Nghiên cứu sự lưu hành và khả năng ly giải của vibriophage trong môi trường nước miền Bắc Việt Nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu sự lưu hành và khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả vibriophage ở môi trường nước ngoại cảnh tại, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Tác giả: Lê Vũ Kim
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đáng Tú
• Trường học: Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Y tế công cộng
• Đề tài: Khả Năng Ly Giải Của Vibriophage Trong Nước Tại Miền Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Mặt số khái niệm liên quan
• 1.2. Thực khuẩn thể
• 1.3. Môi trường
• 1.4. Nguồn truyền nhiễm
• 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, địa điểm, thời gian nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp thu thập thông tin
• 2.2.2. Sai số và các biện pháp khắc phục
• 2.2.3. Xử lý, phân tích số liệu
• 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Sự lưu hành của thực khuẩn thể tả trong môi trường nước ngoại cảnh tại một số tỉnh miền Bắc Việt Nam, 2018-2019
• 3.1.1. Mặt số đặc điểm chung của các mẫu nước ngoại cảnh thu thập
• 3.1.2. Kết quả xét nghiệm mẫu nước, mái gốc tôm bằng phương pháp nuôi cấy phân lập
• 3.1.3. Kết quả xét nghiệm mẫu nước bề mặt, mái gốc tôm bằng phương pháp PCR
• 3.2. Khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả trong phòng thí nghiệm và trên thực địa các môi trường nước khác nhau
• 3.2.1. Kết quả thử nghiệm khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả với mẫu số chủng vi khuẩn tả và vi khuẩn đường ruột khác
• 3.2.2. Khả năng ly giải của thực khuẩn thể ở các điều kiện pha loãng mẫu đá
• 3.2.3. Khả năng ly giải của thực khuẩn thể với các điều kiện pH môi trường khác nhau
• 3.2.4. Khả năng ly giải của thực khuẩn thể với các điều kiện nhiệt độ môi trường khác nhau
• 4. BÀN LUẬN
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về vibriophage và khả năng ly giải

Vibriophage, một loại virus đặc biệt, có khả năng ly giải vi khuẩn thuộc họ Vibrionaceae. Khả năng ly giải của vibriophage là một chủ đề quan trọng trong nghiên cứu vi sinh học, đặc biệt trong bối cảnh gia tăng tình trạng kháng thuốc của vi khuẩn. Nghiên cứu này tập trung vào khả năng ly giải của vibriophage trong môi trường nước tại miền Bắc Việt Nam, nơi có nhiều nguồn nước tự nhiên. Việc hiểu rõ về khả năng ly giải của vibriophage không chỉ giúp kiểm soát bệnh tả mà còn có thể ứng dụng trong các biện pháp điều trị và phòng ngừa bệnh tả. Theo các nghiên cứu trước đây, vibriophage có thể tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh một cách hiệu quả, từ đó giảm thiểu nguy cơ bùng phát dịch bệnh. "Khả năng ly giải của vibriophage có thể được xem như một giải pháp tiềm năng trong việc kiểm soát các bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn gây ra."

1.1. Đặc điểm của vibriophage

Vibriophage là một loại thực khuẩn thể có khả năng tấn công và tiêu diệt vi khuẩn Vibrio. Chúng có cấu trúc phức tạp và có thể tồn tại trong nhiều môi trường khác nhau. Vibriophage có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau dựa trên hình dạng và cách thức hoạt động. Một số vibriophage có khả năng ly giải nhanh chóng vi khuẩn, trong khi những loại khác có thể tồn tại trong trạng thái tiềm tàng. "Sự đa dạng của vibriophage cho phép chúng có thể thích nghi với nhiều điều kiện môi trường khác nhau, từ đó gia tăng khả năng tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh."

II. Môi trường nước tại miền Bắc Việt Nam

Môi trường nước tại miền Bắc Việt Nam rất đa dạng, bao gồm các nguồn nước như sông, suối, ao, hồ và nước mưa. Những nguồn nước này thường bị ô nhiễm bởi các chất thải sinh hoạt và nông nghiệp, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn và các mầm bệnh. Nghiên cứu về sự lưu hành của vibriophage trong môi trường nước này là rất cần thiết để đánh giá khả năng kiểm soát bệnh tả. "Môi trường nước không chỉ là nơi sinh sống của vi khuẩn mà còn là nơi vibriophage có thể phát triển và hoạt động hiệu quả." Việc phân tích mẫu nước từ các nguồn khác nhau sẽ giúp xác định sự hiện diện và khả năng ly giải của vibriophage trong điều kiện tự nhiên.

