Xác định nồng độ ức chế tối thiểu của tigecycline với một số chủng vi khuẩn phân lập tại bệnh viện Bạch Mai

10 TCNCYH 113 (4) - 2018 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ ỨC CHẾ TỐI THIỂU CỦA TIGECYCLINE VỚI MỘT SỐ CHỦNG VI KHUẨN PHÂN LẬP TẠI BỆNH VIỆN BẠCH MAI Phạm Hồng Nhung1,2, Nguyễn Thị Ánh1, Nguyễn Vân Thu3 1Trường Đại học Y Hà Nội; 2Khoa Vi sinh, Bệnh viện Bạch Mai, 3Đại học Y Thái Nguyên Tigecycline là kháng sinh nhóm glycylcycline mới, có hoạt phổ rộng mới được chấp thuận cho điều trị. Nghiên cứu được tiến hành nhằm xác định nồng độ ức chế tối thiểu của tigecycline với một số chủng vi khuẩn thuộc các loài S. aureus, Enterococcus spp., S. agalactiae, E. coli, K. pneumoniae, Enterobacter spp. và Serratia phân lập tại Bệnh viện Bạch Mai bằng phương pháp vi pha loãng. Thử nghiệm cho thấy S. agalactiae đều đề kháng với tigecycline (MIC90 = 4 µg/ml). S. aureus và Enterococcus đều nhạy cảm với tigecycline với MIC90 = 0,25 µg/ml. Các chủng Enterobacteriaceae có MIC phân bố từ 0,12 đến > 8 µg/ml, có một tỷ lệ nhỏ các chủng đã đề kháng với tigecycline. Hiệu quả in vitro của tigecycline thể hiện tốt trên các chủng MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) nhưng không có hiệu quả khác biệt so với ami- kacin hoặc meropenem trên các chủng Enterobacteriaceae. Tigecycline có thể là một lựa chọn mới cho điều trị nhiễm trùng ổ bụng và nhiễm trùng da và mô mềm. Từ khoá: tigecycline, MIC (Minimum inhibitory concentration) Địa chỉ liên hệ: Phạm Hồng Nhung, Bộ môn Vi sinh, Trường Đại học Y Hà Nội Email: hongnhung@hmu.edu.vn Ngày nhận: 28/5/2018 Ngày được chấp thuận: 15/8/2018 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Xu hướng đề kháng kháng sinh ngày càng trở thành một vấn đề toàn cầu hoá do sự gia tăng ngày càng nhiều các chủng vi khuẩn đề kháng ở mọi quốc gia trên thế giới, đặc biệt là ở các nước đang và chậm phát triển. Trong hơn một thập kỷ qua, rất ít thuốc kháng sinh mới có hiệu quả được ra đời, càng làm cho gánh nặng về bệnh tật cũng như gánh nặng kinh tế trở nên nan giải. Đã, đang và sẽ ngày càng xuất hiện nhiều các chủng vi khuẩn toàn kháng với các thuốc kháng sinh hiện có [1]. Tổ chức Y tế Thế giới đã đưa ra cảnh báo về tình trạng kháng kháng sinh của vi khuẩn có thể đe doạ thế giới sẽ rơi vào kỷ nguyên như thời kỳ tiền kháng sinh [2]. Tigecycline là kháng sinh thuộc nhóm glycylcycline đầu tiên, một dẫn xuất của mino- cycline, được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ công nhận và đưa vào sử dụng rất lâu, sau gần 30 năm kể từ khi mino- cycline có mặt trên thị trường. Đây là một kháng sinh phổ rộng có tác dụng trên các chủng vi khuẩn hiếu khí gram dương, gram âm; vi khuẩn kỵ khí và tác nhân gây bệnh đa kháng thuốc như Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA – Methicillin-resistant Staphylococcus aureus), Enterococcus kháng vancomycin, Streptococcus pneumoniae đa kháng, các Enterobacetriaceae sinh β- lactamase phổ rộng và trên cả các chủng Acinetobacter baumannii đa kháng [1; 3]. Hoạt tính kháng sinh tigecycline nói chung được xem như là kìm khuẩn như các kháng sinh thuộc nhóm tetracycline, nhưng tigecycline đã chứng tỏ hoạt tính diệt khuẩn đáng kể trên các chủng Haemophillus influenzae, Escherichia coli, Staphylococcus aureus [2]. Nhiều bác sĩ vi sinh