, các cô đáng kính trong Khoa Công Nghệ Sinh Học Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh và ThS BS Lê Quốc Thịnh cùng các anh chị trong khoa Xét nghiệm Vi sinh ngày càng gặt hái được nhiều thành công trong cuộc sống cũng như trong công việc

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Lê Thị Trúc Linh

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CFU: Clony Forming Unit ( Đơn vị tạo khúm đối với các vi khuẩn sống) R: Resistant (Đề kháng)

S: Susceptible (Nhạy cảm) I: Intermediate (Trung gian) N: Số lượng vi khuẩn

NKNK: Nhiễm khuẩn ngoại khoa NKBV: Nhiễm khuẩn bệnh viện

Môi trường

BA: Blood Agar

MC: MacConkey Agar CA: Chocolate Agar

Kháng sinh

AMP: Ampicillin CHL: Chloramphenicol CAZ: Ceftazidime CIP: Ciprofloxacin FEP: Cefepime CRO: Cefriaxona CTX: Cefotaxime CXM: Cefuroxime ERY: Erythromycin ETP: Ertapeneme FOX: Cefoxitin GEN: Gentamycin

IPM: Imipenem MEM: Meropenem NIT: Nitrofurantoin NOR: Norfloxacin OXA: Oxacillin COL: Colistin PEN: Penicillin RIF: Rifampicin TCC: Ticarcillin SXT: Cotrimoxazone VAN: Vancomycin LEV: Levofloxacin

Khoa

1I: Khoa nhiễm – thần kinh NICU: Khoa hồi sức sơ sinh

1AB: Khoa ngoại tổng hợp HSN: Khoa hồi sức ngoại

3CD: Khoa hô hấp

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thử nghiệm sinh hóa của Staphylococcus aureus 8

Bảng 2.1 Các môi trường nuôi cấy vi khuẩn 21

Bảng 2.2 Các môi trường dùng định danh vi khuẩn 21

Bảng 2.3 Các kháng sinh dùng điều trị Staphylococcus (CLSI 2018) 22

Bảng 2.4 Thang điểm Barlett 27

Bảng 2.5 Giới hạn đo độ đục vi khuẩn, vi nấm (hệ thống Vitek-2 Compact) 35

Bảng 2.6 Ký hiệu card định danh và kháng sinh đồ bằng Vitek 2 Compact 36

Bảng 3.1 Tỷ lệ nhiễm trùng do vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được theo bệnh phẩm 37

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát nhiễm vi khuẩn Staphylococcus aureus ở các khoa lâm sàng tại bệnh viện Nhi Đồng 1 39

Bảng 3.3 Tỷ lệ nhiễm trùng do vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được theo độ tuổi 41

Bảng 3.4 Tỷ lệ nhiễm trùng do vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được theo giới tính 42

Bảng 3.5 Kết quả đề kháng kháng sinh của Staphylococcus aureus phân lập được trong thời gian khảo sát 44

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1 Tỷ lệ nhiễm trùng do vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được theo bệnh phẩm 38 Biểu đồ 3.2 Kết qủa khảo sát tỷ lệ nhiễm vi khuẩn Staphylococcus aureus ở các khoa lâm sàng tại bệnh viện Nhi Đồng 1 40 Biểu đồ 3.3 Tỷ lệ nhiễm trùng do vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được theo độ tuổi 41 Biểu đồ 3.4 Tỷ lệ nhiễm trùng do vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được theo giới tính 43 Biểu đồ 3.5 Kết quả đề kháng kháng sinh của vi khuẩn Staphylococcus aureus 45

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Khuẩn lạc Staphylococcus aureus trên môi trường BA 8

Hình 1.2 Kết quả thử ngiệm Catalase của vi khuẩn Staphylococcus aureus 9

Hình 1.3 Kết quả thử ngiệm Coagulase của vi khuẩn Staphylococcus aureus 9

Hình 2.1 Máy nhuộm Gram 23

Hình 2.2 Hệ thống máy định danh và kháng sinh đồ tự động VITEK-2 Compact 24

Hình 2.9 Vi khuẩn Gram dương dưới vật kính x40 29

Hình 2.10 Kết quả Catalase dương 33

Hình 2.11 Kết quả Coagulase dương 34

DANH MỤC SƠ ĐỒ QUY TRÌNH

Sơ đồ 1 Quy trình cấy mủ, máu dịch cơ thể 31

Sơ đồ 2 Quy trình cấy nước tiểu 32

1.2 Sơ lược về Staphylococcus aureus 6

1.2.1 Giới thiệu chung 6

1.3 Kháng sinh và sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn 10

1.3.1 Sơ lược về kháng sinh 10

1.3.1.1 Lịch sử kháng sinh 10

1.3.1.2 Khái niệm kháng sinh 10

1.3.1.3 Phân loại kháng sinh 11

1.3.1.4 Cơ chế tác động của kháng sinh 12

1.3.2 Sự đề kháng kháng sinh 15

1.3.2.1 Khái niệm về đề kháng kháng sinh 15

1.3.2.2 Phân loại đề kháng kháng sinh 15

PHẦN II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 20

2.1 Đối tượng nghiên cứu 20

2.2 Địa điểm thực hiện 20

2.3 Vật liệu 20

2.3.1 Khủng vi khuẩn Staphylococcus aureus 20

2.3.2 Môi trường nuôi cấy 20

2.3.3 Kháng sinh 21

2.3.4 Thiết bị và dụng cụ 23

2.3.5 Hóa chất 25

2.4 Phương pháp nghiên cứu 26

2.4.1 Khảo sát đặc điểm mẫu 27

2.4.2 Kĩ thuật khảo sát trực tiếp 27

2.4.2.1 Nhuộm Gram 28

2.4.2.2 Các bước tiến hành 28

2.4.2.3 Kỹ thuật nhuộm Gram 29

2.4.3 Phương pháp cấy 3 chiều 29

2.4.4 Phương pháp cấy hàng rào 30

2.4.5 Quy trình xét nghiệm vi khuẩn Staphylococcus aureus đối với từng loại bệnh phẩm (quy trình áp dụng tại bệnh viện Nhi Đồng 1) 30