2.1. Tình trạng ô nhiễm nước

Tình trạng ô nhiễm nước tại miền Bắc Việt Nam đang trở thành vấn đề nghiêm trọng. Nguồn nước bị ô nhiễm không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn tác động đến hệ sinh thái. Các nghiên cứu cho thấy rằng vi khuẩn gây bệnh có thể tồn tại trong nước ô nhiễm, từ đó gia tăng nguy cơ lây lan dịch bệnh. "Việc kiểm soát ô nhiễm nước là rất quan trọng để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường sống." Nghiên cứu về khả năng ly giải của vibriophage trong môi trường nước ô nhiễm có thể cung cấp những thông tin quý giá cho các biện pháp can thiệp hiệu quả.

III. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm thu thập mẫu nước từ các nguồn khác nhau, phân lập vibriophage và đánh giá khả năng ly giải của chúng. Các mẫu nước sẽ được phân tích bằng các phương pháp vi sinh học hiện đại như nuôi cấy, PCR và các kỹ thuật phân tích khác. "Phương pháp nghiên cứu này không chỉ giúp xác định sự hiện diện của vibriophage mà còn đánh giá khả năng tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh trong môi trường nước." Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng về sự lưu hành của vibriophage và khả năng ứng dụng của chúng trong việc kiểm soát bệnh tả.

3.1. Kỹ thuật phân lập vibriophage

Kỹ thuật phân lập vibriophage là một bước quan trọng trong nghiên cứu này. Các mẫu nước sẽ được nuôi cấy trên môi trường thích hợp để kích thích sự phát triển của vibriophage. Sau đó, các vibriophage sẽ được phân lập và xác định bằng các phương pháp sinh học phân tử. "Kỹ thuật phân lập vibriophage cho phép nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm và khả năng ly giải của chúng đối với vi khuẩn gây bệnh." Việc áp dụng các kỹ thuật hiện đại sẽ giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong việc nghiên cứu vibriophage.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự hiện diện của vibriophage trong môi trường nước tại miền Bắc Việt Nam là khá phổ biến. Khả năng ly giải của vibriophage đối với vi khuẩn gây bệnh cũng được xác định là cao, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong việc kiểm soát dịch bệnh. "Kết quả này mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng vibriophage như một biện pháp điều trị và phòng ngừa bệnh tả." Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ và nồng độ muối có ảnh hưởng đến khả năng ly giải của vibriophage.

4.1. Ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát hiện và kiểm soát bệnh tả tại miền Bắc Việt Nam. Việc hiểu rõ về khả năng ly giải của vibriophage có thể giúp phát triển các biện pháp điều trị hiệu quả hơn. "Sự kết hợp giữa nghiên cứu vi sinh học và công nghệ sinh học có thể tạo ra những giải pháp mới trong việc kiểm soát dịch bệnh." Nghiên cứu cũng góp phần nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường nước và sức khỏe cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Bệnh tả do vi khuẩn Vibrio cholerae gây ra vẫn là một trong những bệnh truyền nhiễm nguy hiểm trên thế giới, với khoảng 1 triệu trường hợp mắc và hơn 300.000 ca tử vong mỗi năm, trong đó trẻ em dưới 5 tuổi chiếm phần lớn số ca tử vong. Tại Việt Nam, bệnh tả đã xuất hiện từ thế kỷ 19 và vẫn gây ra các đợt dịch rải rác, đặc biệt tại các tỉnh miền Bắc. Năm 2007, dịch tiêu chảy cấp do V. cholerae bùng phát tại Hà Nội và lan rộng ra 13 tỉnh, thành phố phía Bắc. Mặc dù đã có nhiều biện pháp phòng chống như vắc xin và kháng sinh, tình trạng kháng thuốc ngày càng gia tăng làm giảm hiệu quả điều trị.

Thực khuẩn thể tả (vibriophage) là các loại virus đặc hiệu có khả năng ly giải vi khuẩn V. cholerae, được phát hiện từ đầu thế kỷ 20 và được xem là một công cụ tiềm năng trong giám sát và kiểm soát bệnh tả. Nghiên cứu sự lưu hành và khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả trong môi trường nước ngoại cảnh tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam giai đoạn 2018-2019 nhằm mục tiêu mô tả sự phân bố, đánh giá khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả trong phòng thí nghiệm và trên thực địa, từ đó góp phần phát triển các biện pháp can thiệp hiệu quả.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học phục vụ giám sát dịch tễ, cảnh báo sớm nguy cơ bùng phát dịch tả, đồng thời mở ra hướng ứng dụng liệu pháp phage trong xử lý nguồn nước ô nhiễm và kiểm soát vi khuẩn tả kháng thuốc.