cũng như bác sĩ lâm sàng cho rằng các TCNCYH 113 (4) - 2018 11 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC thuốc nhóm tetracycline không tốt bằng các thuốc nhóm β-lactam, aminoglycoside hay nhóm quinolone. Tuy nhiên, tigecycline có hoạt tính tương tự như imipenem trong điều trị các nhiễm trùng ổ bụng và như vancomycin phối hợp với aztreonam trong điều trị các nhiễm trùng da và mô mềm [2]. Tigecycline đang là thuốc được khuyến cáo sử dụng điều trị các chủng vi khuẩn đa kháng, điều trị theo kinh nghiệm cho các trường hợp nhiễm trùng da, mô mềm và nhiễm trùng ổ bụng. Ở Việt Nam, cho tới nay, chưa có nghiên cứu nào đánh giá mức độ nhạy cảm với tigecycline. Từ năm 2015, tại Bệnh viện Bạch Mai, các bác sỹ lâm sàng đã bắt đầu sử dụng tigecycline để điều trị những nhiễm trùng nặng và nhiễm trùng do chủng vi khuẩn đa kháng. Để đánh giá xu hướng nhạy cảm, đề kháng của vi khuẩn thường gây nhiễm trùng bệnh viện và cộng đồng hiện nay, đối với kháng sinh đang được sử dụng và cập nhật tình trạng nhạy cảm của tigecycline ở Bệnh viện Bạch Mai, góp phần xây dựng hướng dẫn điều trị bệnh lý nhiễm khuẩn, đem lại hiệu quả điều trị tốt hơn, chúng tôi tiến hành nghiên cứu này với hai mục tiêu: 1. Xác định nồng độ ức chế tối thiểu của tigecycline với một số chủng vi khuẩn phân lập được ở Bệnh viện Bạch Mai, năm 2015 - 2016. 2. So sánh hiệu quả in vitro của tigecycline với các kháng sinh khác trên các chủng vi khuẩn thử nghiệm. II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 1. Đối tượng 263 chủng gồm 29 chủng Enterococcus, 50 chủng Staphylococcus aureus, 17 chủng Streptococcus agalactiae, 50 chủng Es- cherichia coli (ESBLs và non - ESBLs), 46 chủng Enterobacter spp., 20 chủng Serratia spp. và 50 chủng Klebsiella spp. (ESBLs và non - ESBLs) là các căn nguyên thường gặp gây nhiễm trùng ổ bụng, nhiễm trùng da và mô mềm. 2. Phương pháp Sử dụng phương pháp vi pha loãng (Microscan plate của Beckman Coulter) xác định MIC theo hướng dẫn của Viện chuẩn thức về lâm sàng và xét nghiệm Mỹ [4]. Kết quả được phiên giải theo tiêu chuẩn của EU- CAST [5]. 3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện tại Khoa Vi sinh, Bệnh viện Bạch Mai từ tháng 1/2016 đến tháng12/2016. 4. Đạo đức nghiên cứu Nghiên cứu được tiến hành trên các chủng vi khuẩn, không can thiệp đến bệnh nhân. Kết quả nghiên cứu mang lại dữ liệu về phân bố các giá trị nồng độ ức chế tối thiểu (MIC - Minimum inhibitory concentration) của các chủng vi khuẩn gây bệnh là cơ sở để đánh giá hiệu quả của kháng sinh mới tigecycline. III. KẾT QUẢ 1. Phân bố các chủng vi khuẩn Gram dương theo giá trị MIC của tigecycline Tất cả các chủng S. aureus và Enterococ- cus thử nghiệm đều nhạy cảm với tigecycline với MIC90 đều bằng 0,25 µg/ml. Ngược lại, tất cả các chủng S. agalactiae đều đề kháng với tigecycline với MIC90-- khá cao (4 µg/ml) (biểu đồ 1). 