Tổng quan nghiên cứu

Bệnh lao là một trong những bệnh truyền nhiễm có tính lây nhiễm cao và diễn biến phức tạp, với thời gian điều trị kéo dài. Theo thống kê của WHO năm 2018, từ năm 2000 đến 2018, khoảng 53 triệu người trên toàn cầu đã được phát hiện và điều trị lao, giúp giảm tỷ lệ tử vong do lao xuống còn 37%. Tuy nhiên, bệnh lao vẫn là một trong 10 nguyên nhân tử vong hàng đầu và là nguyên nhân tử vong số 1 do bệnh truyền nhiễm, vượt qua cả HIV. Việt Nam là một trong những điểm nóng của bệnh lao, đứng thứ 14 trong số 30 quốc gia có gánh nặng lao cao nhất thế giới. Năm 2017, Việt Nam ghi nhận 105.733 trường hợp mắc lao, trong đó khoảng 80% là bệnh nhân lao phổi mới mắc và tái nhiễm. Mặc dù tỷ lệ mắc lao toàn cầu giảm khoảng 2% mỗi năm, sự phát triển và lan rộng của lao kháng thuốc vẫn là thách thức lớn.

Lao kháng thuốc làm tăng thời gian và chi phí điều trị, với chi phí trung bình cho bệnh nhân lao đa kháng thuốc tại Việt Nam gần 400 USD, cao hơn nhiều so với hơn 150 USD cho bệnh nhân lao thông thường. WHO báo cáo 3,5% trường hợp lao mới và 18% trường hợp lao tái trị có kháng Rifampicin hoặc đa kháng Rifampicin và Isoniazid (MDR/RR-TB). Tại Việt Nam, tỷ lệ này tương ứng là 4,1% và 17%, tuy nhiên chỉ có khoảng 32%-67% bệnh nhân được đánh giá tính kháng thuốc Rifampicin. Trong các thuốc chống lao hàng một, ngoài Rifampicin và Isoniazid, các thuốc Streptomycin, Ethambutol và Pyrazinamid cũng đóng vai trò quan trọng nhưng ít được quan tâm gần đây.

Isoniazid (INH) là thuốc chủ đạo trong phác đồ điều trị lao, được chuyển hóa tại gan bởi enzyme NAT2. Đa hình di truyền của gen NAT2 ảnh hưởng đến đáp ứng điều trị và tính kháng thuốc INH. Nghiên cứu nhằm khảo sát tính kháng thuốc của vi khuẩn lao phân lập từ bệnh nhân điều trị bằng INH và đánh giá ảnh hưởng của gen NAT2 đến tính kháng thuốc INH. Mục tiêu cụ thể là xác định tính kháng thuốc của vi khuẩn lao với các thuốc chống lao hàng một và đa hình gen NAT2 liên quan đến tính kháng INH ở bệnh nhân lao phổi tại ba bệnh viện lớn ở Hà Nội trong giai đoạn từ tháng 3/2017 đến tháng 6/2018. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện hiệu quả điều trị lao, giảm tỷ lệ kháng thuốc và hỗ trợ xây dựng phác đồ điều trị cá thể hóa dựa trên yếu tố di truyền.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Vi khuẩn lao (Mycobacterium tuberculosis): Là trực khuẩn kháng cồn kháng acid, có khả năng gây bệnh lao phổi và các thể lao khác. Vi khuẩn lao có đặc điểm sinh trưởng chậm, cần môi trường đặc biệt để nuôi cấy, và có cơ chế kháng thuốc đa dạng do đột biến gen.

  • Kháng thuốc lao: Được phân loại thành kháng thuốc tiên phát và thứ phát, với các mức độ kháng thuốc khác nhau như kháng một thuốc, kháng nhiều thuốc, đa kháng thuốc (MDR-TB) và siêu kháng thuốc (XDR-TB). Cơ chế kháng thuốc bao gồm đột biến gen làm mất tác dụng của thuốc, hạn chế xâm nhập thuốc hoặc phá hủy thuốc.

  • Chuyển hóa Isoniazid và gen NAT2: INH là tiền thuốc được hoạt hóa bởi enzyme catalase-peroxidase (katG) và chuyển hóa chủ yếu tại gan bởi enzyme NAT2. Đa hình gen NAT2 ảnh hưởng đến tốc độ acetyl hóa INH, tạo ra các kiểu hình acetyl hóa nhanh, trung gian và chậm, ảnh hưởng đến nồng độ thuốc trong huyết thanh, hiệu quả điều trị và độc tính gan. Kiểu hình acetyl hóa chậm làm tăng nguy cơ tổn thương gan và thất bại điều trị.