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:

• Lý thuyết về thực khuẩn thể (Bacteriophage theory): Thực khuẩn thể là virus ký sinh đặc hiệu trên vi khuẩn, có chu trình ly giải (lytic cycle) và tiềm tan (lysogenic cycle). Chu trình ly giải là quá trình thực khuẩn thể xâm nhập, nhân lên và phá hủy tế bào vi khuẩn chủ, giải phóng các thể thực khuẩn thể mới.

• Mô hình dịch tễ học bệnh tả: Tập trung vào nguồn truyền nhiễm, đường truyền bệnh qua nước và thực phẩm, vai trò của môi trường nước ngoại cảnh trong duy trì và lan truyền vi khuẩn V. cholerae.

• Khái niệm về môi trường nước ngoại cảnh: Bao gồm nước bề mặt như sông, suối, ao, hồ, nước mưa, nước máy, là môi trường chứa đựng vi sinh vật gây bệnh và thực khuẩn thể.

• Khả năng ly giải của thực khuẩn thể: Đánh giá hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn của thực khuẩn thể trong các điều kiện môi trường khác nhau như pH, nhiệt độ, độ pha loãng.

• Liệu pháp phage: Sử dụng thực khuẩn thể như một phương pháp sinh học để kiểm soát vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt trong bối cảnh kháng kháng sinh gia tăng.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Mẫu nước bề mặt và mẫu gạc tôm thu thập tại các nguồn nước ngoại cảnh ở một số tỉnh miền Bắc Việt Nam trong giai đoạn 2018-2019. Tổng số mẫu khoảng 186 mẫu nước và mẫu gạc tôm được phân tích.

• Phương pháp phân tích:

  • Phân lập thực khuẩn thể tả bằng phương pháp nuôi cấy trên môi trường thạch dinh dưỡng có vi khuẩn chỉ thị.
  • Xác định thực khuẩn thể tả bằng kỹ thuật PCR với các cặp mồi đặc hiệu cho gen O1, O139 và các gen độc lực như ctxA, toxR.
  • Quan sát hình thái thực khuẩn thể dưới kính hiển vi điện tử để phân loại theo họ Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae và dạng filamentous.
  • Đánh giá khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả trong phòng thí nghiệm qua các thử nghiệm vệt tan (plaque assay) trên vi khuẩn V. cholerae chủng chuẩn.
  • Thử nghiệm khả năng ly giải trong các điều kiện môi trường khác nhau: pH (6-9), nhiệt độ (4°C, 25°C, 37°C), độ pha loãng mẫu nước.
  • Phân tích dữ liệu bằng các phương pháp thống kê mô tả và so sánh tỷ lệ, sử dụng phần mềm chuyên dụng.

• Timeline nghiên cứu: Thu thập mẫu và phân tích trong 2 năm (2018-2019), thử nghiệm khả năng ly giải và phân tích dữ liệu trong năm 2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ lưu hành thực khuẩn thể tả trong môi trường nước ngoại cảnh: Kết quả nuôi cấy phân lập thực khuẩn thể tả cho thấy khoảng 35% mẫu nước bề mặt và 40% mẫu gạc tôm dương tính với thực khuẩn thể tả. Kỹ thuật PCR xác nhận thực khuẩn thể tả có mặt trong 42% mẫu nước và 45% mẫu gạc tôm, cho thấy sự lưu hành rộng rãi của thực khuẩn thể tả tại các tỉnh miền Bắc.

2. Phân loại hình thái thực khuẩn thể tả: Quan sát dưới kính hiển vi điện tử cho thấy thực khuẩn thể tả chủ yếu thuộc họ Myoviridae (60%), Siphoviridae (25%) và Podoviridae (15%). Ngoài ra, thực khuẩn thể dạng filamentous cũng được phát hiện với tỷ lệ khoảng 10% trong tổng số mẫu phân lập.

3. Khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả: Thực khuẩn thể tả phân lập có khả năng ly giải vi khuẩn V. cholerae chủng chuẩn với hiệu quả vệt tan đạt trung bình 4 log10 đơn vị hình thành khuẩn lạc/g. Khả năng ly giải giảm khi pH môi trường dưới 6 hoặc trên 9, và nhiệt độ thấp (4°C) làm giảm hoạt tính ly giải khoảng 30% so với nhiệt độ phòng (25°C). Độ pha loãng mẫu nước ảnh hưởng đến khả năng ly giải, với hiệu quả cao nhất ở độ pha loãng 1:10.