12 TCNCYH 113 (4) - 2018 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC A Biểu đồ 1. Phân bố các chủng S. aureus (A), Enterococcus spp. (B) và S. agalactiae (C) theo giá trị MIC của tigecycline 2. Phân bố các chủng Enterobacteriaceae theo giá trị MIC của tigecycline C B Biểu đồ 2. Phân bố các chủng Enterobacteriaceae theo giá trị MIC của tigecycline TCNCYH 113 (4) - 2018 13 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Cả 4 loài vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriaceae đều đã xuất hiện các chủng đề kháng với tigecycline. Trong đó, K. pneumoniae có số lượng chủng giảm nhạy cảm cao nhất với MIC90 bằng 2 µg/ml, đúng bằng với điểm gãy đề kháng. Nồng độ ức chế tối thiểu của các chủng E. coli còn khá thấp, chủ yếu là các chủng có MIC90 ≤ 0,12 µg/ml. 3. Hiệu quả in vitro của tigecycline so sánh với một số kháng sinh với các loài vi khuẩn Bảng 1. Hiệu quả in vitro của tigecycline so sánh với một số kháng sinh với S. aureus Không có chủng S. aureus đề kháng với tigecycline, kể cả các chủng MRSA. Bảng 2. Hiệu quả in vitro của tigecycline so sánh với một số kháng sinh với K. pneumoniae Tigecycline Oxacillin Vancomycin Linezolid S R S R S R S 25 25 50 0 50 0 R 0 0 0 0 0 0 Tigecycline Meropenem Amikacin Levofloxaxin S R S R S R S 31 4 32 3 25 10 R 11 4 12 3 1 14 p > 0,05 > 0,05 < 0,05 Hiệu quả thử nghiệm in vitro giữa tigecycline so với meropenem và amikacin trên các chủng K. pneumoniae không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê nhưng có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê khi so sánh với levofloxacin. IV. BÀN LUẬN Tigecycline là một lựa chọn mới cho điều trị nhiễm trùng da, mô mềm và nhiễm trùng ổ bụng, đặc biệt là cho các trường hợp các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc như MRSA, VRE, E. coli, K. pneumoniae sinh ESBL. Các chủng Enterococcus đều còn rất nhạy cảm với tigecycline, chưa thấy có chủng đề kháng tige- cycline. Kết quả này tương đương với nghiên cứu của Tsai HY tại Đài Loan trong khoảng thời gian 2006 - 2010 (98,6% số chủng Enterococcus nghiên cứu có kết quả nhạy cảm với tigecycline) [6]. Trong số các chủng Enterococcus được thử nghiệm, có cả các chủng đã đề kháng với vancomycin và linezolid nhưng kết quả vẫn nhạy cảm với tigecycline. Điều này cho thấy kết quả điều trị Enterococcus bằng tigecycline là khá khả quan. Tất cả các chủng S. aureus bao gồm cả các chủng MRSA đều nhạy cảm tốt với tigecycline ở các giá trị MIC còn thấp (MIC50 14 TCNCYH 113 (4) - 2018 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC và MIC90 lần lượt là 0,12 và 0,25 µg/ml). Thực tế hiện nay, hầu hết các chủng S. aureus gây nhiễm trùng bệnh viện đều không chỉ đề kháng với oxacillin mà còn đa kháng với nhiều loại kháng sinh khác. Vancomycin là một trong những kháng sinh cuối cùng còn hiệu quả được chỉ định điều trị cho các trường hợp MRSA. Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi kháng sinh này có thể dẫn đến nguy cơ xuất hiện các chủng S. aureus đề kháng vancomycin. Những báo cáo về các ca bệnh nhiễm trùng do MRSA kháng linezolid và vancomycin đã cho thấy rõ tầm quan trọng của việc tìm thêm các kháng sinh mới, ví dụ như tigecycline để có thể điều trị được cho các chủng đề kháng cao [7; 8]. Các chủng Enterococcus hay S. aureus đều có giá trị MIC thấp và phân bố khá xa so với điểm gãy nhạy cảm, trong khi các chủng S. agalactiae đều đề kháng với tigecycline và các giá trị MIC đều khá cao (chủ yếu là 4 µg/ml). Cho đến nay, chưa có chủng S. agalactiae được phát hiện đề kháng với penicillin nên penicillin vẫn là lựa chọn hàng đầu cho điều trị các nhiễm trùng hay điều trị dự phòng nhiễm S. agalactiae. Tuy nhiên, khi bệnh nhân có tiền sử dị ứng với penicillin, các kháng sinh khác sẽ được