CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về đối tượng vi sinh vật nghiên cứu 1.1 Họ vi khuẩn đường ruột Enterobacteriaceae Họ vi khuẩn đường ruột là một họ lớn gồm nhiều loại trực khuẩn Gram âm, sống ở ống tiêu hóa người và thú vật, có thể gây bệnh hoặc không gây bệnh, chúng có chung một số tính chất: - Di động hay không di động, nếu di động thì có chu mao. - Kỵ khí tùy nhiệm. - Lên men glucose, có hoặc không có sinh hơi. - Khử nitrate thành nitrite.
- Phản ứng oxidase (-). - Mọc được trên các môi trường nuôi cấy thông thường. Các môi trường nuôi cấy Tùy yêu cầu xét nghiệm mà sử dụng môi trường thích hợp: • Môi trường không ngăn chặn: không ức chế một loại vi khuẩn nào. - Thạch dinh dưỡng (NA).
• Môi trường phân biệt, có chọn lọc: - Phân biệt: lên men hoặc không lên men lactose, dựa vào màu sắc khúm có thể giúp định danh vi khuẩn. 5 - Chọn lọc: ức chế một số vi khuẩn không khảo sát, giúp vi khuẩn muốn tìm kiếm phát triển dễ dàng hơn. Ví dụ: + MC, EMB: ức chế vi khuẩn Gram (+), vi khuẩn Gram (-) mọc tốt. + Môi trường SS: ức chế vi khuẩn Gram (+) và E.
coli, giúp Salmonella và Shigella phát triển tốt. + Môi trường thạch Brilliant green: ức chế phần lớn vi khuẩn, trừ Salmonella. • Môi trường tăng sinh: giúp tăng sinh vi khuẩn gây bệnh. + Môi trường GN (Gram Negative): tăng sinh Salmonella, Shigella.
+ Selenite F: tăng sinh Salmonella. Tính chất khúm Trên môi trường đặc, có 3 dạng khúm [14]: - Dạng S: khúm nhẵn, bóng, đường kính 2 – 3mm. Ở canh cấy làm đục đều môi trường. - Dạng R: khúm khô, xù xì.
Ở canh cấy vi khuẩn lắng xuống đáy, trên là môi trường trong suốt. - Dạng M: khúm nhầy nhớt, gặp ở vi khuẩn có nang như Klebsiella. Cấu tạo kháng nguyên Vi khuẩn đường ruột có cấu trúc kháng nguyên phức tạp. Dựa vào tính chất kháng nguyên Æ chia ra các type huyết thanh.
Có 3 loại kháng nguyên [14]: - Kháng nguyên O (kháng nguyên thân): ở vách tế bào, cấu tạo bởi lipopolysaccharide, có trên 150 loại. Đặc tính kháng nguyên O: 6 + Chịu được nhiệt, không bị hủy khi đun nóng 100ºC/2 giờ. + Kháng với cồn 50%. + Rất độc, chỉ cần 1/20 mg đủ giết chết chuột sau 24 giờ.
- Kháng nguyên H (kháng nguyên chiên mao): cấu tạo bởi protein, có trên 50 loại. Đặc tính kháng nguyên H: + Không chịu được nhiệt. + Bị hủy bởi cồn 50% và các proteinase. + Không bị hủy bởi formol 5%.
- Kháng nguyên K (kháng nguyên nang): có hơn 100 loại, cấu tạo bởi polysaccharide hoặc là protein, chỉ có ở một số vi khuẩn đường ruột. Kháng nguyên K có thể liên hệ đến độc tính của vi khuẩn (E. coli có kháng nguyên K1 Æ viêm màng não sơ sinh, kháng nguyên K của E. coli giúp vi khuẩn bám vào tế bào biểu mô trước khi xâm lấn đường tiêu hóa hay đường tiểu).
Độc tố Nội độc tố: có ở hầu hết vi khuẩn đường ruột, bản chất lipopolysaccharide có trong tế bào vi khuẩn, được phóng thích khi vi khuẩn bị phá hủy. Nội độc tố bền với nhiệt, trọng lượng phân tử khá cao 100. Ngoại độc tố: bản chất protein, một số vi khuẩn tiết ra ngoại độc tố có vai trò bệnh lý quan trọng (độc tố ruột của E. coli gây tiêu chảy, ngoại độc tố của Shigella dysenteriae gây hội chứng lỵ) [14].
Khả năng gây bệnh Các vi khuẩn đường ruột chủ yếu gây bệnh ở đường tiêu hoá như tiêu chảy, viêm ruột ỉa chảy, viêm đại tràng. Mỗi loài vi khuẩn có thể gây bệnh ở các vị trí khác nhau trên đường tiêu hoá và cơ chế gây bệnh cũng khác nhau. 7 Ngoài ra các vi khuẩn đường ruột còn gây bệnh ở ngoài đường tiêu hoá như viêm đường tiết niệu, viêm màng não, viêm phổi, phế quản và đặc biệt nhiễm khuẩn huyết. Có thể nói các vi khuẩn có thể gây bệnh được ở bất kỳ cơ quan nào của cơ thể, bệnh có thể song hành hoặc độc lập với các bệnh ở đường tiêu hoá.
Trong số các vi khuẩn đường ruột gây bệnh ở người thì phổ biến nhất là Escherichia coli, Klebsiella spp. và Enterobacter spp. Escherichia coli Vị trí phân loại: thuộc tộc Enterobacteriaceae, giống Escherichia, loài: E. Đặc điểm vi sinh học [9]: E.
coli có kích thước trung bình 2-3 µm x 0,5 µm, trong những điều kiện không thích hợp (ví dụ: môi trường có kháng sinh) vi khuẩn có thể rất dài như sợi chