Tình hình nhiễm Escherichia Coli O157 ở bò ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Khoa học Cơ bản 31 TÌNH HÌNH NHIỄM ESCHERICHIA COLI O157 Ở BÒ NGOẠI Ô THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Hà Mai Dung*, Trần Nhật Khoa* TÓM TẮT Mở đầu: Vi khuẩn E. coli O157 gây bệnh cảnh tiêu chảy xuất huyết và biến chứng hội chứng tán huyết urê huyết cao đe doạ tính mạng bệnh nhân. Bệnh lý nhiễm khuẩn này chưa được nghiên cứu thoả đáng ở Việt Nam và chưa có nghiên cứu nào được thực hiện ở miến Nam Việt Nam. Mục tiêu: Nghiên cứu tỉ lệ nhiễm E. coli O157 ở bò ngoại ô TPHCM. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Các chủng E. coli O157 được phân lập từ 122 mẫu phân bò bao gồm 57 bò sữa và 65 bò thịt bằng kỹ thuật nuôi cấy với môi trường SMAC. Các chủng vi khuẩn được định danh bằng API-20E của BioMerieux và kháng huyết thanh kháng E. coli O157 của Oxoid. Kháng sinh đồ được thực hiện bằng phương pháp đĩa giấy Kirby-Bauer theo tiêu chuẩn CLSI với 16 loại kháng sinh. Kết quả: Tỉ lệ nhiễm E. coli O157của mẫu là 38,5%. Tính đề kháng kháng sinh chỉ quan sát thấy ở bò sữa với các tỉ lệ: 10,5% (Gentamycin); 15,8% (Chloramphenicol); 21,1% (Ampicillin) và 26,3% (Trimethoprim-Sulfamethoxazole). Không thấy đề kháng kháng sinh ở bò thịt. Kết luận: Đây là nghiên cứu đầu tiên về E. coli O157 ở miền Nam Việt Nam. Tỉ lệ nhiễm 38,5% ở bò đưa đến một cảnh báo về khả năng nhiễm khuẩn ở người. Các biện pháp phòng bệnh, các phác đồ điều trị cũng như các nghiên cứu tiếp theo trên người về bệnh lý nhiễm khuẩn này cần được các cơ sở y tế tiến hành. Từ khóa: Escherichia coli O157, bò, ngoại ô TPHCM. ABSTRACT ESCHERICHIA COLI O157 AMONG CATTLE IN SUBURBS OF HO CHI MINH CITY Ha Mai Dung, Tran Nhat Khoa * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 31 - 35 Background: E. coli O157 infection causes a hemorrhagic diarrhea and a life threatening complication, a hemolytic uremic syndrome. This infectious disease has not been studied well in Vietnam and there has not had any study about this matter in the South of Vietnam. Aims: Study the rate of E. coli O157 infection among cattle in suburbs of Ho Chi Minh city. Subjects and Methods: E. coli O157 were isolated from fecal samples of 122 cattle including 57dairy cattle and 65 beef cattle by culture technique using SMAC medium. E. coli O157 identification was determined using API-20E of BioMerieux and O157 specific antiserum from Oxoid. Antibiotic sensitivity testing was done using Kirby-Bauer disk diffusion method with 16 types of antibiotics following CLSI standards. Results: The rate of E. coli O157 infection of samples was 38.5%. Antibiotic resistance was observed in dairy cattle as follow: 10.5% (Gentamycin); 15.8% (Chloramphenicol); 21.1% (Ampicillin) and 26.3% (Trimethoprim-Sulfamethoxazole). Antibiotic resistance was not observed in beef cattle. Conclusion: This is the first study about E. coli O157 in the South of Vietnam. The rate of E. coli O157 infection among cattle, 38.5% alerts an ability of this bacterial infection in Human. Specific * Trường Đại học Quốc tế - Đại học Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh Địa chỉ liên hệ: TS. BS Hà Mai Dung ĐT: 0937957058 Email: hmdung@hcmiu.edu.vn Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Khoa học Cơ bản – Y tế Công cộng 32 preventative strategies, specific therapy regimes and also more studies about this infection in Human need to be done by medical authorities. Keywords: Escherichia coli O157, cattle, suburbs of Ho Chi Minh city ĐẶT VẤN ĐỀ Nhóm vi khuẩn Escherichia coli là một nhóm vi khuẩn lớn và đa dạng; đa số là các vi khuẩn thường trú trong ruột người và động vật và không gây bệnh. Một số chủng vi khuẩn E. coli gây bệnh do sản xuất độc tố Shiga và được gọi là Shiga toxin-producing E. coli (STEC). Độc tố này được gọi là độc tố Shiga vì có cấu trúc giống với độc tố do vi khuẩn Shigella dysenteriae sản xuất (9). STEC còn được gọi là Verotoxin-producing E. coli (VTEC) vì khả năng gây độc trên tế bào Vera của độc tố này(5) hay còn được gọi là EHEC (enterohemorrhagic E. coli) vì vi khuẩn gây ra bệnh cảnh tiêu chảy xuất huyết (7). Đa số STEC gây bệnh cho người là E. coli O157H7 dựa vào kháng nguyên thân O và kháng nguyên chiên mao H, E. coli O157H7 thường được gọi ngắn gọn là E. coli O157. E. coli O157 lần đầu tiên được xác định là tác nhân gây bệnh vào năm 1982 do gây ra hai trận dịch tiêu chảy xuất huyết tại hai bang Oregon và Michigan của Mỹ (11). Sau đó vi khuẩn này cũng được xác định là có gây ra hội chứng tán huyết urê huyết cao (Hemolytic Uremic Syndrome: HUS) ở 5-10% bệnh nhân nhiễm E. coli O157 (4). HUS được xem là một biến chứng nguy hiểm vì có thể gây tỉ lệ tử vong cao ở bệnh nhân. Ngày nay E. coli O157 được xem là một tác nhân quan trọng trong các bệnh lý tiêu chảy nhiễm khuẩn do thức ăn trên thế giới với các đặc điểm tiêu chảy xuất huyết, đau bụng, nôn mửa và đặc biệt là có thể đưa đến hội chứng tán huyết urê huyết cao. Trâu bò được xem là ký chủ tự nhiên của E. coli O157, vi khuẩn tồn tại trong ruột các động vật này nhưng không gây bệnh. Tuy nhiên khi các vi khuẩn này thải ra ngoài qua phân bò có thể nhiễm vào các động vật khác hoặc gây bệnh cho người thông qua nhiễm vào thức ăn và nước uống. Tỉ lệ nhiễm E. coli O157 ở trâu bò trên thế giới dao động từ 0% đến 100% ở những nghiên cứu khác nhau (3). Ở Việt Nam không có nhiều nghiên cứu về vi khuẩn này. Có thể nói các nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam là của các tác giả ở Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương Hà Nội. Năm 2004 tác giả Nguyễn Bình Minh và cộng sự báo cáo tìm thấy 4 chủng STEC từ 42 bò ở ngoại ô Hà Nội (tỉ lệ 9,5%) (8). Năm 2005 các tác giả Nhật phối hợp với các tác giả củaViện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương Hà Nội báo cáo tỉ lệ STEC ở bò ngoại ô Hà Nội là 8% với số lượng mẫu bò là 100 (6). Nghiên cứu thứ ba cũng là nghiên cứu gần đây nhất là của tác giả Vũ Khắc Hùng và tác giả Cornick người Mỹ năm 2008; trong nghiên cứu này các tác giả đã nghiên cứu trên một lượng mẫu lớn là 568 động vật bao gồm cả trâu, bò và dê ở miền Trung Việt Nam. Kết quả cho thấy tỉ lệ nhiễm STEC là 27% ở trâu, 23% ở bò và 38,5% ở dê (12). Hiện chưa có nghiên cứu nào thực hiện ở miền Nam về E. coli O157 trên cả trâu bò hay người. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Tìm hiểu tần suất nhiễm E. coli O157 ở bò ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh (TPHCM). Với đặc điểm vệ sinh thực phẩm và môi trường còn kém của Việt nam và đặc điểm kênh rạch sông nước của TPHCM và miền Nam, việc lây nhiễm vi khuẩn này từ bò nếu có vào người là điều không tránh khỏi. ĐỐI TƯỢNG- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thu thập mẫu Tổng cộng 122 mẫu phân bò từ 57 bò sữa và 65 bò thịt được lấy trong hai tháng 3 và 4 năm 2010 từ 4 trại bò sữa ở xã Vĩnh Lộc A, huyện Bình Chánh và 2 trại bò thịt ở quận Thủ Đức thành phố Hồ Chí Minh. Que gòn vô trùng được dùng để lấy phân ở trong hậu Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Khoa học Cơ bản 33 môn bò, cho vào ống chứa que vô trùng, sau đó tất cả cho vào thùng giữ lạnh và chuyển ngay về phòng thí nghiệm. Tất cả mẩu phân được xữ lý trong vòng 2 giờ. Hình 1: Bò sữa và bò thịt ở ngoại ô TPHCM Phân lập chủng vi khuẩn Một gam phân từ mỗi mẫu phân được cho vào 5ml nước muối sinh lý 0,9% vô trùng và trộn đều bằng máy trộn. Dung dịch phân này sau đó được cấy lên môi trường SMAC (Sorbitol MacConkey agar) và MC (MacConkey agar) của Difco, ủ 370C 24 giờ và đọc kết quả. Các khóm khuẩn cho thấy lên men Lactose trên MC nhưng không lên men Sorbitol trên SMAC được làm phản ứng ngưng kết với kháng huyết thanh của E. coli O157 của Oxoid. Các chủng cho phản ứng ngưng kết dương tính được định danh bằng kít API-20E của BioMerieux cho ra kết quả Escherichia coli. Kháng sinh đồ Các chủng E. coli O157 phân lập được làm kháng sinh đồ bằng phương pháp đĩa giấy Kirby-Bauer theo tiêu chuẩn CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) của Mỹ, với đĩa kháng sinh của công ty Biorad và thạch Mueller-Hinton của công ty Becton- Dickinson. KẾT QUẢ Tần suất nhiễm E. coli O157 Tần suất nhiễm E. coli O157 thay đổi ở 4 trại bò sữa từ thấp nhất 20% đến cao nhất 50%; tỉ lệ dương tính chung cho bò sữa là 33,3%. Tỉ lệ nhiễm trung bình của hai trại bò thịt là 43,1%. Tỉ lệ nhiễm chung của mẫu là 38,5% (bảng 1). Bảng 1: Tỉ lệ nhiễm E. coli O157 Nơi lấy mẫu Số mẫu thu thập được Số chủng E. coli O157 phân lập được Tỉ lệ dương tính (%) Bò sữa Trại 1 9 4 44,4 Trại 2 7 2 28,6 Trại 3 16 8 50,0 Trại 4 25 5 20,0 Tổng cộng của bò sữa 57 19 33,3 Bò thịt Trại 5 35 14 40,0 Trại 6 30 14 46,7 Tổng cộng của bò thịt 65 28 43,1 Tổng cộng cả bò sữa và bò thịt 122 47 38,5 Khả năng kháng kháng sinh của các chủng vi khuẩn E. coli O157 phân lập được Tổng cộng 16 kháng sinh được sử dụng trong kháng sinh đồ theo hướng dẫn của CLSI đối với thực hiện kháng sinh đồ cho trực khuẩn gram âm. Tỉ lệ kháng kháng sinh được quan sát ở bò sữa với 4 loại kháng sinh với Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Chuyên Đề Khoa học Cơ bản – Y tế Công cộng 34 các tỉ lệ sau: 10,5% (Gentamycin); 15,8% (Chloramphenicol); 21,1% (Ampicillin) và 26,3% (Trimethoprim-Sulfamethoxazole). Không thấy sự kháng kháng sinh đối với 16 loại kháng sinh được thử ở bò thịt. Bảng 2: Tỉ lệ kháng kháng sinh của các chủng E. coli O157 Tỉ lệ kháng kháng