Luận văn thạc sĩ công nghệ sinh học nghiên cứu tính kháng carbapenem ở mức độ phân tử của acineto bacter baumannii gây nhiễm khuẩn tại bệnh viện đa khoa thống nhất đồng nai

Nghiên cứu tính kháng carbapenem của Acinetobacter baumannii tại Bệnh viện Đa khoa Thống Nhất Đồng Nai trong luận văn thạc sĩ công nghệ sinh học.

• Tác giả: Nguyễn Sĩ Tuấn
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thúy Hương
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tính Kháng Carbapenem Của Acinetobacter Baumannii Tại Bệnh Viện Đa Khoa Thống Nhất Đồng Nai
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Acinetobacter baumannii
• 1.2. Các điểm đặc trưng của giống Acinetobacter
• 1.3. Sinh bệnh học và sự đề kháng kháng sinh
• 1.3.1. Các yếu tố độc lực của Acinetobacter baumannii
• 1.3.2. Nhóm kháng sinh carbapenem
• 1.3.2.1. Sự đề kháng
• 1.3.2.2. Carbapenemase Ambler lớp A
• 1.3.2.3. Carbapenemase Ambler lớp B — Metallo-beta-lactamase
• 1.3.2.4. Beta-lactamase lớp D thủy phân carbapenem — Oxacillinase
• 1.3.3. Các trình tự chèn (IS) ở Acinetobacter
• 1.3.4. Sự đề kháng kháng sinh Acinetobacter baumannii
• 1.3.5. Tình hình đề kháng carbapenem trên thế giới
• 1.3.6. Nghiên cứu về Acinetobacter baumannii kháng thuốc tại Việt Nam
• 1.3.7. Cơ chế tác động của kháng sinh trong các phối hợp
• 1.3.8. Giải trình tự hệ gene thế hệ tiếp theo (NGS)
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Địa điểm và thời gian thực hiện
• 2.2. Chủng vi khuẩn
• 2.3. Sơ đồ nghiên cứu của luận án
• 2.4. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Các phương pháp vi sinh lâm sàng
• 2.4.2. Phương pháp cấy đàm
• 2.4.3. Phương pháp định danh và kháng sinh đồ tự động
• 2.4.4. Phương pháp hiệp đồng bàn cờ
• 2.4.5. Các phương pháp sinh học phân tử
• 2.4.5.1. Phương pháp tách chiết DNA
• 2.4.5.2. Phương pháp PCR đa mồi
• 2.4.5.3. Phương pháp realtime — PCR
• 2.4.5.4. Phương pháp cải tiến của phương pháp Sanger
• 2.4.5.5. Phương pháp Illumina sequencing
• 2.4.5.6. Phương pháp điện di trên gel agarose
• 2.4.6. Các phương pháp Tin — Sinh học
• 2.4.7. Phương pháp thống kê
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Kết quả và bàn luận
• 3.1.1. Đặc điểm kháng kháng sinh, tỷ lệ các gen liên quan đến kháng carbapenem và tác dụng diệt khuẩn in-vitro của các phối hợp kháng sinh lên Acinetobacter baumannii
• 3.1.2. Đặc điểm chung của nhóm bệnh nhân tham gia nghiên cứu
• 3.1.3. Tỷ lệ đề kháng kháng sinh của Acinetobacter baumannii
• 3.1.4. MIC của các kháng sinh đối với Acinetobacter baumannii đề kháng carbapenem
• 3.1.5. Tác dụng diệt khuẩn in-vitro của các phối hợp kháng sinh lên Acinetobacter baumannii
• 3.1.6. Tác dụng của colistin, rifampicin ở nồng độ thấp hơn MIC chuyển Acinetobacter baumannii từ không nhạy meropenem thành nhạy
• 3.1.7. So sánh tác dụng hiệp đồng và cộng lực của 3 tổ hợp kháng sinh đối với Acinetobacter baumannii
• 3.1.8. Tỷ lệ gen blanpm.1, ISAbal và các gen mã hóa oxacillinase thường gặp có liên quan đến tính kháng carbapenem ở Acinetobacter baumannii đa đề kháng
• 3.1.9. Đặc điểm hệ gen, các yếu tố độc lực và gen đề kháng kháng sinh in-silico ở các chủng Acinetobacter baumannii đặc trưng bằng phương pháp Tin — Sinh học
• 3.1.9.1. Đặc điểm chung của chủng Acinetobacter baumannii đặc trưng
• 3.1.9.2. Phân tích phát sinh loài toàn bộ hệ gen của các chủng Acinetobacter baumannii đặc trưng
• 3.1.9.3. Phân tích các gen liên quan đến độc lực và kháng kháng sinh in-silico ở các chủng Acinetobacter baumannii đặc trưng
• 3.1.9.4. Xác định các vùng tiên thể thực khuẩn (prophage) ở Acinetobacter baumannii
• 3.1.9.5. Khai thác kết quả liên quan đến kháng kháng sinh in-silico