2.4.6 Thực hiện phản ứng sinh hóa 33

2.4.7 Thực hiện định danh và kháng sinh đồ bằng máy Vitek 2 Compact 34

PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Tỷ lệ tác nhân gây nhiễm trùng 37

4.2 Đề nghị 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

ĐẶT VẤN ĐỀ

Kháng sinh là những chất được chiết xuất từ các vi sinh vật, nấm, được tổng hợp hay bán tổng hợp, có khả năng tiêu diệt vi khuẩn hay kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn một cách đặc hiệu Nó có tác dụng lên vi khuẩn ở cấp độ phân tử, thường là một vị trí quan trọng của vi khuẩn hay một phản ứng trong quá trình phát triển của vi khuẩn Tác nhân điều trị đặc hiệu nào đều có nguy cơ bị đề kháng kể từ lần đầu chúng được ứng dụng Điều này đúng với các tác nhân trong điều trị nhiễm vi khuẩn, nấm, kí sinh trùng và virus mà cụ thể hơn là các kháng sinh (Davies J& Davies D 2010) Theo báo cáo của Diễn dàn kinh tế thế giới về các rủi ro toàn cầu, đề kháng kháng sinh là một trong những mối nguy hại lớn đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe con người Ở Châu Âu hơn 25.000 người chết mỗi năm do nhiễm vi khuẩn đa kháng thuốc Ở Hoa Kì hơn 2.000.000 người nhiễm vi khuẩn đa kháng kháng

sinh và đó là nguyên nhân gây tử vong 23.000 trường hợp hằng năm (Blair J M et

al., 2015)

Vi khuẩn Staphylococcus aureus là vi khuẩn hình cầu, Gram dương, đường kính

0,5-1,5 µm, tế bào xếp thành hình chùm nho, không di động Thành tế bào kháng

với lysozyme và nhạy với lysotaphin Staphylococcus aureus là những vi khuẩn hiếu

nước (Nguyễn Đỗ Phúc, 2013) Staphylococcus aureus đã đề kháng gần như tất cả

các kháng sinh trong thử nghiệm với mức độ kháng khá cao Tỉ lệ MRSA chiếm

49,7% trong tổng số 293 chủng Staphylococcus aureus thực hiện tính nhạy cảm

kháng sinh với tỉ lệ kháng và đa kháng sinh đều cao hơn so với các chủng MSSA

(Phan Nữ Đài Trang, 2016) Trong tổng số 293 chủng Staphylococcus aureus được thực hiện kháng sinh đồ có 145/293 chủng Staphylococcus aureus kháng Methicillin (Methicillin resistant S aureus, MRSA) chiếm 49,7 % và 147/293 chủng S aureus nhạy cảm với Methicillin (Methicillin susceptible Staphylococcus aureus, MSSA)

chiếm 50,5 %

Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới WHO khu vực cho thấy: hầu như tất cả các

khu vực đều xảy ra kháng cao với Methicillin trong điều trị Staphylococcus aureus

(MRSA) ; Trong đó, Đông Nam Á hơn 25% , Đông Địa Trung Hải hơn 50%, Châu Âu 60%, Châu Phi 80%, Tây Thái Bình Dương 80%, Châu Mỹ 90%

Khảo sát mức độ đề kháng kháng sinh của vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập

từ bệnh phẩm tại thành phố Hồ Chí Minh năm 2005 cho thấy tỷ lệ đề kháng với kháng sinh Penicillin, Ciprofloxacin, Amoxicillin và Gentamycin theo thứ tự lần lượt là 94,1% ; 52,9%, 52,0% và 12,5% (Nguyễn Thị Kê và cs, 2006)

Vi khuẩn Staphylococcus aureus thường gây nhiễm khuẩn thông thường như mụn

trứng cá, mụn nhọt, mụn bọc, viêm lỗ tai và xoang mũi, viêm màng não, viêm màng trong tim và nhiễm khuẩn đường tiểu ; đặc biệt vi khuẩn này là một trong những căn nguyên hàng đầu gây nhiễm trùng cộng đồng và nhiễm trùng bệnh viện Vi khuẩn

Staphylococcus aureus có nhiều yếu tố độc lực, mức độ kháng sinh cao và mang nhiều gen kháng nhiều loại kháng sinh khác nhau nên việc điều trị nhiễm trùng gặp nhiều khó khăn Các phòng xét nghiệm có thể phân lập được vi khuẩn

Staphylococcus aureus từ mọi bệnh phẩm lâm sàng Việc xuất hiện nhiều các chủng

kháng Methicillin (Methicillin resistant S aureus hay MRSA) làm cho nhiễm trùng

do vi khuẩn Staphylococcus aureus thường diễn biến nặng và phức tạp Kháng sinh Methicillin được xem là kháng sinh hàng đầu để điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn

