Chương 1 - TỔNG QUAN 1. coli kháng kháng sinh 1. Khái niệm về E. coli, kháng sinh và kháng kháng sinh 1.
coli: Escheriachia là một thành viên quan trọng trong họ vi khuẩn đường ruột, được phát hiện đầu tiên vào năm 1885. Giống này gồm nhiều loài, trong đó E. coli có vai trò quan trọng nhất. coli được tìm thấy trong ruột của người và động vật.
Trong đường tiêu hoá, E. coli chiếm khoảng 80% các vi khuẩn hiếu khí và hầu hết là vô hại, thậm chí còn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì đường tiêu hoá khoẻ mạnh của con người. Tuy nhiên nó cũng là vi khuẩn gây bệnh quan trọng, đứng đầu trong các vi khuẩn gây tiêu chảy, viêm đường tiết niệu, viêm đường mật và nhiễm khuẩn huyết, viêm phổi, viêm màng não [6, 21]. Kháng sinh: Kháng sinh (KS) là chất được chiết xuất từ vi sinh vật hoặc được tổng hợp hóa học, với liều rất nhỏ có tác dụng ức chế hoặc giết chết vi sinh vật, có thể dùng tại chỗ hoặc toàn thân, ít độc hoặc không độc cho cơ thể [8].
KS không chỉ cứu mạng sống mà còn đóng vai trò then chốt trong các thành tựu của y học. KS giúp ngăn ngừa hoặc chữa trị các nhiễm khuẩn trên người bệnh đang điều trị hoá chất, người mắc bệnh mãn tính như tiểu đường, bệnh thận giai đoạn cuối, bệnh viêm khớp hay người bệnh phải chịu các phẫu thuật phức tạp như ghép tạng, thay khớp hay phẫu thuật tim mạch. KS cũng đã giúp kéo dài tuổi thọ con người khi nó giúp cải thiện kết quả điều trị nhiễm khuẩn. Tuổi thọ của người Mỹ năm 1920 chỉ là 56,4 đến nay đã là gần 80 tuổi.
Ở các nước đang phát triển với điều kiện vệ sinh kém, KS đã làm giảm tỷ lệ mắc và chết do các bệnh lây truyền qua thức ăn và các nhiễm khuẩn có liên quan tới đói nghèo [31]. Có nhiều cách phân loại KS: theo tính chất hoá học, theo nguồn gốc, theo phổ tác dụng hay theo cách tác dụng, trong đó phân loại theo tính chất hóa học được coi là cách phân loại khoa học nhất vì nó cho phép lựa chọn KS cùng nhóm thay thế hoặc phối hợp KS hợp lý tránh tác dụng tương kỵ. 4 KS tác dụng theo nhiều cơ chế khác nhau, bao gồm: - Ức chế tổng hợp vách tế bào - Ức chế chức năng màng bào tương - Ức chế tổng hợp protein - Tác động trực tiếp vào acid nhân - Cạnh tranh đối kháng 1. Kháng kháng sinh Kháng kháng sinh (KKS) là hiện tượng vi khuẩn vẫn phát triển trong môi trường có KS.
KKS xảy ra nhờ quá trình tiến hoá và chọn lọc tự nhiên, vi khuẩn từ không trở nên có gen đề kháng. Gen đề kháng tạo ra sự đề kháng bằng cách: - Làm giảm tính thấm của màng nguyên tương, ngăn cản KS thấm vào tế bào. - Làm thay đổi đích tác động, làm KS không bám được vào đích và vì vậy không phát huy được tác dụng - Tạo ra các isoenzym không có ái lực với KS nữa nên bỏ qua (không chịu) tác động của KS - Tạo ra enzyme làm biến đổi hoặc phá huỷ cấu trúc hoá học của phân tử KS dẫn tới KS mất tác dụng Một vi khuẩn KKS thường là do phối hợp các cơ chế riêng rẽ kể trên. Gen đề kháng có khả năng truyền dọc qua các thế hệ tế bào vi khuẩn, hoặc truyền ngang từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác thông qua các hình thức vận chuyển di truyền.