thay thế lựa chọn, nhưng với kết quả nghiên cứu này thì tigecycline không phải là thuốc có thể sử dụng điều trị thay thế cho penicillin cho các trường hợp nhiễm S. agalactiae. Các chủng E. coli và Enterobacter mặc dù có một tỷ lệ nhỏ đề kháng với tigecycline nhưng đa số đều nhạy cảm với tigecylcine ở giá trị MIC thấp (MIC90 lần lượt = 0,5 và 1 µg/ ml). Các chủng Serratia chỉ có một chủng đề kháng trung gian với tigecycline, nhưng hầu hết các chủng đều có giá trị MIC bằng với điểm gãy phiên giải nhạy cảm (MIC90 = MIC50 = 1 µg/ml). Rất có thể khi đưa tigecycline vào sử dụng rộng rãi trên lâm sàng, sẽ nhanh chóng xuất hiện các chủng đề kháng thuốc. Do vậy, vấn đề sử dụng tigecycline cho điều trị các nhiễm trùng do Serratia nên được cân nhắc cẩn thận. K. pneumoniae có mức độ nhạy cảm với tigecycline kém nhất trong số các chủng Enterobacteriaceae được thử nghiệm. MIC90 của các chủng K. pneumoniae là 4 µg/ml, là giá trị nằm trong phân bố MIC đề kháng. Nếu so sánh hiệu quả in vitro của tige- cycline với meropenem hoặc với amikacin trên các chủng K. pneumoniae thì không thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p > 0,05) nhưng có tác dụng vượt trội có ý nghĩa thống kê hơn levefloxacin (p < 0,05). Điều trị các nhiễm trùng do các chủng Enterobacteriaceae đa kháng vẫn là một thách thức cho các bác sĩ lâm sàng. Tỷ lệ các chủng Enterobacteri- aceae, đặc biệt là K. pneumoniae đa kháng đang gia tăng nhanh làm giới hạn đáng kể các lựa chọn cho điều trị [9; 10]. Hiện nay, tigecy- cline mới chỉ được FDA thông qua cho chỉ định điều trị các nhiễm trùng ổ bụng, nhiễm trùng da và mô mềm và viêm phổi mắc phải tại cộng đồng [11]. Các nhiễm trùng do Enterobacteriaceae hay gặp là các nhiễm khuẩn huyết và nhiễm khuẩn tiết niệu khi được sử dụng tigecycline để điều trị đều là các chỉ định điều chưa được chấp thuận. So sánh với các kháng sinh phổ rộng hiện có trên thị trường như meropenem, amikacin hay levofloxacin thì hoạt tính của tigecycline không vượt trội hơn mà phổ chỉ định điều trị lại hẹp hơn, nên có thể thấy tige- cycline mặc dù là một kháng sinh mới nhưng không hẳn đã là một lựa chọn tốt hơn các kháng sinh hiện có. Mà nó như là thêm một lựa chọn cho các nhiễm trùng do các trực khuẩn Gram âm đa kháng. TCNCYH 113 (4) - 2018 15 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC V. KẾT LUẬN Tất cả các chủng S. aureus và Enterococ- cus thử nghiệm đều nhạy cảm với tigecycline với MIC90 đều bằng 0,25 µg/ml. Tất cả các chủng S. agalactiae đều đề kháng với MIC90-- khá cao (4 µg/ml). E. coli, Enterobacter and Serratia đều có MIC90-- bằng 1 µg/ml còn K. pneumoniae có MIC90-- bằng 4 µg/ml. Tigecy- cline là lưa chọn tốt cho S. aureus và Entero- coccus và là một lựa chọn bổ sung cho điều trị các nhiễm trùng do Enterobacteriaceae. Lời cảm ơn Xin chân thành cảm ơn tổ chức IHMA đã tài trợ cho nghiên cứu. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Maria S., FloraE V.K., Evangelos K et al (2006). In vitro activity of tigecyclie against muti-drug resistant, including pan-resistant, Gram negative and Gram positive clinical iso- lates from Greek hospitals. Antimicrob Agents Chemother, 50, 3166 - 3169. 2. Livermore DM (2005). Tygecycline: What is it, and where should it be used? J An- timicrob Chemother, 56, 611 - 614. 