Khảo sát về đề kháng kháng sinh của Escherichia Coli ở bệnh viện nhân dân Gia Định

Hội nghị Khoa học Kỹ thuật BV. Nhân dân Gia Định 2009 253 KHẢO SÁT VỀ ĐỀ KHÁNG KHÁNG SINH CỦA ESCHERICHIA COLI Ở BỆNH VIỆN NHÂN DÂN GIA ĐỊNH Văn Bích*, Dương Anh Dũng*, Bùi Ngọc An Pha*, Nguyễn Sữ Minh Tuyết*, Võ Thị Trà An* Nguyễn Thanh Tùng* TÓM TẮT Đặt vấn đề: Sử dụng kháng sinh điều trị bệnh nhiễm trùng có thể làm gia tăng các chủng vi khuẩn đề kháng và đa kháng với kháng sinh. Integrons và gene cassette là cơ chế chính của sự lan truyền tính kháng thuốc từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác, nghiên cứu này để xác định tỉ lệ đề kháng kháng sinh và tìm sự hiện diện integrons, gene cassette ở E.coli. Phương pháp nghiên cứu: E.coli được xét nghiệm tính nhạy cảm với các loại kháng sinh và tìm sự hiện diện của integrons bằng xét nghiệm PCR, tìm các gene cassette với xét ngiệm CS-PCR. Kết quả: 106 chủng E.coli nghiên cứu, tỉ lệ đề kháng với các kháng sinh là: Nalidixic acid (47,18%), Augmentin (31,62%), Cotrimoxazole (50,94%), Ciprofloxacin (38,86%), Pefloxacine (25,47%), Cefotaxime (38,68%), Ceftriaxone (42,45%), Imipenem(5,66%). Tỉ lệ có integrons là 45/65 (69,23%), 32/65 ( 49,23%) có gene cassette bao gồm 6/65 (9,23% ) chủng có đoạn gene cassette dài khoảng 700bp và 26/65 (40%) chủng có đoạn gene cassette dài khoảng 1700 bp. Kết luận: E.coli có tỉ lệ đề kháng cao với các kháng sinh 69,23% chủng E.coli có sự hiện diện integrons, 49,23% chủng E.coli có gene cassette, dễ làm lan truyền tính đề kháng, giảm điều tri bằng kháng sinh có hữu ích làm giảm các gene chuyển tính đề kháng kháng sinh. Từ khóa: Khảo sát sự đề kháng kháng sinh của Ecoli. ABSTRACT ANTIBIOTIC RESISTANCE OF ESCHERICHIA COLI IN NHAN DAN GIA DINH HOSPITAL Van Bich, Duong Anh Dung, Bui Ngoc An Pha, Nguyen Su Minh Tuyet, Vo Thi Tra An, Nguyen Thanh Tung * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 13 – Supplement of No 6 - 2009: 253 - 257 Objectives: Antibitic drugs used in human infection treatment may select for drugs resistant bacterial pathogens. Integrons and gene cassettes are major mechanism for the spread and mainternance of multidrug resistence. This study on the susceptibility to antibiotics and for the presence of integrons and gene cassettes. Method: E.coli are investigated for susceptibility to antibiotic. The presence of integrons and gene cassettes are performed by PCR and CS-PCR. Results: 106 strains of E.coli isolated in 2008, the resistence rates of E.coli are observed for Nalidixic acid (47.18%), Augmentin (31.62%), Cotrimoxazole (50.94%), Ciprofloxacin (38.86%), efloxacine (25.47%), Cefotaxime (38.68%), Ceftriaxone (42.45%), Imipenem (5.66%). The presence rates of integrons 45/65 (69.23%) and gena cassette 32/65, (49.23%), included 6/65 (9.23%) strains of E.coli has gene cassette with sizes ranging 700 bp and 32/65 (49.25%) has gen cassette with sizes range 1700bp. Conclusion: High resistant antibiotic rates and high prevalence of E.coli present the integrons which are