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu về Acinetobacter baumannii tại Bệnh viện Đa khoa Thống Nhất Đồng Nai tập trung vào tính kháng carbapenem của vi khuẩn này. Acinetobacter baumannii là một trong những tác nhân gây nhiễm khuẩn bệnh viện phổ biến, đặc biệt là trong các trường hợp nhiễm khuẩn nặng. Tính kháng carbapenem của vi khuẩn này đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng trong điều trị, do khả năng kháng thuốc ngày càng gia tăng. Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định tỷ lệ kháng thuốc và các yếu tố liên quan đến tính kháng của Acinetobacter baumannii tại bệnh viện, từ đó đưa ra các biện pháp điều trị hiệu quả hơn.

1.1. Tình hình kháng thuốc

Tình hình kháng thuốc của Acinetobacter baumannii tại Bệnh viện Đa khoa Thống Nhất Đồng Nai cho thấy tỷ lệ kháng carbapenem rất cao. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng vi khuẩn này có khả năng kháng nhiều loại kháng sinh, bao gồm cả nhóm beta-lactam và fluoroquinolone. Việc xác định tỷ lệ kháng thuốc là rất quan trọng để có thể đưa ra các phương pháp điều trị phù hợp. Theo kết quả nghiên cứu, tỷ lệ kháng carbapenem lên đến 100% đối với một số chủng vi khuẩn, cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp kiểm soát nhiễm khuẩn và sử dụng kháng sinh hợp lý.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại Bệnh viện Đa khoa Thống Nhất Đồng Nai, sử dụng các phương pháp vi sinh lâm sàng để xác định tính kháng của Acinetobacter baumannii. Các mẫu vi khuẩn được thu thập từ bệnh nhân nhiễm khuẩn và được phân lập, định danh bằng các phương pháp tiêu chuẩn. Phương pháp kháng sinh đồ tự động được áp dụng để xác định độ nhạy cảm của vi khuẩn với các loại kháng sinh khác nhau, bao gồm cả carbapenem. Kết quả được phân tích để xác định các gen liên quan đến tính kháng, từ đó đưa ra các khuyến nghị về điều trị.

2.1. Địa điểm và thời gian thực hiện

Nghiên cứu được thực hiện tại Bệnh viện Đa khoa Thống Nhất Đồng Nai trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 12 năm 2018. Đây là một bệnh viện lớn, tiếp nhận nhiều bệnh nhân từ các khu vực lân cận, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu thập mẫu và phân tích. Việc lựa chọn địa điểm này giúp đảm bảo tính đại diện của mẫu nghiên cứu và cung cấp thông tin hữu ích cho việc quản lý và điều trị nhiễm khuẩn tại bệnh viện.