Staphylococcus aureus Tuy nhiên, vi khuẩn Staphylococcus aureus kháng

Methicillin đã được báo cáo vào những năm 1960 và tình trạng đề kháng này ngày càng nghiêm trọng Ở Việt Nam, tuy có nhiều nghiên cứu tỷ lệ MRSA đa đề kháng

kháng sinh nhưng diễn biến của nhiễm trùng do vi khuẩn Staphylococcus aureus

thay đổi theo thời gian, theo từng bệnh viện khác nhau Do đó, việc xác định sự

phân bố Staphylococcus aureus ở các loại bệnh phẩm, ở các phòng và mức độ nhạy

cảm với kháng sinh của các vi khuẩn này theo thời gian là hết sức cần thiết để xây dựng được phác đồ điều trị theo kinh nghiệm cho các bác sĩ lâm sàng nhằm nâng

cao tính hiệu quả và an toàn điều trị, đồng thời làm giảm áp lực của việc chọn lọc đề kháng kháng sinh của vi khuẩn

Chính vì những lí do trên, việc thực hiện đề tài “Khảo sát mức độ đề kháng kháng

sinh của vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập tại bệnh viện Nhi Đồng 1 từ

tháng 04/2018 đến tháng 03/2019” là cần thiết để giúp xây dựng, điều chỉnh và cập

nhật phác đồ điều trị các bệnh nhiễm khuẩn do vi khuẩn Staphylococcus aureus gây

Nhiễm khuẩn vết mổ: là những nhiễm khuẩn tại vị trí phẫu thuật trong thời gian từ khi mổ cho đến 30 ngày sau mổ với phẫu thuật không có cấy ghép và cho tới một năm sau mổ với phẫu thuật có cấy ghép bộ phận giả (phẫu thuật implant) Nhiễm khuẩn ngoại khoa (NKNK) là nguyên nhân đứng hàng thứ hai trong các nguyên nhân nhiễm trùng thường gặp nhất ở bệnh nhân hậu phẫu (sau nhiễm trùng tiểu), chiếm 15% trong tổng số ca nhiễm trùng bệnh viện, đại diện cho các bệnh nhiễm trùng bệnh viện phổ biến nhất Nguyên nhân gây nhiễm trùng ngoại khoa: có thể do chủng loại số lượng và độc tính của vi khuẩn; do tụ dịch trong vết mổ; giảm sức đề kháng tại vết mổ

Nhiễm khuẩn mà người bệnh mắc phải trong quá trình khám bệnh, chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe tại các cơ sở y tế được gọi chung là nhiễm khuẩn bệnh viện (NKBV) Tất cả các bệnh nhân nằm điều trị tại bệnh viện đều có nguy cơ mắc NKBV Đối tượng có nguy cơ NKBV cao là trẻ em, người già, bệnh nhân suy giảm hệ miễn dịch, thời gian nằm điều trị kéo dài, không tuân thủ nguyên tắc vô trùng trong chăm sóc và đều trị, nhất là không tuân thủ rửa tay và sử dụng quá nhiều kháng sinh

Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO), nhiễm khuẩn bệnh viện được định nghĩa như sau: “Nhiễm khuẩn bệnh viện là những nhiễm khuẩn mắc phải trong thời gian người bệnh điều trị tại bệnh viện và nhiễm khuẩn này không hiện diện cũng như không

nằm trong giai đoạn ủ bệnh tại thời điểm nhập viện Nhiễm khuẩn bệnh viện thường xuất hiện sau 48 giờ kể từ khi người bệnh nhập viện”

1.1.2 Tình hình gây nhiễm khuẩn vết thương, vết mổ của vi khuẩn Staphylococus aureus trên Thế giới và ở Việt Nam

1.1.2.1 Trên thế giới

Nhiễm khuẩn vết thương, vết mổ là hậu quả không mong muốn thường gặp nhất và là nguyên nhân quan trọng gây tử vong ở người bệnh được phẫu thuật trên toàn thế giới Tại Hoa Kỳ, NKNK đứng hàng thứ 2 sau nhiễm khuẩn tiết niệu bệnh viện Tỷ lệ người bệnh được phẫu thuật mắc nhiễm khuẩn vết thương, vết mổ thay đổi từ 2% - 15% tùy theo loại phẫu thuật Hàng năm, số người bệnh mắc nhiễm khuẩn vết thương, vết mổ ước tính khoảng tầm 2 triệu người Ước tính trong 27 triệu ca phẫu thuật mỗi năm, SSI chiếm 14-16% của các ca nhiễm trùng bệnh viện

Nhiễm trùng bệnh viện gây ra bởi Staphylococcus aureus đã tăng lên đều đặn trong những năm gần đây trên thế giới Các nghiên cứu quy mô vùng, quốc gia và liên quốc gia của các nước và Tổ chức Y tế Thế giới ghi nhận tỷ lệ NKBV từ 3,5% đến 10% người bệnh nhập viện

Vi khuẩn Staphylococcus aureus là một tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện ngày càng nghiêm trọng Trong một nghiên cứu gần đây từ các bệnh viện thành phố New

2000, tại Hồng Kông, tỷ lệ tụ cầu vàng gây bệnh chiếm 18%

Tình hình nhiễm khuẩn Staphylococcus aureus tại Việt Nam rất đáng báo động Trong bài “Báo cáo hoạt động theo dõi sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn thường gặp ở Việt Nam 6 tháng đầu năm 2006” của báo Dược lâm sàng Đại học Dược Hà Nội số 10, năm 2006 cho thấy vi khuẩn Staphylococcus aureus là một trong những vi khuẩn gây bệnh thường gặp nhất, vi khuẩn này chiếm 9,8%

Nghiên cứu tại viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh năm 2013 từ các bệnh phẩm cho thấy tỷ lệ nhiễm khuẩn Staphylococcus aureus chiếm 23,6% và đa số là phân lập được từ các bệnh phẩm mủ (chiếm 36,3%)

1.2 Sơ lược về vi khuẩn Staphylococcus aureus

1.2.1 Giới thiệu chung

Vi khuẩn Staphylococcus có nguồn gốc từ tiếng Latin, staphylo (chùm nho) và

coccus (hạt) Vi khuẩn Staphylococcus aureus do Robert Koch phát hiện sau khi

thực hiện phân lập từ mủ ung nhọt vào năm 1978 Năm 1880 Louis Paster cũng đã

tiến hành phân lập và nghiên cứu về vi khuẩn Staphylococcus aureus

Tại hội nghị lần thứ 9 hội phẫu thuật Đức, một Bác sĩ người Scotland Alexander

Ogston đã sử dụng tụ cầu khuẩn (Staphylococcus) và trình bày khá đầy đủ về vai trò của vi khuẩn Staphylococcus aureus trong các bệnh lý sinh mủ lâm sàng ngày

09/04/1880

Vào năm 1881, Ogston đã thành công trong việc gây bệnh thực nghiệm, và đây cũng

là tiền đề cho những nghiên cứu về vi khuẩn Staphylococcus aureus ở thời gian sau

Đến năm 1884 Rosenbach đã thực hiện nhiều nghiên cứu sâu sắc hơn về vi khuẩn

này Và ông đã đặt tên cho vi khuẩn này là Staphylococcus aureus

Vi khuẩn này có tên khoa học là Staphylococcus aureus Nó được phân loại như

sau :

Giới : Eubacteria Ngành : Firmicutes Lớp : Cocci

Bộ : Bacillales

Họ : Staphylococcaceae Giống : Staphylococcus Loài : Staphylococcus aureus

Giống Staphylococcus có hơn 20 loài khác nhau, trong đó có 3 loài tụ cầu có vai trò

Vi khuẩn Staphylococcus aureus có nhiều trong môi trường sống của chúng ta,

thường sống kí sinh vô hại nhưng vẫn có thể gây bệnh Đặc biệt khi vi khuẩn

Staphylococcus aureus xâm nhập hoặc xuyên qua da có thể gây nhiều loại nhiễm

trùng khác nhau Vi khuẩn Staphylococcus aureus được tìm thấy khắp nơi trong tự

nhiên, trên da, niêm mạc của động vật máu nóng và trên da, trên mũi hay trong đường hô hấp ở mức khoảng 25 đến 30% số người Vi khuẩn này vẫn có thể tìm thấy trong thực phẩm và vùng nước Có khoảng 3 trong 10 người khỏe mạnh có thể mang vi khuẩn Staphylococcus aureus trong người

1.2.2.1 Hình thái và tính chất bắt màu

Vi khuẩn Staphylococcus aureus là vi khuẩn hình cầu, Gram dương, đường kính

0,5-1,5 µm, tế bào xếp thành hình chùm nho, không di động Thành tế bào kháng

với lysozyme và nhạy với lysotaphin Vi khuẩn Staphylococcus aureus là những vi

khuẩn hiếu khí hay kị khí tùy nghi, có enzyme Catalase phân giải oxy già giải phóng oxy và nước (Nguyễn Đỗ Phúc, 2013)

1.2.2.2 Tính chất nuôi cấy

Vi khuẩn Staphylococcus aureus là vi khuẩn phát triển trong điều kiện kị khí hay

hiếu khí tùy nguy Trong điều kiện kị khí để vi khuẩn phát triển được thì cần có

vitamin, amino acid Staphylococcus aureus phát triển tốt nhất ở điều kiện hiếu khí,

nhiệt độ thích hợp để phát triển là 35oC, nhưng vi khuẩn này vẫn có thể phát triển

Để định danh vi khuẩn người ta sử dụng các thử nghiệm sinh hóa

Bảng 1.1 Thử nghiệm sinh hóa của Staphylococcus aureus

Hình 1.2 Kết quả thử ngiệm Catalase của vi khuẩn Staphylococcus aureus

Hình 1.3 Kết quả thử ngiệm Coagulase của vi khuẩn Staphylococcus aureus

1.2.2.4 Cấu trúc kháng nguyên

Vi khuẩn Staphylococcus aureus có kháng nguyên O (kháng nguyên thân) gồm 2

loại chủ yếu là peptidoglycan và protein A:

+ Peptidoglycacan: bản chất là một polysaccharide của thành tế bào, có tác dụng giữ cho thành tế bào được chắc, và kích thích cho bạch cầu đơn nhân sản xuất ra interleukin 1 nhằm lôi kéo các tiểu thực bào thực hiện quá trình thực bào Có hoạt tính như nội độc tố và hoạt hóa bổ thể

+ Protein A là thành phần của thành tế bào của nhiều chủng Staphylococcus aureus

có đặc tính gắn được vào phần Fc của kháng thể IgG, làm mất tác dụng của IgG và làm giảm thực bào