increased drug resistance. Decreasing the use of antibiotics could be usefull to diminish the gene pread and * Khoa Nhi Tổng Hợp Bệnh viện Nhân Dân Gia Định Địa chỉ liên lạc: BS Văn Bích ĐT: 0903.978.507 Email: bs.vanbich@yahoo.com Hội nghị Khoa học Kỹ thuật BV. Nhân dân Gia Định 2009 254 maintenance of multidrug resistornce. Keywords: Antibiotic resistance, Escherichia coli. ĐẶT VẤN ĐỀ E.Coli là vi khuẩn gây bệnh rất thường gặp, xử dụng kháng sinh đã điều trị thành công bệnh nhiễm trùng, đồng thời cũng tạo nên một áp lực để tồn tại đối với vi khuẩn, đưa đến các chủng vi khuẩn kháng và đa kháng thuốc(1,3). Hơn nữa các chủng vi khuẩn không gây bệnh như E.Coli thừơng trú trong ruột có chứa các gene đề kháng kháng sinh có thể truyền các gene này cho các vi khuẩn gây bệnh khác rất nguy hiểm(10). Trong các cơ chế đề kháng với kháng sinh ,có cơ chế integrons : Integrons là một yếu tố di truyền có khả năng mang, bắt giữ và chuyển đổi các gene cassettes(3,6) và là nơi thể hiện tính năng của gene cassettes, Integrons có trong plasmid và trasposone. Có 3 loại integrons đã được phát hiện: Class 1 integrons, Class 2 integrons, Class 3 integrons. Trong họ vi khuẩn Enterobacteriaceae thì Class 1 integrons là phổ biến nhất, nó mang gene mã hóa integrase giữ vai trò trong việc chèn và tháo các gene cassettes. Một intergrons có thể mang 10 gene cassette, đặc biệt có integrons chứa 100 gene cassette gọi là siêu integrons (Super integrons). Gene cassette cũng là một yếu tố di truyền có khả năng di chuyển, gắn vào hay rời ra khỏi integrons(2), tính năng của gene cassette thuờng là mã hóa sự đề kháng với kháng sinh , tính năng này chỉ được thể hiện khi gene cassette gắn vào integrons, khi nó ở trạng thái tự do thì không . Có khoảng 100 gene casstte đã được tìm thấy Integrons và gene cassette có vai trò quan trọng , là cơ sở chính làm lan truyền tính đề kháng kháng sinh hiện nay(4,5), xác định sự hiện diện của integrons và gene cassette ở E.coli là cần thiết để chúng ta quan tâm hơn nữa về dùng kháng sinh trong điều trị. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Khảo sát và xác định tỉ lệ đề kháng kháng sinh của E.coli. Mục tiêu chuyên biệt Khảo sát và xác định sự hiện diện của integrons và gene cassette ở E.coli. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tiền cứu, mô tả, có phân tích.Xử lý số liệu: phần mềm SPSS 11.0. Cỡ mẫu: 100. Đối tượng nghiên cứu Tiêu chuẩn chọn mẫu Các chủng E.coli, được nuôi cấy từ các bệnh phẩm: Phân, nuớc tiểu dịch mật ,máu ở khoa vi sinh Bệnh Viện Nhân Dân Gia Định từ 01/09/2008- 31/12/2008, đã làm kháng sing đồ, sau đó được xác định lại tính nhạy cảm với kháng sinh tại Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh. Những chủng E.coli có đề kháng , được tiến hành xét nghiệm PCR khuếch đại các đoạn gene (IntI) để xác định có integrons. Những chủng E.coli có integrons, tiếp tục được xét nghiệm CS-PCR khuếch đại các đoạn gene chèn vào integrons, cho phép xác định có gene cassette. Được tiến hành tại Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Hội