4. Khả năng ly giải trên thực địa: Thử nghiệm khả năng ly giải thực khuẩn thể tả trong môi trường nước ngoại cảnh tại các điểm lấy mẫu cho thấy hiệu quả ly giải dao động từ 60-80% tùy thuộc vào điều kiện môi trường và loại mẫu nước.

Thảo luận kết quả

Sự lưu hành rộng rãi của thực khuẩn thể tả trong môi trường nước ngoại cảnh tại miền Bắc Việt Nam phản ánh mối quan hệ chặt chẽ giữa thực khuẩn thể và vi khuẩn V. cholerae trong tự nhiên. Tỷ lệ phát hiện thực khuẩn thể tả tương đương hoặc cao hơn so với các nghiên cứu tại Bangladesh và Malaysia, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong giám sát dịch tễ và cảnh báo sớm dịch tả.

Phân loại hình thái thực khuẩn thể tả phù hợp với các nghiên cứu quốc tế, trong đó họ Myoviridae chiếm ưu thế, có khả năng ly giải mạnh mẽ và phổ tác động rộng. Sự hiện diện của thực khuẩn thể dạng filamentous cũng góp phần đa dạng hóa nguồn thực khuẩn thể có thể sử dụng trong liệu pháp phage.

Khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ và độ pha loãng, điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy thực khuẩn thể hoạt động hiệu quả nhất trong điều kiện môi trường trung tính và nhiệt độ phòng. Việc đánh giá khả năng ly giải trong phòng thí nghiệm và thực địa cung cấp cơ sở khoa học để lựa chọn và phát triển các chủng thực khuẩn thể phù hợp cho ứng dụng xử lý nguồn nước và kiểm soát dịch tả.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tỷ lệ mẫu dương tính theo loại mẫu và thời gian, bảng so sánh khả năng ly giải ở các điều kiện pH và nhiệt độ khác nhau, giúp minh họa rõ ràng ảnh hưởng của môi trường đến hoạt tính thực khuẩn thể.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường giám sát thực khuẩn thể tả trong môi trường nước: Thiết lập hệ thống giám sát định kỳ tại các tỉnh miền Bắc nhằm phát hiện sớm sự biến động của thực khuẩn thể và vi khuẩn V. cholerae, góp phần cảnh báo nguy cơ bùng phát dịch. Thời gian thực hiện: hàng năm, chủ thể: Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương và các trung tâm y tế dự phòng địa phương.

2. Phát triển liệu pháp phage ứng dụng xử lý nguồn nước: Nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm thực khuẩn thể tả có khả năng ly giải cao để xử lý nước sinh hoạt và nước thải, giảm thiểu ô nhiễm vi khuẩn tả và các vi khuẩn kháng thuốc. Thời gian: 3-5 năm, chủ thể: Viện nghiên cứu công nghệ sinh học và các doanh nghiệp công nghệ sinh học.

3. Đào tạo và nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về vai trò của thực khuẩn thể và biện pháp phòng chống bệnh tả, nâng cao ý thức vệ sinh môi trường và sử dụng nước sạch. Thời gian: liên tục, chủ thể: Sở Y tế, UBND các địa phương.

4. Hợp tác quốc tế nghiên cứu và chuyển giao công nghệ: Mở rộng hợp tác với các tổ chức quốc tế và các viện nghiên cứu có kinh nghiệm về liệu pháp phage để cập nhật kỹ thuật, nâng cao năng lực nghiên cứu và ứng dụng thực khuẩn thể trong kiểm soát dịch bệnh. Thời gian: 5 năm, chủ thể: Bộ Y tế, Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và chuyên gia y tế công cộng: Nghiên cứu về dịch tễ học bệnh tả, vai trò của thực khuẩn thể trong kiểm soát vi khuẩn gây bệnh, phát triển các biện pháp phòng chống dịch hiệu quả.

2. Cán bộ quản lý y tế và môi trường: Áp dụng kết quả nghiên cứu trong giám sát môi trường nước, xây dựng chính sách và chương trình phòng chống dịch tả tại địa phương.

3. Doanh nghiệp công nghệ sinh học: Phát triển sản phẩm sinh học dựa trên thực khuẩn thể để xử lý nước, sản xuất chế phẩm sinh học phục vụ y tế và nông nghiệp.

4. Sinh viên và học viên cao học ngành y tế công cộng, vi sinh y học: Tham khảo tài liệu chuyên sâu về thực khuẩn thể, kỹ thuật phân lập, đánh giá khả năng ly giải và ứng dụng liệu pháp phage trong y học.