III. Kết quả và bàn luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy Acinetobacter baumannii có tỷ lệ kháng carbapenem cao, với nhiều chủng vi khuẩn mang các gen kháng thuốc. Các gen như blaOXA-23 và ISAba1 được phát hiện với tỷ lệ cao, cho thấy sự lây lan của các yếu tố kháng thuốc trong cộng đồng. Việc phân tích các gen này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế kháng thuốc mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho việc phát triển các phương pháp điều trị mới. Tác dụng hiệp đồng của các phối hợp kháng sinh như meropenem/colistin và meropenem/rifampicin cũng được ghi nhận, cho thấy tiềm năng trong việc cải thiện hiệu quả điều trị nhiễm khuẩn do Acinetobacter baumannii.

3.1. Tác dụng của các phối hợp kháng sinh

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các phối hợp kháng sinh như meropenem/colistin có tác dụng hiệp đồng cao, với tỷ lệ thành công trong điều trị nhiễm khuẩn do Acinetobacter baumannii kháng carbapenem. Việc sử dụng các phối hợp này có thể giúp giảm thiểu tỷ lệ tử vong và cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu lâm sàng để xác định hiệu quả và an toàn của các phối hợp này trong thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP. HO CHÍ MINH TRUONG DAI HOC BACH KHOA NGUYEN SI TUAN NGHIÊN CUU TÍNH KHANG CARBAPENEM Ở MUC ĐỘ PHAN TU CUA ACINETOBACTER BAUMANNII GAY NHIEM KHUAN TẠI BỆNH VIEN DA KHOA THONG NHAT DONG NAI Chuyên ngành: Công nghệ Sinh hoc Mã sé chuyên ngành: 60420201 TOM TAT LUẬN ÁN TIEN SĨ KỸ THUẬT TP. HO CHI MINH - NĂM 2019 Công trình được hoàn thành tại Trường Dai học Bách Khoa - DHQG-HCM Người hướng dẫn khoa học 1: PGS. Nguyễn Thúy Hương Người hướng dẫn khoa học 2: TS.

Phạm Hùng Vân Phản biện độc lập 1: PGS. Cao Hữu Nghĩa Phản biện độc lập 2: PGS. Nguyễn Tú Anh Phản biện 1: PGS. Ly Văn Xuân Phản biện 2: PGS.

Ngô Thị Hoa Phản biện 3: PGS. Phan Thị Phượng Trang Luận án sẽ được báo vệ trước Hội đông châm luận án họp tại: Phong 410B4 (lầu 4. nhà B4) — Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh vào lúc 9 giờ 00 ngày 13 tháng 05 năm 2019 Có thé tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện Khoa học Tổng hợp Tp.

HCM - Thư viện Trường Dai học Bách Khoa - ĐHQG-HCM DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BÓ 1. Nguyễn Sĩ Tuấn, Nguyễn Ngoc Thanh, Lưu Tran Linh Da và Nguyễn Thúy Hương. Gia tri MIC cua Acinetobacter baumannii trong thực hành lâm sàng ở Bệnh viện Đa khoa Thống Nhất Đồng Nai. Tạp chí Y học Thực hành, 1 (902), 64-66.

Nguyễn Sĩ Tuấn, Lưu Trần Linh Đa, Lê Duy Nhất, Hứa Mỹ Ngọc, Nguyễn Ngọc Thanh, Phạm Thị Thanh Thủy, Phạm Văn Dũng và Nguyễn Thúy Hương. Phát hiện các carbapenemase kiểu OXA ở Acinetobacter baumannii bang multiplex PCR-ELISA. Tạp chí Y học Tp. Hồ Chi Minh, 18 (6): 458-462.

Nguyễn Sĩ Tuấn, Nguyễn Ngọc Thanh và Nguyễn Thúy Hương. Các tiến bộ gần đây trong sang lọc dé kháng kháng sinh ở Acinetobacter baumannii. Tạp chí Truyền nhiễm Việt Nam, 3: 1-7. Nguyễn Sĩ Tuấn, Phan Thị Vân Anh, Trần Viết Lam, Phạm Văn Dũng và Nguyễn Thúy Hương.