  • Đa hình gen NAT2: Bao gồm các alen NAT24 (kiểu dại), NAT25, NAT26, NAT27 (đa hình gây acetyl hóa chậm). Kiểu gen đồng hợp tử hoặc dị hợp tử của các alen này xác định kiểu hình acetyl hóa của cá thể.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu tiến cứu kết hợp hồi cứu trên 125 bệnh nhân lao phổi mới và tái trị tại ba bệnh viện lớn ở Hà Nội (Bệnh viện Bệnh phổi Trung ương, Bệnh viện Lao phổi Hà Nội, Bệnh viện 74 Trung ương) từ tháng 3/2017 đến tháng 6/2018. Tiêu chuẩn lựa chọn bao gồm bệnh nhân ≥16 tuổi, chẩn đoán lao phổi mới hoặc tái trị, kết quả GeneXpert MTB+/RIF- và đồng ý tham gia nghiên cứu. Loại trừ bệnh nhân nhiễm HIV/AIDS, phụ nữ có thai hoặc cho con bú.

  • Phương pháp thu thập mẫu: Mẫu đờm được thu thập theo hướng dẫn Chương trình chống lao quốc gia để nuôi cấy và làm kháng sinh đồ. Mẫu máu lấy vào ngày điều trị thứ 10-14 để phân tích đa hình gen NAT2.

  • Phương pháp phân tích:

    • Nuôi cấy vi khuẩn lao trên môi trường lỏng MGIT 960 và môi trường đặc Lowenstein-Jensen.
    • Kháng sinh đồ được thực hiện trên 5 thuốc chống lao hàng một (INH, RMP, SM, EMB, PZA) bằng phương pháp tỷ lệ trên môi trường đặc và lỏng.
    • Phân tích đa hình gen NAT2 bằng kỹ thuật PCR và giải trình tự gen, xác định các SNP NAT2*5, *6, *7.
    • Xử lý số liệu bằng phần mềm SPSS 16, sử dụng các kiểm định thống kê phù hợp (t-student, ANOVA, chi-square).

  • Timeline nghiên cứu: Thu thập mẫu và dữ liệu từ tháng 3/2017 đến tháng 6/2018, phân tích mẫu và xử lý số liệu trong cùng khoảng thời gian.

  • Đạo đức nghiên cứu: Tuân thủ quy định đạo đức y học, bệnh nhân được thông báo đầy đủ, ký đồng thuận tham gia, bảo mật thông tin cá nhân. Nghiên cứu được Hội đồng đạo đức Khoa Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội phê duyệt.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm quần thể nghiên cứu: Trong 125 bệnh nhân, 55,2% là lao phổi mới, 44,8% lao phổi tái trị. Tỷ lệ nam/nữ chung là 63,8/36,2%, trong đó nhóm lao tái trị có tỷ lệ nam cao hơn đáng kể (87,5% so với 63,8%, p=0,002). Độ tuổi trung bình nhóm lao tái trị cao hơn nhóm mới (48,79 so với 41,11 tuổi, p=0,003). Chỉ số BMI trung bình hai nhóm tương đương, khoảng 18,7, gần ngưỡng thiếu cân.

  2. Tính kháng thuốc của vi khuẩn lao:

    • Thời gian nuôi cấy trung bình nhóm lao mới là 210 giờ, nhóm tái trị là 251 giờ (p=0,018).
    • 60,8% chủng vi khuẩn nhạy với tất cả 5 thuốc kháng lao hàng một.
    • Tỷ lệ kháng thuốc bất kỳ là 39,2%, trong đó nhóm lao tái trị có tỷ lệ kháng cao hơn đáng kể (60,7% so với 21,7%, p<0,001).
    • Tỷ lệ kháng INH ở nhóm tái trị là 42,9%, nhóm mới là 15,9% (p=0,001).
    • Tỷ lệ kháng Streptomycin cao nhất ở nhóm tái trị (44,6%) so với nhóm mới (13%, p<0,001).
    • Tỷ lệ kháng Rifampicin, Ethambutol và Pyrazinamid không khác biệt đáng kể giữa hai nhóm.
    • Tỷ lệ đa kháng thuốc (MDR-TB) là 4,8%, không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa hai nhóm (1,4% ở nhóm mới, 8,9% nhóm tái trị, p>0,05).
    • 100% chủng kháng Rifampicin cũng kháng Isoniazid, khẳng định tính đa kháng MDR-TB.

