Tổng quan nghiên cứu

Kháng kháng sinh (KKS) được xem là một trong những thách thức lớn nhất đối với y tế toàn cầu trong thế kỷ 21, với khoảng 700.000 ca tử vong mỗi năm do nhiễm khuẩn kháng thuốc và dự báo tăng lên tới 10 triệu ca vào năm 2050. Việc sử dụng kháng sinh (KS) trong chăn nuôi đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của KKS trên người thông qua chuỗi lây truyền từ thịt động vật, chất thải và môi trường. Gen mcr-1, mã hóa khả năng kháng colistin – một loại KS cuối cùng trong điều trị nhiễm khuẩn gram âm kháng carbapenem, được phát hiện lần đầu năm 2015 tại Trung Quốc và đã lan rộng trên toàn cầu. Tại Việt Nam, colistin được sử dụng phổ biến trong chăn nuôi nhiều thập kỷ, tuy nhiên nghiên cứu về mcr-1 và mối liên quan giữa vi khuẩn kháng thuốc ở người và vật nuôi còn hạn chế.

Nghiên cứu “Thực trạng, một số yếu tố liên quan nhiễm E. coli mang gen kháng kháng sinh mcr-1 ở người, vật nuôi và môi trường tại trang trại xã Yên Nam, tỉnh Hà Nam” được thực hiện năm 2019 nhằm đánh giá tình trạng nhiễm E. coli mang gen mcr-1 ở người chăn nuôi, vật nuôi và môi trường trong trang trại, xác định các yếu tố liên quan và phân tích mối liên hệ kiểu gen giữa các chủng vi khuẩn. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học phục vụ kiểm soát KKS theo hướng tiếp cận Một sức khỏe, góp phần giảm thiểu nguy cơ mất hiệu quả điều trị do vi khuẩn đa kháng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về kháng kháng sinh, bao gồm:

  • Cơ chế kháng kháng sinh của vi khuẩn Gram âm: Vi khuẩn có thể kháng KS qua ba cơ chế chính là giảm tính thấm màng tế bào, thay đổi đích tác động của KS và sản sinh enzyme phá hủy KS. Gen kháng có thể truyền dọc hoặc truyền ngang qua plasmid, transposon, tạo điều kiện lan truyền nhanh chóng trong quần thể vi khuẩn.

  • Mô hình lan truyền gen kháng kháng sinh: Sự lan truyền gen mcr-1 qua plasmid tiếp hợp giữa các vi khuẩn khác loài, giữa người, vật nuôi và môi trường, tạo thành chuỗi lây truyền phức tạp.

  • Khung lý thuyết Một sức khỏe: Tích hợp các yếu tố liên quan đến sức khỏe con người, động vật và môi trường trong nghiên cứu KKS, nhằm phát hiện và kiểm soát hiệu quả sự lan truyền vi khuẩn kháng thuốc.

Các khái niệm chính bao gồm: E. coli, gen mcr-1, kháng colistin, plasmid tiếp hợp, đa kháng, và các yếu tố nhân khẩu học, thực hành sử dụng KS.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thiết kế theo phương pháp mô tả cắt ngang kết hợp phân tích đa biến, thực hiện tại xã Yên Nam, huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam trong năm 2019. Cỡ mẫu gồm 139 người chăn nuôi cùng các mẫu vật nuôi và môi trường liên quan.

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập mẫu phân người, mẫu phân vật nuôi, mẫu môi trường (nước, đất, ruồi) tại các trang trại chăn nuôi.

  • Phương pháp chọn mẫu: Chọn mẫu ngẫu nhiên có chủ đích từ các hộ chăn nuôi trong xã, đảm bảo đại diện cho các quy mô và loại hình chăn nuôi.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng kỹ thuật PCR để phát hiện gen mcr-1, phương pháp S1-PFGE và Southern blotting để xác định plasmid mang gen, giải trình tự gen (WGS) để phân tích kiểu gen, MLST để phân loại trình tự đa vị trí. Phân tích thống kê đa biến để xác định các yếu tố liên quan đến tình trạng nhiễm.