Câu hỏi thường gặp

1. Thực khuẩn thể tả là gì và có vai trò gì trong kiểm soát bệnh tả?
   Thực khuẩn thể tả là virus đặc hiệu tiêu diệt vi khuẩn Vibrio cholerae. Chúng giúp giảm số lượng vi khuẩn gây bệnh trong môi trường, góp phần kiểm soát dịch tả tự nhiên và có thể ứng dụng trong liệu pháp phage để điều trị hoặc xử lý nguồn nước.

2. Phương pháp nào được sử dụng để phát hiện thực khuẩn thể tả trong môi trường?
   Phương pháp nuôi cấy phân lập trên môi trường thạch có vi khuẩn chỉ thị kết hợp với kỹ thuật PCR đặc hiệu giúp phát hiện và xác định chủng thực khuẩn thể tả chính xác, nhanh chóng.

3. Khả năng ly giải của thực khuẩn thể tả bị ảnh hưởng bởi những yếu tố nào?
   Các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ và độ pha loãng mẫu nước ảnh hưởng đến hoạt tính ly giải của thực khuẩn thể. Thực khuẩn thể hoạt động hiệu quả nhất trong môi trường pH trung tính (6-9) và nhiệt độ phòng (25-37°C).

4. Liệu pháp phage có thể thay thế kháng sinh trong điều trị bệnh tả không?
   Liệu pháp phage có tiềm năng hỗ trợ hoặc thay thế kháng sinh trong điều trị bệnh tả, đặc biệt khi vi khuẩn kháng thuốc gia tăng. Tuy nhiên, cần thêm các thử nghiệm lâm sàng để đánh giá hiệu quả và an toàn trước khi áp dụng rộng rãi.

5. Làm thế nào để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn phòng chống dịch tả?
   Kết quả nghiên cứu giúp xây dựng hệ thống giám sát thực khuẩn thể tả, phát triển chế phẩm sinh học xử lý nước, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về vệ sinh môi trường và sử dụng nước sạch, góp phần giảm thiểu nguy cơ bùng phát dịch.

Kết luận

• Thực khuẩn thể tả lưu hành rộng rãi trong môi trường nước ngoại cảnh tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam với tỷ lệ phát hiện trên 40%.
• Các chủng thực khuẩn thể thuộc họ Myoviridae chiếm ưu thế, có khả năng ly giải vi khuẩn V. cholerae hiệu quả trong điều kiện môi trường phù hợp.
• Khả năng ly giải của thực khuẩn thể bị ảnh hưởng bởi pH, nhiệt độ và độ pha loãng, điều này cần được cân nhắc khi ứng dụng thực tế.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển liệu pháp phage và các biện pháp sinh học xử lý nguồn nước nhằm kiểm soát bệnh tả và vi khuẩn kháng thuốc.
• Đề xuất xây dựng hệ thống giám sát, phát triển sản phẩm sinh học và tăng cường hợp tác quốc tế để nâng cao hiệu quả phòng chống dịch tả trong tương lai.

Khuyến khích các cơ quan y tế và nghiên cứu tiếp tục triển khai giám sát thực khuẩn thể tả, đồng thời đầu tư phát triển liệu pháp phage ứng dụng trong xử lý môi trường và điều trị bệnh tả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O Bà Y T¾ VIÆN VÆ SINH DÊCH TÄ TRUNG ¯¡NG -----------------*------------------ L¾I Vi KIM SĀ L¯U HÀNH VÀ KHÀ NNG LY GIÀI CĂA THĀC KHUÀN TH TÀ (VIBRIOPHAGE) æ MÔI TR¯äNG N¯âC NGO¾I CÀNH T¾I MàT SÞ TÈNH MIÀN BÂC VIÆT NAM LUÀN ÁN TI¾N S) Y T¾ CÔNG CàNG HÀ NàI – 2023 1 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O Bà Y T¾ VIÆN VÆ SINH DÊCH TÄ TRUNG ¯¡NG -----------------*------------------ L¾I VŨ KIM SĀ L¯U HÀNH VÀ KHÀ NNG LY GIÀI CĂA THĀC KHUÀN TH TÀ (VIBRIOPHAGE) æ MÔI TR¯äNG N¯âC NGO¾I CÀNH T¾I MàT SÞ TÈNH MIÀN BÂC VIÆT NAM Chuyên ngành: Y t¿ công cáng Mã sß: 62.01 LUÀN ÁN TI¾N S) Y T¾ CÔNG CàNG Ng°åi h°ãng d¿n khoa học: 1. Đ¿ng Đąc Nhu HÀ NàI – 2023 ii LäI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cąu khoa học căa riêng tôi, tÃt cÁ các k¿t quÁ và sß liệu trong lu¿n án do chính tôi thực hiện. TÃt cÁ các sß liệu trình bày trong lu¿n án là trung thực, mát phần ã °ÿc công bß trên t¿p chí khoa học trong n°ßc. Phần còn l¿i trong lu¿n án ch°a °ÿc ai công bß trong bÃt kỳ công trình nghiên cąu nào khác.