  3. Phân bố kiểu gen NAT2 và ảnh hưởng đến tính kháng INH:

    • DNA tách chiết từ mẫu máu có chất lượng cao, đủ điều kiện phân tích.
    • Phản ứng PCR nhân dòng gen NAT2 đạt hiệu suất và độ đặc hiệu cao.
    • Các kiểu gen NAT2 được xác định dựa trên các SNP NAT2*5, *6, *7.
    • Kiểu hình acetyl hóa chậm chiếm tỷ lệ đáng kể trong quần thể bệnh nhân.
    • Mối liên quan giữa kiểu hình acetyl hóa chậm và tỷ lệ kháng INH được ghi nhận, với bệnh nhân có kiểu hình acetyl hóa chậm có nguy cơ kháng INH cao hơn.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ kháng thuốc trong nhóm bệnh nhân lao phổi tái trị cao hơn nhiều so với nhóm mới, phù hợp với các nghiên cứu trong và ngoài nước. Tỷ lệ kháng INH và SM cao ở nhóm tái trị phản ánh sự tiếp xúc nhiều lần với thuốc và khả năng không tuân thủ điều trị, dẫn đến sự phát triển của các chủng kháng thuốc. Tỷ lệ đa kháng thuốc tuy thấp hơn so với một số báo cáo trước đây, có thể do nhóm nghiên cứu đã loại trừ các trường hợp kháng Rifampicin bằng xét nghiệm GeneXpert MTB/RIF.

Thời gian nuôi cấy dài hơn ở nhóm tái trị có thể do số lượng vi khuẩn ban đầu thấp hơn hoặc sự hiện diện của chủng kháng thuốc làm giảm tốc độ sinh trưởng. Tỷ lệ kháng thuốc với Rifampicin, Ethambutol và Pyrazinamid không khác biệt nhiều giữa hai nhóm, tuy nhiên tỷ lệ kháng PZA có xu hướng tăng ở nhóm tái trị, cần được giám sát chặt chẽ.

Phân tích gen NAT2 cho thấy đa hình gen ảnh hưởng rõ rệt đến chuyển hóa INH và tính kháng thuốc. Kiểu hình acetyl hóa chậm làm tăng nồng độ INH trong huyết thanh, dẫn đến nguy cơ tổn thương gan và thất bại điều trị cao hơn. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu quốc tế và trong nước, khẳng định vai trò quan trọng của yếu tố di truyền trong điều trị lao cá thể hóa.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố tỷ lệ kháng thuốc theo nhóm bệnh nhân, bảng so sánh tỷ lệ kiểu gen NAT2 và tỷ lệ kháng INH, cũng như biểu đồ thời gian nuôi cấy giữa các nhóm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường giám sát tính kháng thuốc lao: Thực hiện kháng sinh đồ đầy đủ cho tất cả bệnh nhân lao mới và tái trị, đặc biệt chú trọng nhóm lao tái trị để phát hiện sớm các chủng kháng thuốc, giảm thiểu nguy cơ lan truyền MDR-TB. Thời gian thực hiện: ngay lập tức và liên tục. Chủ thể: các cơ sở y tế và chương trình chống lao quốc gia.

  2. Áp dụng xét nghiệm phân tử nhanh: Mở rộng sử dụng GeneXpert MTB/RIF và các kỹ thuật phân tử khác để sàng lọc nhanh lao kháng Rifampicin và Isoniazid, đồng thời phát triển các xét nghiệm đánh giá kháng các thuốc khác trong nhóm kháng lao hàng một. Thời gian: trong 1-2 năm tới. Chủ thể: Bộ Y tế, các bệnh viện tuyến trung ương và tuyến tỉnh.

  3. Xây dựng phác đồ điều trị cá thể hóa dựa trên kiểu gen NAT2: Xác định kiểu hình acetyl hóa của bệnh nhân để điều chỉnh liều INH phù hợp, giảm tác dụng phụ và tăng hiệu quả điều trị. Thời gian: nghiên cứu và triển khai thí điểm trong 3 năm. Chủ thể: các trung tâm nghiên cứu, bệnh viện chuyên khoa lao.

  4. Tăng cường đào tạo và nâng cao nhận thức cho nhân viên y tế và bệnh nhân: Về tầm quan trọng của tuân thủ điều trị, nguy cơ kháng thuốc và vai trò của yếu tố di truyền trong điều trị lao. Thời gian: liên tục. Chủ thể: Bộ Y tế, các bệnh viện, trung tâm y tế dự phòng.

  5. Nâng cao năng lực phòng xét nghiệm: Đầu tư trang thiết bị hiện đại, đào tạo kỹ thuật viên để thực hiện nuôi cấy, kháng sinh đồ và phân tích gen chính xác, nhanh chóng. Thời gian: 2-3 năm. Chủ thể: Bộ Y tế, các bệnh viện tuyến trung ương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Bác sĩ chuyên khoa lao và truyền nhiễm: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu cập nhật về tính kháng thuốc và ảnh hưởng của gen NAT2, giúp bác sĩ lựa chọn phác đồ điều trị phù hợp, nâng cao hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ.