Tác dụng phối hợp của colistin với meropenem lên Acinetobacter baumannii mang nhóm gene thủy phan carbapenem gây viêm phổi bệnh viện. Tạp chí Y học Thực hành. Nguyễn Sĩ Tuấn, Phạm Thị Thu Hằng, Lê Duy Nhất và Nguyễn Thúy Huong. Giai trình tự hệ gene chung Acinetobacter baumannii đa khang lâm sang tai Việt Nam.

Tap chi Y hoc Thực hành, 3 (1037): 159 — 164. Antimicrobial resistance patterns among Acinetobacter baumannii isolated from Thong Nhat Dong Nai General Hospital. Molecular epidemiology and antimicrobial resistance phenotypes of Acinetobacter baumannii isolated from patients in three hospitals in southern Vietnam. Journal of medical microbiology, 66(1), 46-53.

New eight genes identified at the clinical multidrug-resistant Acinetobacter baumannii DMS06669 strain in a Vietnam hospital. Annals of clinical microbiology and antimicrobials, 16(1), 74. CHƯƠNG1 GIỚI THIỆU 1. Acinetobacter baumannii Bang 1.

Cac điểm đặc trưng của giéng Acinetobacter Test A. lwoffii Oxidase - - Di động - - Phat trên trên thạch + + MacConkey Phát triên ở 42°C OF glucose ++ Khử NO; Gelatin Urea Sinh sac t6 < ]! - < ]! - +: > 90% các chủng dương tinh; -: > 90% các chung âm tinh; V: 11% - 89% cac chung duong tinh [1]. Sinh bệnh học va sự dé kháng kháng sinh 1. Các yếu tô độc lực của Acinetobacter baumannii 1.

Nhóm kháng sinh carbapenem 1. Sự đề kháng 1. Carbapenemase Ambler lớp A 1. Carbapenemase Ambler lớp B — Metallo-beta-lactamase 1.

Beta-lactamase lớp D thủy phân carbapenem — Oxacillinase 1. Các trình tự chèn (IS) ở Acinetobacter 1. Sự dé kháng kháng sinh 6 Acinetobacter baumannii 1. Tình hình dé kháng carbapenem trên thế giới 1.

Nghiên cứu về Acinetobacter baumannii khang thuốc tại Việt Nam 1. Cơ chế tác động của kháng sinh trong các phối hợp 1. Giải trình tự hệ gene thế hệ tiếp theo (NGS) CHUONG2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHAP 2. Địa điểm và thời gian thực hiện 2.

Chủng vi khuẩn 2. Sơ đồ nghiên cứu của luận án 105 mau Acinetobacter baumannii dé khang carbapenem | 1. Tỷ lệ dé kháng kháng sinh của 4, Aaumarnnit: 2. Giá trị MIC của một số kháng sinh đối với Ab dé khang carb: 3.

Tác dụng điệt khuẩn i-vi/no của các phối hợp khang sinh lên 4. 6 để kháng carbap : 4. Tỷ lệ các gen thường có gập liên quan đến tính kháng carbapenem ở A. nem và mỗi liên quan với kiếu q tác dụng cua các phối hợp khang sinh.

Đặc điểm chung hệ gen các chủng 4. Phan tích cây phát sinh loại toan bộ hệ gen các chung A. baumannii đặc trưng: 3. Phân tích các gen liên quan đến độc lực và khang kháng sinh ở các chúng 4.

bawmearnnit đặc trưng: 4, Phần tích gen ortholog ớ các 4. ng đặc trưng: $. Phân tịch pan-g‹ ở các. ° đặc trưng 1.

Thiết kế trình tự môi dé phần lập các gen kháng thuốc; 2. Phân lập fa-vitro các gen để khang kháng sinh ở các chúng A, ñưwaz1// đặc trưng bang phương pháp PCR: 3. Xác nhãn trinh tự các gen để khang kháng sinh ở các ching 4, baremanni đặc trưng bang Sanger cai tiền; 2. Cac phương pháp nghiên cứu 2.