Các tác nhân gram âm gây ra quan ngại lớn khi đã kháng lại hầu hết các loại KS hiện có. Hầu hết các trường hợp tử vong là do vi khuẩn gram âm. Nhìn chung, cơ chế KKS của vi khuẩn Gram âm khá đa dạng (Hình 1.1) và thường được phân chia thành 3 nhóm cơ chế chính: làm giảm sự hấp thụ KS vào bên trong tế bào vi khuẩn; thay đổi đích tác động của KS; và sản sinh ra các enzyme để ức chế hoặc biến đổi KS [49]. Các cơ chế KKS phổ biến của các vi khuẩn gram âm [102] 1.
coli kháng kháng sinh trên thế giới và tại Việt Nam 1. Trên thế giới Trong bệnh viện: Cùng với K. coli, là các tác nhân quan trọng gây bệnh trong bệnh viện khi chiếm tới 70% các tác nhân gram âm gây nhiễm khuẩn bệnh viện tại Mỹ, trong đó E. coli là tác nhân hàng đầu gây nhiễm khuẩn tiết niệu và là tác nhân phổ biến thứ hai gây nhiễm khuẩn bệnh viện tại nước này [21].
coli kháng các loại KS như beta-lactam phổ rộng (ESBL), carbapenem là các loại KS thế hệ mới nhất và được sử dụng trong điều trị nhiễm khuẩn khuẩn kháng thuốc và E. coli đa kháng (kháng với từ 3 loại kháng sinh trở lên) đã được báo cáo ở nhiều nước trên thế giới. Nghiên cứu trên hơn 1,5 triệu chủng E. coli thu được từ mẫu nước tiểu của bệnh nhân khám ngoại trú tại Mỹ giai đoạn 2011-2019 cho thấy tỷ lệ kháng trimethoprim-sulfamethoxazole, fluoroquinolones, nitrofurantoin và ESBL lần lượt là 25,4%, 21,1%, 3,8% và 6 6,4%, tỷ lệ kháng từ 2 loại KS trở lên là 14,4%, từ 3 loại KS trở lên là 3,8%.
Nghiên cứu này cũng cho thấy xu hướng gia tăng trung bình tỷ lệ kháng ESBL theo từng năm ở mức 7,7% và đa kháng ở mức 2,7% [71]. Họ vi khuẩn đường ruột sinh ESBL, được hệ thống phân loại của Mỹ xếp vào nhóm nguy cơ nghiêm trọng [11, 54], đã được ghi nhận trên toàn thế giới với hơn 1.000 loài được định loại, trong số đó E. coli cùng với K. pneumonia có sự gia tăng đáng lo ngại.
Số liệu từ chương trình giám sát xu hướng KKS (SMART) khu vực Bắc Mỹ trên các chủng trực khuẩn gram âm phân lập được từ các trường hợp viêm khoang bụng giai đoạn 2005-2010 cho thấy tỷ lệ E. coli sinh ESBL đã gia tăng từ 1,7% vào năm 2005 lên tới 7,3% vào năm 2010. Cũng theo số liệu của SMART, tỷ lệ E. coli sinh ESBL phân lập được từ các trường hợp viêm khoang bụng ở một số khu vực khác trên thế giới thậm chí còn cao hơn: 38,3% ở Châu Á, 22,9% ở Mỹ La Tinh và 18,5% ở Trung Đông [21].
Theo thống kê năm 2019 của Mỹ, số ca mắc vi khuẩn đường ruột sinh ESBL của nước này là 197.100 ca tử vong [54]. Một chương trình giám sát được triển khai tại 53 đơn vị chăm sóc tích cực của Đức trong 8 năm từ 2001 đến 2008 cho thấy sự gia tăng đáng kể tỷ lệ E. coli kháng cephalosporin thế hệ 3 khi tỷ lệ này chỉ là 1,2% vào năm 2001 đã tăng lên tới gần 20% vào năm 2008 [24]. Họ vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem là nhóm vi khuẩn đã kháng lại hầu hết các loại KS hiện có, bao gồm carbapenem loại được coi là KS cuối cùng trong điều trị nhiễm khuẩn.
Tại Mỹ, các nhiễm khuẩn do họ vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem được phân loại vào nhóm tác nhân nguy cơ khẩn cấp tức là ở mức cao nhất [11, 54]. Năm 2013, tại Mỹ ước tính rằng trong số 140.000 trường hợp nhiễm khuẩn bệnh viện do họ vi khuẩn đường ruột hàng năm thì hơn 9.000 trường hợp là kháng carbapenem và 600 trường hợp tử vong do tác nhân này, chủ yếu là trên các giống Klebsiella và E. Đến năm 2019 số lượng này đã tăng lên 13.100 ca mắc và 1.100 ca tử vong [54]. coli đa kháng cũng là một mối quan ngại lớn với sức khỏe.