  • Timeline nghiên cứu: Thu thập và phân tích mẫu trong năm 2019, xử lý số liệu và báo cáo kết quả trong năm tiếp theo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tỷ lệ nhiễm E. coli mang gen mcr-1: Tỷ lệ mẫu nhiễm gen mcr-1 ở người chăn nuôi là khoảng 20%, ở vật nuôi và môi trường cũng ghi nhận tỷ lệ nhiễm đáng kể, với mẫu phân gà có tỷ lệ lên tới gần 60%. Tỷ lệ trang trại có mẫu nhiễm gen mcr-1 đạt khoảng 70%.

  2. Mối liên quan giữa đặc điểm nhân khẩu học và nhiễm mcr-1: Người chăn nuôi có hoạt động chăn nuôi quy mô lớn, sử dụng KS không theo hướng dẫn có nguy cơ nhiễm E. coli mang gen mcr-1 cao hơn 5 lần so với người không chăn nuôi hoặc chăn nuôi nhỏ lẻ.

  3. Kiến thức, thái độ và thực hành (KAP) về sử dụng KS: Khoảng 55% người chăn nuôi có kiến thức hạn chế về KS và KKS, 60% thực hành sử dụng KS không đúng quy định, đặc biệt là sử dụng KS không theo đơn và không tuân thủ thời gian ngừng sử dụng trước khi thu hoạch.

  4. Mối liên hệ kiểu gen giữa các chủng E. coli mang gen mcr-1: Phân tích MLST và PFGE cho thấy sự tương đồng kiểu gen giữa các chủng phân lập từ người, vật nuôi và môi trường trong cùng trang trại, chứng minh sự lan truyền gen mcr-1 giữa các nguồn này.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự hiện diện phổ biến của gen mcr-1 trong cộng đồng chăn nuôi tại Hà Nam, phù hợp với xu hướng toàn cầu về sự lan rộng của gen kháng colistin. Tỷ lệ nhiễm cao ở vật nuôi và môi trường phản ánh việc sử dụng colistin trong chăn nuôi chưa được kiểm soát chặt chẽ, tạo điều kiện cho vi khuẩn kháng thuốc phát triển và lan truyền.

Mối liên quan giữa quy mô chăn nuôi, thực hành sử dụng KS và tình trạng nhiễm mcr-1 nhấn mạnh vai trò của hành vi con người trong kiểm soát KKS. Kiến thức và thực hành chưa đầy đủ dẫn đến việc sử dụng KS không hợp lý, góp phần gia tăng nguy cơ kháng thuốc.

Phân tích kiểu gen cung cấp bằng chứng khoa học về sự lan truyền gen mcr-1 giữa người, vật nuôi và môi trường, khẳng định tính cấp thiết của chiến lược Một sức khỏe trong kiểm soát KKS. Dữ liệu này cũng tương đồng với các nghiên cứu quốc tế, củng cố luận điểm về mối liên hệ chặt chẽ giữa chăn nuôi và sức khỏe cộng đồng.

Biểu đồ phân bố tỷ lệ nhiễm gen mcr-1 theo loại mẫu và biểu đồ cây phả hệ kiểu gen có thể minh họa rõ ràng mối liên hệ và sự lan truyền gen kháng trong hệ thống chăn nuôi và cộng đồng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, nâng cao nhận thức người chăn nuôi: Triển khai các khóa tập huấn về sử dụng KS hợp lý, kiến thức về KKS, nhắm tới giảm tỷ lệ sử dụng KS không theo đơn trong vòng 12 tháng tới, do các cơ quan y tế và thú y địa phương phối hợp thực hiện.

  2. Xây dựng và thực thi quy định kiểm soát sử dụng KS trong chăn nuôi: Ban hành các quy định nghiêm ngặt về việc kê đơn và sử dụng KS, đặc biệt là colistin, trong vòng 2 năm tới, với sự giám sát chặt chẽ của cơ quan quản lý nông nghiệp và y tế.

  3. Phát triển hệ thống giám sát KKS liên ngành: Thiết lập mạng lưới giám sát liên tục tình trạng nhiễm E. coli mang gen mcr-1 ở người, vật nuôi và môi trường, cập nhật dữ liệu hàng năm để điều chỉnh chính sách kịp thời.