Các phương pháp vi sinh lâm sang 2. Phương pháp cấy đàm 2. Phương pháp định danh và kháng sinh đồ tự động 2. Phương pháp hiệp dong bàn cờ 2.

Các phương pháp sinh học phân tứ 2. Phương pháp tách chiết DNA 2. Phương pháp PCR da moi 2. Phương pháp realtime — PCR 2.

Phương pháp cải tiễn của phương pháp Sanger 2. Phương pháp Illumina sequencing 2. Phương pháp điện di trên gel agarose 2. Các phương pháp Tin — Sinh hoc 2.

Phương pháp thong kê CHUONG3 KET QUÁ VÀ BAN LUẬN 3.1 Kết quả và bàn luận 3. Đặc điển kháng kháng sinh, tỷ lệ các gen liên quan đến kháng carbapenem và tác dụng diệt khuẩn in-vitro của các phối hợp kháng sinh lên Acinetobacter baumannii 3. Đặc điểm chung của nhóm bệnh nhân tham gia nghiên cứu 3. Ty lệ dé kháng kháng sinh của Acinetobacter baumannii A.

baumannii trong nghiên cứu này không nhạy cảm hoàn toàn (100%) với hầu hết các kháng sinh thử nghiệm (bao gồm 2 nhóm kháng sinh lớn là beta-lactam và fluoro-quinolon). Nhóm aminoglycoside thường được phối hợp với beta- lactam trong điều trị nhiễm khuẩn nặng do Gram 4m, nay cũng đã không còn nhạy cảm (100% gentamicin không còn nhạy cam với A. baumannii) hoặc con nhạy cảm với tỷ lệ rất thấp (7,5% với tobramycin hoặc 10,4% với amikacin). Mặc dù còn nhạy cảm với A.

baumannii với tỷ lệ 26,4%, Bactrim chỉ thích hop cho điều trị các nhiễm khuẩn nhẹ do trực khuẩn Gram âm. Do đó, hai kháng sinh còn nhạy cảm với tỷ lệ rất cao, tigecycline (tý lệ nhạy cảm là 99 1%) va colistin (ty lệ nhạy cảm là 100%) là hai kháng sinh được xem xét lựa chọn cho điều trị nhiễm khuẩn A. baumannii đa đề kháng. Trước thực trạng chỉ có 2 kháng sinh còn nhạy cam ty lệ cao với A.

baumannii đa đề khang, việc sử dụng thêm rifampicin trong các phối hợp kháng sinh với meropenem được xem xét thử nghiệm dé đánh giá các tác dụng hiệp đồng và cộng luc in-vitro lên nhóm vi khuẩn đa kháng thuốc này. MIC của colistin, meropenem, rifampicin và tigecycline đối với Acinetobacter baumannii đề kháng carbapenem 3. MIC cua colistin với Acinetobacter baumannii dé kháng carbapenem Bang 3. Giá tri MIC của colistin đối với A.

baumannii đề kháng carbapenem C _colistin, zg/ml 0,5 1,0 2,0 Acinetobacter baumannii Tan số 5 87 13 Tỷ lệ % 47 | 821 | 123 3. MIC của meropenem đối với A. baumannii dé kháng carbapenem Bang 3. Giá tri MIC meropenem đối với A.

baumannii đề kháng carbapenem MIC_Meropenem, y g/ml 32 64 128 Meropenem Tân số 23 | 64 | 18 21, Ty lệ % 7 | 604 | 17 3. MIC cua rifampicin với A. baumannii dé kháng carbapenem Bang 3. Giá tri MIC của Rifampicin với A.

baumannii đề kháng carbapenem MIC_Rifampicin, g/ml 1,0 | 2,0 8,00 | 16 Rifampicin Tan số 2 | 13 33 | 8 Tỷ lệ % 1,9 | 123 31,1 | 7,5 3. MIC của tigecycline đối với A. baumannii dé kháng carbapenem Bang 3. Giá tri MIC của Tigecycline với A.