1.3 Kháng sinh và sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn

1.3.1 Sơ lược về kháng sinh 1.3.1.1 Lịch sử kháng sinh

Vào thời xa xưa người Ai Cập cổ đại, Trung Quốc và Trung Mỹ đã sử dụng nấm mốc để điều trị vết thương nhiễm trùng Tuy nhiên, họ không hiểu được mối liên hệ giữ hoạt tính kháng khuẩn và điều trị bệnh (Nguyễn Thanh Bảo, 2006; Aminov et

al., 2010)

Năm 1928, Alexander Flemming một nhà khoa học Scotland phát hiện nấm mốc

Penicilium notatum chứa chất diệt khuẩn Penicilin Đến năm 1940 kháng sinh này đã được sử dụng rộng rãi cứu sống nhiều chiến binh trong chiến tranh Đến năm 1941, một loại Penicilin ưu việt nhất đã ra đời có hoạt tính cao hơn gấp triệu lần là Penicilin chrysogenium (Nguyễn Thanh Bảo, 2006; Aminov et al., 2010)

Vào cuối những năm 1940 và 1950, streptomycin, cloramphenicol, tetracyline cũng được phát hiện và được giới thiệu như thuốc kháng sinh (Nguyễn Thanh Bảo, 2006;

Ở cuối thế kỉ XX, công nghệ sinh học và hóa dược phát triển mạnh, người ta đã tìm ra được nhiều loại kháng sinh mới Con người ngày nay biết được khoảng 8000 kháng sinh, trong đó có khoảng hơn 100 loại dùng trong y khoa (Nguyễn Thanh Bảo, 2006; Aminov, 2010)

1.3.1.2 Khái niệm kháng sinh

Kháng sinh (antibody, chemotherapeutica) là những chất mà ở nồng độ thấp đã có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật một cách đặc hiệu (một kháng sinh chỉ tác động lên một vi khuẩn hay một nhóm vi khuẩn) bằng cách gây rối loạn phản ứng sinh vật ở mức độ phân tử (Nguyễn Thanh Bảo, 2006; Phạm Thái Bình, 2012)

1.3.1.3 Phân loại kháng sinh

Phân loại dựa vào nguồn gốc, cấu trúc hóa học, cơ chế tác động, diệt khuẩn, kìm khuẩn, ngưng khuẩn, theo phổ rộng hay theo họ kháng sinh Nhưng có một số kháng sinh có nhiều cở chế tác động nên phân loại này khó có thể áp dụng Tuy nhiên vẫn có một số kháng sinh được phân loại dựa trên vi sinh vật sản xuất ra kháng sinh đó (Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

Dựa vào cấu trúc phân tử và tác dụng dược lí chia kháng sinh thành 8 nhóm :

+ Nhóm sulfamides: các loại kháng sinh thuộc họ này có phổ hoạt động kháng khuẩn rộng, có tác dụng với các vi khuẩn gram âm và gram dương Hiện nay, phần lớn các loại vi khuẩn này đề kháng sulfamides Họ của kháng sinh này gồm

+ Nhóm phenicol: chloramphenicol, thamphenicol,… chloramphenicol có nguồn gốc từ nấm Streptomyces venezuelae Chloramphenicol là kháng sinh ngưng khuẩn (Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

cấu tạo của chúng có chứa vòng β-lactam Họ kháng sinh này là: penicilin,

ampicillin… (Zaffari et al.,2012 ; Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

+ Nhóm polypeptides: là những kháng sinh thường dùng như colistin, bacitracin, polymycin B và tyrothricin Đa số các kháng sinh này có cấu trúc polypeptydes, có khả năng diệt khuẩn, có độc tính cao, nên phần lớn không được sử dụng dể điều trị bệnh (Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

+ Nhóm quinolones: các kháng sinh thường sử dụng như oxfloxacin, ciprofloxacin (Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

+ Nhóm aminoglycosides: gồm streptomyccin, gentamycin, amikacin,… là những kháng sinh tác động với Mycobacterium Nhóm này có phổ hoạt động kháng khuẩn rộng (Zaffari et al.,2012 ; Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

+ Nhóm tetracyclines: những kháng sinh thường dùng như tetracyclin, methacyclin, chlortetracyclin là những kháng sinh có phổ hoạt động rộng Tetracyclines là những

kháng sinh có tác dụng ngưng khuẩn, ức chế sự phát triển của vi khuẩn Gram dương và Gram âm (Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

+ Nhóm macrolides và các kháng sinh lân cận: nhóm macrolides thế hệ cổ điển gồm kháng sinh là erythomycin, spiramycin Thế hệ mới gồm có roxithromycin, clarythromycin và azithromycin Có tác dụng chống lại cầu khuẩn Gram dương, các

bị dị ứng β-lactamines (Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015) Dựa vào nguồn gốc chia thành 3 loại kháng sinh :

+ Kháng sinh tự nhiên (natural anbiotic): là kháng sinh do vi sinh vật sản xuất ra rồi

được tinh khiết, ví dụ : Penicillin, streptomycin… (Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

+ Kháng sinh tổng hợp (antibiomimetic): là các hóa chất được tổng hợp hoàn toàn và các hiệu quả của kháng sinh, ví dụ kháng sinh quinolones, fluoroquinolones (Nguyễn Thị Xuyên et al., 2015)

+ Kháng sinh bán tổng hợp (semi-synthetic anbiotic): là kháng sinh có nguồn gốc từ kháng sinh tự nhiên và được gắn thêm một hay vài gốc hóa học để thay đổi phổ hoạt động kháng khuẩn hay dược lực – dược động, ví dụ ampicillin…(Nguyễn Thị