nghị Khoa học Kỹ thuật BV. Nhân dân Gia Định 2009 255 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tỉ lệ đề kháng kháng sinh Tổng cộng có 106 chủng E.coli được nghiên cứu, bao gồm 75 chủng từ phân và 31 chủng từ các bệnh phẩm khác như nước tiểu, dịch mật, máu. Kết quả kháng sinh đồ như sau: Bảng 1: Tỉ lệ đề kháng kháng sinh 106 mẫu (phân, nước tiểu, máu, dịch mật) 75 mẫu phân Số ca Tỉ lệ % Số ca Tỉ lệ% Negradixic 50 47,18 28 37,33 Augmentin 42 39,62 33 44,00 Cotrimoxazol 54 50,94 32 42,67 Ciprofloxacine 41 38,68 21 28,00 Ofloxacin 20 18,87 19 25,33 Peflacine 27 25,47 23 30,67 Cefotaxime 41 38,68 27 36,00 Ceftriaxone 45 42,45 31 41,33 Ceftazidime 50 47,17 29 38,67 Gentamycine 35 33,02 23 30,67 Amikacine 3 02,38 1 01,33 Netilmycine 12 11,32 3 04,00 Imipenem 6 05,66 4 05,33 Pipera- Tazobactam 5 04,72 3 04,00 Tỉ lệ đề kháng kháng sinh của E.coli trong 106 mẫu bệnh phẩm chung và 75 mẫu từ phân. Như vậy đa số có tỉ lệ đề kháng cao với các kháng sinh thường dùng, chỉ còn nhạy với Amikacine, Neltimycine, Imipenem và pipera-Tazobactam. Tỉ lệ có integrons và gene cassette 65 chủng E.coli có đề kháng được tiến hành xét nghiệm PCR khuếch đại các đoạn gene để xác định có integrons, kết quả: - Xét nghệm PCR (-), không có integrons: 20/65 tỉ lệ 30,77%. - Xét nghệm PCR (+), có integrons: 45/65 tỉ lệ 69,23%. Như vậy tỉ lệ E.coli có integrons mang gene mã hóa tính đề kháng kháng sinh rất cao (69,23%). 45 chủng có integrons, được tiếp tục tiến hành xét nghiệm CS-PCR khuếch đại các đoạn gene chèn vào integrons để tìm gene cassette. Kết quả: - Xét nghiệm CS-PCR (-), không có gene cassette: 13/65 tỉ lệ 20%. - Xét nghiệm CS-PCR (+), có gene cassette: 32/65 tỉ lệ 49,23%. 32 chủng E.coli có xét ngiệm CS-PCR (+),có gene cassette, chúng tôi đã phát hiện 6/45 chủng (13,33%) đã được khuếch đại có đoạn cassette dài khoảng 700bp và 26/45 chủng (57,78%) có đoạn cassette dài khoảng 1700 bp. Đoạn chèn càng dài vi khuẩn càng có nhiều khả năng mang nhiều gene kháng kháng sinh. Đoạn cassette dài khoảng 700 bp có thể mang các gene mã hóa sự đề kháng với Trimethoprim, Streptomycin, Spectinomycine, đoạn Hội nghị Khoa học Kỹ thuật BV. Nhân dân Gia Định 2009 256 cassette dài 1700bp co’ thể mang các gene mã hóa sự đề kháng với Trimethoprim, Streptomycin, Spectinomycine, Amikacine, Tobramycine và Erythromycine. BÀN LUẬN Tỉ lệ đề kháng kháng sinh của E.coli có thể thay đổi theo thời gian: so sánh với ngiên cứu năm 2006(9), thì chúng tôi có: Bảng 2: Tỉ lệ đề kháng kháng sinh của E.coli Tỉ lệ ñề kháng% Tỉ lệ ñề kháng% Kháng sinh 2006 2008 Kháng sinh 2006 2008 Nalidixic acid 68,18 37,13 Gentamycine 27,27 30,67 Cotrimoxazol 89,36 42,67 Amikacine 09,09 01,33 Cefotaxime 50,00 36 Ciprofloxacine 27,27 28 Ceftriaxone 40,91 41,33 Ofloxacine 23,73 25,33 Ceftazidime 27,27 38,67 Pefloxacine 36,36 30,67 Như vậy tỉ lệ đề kháng của E.coli đã giảm đi rõ ràng giữa 2 giai đoạn 2006 và 2008 đối với các kháng sinh sau: Nalidixid (68,18/37,13), Cotrimoxazol (89,36/42,67) và Cefotaxime (50/36), có thể do