sinh (%) Tên kháng sinh Bò sữa Bò thịt Tổng cộng Ampicillin 21,1 0 8,5 Cefotaxime 0 0 0 Ceftazidime 0 0 0 Cefuroxime 0 0 0 Chloramphenicol 15,8 0 6,4 Ciprofloxacine 0 0 0 Trimethoprim- Sulfamethoxazole 26,3 0 10,6 Gentamycin 10,5 0 4,3 Imipenem 0 0 0 Cefepime 0 0 0 Pefloxacin 0 0 0 Ticarcillin 0 0 0 Aztreonam 0 0 0 Cefpodoxime 0 0 0 Cefotaxime + Clavuclanic acid 0 0 0 Ceftazidime + Clavuclanic acid 0 0 0 BÀN LUẬN Tỉ lệ nhiễm E. coli O157 38,5% của nghiên cứu này cho thấy tương đối cao so với các nghiên cứu thực hiện ở miền Trung (23%) và miền bắc (8%) và cũng thuộc loại khá cao trên thế giới. Không quan sát thấy sự khác biệt rõ rệt giữa nhiễm E. coli O157 trên bò sữa và bò thịt. Ở hai trại bò sữa với tỉ lệ phân lập E. coli O157 tương đối thấp là 20% và 28%, có ghi nhận khó khăn trong thu thập mẫu do chủ trại kỹ tính tự lấy mẫu chứ không cho người của phòng thí nghiệm lấy mẫu. Kết quả là lượng phân thu thập không được nhiều và tỉ lệ dương tính hơi thấp. Quan sát tỉ lệ dương tính của từng trại riêng rẽ ngoại trừ hai trại bò sữa số 2 và số 4, có thể thấy tỉ lệ nhiễm này khoảng từ 40% đến 50%. Quan sát tính đề kháng kháng sinh của các chủng E. coli O157 phân lập được từ bò thịt không thấy có một sự đề kháng kháng sinh nào. Với điều kiện chăn nuôi thả với thức ăn chính là cỏ, bò từ hai trại bò thịt ở Thủ Đức có thể nói không có tiếp xúc với các kháng sinh từ các nguồn thức ăn công nghiệp chế biến sẳn. Điều này giải thích tỉ lệ đề kháng kháng sinh 0% ở các bò thịt trong nghiên cứu này. Đối với đối tượng bò sữa, có một tỉ lệ đề kháng kháng sinh đáng kể đối với các kháng sinh Ampicillin (21,1%), Chloramphenicol (15,8%), Trimethoprim-Sulfamethoxazole (26,3%) và Gentamycin (10,5%). Được biết các trại bò sữa ở ngoại ô TPHCM có sử dụng thêm các loại thức ăn cám chế biến sẵn. Có thể các kháng sinh này là các kháng sinh thông thường được dùng trong chăn nuôi và đã được cho vào các loại thức ăn cám này. Chính do việc tiếp xúc thường xuyên với các kháng sinh này qua thức ăn đã dẫn đến hiện tượng đề kháng kháng sinh ở các bò sữa. Mặc dù việc đề kháng kháng sinh của các chủng E. coli O157 phân lập được ở bò ngoại ô TPHCM là không đáng ngại vì tỉ lệ đề kháng thấp và chỉ đề kháng với một vài kháng sinh thông thường. Tuy nhiên điều này không hề thay đổi sự nguy hiểm khi nhiễm phải loại vi khuẩn này vì vi khuẩn gây bệnh thông qua cơ chế độc tố. Một số nghiên cứu còn cho thấy việc sử dụng kháng sinh có thể tạo điều kiện thuận lợi cho hội chứng tán huyết urê huyết cao xảy ra do việc ly giải hàng loạt vi khuẩn đưa đến việc hấp thu một lượng độc tố Shiga lớn hơn vào cơ thể bệnh nhân (1, 2, 10, 11). Việc nhạy cảm với nhiều kháng sinh cũng có thể đưa đến tình trạng bệnh nhân nhập viện với hội chứng tán huyết urê huyết cao, có tiền sử tiêu chảy xuất huyết nhưng không thể phân lập được vi khuẩn gây bệnh E. coli O157 từ phân bệnh nhân vì bệnh nhân đã sử dụng kháng sinh trước đó. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Khoa học Cơ bản 35 KẾT LUẬN Đây là nghiên cứu đầu tiên về E. coli O157 ở miền Nam với tỉ lệ nhiễm E. coli O157 ở bò ngoại ô TPHCM là 38,5%. Với điều kiện vệ sinh môi trường và thực phẩm kém ở Việt Nam, cộng với điều kiện sông nước của TPHCM và Nam bộ, việc lây nhiễm vi khuẩn này từ bò vào người là không tránh khỏi. Việc nhạy cảm với nhiều kháng sinh của vi khuẩn có thể đưa đến tình trạng bệnh nhân nhập viện với hội chứng tán huyết urê huyết cao, có tiền sử tiêu chảy xuất huyết nhưng không thể phân lập được vi khuẩn gây bệnh E. coli O157. Để đối phó với bệnh lý nhiễm khuẩn này việc phòng bệnh và thiết lập các phác đồ điều trị thích hợp là các vấn đề mà ngành y tế cần quan tâm trước mắt.Những nghiên cứu về nhiễm khuẩn E. coli O157 ở người cũng cần nên được thực hiện tiếp theo. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Carter AO, Borczyk AA, Carlson JAK, Harvey B, Hockin JC, Karmali MA, Krishnan C,. Korn DA and Lior H (1987). A severe outbreak of Escherichia coli O157:H7-associated hemorrhagic colitis in a nursing home. New England Journal of Medicine; 317:1496–1500 2. Cimolai N, Carter JE, Morrison BJ and Anderson JD (1990). Risk factors for the progression of Escherichia coli O157:H7 enteritis to hemolytic-uremic syndrome. Journal of Pediatrics; 116:1496–1500 3. Gyles CL (2007). Shiga toxin-producing Escherichia coli: An overview. Journal of Animal Science; 85(E. Suppl.):E45–E62 4. Karmali MA, Steele BT, Petric M, Lim C (1983). Sporadic cases of hemolytic uremic syndrome associated with fecal cytotoxin and cytotoxin producing Escherichia coli in stools. Lancet; 1:619—620 5. Konowalchuk J, Speirs JI and Stavric S (1977). Vero response to a cytotoxin of Escherichia coli. Infection and Immunity; 18:775–779 6. Nakasone N., Tran H. H., Nguyen B.M. , Higa N. , Toma C., Song T., Ichinose Y. And Iwanaga M (2005). Short report: Isolation of Escherichia coli O157:H7 from fecal samples of cows in Vietnam. American Society of Tropical Medicine and Hygiene; 73(3):586–587 7. Nataro JP and Kaper JB (1998). Diarrheagenic Escherichia coli. Clinical Microbiology Reviews; 11:142–201 8. Nguyen BM, Phung DC, Nakasone N, Toma C, Higa N, Iyoda S and Iwanaga M (2004). Shiga-Toxin producing Escherichia coli in Vietnam. Tropical Medicine and Health; 32(4):339-341 9. O’Brien AD, LaVeck GD, Thompson MR and Formal SB (1982). Production of Shigella dysenteriae type 1-like cytotoxin by Escherichia coli. Journal of Infectious Diseases; 146:763-769 10. Pavia AT, Nichols CR, Green DP, Tauxe RV, Mottice S, Greene KD, Wells JG, Siegler RL, Brewer ED, Hannon D and Blake PA (1990). Hemolytic uremic syndrome during an outbreak of Escherichia coli O157:H7 infections in institutions for mentally retarded persons: clinical and epidemiological observations. Journal of Pediatrics; 116:544– 551 11. Riley LW, Remis RS, Helgerson SD, McGee HB, Wells JG, Davis BR, Hebert RJ, Olcott ES, Johnson LM, Hargrett NT, Blake PA and Cohen ML (1983). Hemorrhagic colitis associated with a rare Escherichia coli serotype. New England Journal of Medicine; 308:681–685 12. Vu KH, Cornick NA (2008). Prevalence and genetic profiles of Shiga toxin-producing Escherichia coli strains isolated from buffaloes, cattle, and goats in central Vietnam Veterinary Microbiology; 131(1-2):212-21