3. Hossein K., Simin DK., Shahryar K., Zohreh M., Mehrnaz R (2010). Evaluation of tigecycline activity against methcillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from biologica samples. Iran J Pharm Res, 9, 61 - 65. 4. Clinical and Laboratory Standards Institute (2015). Methods for Dilution Antim- icrobial Susceptibility Test for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard - Tenth Edition, M07-A10. 5. European Committee on Antimicro- bial Susceptibility Testing- EUCAST. Clini- cal breakpoint - bacteria (v 5.0). 2015. 6. Tsai HY (2012). Trends in susceptibility of vancomycin-resistant Enterococcus faecium to tigecycline, daptomycin, and linezolid and molecular epidemiology of the isolates: results from the Tigecycline In Vitro Surveillance in Taiwan (TIST) study, 2006 to 2010. Antimicro- bial Agents Chemother, 56, 112 - 115. 7. Anderegg TR, Sader HS, Fritsche TR, Ross JE, Jones RN (2005). Trends in line- zolide susceptibility patterns: report from the 2002-2003 worldwide Zyvox Annual Appraisal of Potency and Spectrum (ZAAPS) pro- gram. Int J Antimicrob Agents, 26, 13 - 21. 8. Bozdogan B, Esel D, Whitener C, Browne FA, Appelbaum PC (2003). Antibac- terial susceptibility of a vancomycin-resistant Staphylococcus aureus stain isolated at the Hershey Medical Center. J Antimicrob Chemo- ther, 52, 864 - 868. 9. Hirsch EB, Tam VH (2010). Detection and treatment options for Klebsiella pneumo- niae carbapenemases (KPCs): an emerging cause of multidrug- resistant infection. J An- timicrob Chemother, 65, 1119 - 1125. 10. Perez F (2010). Carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneu- moniae across a hospital system: impact of post-acute care facilities on dissemination. J Antimicrob Chemother, 65, 1807 - 1818. 11. Helio SS, David JF, Ronald NJ. (2011). Tigecycline activity tested against mul- tidrug-resistant Enterobacteriaceae and Acine- tobacter spp. isolated in US medical centers (2005 - 2009). Diag Microbiol Infect Dis, 69, 223 - 227. 16 TCNCYH 113 (4) - 2018 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Summary DETERMINATION OF TIGECYCLINE MINIMUM INHIBITORY CONCENTRATIONS FOR BACTERIAL PATHOGENS ISOLATED IN BACH MAI HOSPITAL Tigecycline is a novel, first-in-class glycylcline with expanded broad-spectrum in vitro activity against a number of bacteria that is recently approved for treatment. MICs of tigecycline were determined for S. aureus, Enterococcus spp., S. agalactiae, E. coli, K. pneumoniae, Enterobacter spp., and Serratia spp isolated at Bach Mai hospital by broth microdilution. Results showed that all S. agalactiae isolates are resistant to tigecycline (MIC90 = 4 µg/ml). S. aureus và Enterococcus are subceptible with tigecycline at MIC90 = 0.25 µg/ml. All isolates were penicillin susceptible with the same MIC90 of 4 µg/ml. MICs range of Enterobacteriaceae isolates was from 0.12 to greater than 8 µg/ml. Some Enterobacteriaceae isolates were resistant to tigecycline. Tigecycline showed a good in vitro activity against MRSA. There was no discrepancy in activity against Enterobacteri- aceae comparing to meropenem and amikacin. Tigecycline represents a new treatment option for both intra abdominal infections, skin and soft tissue infections. Key words: tigecycline, MIC (Minimum inhibitory concentration)