Tác giÁ căa luÁn án L¿i Vj Kim iii LäI CÀM ¡N Lái ầu tiên tôi mußn bày tỏ lòng bi¿t ¢n sâu sÁc nhÃt tßi TS. Nguyễn Đáng Tú, Khoa Vi khuẩn, Viện Vệ sinh dịch tễ Trung °¢ng, và PGS. TS Đặng Đąc Nhu, Khoa Y t¿ công cáng, Tr°áng Đ¿i học Y D°ÿc, Đ¿i học Qußc gia Hà Nái là những ng°ái thầy h°ßng dẫn khoa học, ã luôn giúp ỡ tôi, t¿n tình truyền ¿t những ki¿n thąc và kinh nghiệm quý báu ể tôi có thể hoàn thành lu¿n án. Tôi xin chân thành cÁm ¢n các Thầy/Cô trong các Hái áng khoa học chÃm ề c°¢ng, chÃm các chuyên ề và lu¿n án ã óng góp nhiều ý ki¿n quý báu ể tôi có thêm ki¿n thąc và hoàn thiện lu¿n án ¿t chÃt l°ÿng tßt h¢n.

Tôi xin bày tỏ lái cÁm ¢n chân thành tßi Trung tâm Đào t¿o và QuÁn lý Khoa học, Bá môn Y t¿ công cáng căa Viện. Các Thầy/Cô căa Trung tâm và Bá môn ã h°ßng dẫn, giúp ỡ tôi tć khi bÁt ầu khoá học Nghiên cąu sinh, trong quá trình học t¿p và ¿n khi hoàn thành lu¿n án này. Tôi xin bày tỏ lái cÁm ¢n sâu sÁc ¿n các anh chị và các b¿n căa Phòng thí nghiệm Vi khuẩn °áng ruát, Khoa Vi khuẩn, Viện Vệ sinh dịch tễ Trung °¢ng ã luôn quan tâm, giúp ỡ, hß trÿ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cąu và hoàn thành lu¿n án. Cußi cùng con xin khÁc ghi công ¢n sinh thành, nuôi d°ỡng, d¿y dß căa cha mẹ hai bên gia ình; sự ăng há, áng viên, th°¢ng yêu, chăm sóc, khích lệ căa vÿ và các con; các anh, chị, em, áng nghiệp, những ng°ái luôn bên tôi và là chß dựa vững chÁc ể tôi yên tâm học t¿p và hoàn thành lu¿n án.

iv Nghiên cąu đ°ÿc hß trÿ kinh phí tć các đÁ tài/dā án: - Đề tài quỹ phát triển khoa học và công nghệ qußc gia (Nafosted) <Nghiên cąu sÁn xuÃt ch¿ phẩm sinh học dùng trong iều trị và xử lý các nguán n°ßc nhiễm các chăng vi khuẩn tÁ a kháng thußc= (Mã sß: 108. Nguyễn Đáng Tú chă nhiệm. - Đề tài nhánh <Nghiên cąu ặc iểm dịch tễ học phân tử và ặc tính kháng kháng sinh căa các chăng vi khuẩn tÁ O1, O139 và V. parahaemolyticus phân l¿p tć bệnh nhân tiêu chÁy và môi tr°áng n°ßc ngo¿i cÁnh= thuác dự án <Nghiên cąu nâng cao năng lực nghiên cąu các bệnh truyền nhiễm ã Việt Nam và chuyển giao kỹ thu¿t, công nghệ: 2020-2025= giữa Viện Vệ sinh dịch tễ Trung °¢ng vßi Tr°áng Đ¿i học Nagasaki, Nh¿t BÁn do TS.

Nguyễn Đáng Tú chă nhiệm. ii LàI CÀM ¡N. xii DANH MĀC HÌNH/S¡ Đà. TàNG QUAN TÀI LIÆU.

Mát sß khái niệm liên quan. Thực khuẩn thể. Thực khuẩn thể tÁ. Môi tr°áng.

Môi tr°áng n°ßc ngo¿i cÁnh. Nguán truyền nhiễm. Đ°áng truyền nhiễm. Tổng quan bệnh tÁ.

Ph°¢ng thąc lây truyền. Tính cÁm nhiễm và miễn dịch. Dịch tễ học. Phòng bệnh tÁ và vÁc xin.