1.3.1.4 Cơ chế tác động của kháng sinh

Cơ chế tác dụng lên vi sinh vật gây bệnh của mỗi chất kháng sinh thường có các đặc điểm riêng, tùy thuộc vào bản chất của kháng sinh đó Những kiểu tác động thường gặp là :

+ Ức chế chức năng màng

Kháng sinh thuộc nhóm này gồm: amphotericin B, colistin, imidazole (làm suy yếu sự toàn vẹn của màng tế bào vi nấm bằng cách ức chế tổng hợp lipit của màng tế bào), nystatin, polymycin (tác động lên vi khuẩn Gram âm)

- Màng tế bào vi khuẩn có chức năng thẩm thấu chọn lọc, vận chuyển chủ động, kiểm soát các thành phần bên trong tế bào Nếu mất sự toàn vẹn chức năng, màng tế bào sẽ bị phá vỡ lúc này các đại phân tử và ion thoát ra khỏi tế

bào dẫn đến tế bào bị chết (Nguyễn Thanh Bảo, 2006 ; Phạm Thái Bình, 2012)

- Màng tế bào vi khuẩn và vi nấm dễ bị phá hủy bởi một số tác nhân + Ức chế tổng hợp vách

Kháng sinh thuộc nhóm này gồm: bacitracin, cephalosporine, cycloserine, penicillin, rostocetin, vancomycin

- Khác với những tế bào động vật, vi khuẩn có một lớp vỏ cứng bên ngoài gọi là vách tế bào, vách này có nhiệm vụ giữ hình dạng tế bào nguyên vẹn trước áp lực thẩm thấu cao bên trong tế bào và bảo vệ vi khuẩn trước những vi khuẩn có hại Một thành phần quan trọng tạo nên sự bền vững của vách tế bào là mucopeptide, peptidoglycan, murein Khi sự tổng hợp vách tế bào bị ức chế do tác dụng của thuốc kháng sinh, các vi khuẩn Gram dương biến thành dạng hình cầu không có vách (proto-plast), vi khuẩn Gram âm có vách không hoàn chỉnh (spheroplast) Các hình thức này làm tế bào dễ vỡ ở môi trường có trương lực bình thường (Nguyễn Thanh Bảo, 2006 ; Phạm Thái Bình, 2012)

- Thuốc gắn vào thụ thể của tế bào dẫn đến phong bế transpeptidase (là enzyme tham gia vào quá trình tổng hợp mucopeptide) ngăn tổng hợp peptydoglycan (thành phần quan trọng của vách tế bào) Những thụ thể khác nhau có ái lực khác nhau đối với một số lại thuốc dẫn đến tác dụng của thuốc khác nhau - Hoạt hóa các autolytic enzyme dẫn đến làm ly giải tế bào ở môi trường đẳng

- Chloramphenicol: thuốc gắn vào tiểu đơn vị 50S của Robosome làm ức chế peptidyltransferase ngăn các amino acid mới gắn vào chuỗi peptide mới thành lập

- Macrolides và Lincomycin: thuốc gắn vào tiểu đơn vị 50S của Robosome ngăn cản qúa trình dịch mã và ngăn cản việc thành lập phức hợp đầu tiên để tổng hợp chuỗi peptide

- Tetracyclines: thuốc gắn vào tiểu đơn vị 30S của Ribosome ngăn chặn các amino acid mới nối vào chuỗi peptide mới được thành lập

- Aminoglycosides: thuốc gắn vào một loại protein là thụ thể chuyên biệt trên tiểu đơn vị 30S Sau đó làm phong bế hoạt tính của phức hợp đầu tiên trong quá trình thành lập chuỗi peptide Lúc này thông tin mRNA bị đọc sai dẫn đến một acid amin không phù hợp được đưa vào chuỗi peptide tạo 1 protein không có chức năng Cuối cùng làm vỡ các polysomes thành monosomes không có chức năng tổng hợp Protein (Nguyễn Thanh Bảo, 2006 ; Phạm Thái Bình, 2012)

polymerase tổng hợp các RNA làm ngăn cản sự tổng hợp của RNA

- Sulfonammides: PABA là tiền chất tổng hợp acid folic để tổng hợp acid nucleoic Sulfonamides có cấu trúc tương tự PABA nên dẫn đến sự cạnh tranh tạo ra chất tương tự acid folic nhưng không có chức năng làm cản trở sự phát triển của vi khuẩn

- Trimethoprim: kháng sinh ức chế enzyme dihyrofolic acid reductase ngăn chặn sự hình thành Tetrahydrofolic acid dẫn đến ức chế tổng hợp DNA (Nguyễn Thanh Bảo, 2006; Phạm Thái Bình, 2012)

1.3.2 Sự đề kháng kháng sinh

1.3.2.1 Khái niệm về đề kháng kháng sinh

Theo Tổ Chức Y Tế Thế giới WHO năm 2017, kháng kháng sinh là hiện tượng xảy ra khi sự đáp ứng của vi khuẩn đối với các thuốc kháng sinh bị thay đổi Kết quả diễn ra là các thuốc kháng sinh trở nên mất hoặc suy giảm hiệu quả điều trị đối với các vi khuẩn dẫn đến sự nhiễm trùng vẫn được xảy ra, làm tăng nguy cơ biến chứng và lây nhiễm

Đề kháng kháng sinh (AMR – Antimicrobial Resistance) là mối đe dọa ngày càng nghiêm trọng đối với sức khỏe cộng đồng trên toàn cầu Hiện nay trên thế giới có khoảng 480.000 người mắc bệnh lao kháng thuốc qua mỗi năm Ngày nay tình hình đề kháng kháng sinh ngày càng trở nên phức tạp trong việc chống HIV và bệnh sốt rét (WHO,2017)