  4. Khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại: Hỗ trợ các trung tâm xét nghiệm nâng cao năng lực phân tích kiểu gen, giúp phát hiện sớm và kiểm soát sự lan truyền gen kháng trong cộng đồng và trang trại.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý y tế và thú y: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý sử dụng KS, giám sát KKS và phát triển chương trình can thiệp hiệu quả.

  2. Người làm công tác kiểm soát dịch bệnh và môi trường: Áp dụng dữ liệu về mối liên hệ giữa người, vật nuôi và môi trường để thiết kế các biện pháp kiểm soát lây lan vi khuẩn kháng thuốc.

  3. Nhà nghiên cứu và học viên ngành y tế công cộng, vi sinh vật học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật phân tích gen và kết quả để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về KKS.

  4. Người chăn nuôi và cán bộ thú y cơ sở: Nâng cao nhận thức về tác hại của việc sử dụng KS không hợp lý, áp dụng các thực hành chăn nuôi an toàn, giảm thiểu nguy cơ lây lan vi khuẩn kháng thuốc.

Câu hỏi thường gặp

  1. Gen mcr-1 là gì và tại sao nó quan trọng?
    Gen mcr-1 mã hóa enzyme làm vi khuẩn kháng colistin – kháng sinh cuối cùng trong điều trị nhiễm khuẩn gram âm đa kháng. Sự xuất hiện của gen này làm giảm hiệu quả điều trị và tăng nguy cơ nhiễm khuẩn không thể chữa trị.

  2. Tại sao colistin được sử dụng nhiều trong chăn nuôi?
    Colistin được dùng trong chăn nuôi để phòng bệnh và kích thích tăng trưởng do hiệu quả cao và chi phí thấp, mặc dù có độc tính cao nên hạn chế sử dụng trong y tế người trước đây.

  3. Làm thế nào gen mcr-1 lan truyền giữa người và vật nuôi?
    Gen mcr-1 nằm trên plasmid có khả năng truyền ngang qua tiếp hợp giữa các vi khuẩn khác loài, từ vật nuôi sang người qua tiếp xúc trực tiếp, thực phẩm hoặc môi trường bị ô nhiễm.

  4. Thực hành sử dụng kháng sinh không hợp lý ảnh hưởng thế nào đến KKS?
    Sử dụng KS không đúng liều, không đủ thời gian hoặc không theo đơn thuốc tạo áp lực chọn lọc, thúc đẩy vi khuẩn kháng thuốc phát triển và lan truyền trong cộng đồng.

  5. Làm sao để giảm thiểu sự lan truyền của gen mcr-1?
    Cần kiểm soát chặt chẽ việc sử dụng KS trong chăn nuôi và y tế, nâng cao nhận thức người dân, phát triển hệ thống giám sát và áp dụng các biện pháp vệ sinh, kiểm soát nhiễm khuẩn hiệu quả.

Kết luận

  • Nghiên cứu xác định tỷ lệ nhiễm E. coli mang gen mcr-1 cao ở người chăn nuôi, vật nuôi và môi trường tại xã Yên Nam, Hà Nam năm 2019.
  • Phân tích đa biến cho thấy quy mô chăn nuôi và thực hành sử dụng KS không hợp lý là các yếu tố nguy cơ chính.
  • Kiểu gen của các chủng E. coli mang gen mcr-1 cho thấy sự lan truyền gen kháng giữa người, vật nuôi và môi trường trong trang trại.
  • Kết quả nhấn mạnh tầm quan trọng của chiến lược Một sức khỏe trong kiểm soát KKS tại Việt Nam.
  • Đề xuất các giải pháp nâng cao nhận thức, kiểm soát sử dụng KS và phát triển giám sát liên ngành nhằm giảm thiểu nguy cơ lan truyền gen mcr-1 trong cộng đồng.

Tiếp theo, cần triển khai các chương trình đào tạo, hoàn thiện chính sách quản lý KS và mở rộng nghiên cứu trên quy mô lớn hơn để củng cố dữ liệu khoa học phục vụ công tác phòng chống KKS hiệu quả. Các nhà quản lý và chuyên gia y tế được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững ngành chăn nuôi.