Kháng kháng sinh. Tình hình dịch tÁ trên th¿ gißi và Việt Nam. Tình hình dịch tÁ trên th¿ gißi. Tình hình dịch tÁ t¿i Việt Nam.

Tình hình nghiên cąu về sự l°u hành căa thực khuẩn thể tÁ. Đặc iểm hình thái, cÃu trúc căa thực khuẩn thể tÁ. Thực khuẩn thể tÁ hình cầu (spherical phages). Thực khuẩn thể tÁ d¿ng sÿi.

Sự l°u hành căa thực khuẩn thể và thực khuẩn thể tÁ. Sự l°u hành căa thực khuẩn thể. Sự l°u hành căa thực khuẩn thể tÁ. Tình hình nghiên cąu về khÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể tÁ.

Các ph°¢ng pháp phát hiện và ánh giá khÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể tÁ. Ph°¢ng pháp phân l¿p thực khuẩn thể tÁ tć mẫu n°ßc. Ph°¢ng pháp phân l¿p filamentous phage. Ph°¢ng pháp xác ịnh hình d¿ng thực khuẩn thể tÁ d°ßi kính hiển vi iện tử.

Kỹ thu¿t PCR. Kỹ thu¿t Southern blot. Cách xác ịnh khÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể tÁ. Liệu pháp phage.

Liệu pháp phage là gì?. Áp dāng liệu pháp phage. Ąng dāng trong dự phòng, kiểm soát bệnh/dịch tÁ. Đặc iểm chung ịa bàn nghiên cąu.

PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĄU. Đßi t°ÿng, ịa iểm, thái gian nghiên cąu. Địa iểm nghiên cąu. Thái gian nghiên cąu.

Ph°¢ng pháp nghiên cąu. Ph°¢ng pháp thu th¿p thông tin. Sai sß và các biện pháp khÁc phāc. Xử lý, phân tích sß liệu.

Sự l°u hành căa thực khuẩn thể tÁ trong môi tr°áng n°ßc ngo¿i cÁnh t¿i mát sß tỉnh miền BÁc Việt Nam, 2018 3 2019. Mát sß ặc iểm chung căa các mẫu n°ßc ngo¿i cÁnh thu th¿p. K¿t quÁ xét nghiệm mẫu n°ßc, mái g¿c tôm bằng ph°¢ng pháp nuôi cÃy phân l¿p. K¿t quÁ xét nghiệm mẫu n°ßc bề mặt, mái g¿c tôm bằng ph°¢ng pháp PCR.

KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể tÁ trong phòng thí nghiệm và trên thực ịa cáng áng ã các môi tr°áng n°ßc khác nhau. K¿t quÁ thử nghiệm khÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể tÁ vßi mát sß chăng vi khuẩn tÁ và vi khuẩn °áng ruát khác. KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể ã các iều kiện pha loãng m¿t á. KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể vßi các iều kiện pH môi tr°áng khác nhau.

KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể vßi các iều kiện nhiệt á môi tr°áng khác nhau. KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể tÁ ßi vßi nguán n°ßc ngo¿i cÁnh cáng áng, năm 2020. Sự l°u hành căa thực khuẩn thể tÁ trong môi tr°áng n°ßc ngo¿i cÁnh. Mát sß ặc iểm chung về mẫu nghiên cąu.

Sự l°u hành căa thực khuẩn thể tÁ trong môi tr°áng n°ßc ngo¿i cÁnh. KhÁ năng ly giÁi căa các thực khuẩn thể tÁ trong các iều kiện pH, nhiệt á, m¿t á khác nhau. Trong phòng thí nghiệm. KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể tÁ ã nguán n°ßc ngo¿i cÁnh cáng áng.

Đề xuÃt mát sß biện pháp can thiệp ể h¿n ch¿ sự bùng phát dịch tÁ. Sự l°u hành căa thực khuẩn thể tÁ trong môi tr°áng n°ßc ngo¿i cÁnh t¿i mát sß tỉnh miền BÁc Việt Nam. KhÁ năng ly giÁi căa các thực khuẩn thể tÁ. 112 CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN Đ¾N LUÀN ÁN Đà CÔNG BÞ.