thời gian sau này các kháng sinh trên ít được xử dụng để điều trị tiêu chảy so với trước đây. Nhận xét: phù hợp với nghiên cứu của Diaz-Mejia JJ và cộng sự ở Mexico(3) là giãm điều trị bằng kháng sinh sẽ dẫn đến giảm tỉ lệ vi khuẩn đường ruột kháng thuốc , cũng như nghiên cứu cúa Chang LL và cộng sự ở Đài Loan(2) là sử dụng rộng rãi kháng sinh sẽ làm tăng tỉ lệ integrons mang gene cassette có tính mã hóa sự đề kháng kháng sinh của E.coli. Tỉ lệ E.coli có integrons Tỉ lệ E.coli integrons của chúng tôi là 69,23% -trong khi theo các tác giả khác: Đài Loan (11) : 31,5 % chủng E.coli từ phân. Tỉ lệ E.coli có integron trong nghiên cứu của chúng tôi là cao nhất. (69,23%), phải chăng do chúng ta sử dụng kháng sinh quá rộng rãi. Tỉ lệ này cũng thay đổi tùy theo từng địa phương, cũng nhu thay đổi theo các chủng E.coli được nuôi cấy từ bệnh phẩm nào (Phân hay nước tiểu), nghiên cứu của Diaz- Mejia JJ và cộng sự ở Mexico(3) thì E.coli ở ruột người có tỉ lệ integrons cao hơn hẳn so với E.coli ngoài môi trường, điều này được giải thích do khi ở trong ruột người, dưới áp lực điều trị của nhiều loại kháng sinh E.coli phải thích ứng, chọn lọc để tồn tại qua cơ chế integrons. Không những các gene cassette đựơc lan truyền từ chủng E.coli này sang những chủng E.coli khác, mà còn lan truyền từ E.coli sang Samonella (Nghiên cứu của Ajiboye RM và cộng sự ở California(3), nghiên cứu của Mathew AG và cộng sự tại Mỹ và Thái Lan(7), Từ E.coli qua Klebsiella, nghiên cứu của Ode T và cs ở Nhật(8) –và cả các vi khuẩn khác như Staphylococcus aureus, Helicobacter Jujinum. Với điều kiện thời gian, kỹ thuật trong thời điểm này, nghiên cứu của chúng tôi chưa phát hiện hết tất cả các integrons của E.coli, cũng như chưa xác định rõ tính năng của từng gene cassette, vấn đề này sẽ được tiếp tục nghiên cứu thêm sau này. Hội nghị Khoa học Kỹ thuật BV. Nhân dân Gia Định 2009 257 KẾT LUẬN Tỉ lệ đề kháng với kháng sinh của E.coli ngày càng tăng và càng có tính đa kháng với nhiều loại kháng sinh, đặc biệt là với những kháng sinh thường xử dụng hiện nay thuộc họ Beta lactam, cephalosporin và các Quinolone thế hệ mới. Tỉ lệ E.coli có integrons cao (69,23%), là nơi tồn chứa và dễ dàng làm lan truyền các gene cassette mang tính mã hóa, thướng là tính đề kháng với kháng sinh đến các vi khuẩn khác là mối quan tâm rất lớn hiện nay, do đó cần thận trọng trong việc xử dụng kháng sinh. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. AjiboyeRM, Solberg OD,Lee BM, Raphael E, Debroy C, Riley LW- Global spread of mobile antimicrobial drug resistance determinants in human and animal Escherichia coli and Salmonallas strans causing community-acquired infection- School of public health, School of public health, university of California, Berkeley,CA 94720, USA- PMID: 19538087[Pubmed-in process] 2. ChangLL,Chang TM, Chang CY- Variable patterns of class 1 integron-associated drug-resistant Escherichia coli in Taiwan- Department of Microbiology, Faculty of Medicine,Graduate Institute of Medicine, College of Medicine, Kaohsiung Medical University, Kaosiung, Taiwan.m725006@kmu.edu.tw- PMID: 17525011[pubmed-indexed for Medline] 3. Diaz-Mejia JJ,Amábile- Cuevas CF, Rosas I, Souza V- An analysis of the evoluationary relationships of integron integrases, with emphasis on the prevalence of class1integrons in Escherichia coli isolates from clinical and environmental origins- Fundación Lusara, Apartado Postal 102-006,Mexico City, Mexico.