1.3.2.2 Phân loại đề kháng kháng sinh

Đề khoáng kháng sinh gồm hai dạng: đề kháng kháng sinh thật và đề kháng kháng sinh giả

+ Đề kháng kháng sinh thật: gồm hai nhóm là nhóm đề kháng thu được và nhóm đề kháng tự nhiên

được gên đề kháng làm cho một vi khuẩn đang từ không trở nên có gen đề kháng Các gene đề kháng nằm trên nhiễm sắc thể hay plasmid của vi khuẩn hoặc trên transponon Chúng có thể lan truyền được từ vi khuẩn này sang vi khuẩn kia thông qua các hình thức vận chuyển di truyền khác nhau như biến nạp, tải nạp, tiếp hợp và đổi vị trí (Lê Huy Chính, 2003)

số kháng sinh nhất định như vi khuẩn không có vách Mycoplasma sẽ không

chịu tác đụng của kháng sinh ức chế tổng hợp vách β-lactam (Lê Huy Chính, 2003)

+ Nhóm đề kháng kháng sinh giả: thường có biểu hiện đè kháng nhưng không phải là bản chất của nó nghĩa là không phải do di truyền

1.3.2.3 Cơ chế đề kháng kháng sinh

+ Đề kháng bằng tăng đào thải kháng sinh ra khỏi tế bào:

Đề kháng kháng sinh nhóm tetracyline bằng tăng đào thải khỏi tế bào khiến tetraciline không còn đủ trong tế bào để tác động lên Ribosome Cơ chế này được biết đến như một trong những cơ chế đề kháng kháng sinh chính của vi khuẩn với các kháng sinh Tetracylines được mã hóa bởi gene Tet (Tet-pumb) Hiện nay cơ chế này được đề cập đến như một cơ chế đề kháng nhiều nhóm kháng sinh (gọi là đa đề kháng) với các bơm xuyên màng được mã hóa bởi các gene MexAB-OprM (nhóm

β-lactam),… (Levy & Marshall, 2004; Davies & Davies, 2010; Munita et al., 2016)

+ Đề kháng bằng tiết men phá hủy hay biến đổi kháng sinh:

Vi khuẩn có thể sản xuất enzyme có khả năng làm biến đổi cấu trúc phân tử kháng sinh, dẫn đến giảm hoặc mất hoạt tính của kháng sinh Penicillinase phá hủy vòng β-lactam, biến Penicillin thành Penicilloic acid, làm mất tác dụng của thuốc Chloraamphenicol bị bất hoạt bởi enzyme Acetyltransferase thông qua acetyl hóa hai nhóm hydroxyl của chloramphenicol Các kháng sinh thuộc nhóm aminoglycosides và macrolides cũng bị đề kháng bởi cơ chế này (Levy & Marshall,

+ Đề kháng bằng thay đổi tính thẩm thấu của màng tế bào:

Đây là một cơ chế quan trọng của sự đề kháng kháng sinh ở vi khuẩn Gram âm Các vi khuẩn Gram âm kháng β-lactam bằng cách tiết men β-lactamase vào giữa khoảng màng ngoài và vách peptidoglycan, sự đột biến này dẫn tới đóng hoặc làm giảm kích thước của kênh, đem lại hiệu quả đề kháng kháng sinh với mức độ thấp Những thay đổi thành tế bào vi khuẩn gram âm dẫn tới giảm hấp thu kháng sinh vào trong tế bào giúp vi khuẩn đề kháng được kháng sinh Cơ chế này xảy ra với các kháng sinh

nhóm β-lactam, quinolones, aminoglycosides, sulfamethoxazole và trimethoprim

+ Đề kháng bằng biến đổi cấu trúc thụ thể gắn kết với kháng sinh:

Mỗi chất kháng sinh có đích tác động, điểm gắn kết khác nhau trên vi khuẩn Các thụ thể gắn kết với kháng sinh có thể bị thay đổi hoặc được bảo vệ bởi sự gắn kết của một protein khác do chính vi khuẩn tổng hợp, dẫn đến phân tử kháng sinh không thể gắn vào hoặc tác động đến vi khuẩn Cơ chế đề kháng này xảy ra với hầu hết kháng sinh Kháng sinh nhóm β-lactam tác động bằng cách gắn vào cấu trúc trên thành tế bào vi khuẩn gọi là penicillin binding protein (PBP) Staphylococci kháng methicillin do một yếu tố di truyền gọi là SCCmec (Staphylococcal 13 cassette chromosome mec) chứa gene mecA mã hóa cho sự sản xuất một PBP biến đổi (PBP2a), không bị tác động bởi sự gắn kết của kháng sinh nhóm β-lactam Những vi khuẩn có gene này có khả năng đề kháng nhiều kháng sinh nhóm β- lactam, ngay cả carbapenem Hay các vi khuẩn gram âm mất receptor P10 trên tiểu đơn vị 30S của Ribosome không thể bị tác động bởi các kháng sinh thuộc nhóm aminoglycosides

+ Đề kháng bằng con đường biến dưỡng:

Khi vi khuẩn không cần đến PADB để tổng hợp acid folic lúc đó vi khuẩn sử dụng acidd folic có sẵn và có thể đề kháng với các kháng sinh nhóm Sulfonamides (Levy