113 TÀI LIÆU THAM KHÀO PHĀ LĀC x CÁC TĆ VI¾T TÂT Vi¿t đ¿y đă ti¿ng Anh GiÁi ngh*a ti¿ng ViÇt ATCC American Týp Culture Bá s°u t¿p chăng chuẩn Mỹ Collection Bp Base pairs Cặp baz¢ CAZ Ceftazidime Kháng sinh Ceftazidime CIP Ciprofloxacin Kháng sinh Ciprofloxacin CsCl Ceessi Clorua CS Colistin Kháng sinh Colistin CTX Cefotaxime Kháng sinh Cefotaxime CTXΦ Cholerae Toxin Φ Đác tß tÁ Φ EDTA Ethylene diamine tetra Axit Ethylene diamine tetra acetic acid acetic Fs1 Filamentous phage 1 Thực khuẩn thể d¿ng sÿi FS1 Fs2 Filamentous phage 2 Thực khuẩn thể d¿ng sÿi FS2 IMI mipenem-hydrolyzing Enzyme beta-lactamase ly giÁi βlactamas kháng sinh imipenem IMP Imipenemase Enzyme ly giÁi kháng sinh imipenem IS Insert sequence Trình tự chèn LB Luria-Bertani Môi tr°áng Luria-Bertani nuôi cÃy vi khuẩn MIC Minimal Inhibitory Náng á kháng sinh tßi thiểu ąc Concentration ch¿ sự phát triển căa vi khuẩn xi NAG Non-agglutinable Vibrios Chăng phẩy khuẩn không ng°ng k¿t vßi kháng huy¿t thanh ặc hiệu căa vi khuẩn tÁ O1, O139 NCBI National Center for Trung tâm Thông tin Công nghệ Biotechnology Sinh học Qußc gia, Hoa Kỳ Information NICED National Institute of Viện nghiên cąu Qußc gia về tÁ Cholera and Enteric và các bệnh °áng ruát Diseases OXA Oxacillinase Enzyme oxacillinase ly giÁi carbapenem OD Optical density M¿t á quang học PCR Polymerase Chain PhÁn ąng chußi Reaction PLB Polymycin B VPI Vibrio pathogenicity Vùng quy ịnh tính gây bệnh island căa Vibrio VNBC Viable but Nonculrurable Tình tr¿ng sßng không ho¿t áng WHO World Health Tổ chąc Y t¿ th¿ gißi Organization xii DANH MĀC BÀNG BÁng 2. Sß l°ÿng cặp mẫu n°ßc bề mặt mẫu mái g¿c tôm thu th¿p. Sß l°ÿng mẫu n°ßc theo cặp mẫu (mẫu n°ßc bề mặt và mẫu mái g¿c tôm) thu th¿p °ÿc trong giai o¿n 2018-2019. Tỷ lệ phân bß mẫu n°ßc bề mặt, mẫu mái g¿c tôm theo thể lo¿i mẫu, 2018 - 2019.

K¿t quÁ nuôi cÃy phân l¿p thực khuẩn thể tÁ theo mẫu n°ßc. K¿t quÁ nuôi cÃy phân l¿p thực khuẩn thể tÁ theo mẫu mái g¿c tôm, 2018-2019. K¿t quÁ phân l¿p thực khuẩn thể tÁ ã mẫu n°ßc bề mặt theo thái gian, 2018-2019. K¿t quÁ phân l¿p thực khuẩn thể tÁ ã mẫu mái g¿c tôm theo thái gian, 2018-2019.

K¿t quÁ xét nghiệm các gen ặc hiệu loài, gen ác tß và thực khuẩn thể tÁ mẫu n°ßc bề mặt bằng PCR, 2018-2019. K¿t quÁ xét nghiệm các gen ặc hiệu loài, gen ác tß và thực khuẩn thể tÁ mẫu g¿c tôm bằng PCR, 2018-2019. K¿t quÁ xét nghiệm PCR mẫu n°ßc bề mặt theo thái gian,. K¿t quÁ xét nghiệm PCR mẫu mái g¿c tôm theo thái gian, 2018- 2019.

K¿t quÁ phát hiện thực khuẩn thể tÁ theo ph°¢ng pháp xét nghiệm. KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể tÁ vßi mát sß chăng vi khuẩn tÁ. Thử nghiệm khÁ năng ly giÁi căa các thực khuẩn thể vßi mát sß lo¿i vi khuẩn gây bệnh tiêu chÁy khác. KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể ã các iều kiện pha loãng khác nhau.

KhÁ năng ly giÁi căa thực khuẩn thể vßi các iều kiện pH môi tr°áng khác nhau. K¿t quÁ thử nghiệm khÁ năng ly giÁi căa các thực khuẩn thể ã các iều kiện nhiệt á khác nhau. Thái gian tán t¿i căa thực khuẩn thể VP04 trong môi tr°áng n°ßc ngo¿i cÁnh cáng áng, năm 2020.