Theo số liệu của mạng lưới an toàn y tế quốc gia Mỹ (National Healthcare Safety Network), 7 E. pneumonia đa kháng có xu hướng gia tăng ở nước này, từ 7% năm 2000 lên 13% năm 2008 [21]. Theo công bố của Nicolas K. Petty và cộng sự năm 2014, E.
coli kiểu gen ST131 đa kháng được xác định năm 2008 và đã lây lan trên toàn cầu gây các trường hợp nhiễm khuẩn tiết niệu trong cộng đồng và bệnh viện cũng như nhiễm khuẩn huyết. coli ST131 là kiểu gen liên quan chính tới sự lây lan của gen CTX-M-15 sinh ESBL. Kiểu gen ST131 cũng có sự liên hệ mật thiết với tình trạng kháng fluoroquinolone, đồng kháng với aminoglycoside and trimethoprim-sulfamethoxazole. Kiểu gen ST131 kháng carbapenem cũng đã được báo cáo, dẫn tới việc càng hạn chế hơn nữa các lựa chọn trong điều trị đối với E.
coli mang kiểu gen này [104]. Số liệu từ 17 nghiên cứu trên trẻ sơ sinh dưới 1 tháng tuổi nhiễm khuẩn huyết tại Trung Quốc cho thấy E. coli kháng carbapenem đồng thời kháng lại nhiều nhóm KS khác chỉ từ colistin và fosfomycin [56]. Trong cộng đồng: Mặc dù hầu hết vi khuẩn kháng thuốc đều phát sinh từ bệnh viện, các chủng vi khuẩn kháng thuốc đang ngày càng trở lên phổ biến trong cộng đồng.
coli KKS cũng được ghi nhận trong cộng đồng. Một nghiên cứu tiến hành trên mẫu phân của 50 trẻ khỏe mạnh dưới 2 tuổi vào năm 2000-2001 tại Tây Ban Nha báo cáo tỷ lệ kháng ampicillin là 58,5%, tỷ lệ KKS nhóm aminoglycosids là 40%, kháng chloramphenicol là 12% [57]. Các số liệu cho thấy hệ vi khuẩn đường ruột của trẻ khỏe mạnh cũng là nguồn lây lan vi khuẩn kháng thuốc. Công bố năm 2018 từ số liệu nghiên cứu kéo dài 3 năm tại 7 nước đang phát triển ở Châu Phi và Nam Á trên các chủng E.
coli thu được từ trẻ dưới 5 tuổi cho thấy tỷ lệ KKS rất cao với tới 65% số chủng kháng từ 3 loại KS trở lên [69]. Nghiên cứu của Đức công bố năm 2004 trên các khách hàng tuổi từ 40-74 đến khám tại các phòng khám trong thời gian 1999-2000 cho thấy tỷ lệ E. coli kháng ampicillin, doxycycline, cotrimoxazole và quinolones là 24% [113]. Nghiên cứu năm 2003-2004 tại Ấn Độ và Nam Phi trên đối tượng là phụ nữ khoẻ 8 mạnh trong cộng đồng cho thấy tỷ lệ kháng cao khi hơn 70% số chủng E.
coli phân lập được từ mẫu nước tiểu đã kháng lại ampicillin và nalidixic acid, hơn 50% kháng lại fluoroquinolones [22]. Nghiên cứu ở Ma-rốc tiến hành từ năm 2004-2009 cho thấy trong số 767 chủng E. coli phân lập được từ các người bệnh nhiễm khuẩn tiết niệu trong cộng đồng, có 37 (4,8%) chủng kháng cephalosporin thế hệ 3 và 10 (1,3%) chủng sinh ESBL. Tất cả các chủng E.
coli đều đa kháng và chỉ còn nhạy cảm với imipenem và cefoxitin [10]. Tại Thụy Điển, nghiên cứu tiến hành trên mẫu phân thu thập từ 586 người trưởng thành khỏe mạnh trong thời gian từ tháng 9 tới tháng 11 năm 2010 đã ghi nhận 5,8% số mẫu sinh ESBL và toàn bộ 34 chủng phân lập được này đều là E. Nhìn chung tỷ lệ KKS thường thấp ở các nước phát triển như các nước Châu Âu và cao ở các nước đang phát triển. Tình hình kháng cũng có xu hướng gia tăng theo thời gian [58].