1.3.3 Tình hình đề kháng kháng sinh Staphyloccus aureus trên thế giới và trong nước

hiện Trong thập kỷ tiếp theo, vi khuẩn Staphylococcus aureus kháng Penicillin trở nên phổ biến Ở các bệnh viện tại London năm 1946 mới chỉ có 14% tụ cầu khuẩn phân lập kháng Penicillin, tỷ lệ này tăng lên đến 34% vào năm 1990 Hầu hết các chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập được nhạy cảm với vancomycin Tháng 11 năm 2005, chỉ phát hiện được 4 bệnh nhân bị nhiễm bệnh do kháng vancomycin (VRSA) đã được xác nhận bởi Trung tâm kiểm soát dịch bệnh USA Ta thấy được vi khuẩn Staphylococcus aureus còn nhạy cảm với vancomycin, sự xuất hiện những chủng kháng trung gian là vấn đề đáng báo động Theo tác giả Vincent H Tam, tỷ lệ người bệnh nhiễm tụ cầu vàng đề kháng các loại kháng sinh như Methicillin, Vancomycin, Fluoroquinolone đang gia tăng rất nhanh Trên thế giới, mỗi năm có trên 300 triệu người nhập viện, trong đó ước tính có khoảng 30 triệu người đã từng bị nhiễm khuẩn bệnh viện và số ca tử vong do các bệnh nhiễm khuẩn chiếm khoảng 3 triệu người Tại Mỹ, hàng năm cũng có khoảng trên 2 triệu trường hợp nhiễm trùng bệnh viện, trong đó có khoảng 77000 người chết do nhiễm tụ cầu vàng

Theo báo cáo của Diễn dàn kinh tế thế giới về các rủi ro toàn cầu, đề kháng kháng sinh là một trong những mối nguy hại lớn đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe con người Ở Châu Âu hơn 25.000 người chết mỗi năm do nhiễm vi khuẩn đa kháng thuốc Ở Hoa Kì hơn 2.000.000 người nhiễm vi khuẩn đa kháng kháng sinh và đó là

nguyên nhân gây tử vong 23.000 trường hợp hằng năm (Blair J M et al., 2015)

Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới WHO khu vực cho thấy: hầu như tất cả các khu vực đều xảy ra đề kháng cao với Methicillin trong điều trị nhiễm trùng do vi

khuẩn Staphylococcus aureus (MRSA); trong đó, Đông Nam Á > 25%, Đông Địa

Trung Hải > 50%, Châu Âu 60%, Châu Phi 80%, Tây Thái Bình Dương 80%, Châu Mỹ 90%

1.3.3.2 Trong nước

Vi khuẩn Staphylococcus aureus đã đề kháng gần như tất cả các kháng sinh trong

thử nghiệm với mức độ kháng khá cao Tỉ lệ MRSA chiếm 49,7% trong tổng số 293

chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus thực hiện tính nhạy cảm kháng sinh với tỉ lệ

kháng và đa kháng sinh đều cao hơn so với các chủng MSSA (Phan Nữ Đài Trang,

2016) Trong tổng số 293 chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus được thực hiện kháng sinh đồ có 145 / 293 chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus đề kháng với Methicillin (Methicillin Resistant S aureus, MRSA) chiếm 49,7 % và 147 / 293 chủng vi khuẩn S aureus nhạy cảm với Methicillin (Methicillin Susceptible

Staphylococcus aureus, MSSA) chiếm 50,5 %

Việc sử dụng ngày càng nhiều loại kháng sinh trong lâm sàng, làm cho mức độ

kháng thuốc của Staphylococus ngày càng trở nên trầm trọng Tại Việt Nam, theo số

liệu thống kê từ 1999-2001, trong số 16 vi khuẩn gây bệnh thường gặp ở Việt Nam

thì tỷ lệ vi khuẩn Staphylococcus aureus chiếm 18,5- 21,7 % (Lê Đăng Hà, 2002)

Theo chương trình giám sát sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn gây bệnh thường

gặp ở Việt Nam năm 2005, các chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus đề kháng các

kháng sinh với tỷ lệ theo thứ tự lần lượt là Oxacillin (43,7%), Gentamicin (55,6%),

Vinh, 2006)

Tỉ lệ kháng đề kháng sinh của vi khuẩn Staphylococcus aureus khác nhau giữa các

bệnh viện Có tới 68,8% các chủng phân lập tại bệnh viện Chợ Rẫy đề kháng với Gentamicin, tỉ lệ kháng Oxacillin cao nhất tại bệnh viện Đa khoa Trung Ương Huế với 63,8% ( Báo cáo của Bộ Y Tế-Việt Nam phối hợp với Dự án Hợp tác toàn cầu về kháng sinh GARP-Việt Nam và Đơn vị Nghiên cứu Lâm sàng Báo cáo sử dụng kháng sinh và kháng kháng sinh tại 15 bệnh viện Việt Nam năm 2008-2009)

Có 10 – 50% dân số vẫn sống khỏe mạnh dù mang vi khuẩn Staphylococcus aureus (Bremer P.J và cs, 2004) Khảo sát tính chất đề kháng kháng sinh tại thành phố Hồ

Chí Minh năm 2005 cho thấy các chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus phân lập từ

bệnh phẩm cho thấy có đến 94,1% chủng đề kháng với Penicillin, 52,9% với Ciprofloxacin, 52% với Amoxillin và 12,5% với Gentamicin (Nguyễn Thị Kê và cs, 2006)