  2. Nhà nghiên cứu y sinh và di truyền học: Luận văn trình bày chi tiết về đa hình gen NAT2 và mối liên quan với tính kháng thuốc INH, là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo về dược động học và dược lực học của thuốc lao.

  3. Chuyên viên phòng xét nghiệm vi sinh và phân tử: Cung cấp quy trình kỹ thuật nuôi cấy, kháng sinh đồ và phân tích gen NAT2, giúp nâng cao chất lượng xét nghiệm và chẩn đoán chính xác tình trạng kháng thuốc.

  4. Quản lý chương trình chống lao quốc gia và các tổ chức y tế công cộng: Thông tin về tỷ lệ kháng thuốc và yếu tố di truyền hỗ trợ xây dựng chính sách, chiến lược phòng chống lao kháng thuốc hiệu quả, đồng thời định hướng đầu tư trang thiết bị và đào tạo nhân lực.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần xác định kiểu gen NAT2 trong điều trị lao?
    Kiểu gen NAT2 ảnh hưởng đến tốc độ chuyển hóa Isoniazid, từ đó ảnh hưởng đến nồng độ thuốc trong máu và hiệu quả điều trị. Xác định kiểu gen giúp điều chỉnh liều thuốc phù hợp, giảm tác dụng phụ và tăng khả năng thành công điều trị.

  2. Tỷ lệ kháng thuốc lao hiện nay ở Việt Nam như thế nào?
    Tỷ lệ kháng thuốc bất kỳ khoảng 39,2%, trong đó nhóm lao tái trị có tỷ lệ kháng cao hơn (60,7%) so với nhóm mới (21,7%). Tỷ lệ đa kháng thuốc khoảng 4,8%, phù hợp với báo cáo của WHO và các nghiên cứu trong nước.

  3. Phương pháp nào được sử dụng để đánh giá tính kháng thuốc của vi khuẩn lao?
    Nghiên cứu sử dụng phương pháp nuôi cấy trên môi trường lỏng MGIT 960 và môi trường đặc Lowenstein-Jensen, kết hợp kháng sinh đồ tỷ lệ trên môi trường đặc và lỏng để đánh giá tính kháng với 5 thuốc kháng lao hàng một.

  4. GeneXpert MTB/RIF có thể thay thế hoàn toàn kháng sinh đồ không?
    GeneXpert MTB/RIF là xét nghiệm phân tử nhanh giúp sàng lọc kháng Rifampicin, nhưng không đánh giá được kháng các thuốc khác. Do đó, kháng sinh đồ vẫn cần thiết để đánh giá toàn diện tính kháng thuốc, đặc biệt khi nghi ngờ kháng thuốc hoặc điều kiện cho phép.

  5. Làm thế nào để giảm tỷ lệ kháng thuốc lao trong cộng đồng?
    Cần tăng cường giám sát, phát hiện sớm và điều trị đúng phác đồ, nâng cao tuân thủ điều trị của bệnh nhân, áp dụng xét nghiệm phân tử nhanh, đào tạo nhân viên y tế và nâng cao nhận thức cộng đồng về phòng chống lao.

Kết luận

  • Tỷ lệ kháng thuốc bất kỳ của vi khuẩn lao tại ba bệnh viện lớn ở Hà Nội là 39,2%, với nhóm lao tái trị có tỷ lệ kháng cao hơn đáng kể so với nhóm lao mới.
  • Tỷ lệ kháng Isoniazid và Streptomycin cao nhất trong các thuốc kháng lao hàng một, đặc biệt ở nhóm lao tái trị.
  • Đa hình gen NAT2 ảnh hưởng rõ rệt đến kiểu hình acetyl hóa INH và mối liên quan với tính kháng thuốc Isoniazid được xác định.
  • Kết quả nghiên cứu hỗ trợ xây dựng phác đồ điều trị cá thể hóa dựa trên yếu tố di truyền, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị lao và giảm tỷ lệ kháng thuốc.
  • Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng nghiên cứu trên quy mô lớn hơn, triển khai xét nghiệm gen NAT2 trong thực hành lâm sàng và tăng cường giám sát kháng thuốc lao tại Việt Nam.

Hành động ngay: Các cơ sở y tế và chương trình chống lao cần áp dụng kết quả nghiên cứu để cải thiện chẩn đoán và điều trị, đồng thời thúc đẩy nghiên cứu sâu hơn về yếu tố di truyền trong điều trị lao.