- PMID: 18174129[Pubmed- indexed for medline] 4. Farshad S, Japoni A, Hosseini M.- Low distribution of integrons among multidrug resistant E.coli strains isolated from children with community-acquired urinary tract infections in Shiaz,Iran.- Prof.Alborzi Clinical Microbiology Research Center,shiaz University of medidical Sciences, Nemazee Hospital, Shiaz,Iran. Farshads @ sums.ac.ir- PMID:19004239[ Pubmd- indexed for MEDLINE] 5. Guerin E, Cambray G, Sanchez-Alberola N, Campoy S, ErillI, Da Re S, Gonzalez- Zorn B, Barbé J, Ploy MC, Mazel D-The SOS response controls integron recombination –Université de Limoges, Faculté de Médicine, EA 3175, INSERM, Equipe avenir, 8700 Limoges,France -PMCID:18794381[Pubmed- indexed for MEDLINE]- 6. Jacquier H ,Zaoui C, Sanson-le Pors MJ, Mazel D, Bercot B- Tranlation regulation of integrons gene cassette expression by the attC sites- Assistance Publique Hôpital de Paris,Hôpital Lariboisière, Service de Bateriologie-Virologie, Université Paris VII, 2 rue Ambroise Paré,7500 Paris, France.-PMIDl19486293[Pubmed for MEDLINE] 7. Mathew AG, Liamthong S , Lin J, hong Y- Evidence class 1 integron transfer Between Escherichia coli and Salmonella spp.on Livestock Farm.-Department of Animal Science, The University of Tennessee, knoxville, Tennessee.-PMID: 19630513[PunMed- assupplid by publisher] 8. Ode T, Saito R, Kumita W, Sato K, Okugawa S, Motrya K, Koike K, Okamura N- Analysis of plasmid-mediated multidrug resistence in Escherichia coli and Klebsiella oxytoca isolates from clinical specimens in Japan.- Department of Microbiology and immunology ,Graduate school of Health Sciences, Tokyo Medical and Dental University, 1-5-45 yushima, Bunkyo- ku,Tokyo 113-8510,Japan.takashi.od.mt@gmail.com- PIMD: 195609.3 [PubMed- in process] . 9. Văn Bích, Vũ thị Châu Hải, Diệp Thế Tài và cs -2007 - Tiêu chảy do Escherichia coli tại khoa nhi bệnh viện Nhân Dân Gia Định - Y học thành phố Hồ Chí Minh – Tập 11, phụ bản số 4, 2007 – Trang 174 – 177. 10. 10.Vinué L,Sáenz Y, Somalo S, Escudero E, Moreno MA, Ruiz- Larrea F, Torres C- Prevalence and diversity of integrons and associated resistence genes in faecal Escherichia coli isolates of healthy humans in Spain.- area de bioquímica y Biología Moleclar , Universidad de La Rioja, Logrono, Spain. - PIMD:18708645[ Pubmed-indexed for MEDLINE] ang CM, Lin MF, Lin CH , Huang YT, Hsu CT, Liou ML - Characterization of antimicrobial resistence patterns and integrons in humanfecal Escherichia coli- Hsin-Chu General Hospital , Department of Health, Hsinchu City, Taiwan, Republic of China - PIMD: 19468175 [PubMed - in process].