baumannii đề kháng carbapenem MIC_Tigecycline, g/ml 0.125 | 025] 05 1 2 8 Tigecycline Tan số 2 l3 | 48 | 33 | 8 | 1 Ty lé % 19 123 | 453 | 31,1 | 7.5 | 0,9 Các kháng sinh còn nhạy cam cao với các chung A. baumannii dé kháng với carbapenem là colistin (còn nhạy cam 100%), tigecycline (còn nhạy cam 99,1%) và rifampicin (còn nhạy cảm 59,5%). Tuy nhiên, về mặt được động — lực học, để điều trị hiệu quả các nhiễm khuẩn do A. baumannii da đề kháng (bao gôm đê kháng với meropenem), các kháng sinh này nên được tô hợp với meropenem (meropenem/colistin, meropenem/rifampicin) hoặc tô hợp với nhau (colistin/tigecycline) để tận dụng các cơ chế tác động khác nhau của mỗi kháng sinh trong từng tổ hợp kháng sinh nhằm tìm kiếm các tác dụng hiệp đồng và cộng lực.

Tác dụng diệt khuẩn in-vitro của các phối hợp kháng sinh lên Acinetobacter baumannii 3. Cac kiéu tác dung in-vitro khi thử nghiệm phối hop kháng sinh lên Acinetobacter baumannii dé kháng carbapenem Bang 3. Các kiểu tac dung in-vitro của 3 tổ hợp kháng sinh lên A. baumannii dé khang carbapenem Kiéu tac dung Hiép đồng Cong lực Độc lập Đối kháng Tân | Tỷ lệ | Tân | Tỷ lệ | Tân | Tỷ lệ | Tân | Tỷ lệ Tô hợp kháng sinh sô % sô % sô % sô % Meropenem/Colistin 45 | 42,9 | 541 | 51,4 6 5,7 0 0 Meropenem/Rifampicin 36 | 343 | 50 | 47,6 18 17,1 1 1 Tigecycline/Colistin 5 4.4 | 67 | 63,8 0 0 Các kiểu phối hợp kháng sinh giữa meropenemcolisin va meropenem/rifampicin có tác dụng hiệp đồng và cộng lực với tý lệ rất cao, lần lượt là 943% và 81,9% lên các chủng A.

Tuy nhiên, tô hợp tigecycline/colistin chỉ cho tác dụng hiệp đồng và cộng lực với tỷ lệ là 36,2%. Do đó, cần cân nhắc việc phối hợp tigecycline với colistin trong điều trị các nhiễm khuẩn A. baumannii da đề kháng. Tác dụng của colistin, rifampicin ở nông độ thấp hơn MIC chuyển Acinetobacter baumannii từ không nhạy meropenem thành nhạy a.

Tác dung của colistin ở nông độ thấp hon MIC chuyên A. baumannii từ không nhạy meropenem thành nhạy Bang 3. Phân bố các chủng A. baumannii chuyển từ không nhạy meropenem thành nhạy khi có sự phối hợp với colistin ở các mức nồng độ thấp hơn MIC MIC meropenem < 8 ug/ml Nông độ colistin (ø/ml) Tân số Tý lệ, % 0,125 0 0 0.8 cho thấy, colistin ở các nông độ dưới MIC có khả năng chuyên các chủng Acinetobacter baumannii không nhạy meropenem thành nhạy.

Cụ thé, ở 5 mức nông độ 1,0 zg/ml colistin, tỷ lệ chuyển chúng bắt đầu rõ rệt (chiếm tỷ lệ 32,4%) và hau như có kha năng chuyển các chủng A. baumannii không nhạy meropenem thành nhạy ở nồng độ colistin 2,0 g/ml colistin (chiếm 96,2%). Tác dụng cua rifampicin ở nông độ thấp hơn MIC chuyên Acinetobacter baumannii từ không nhạy meropenem thành nhạy Bang 3. Phân bố các chủng A.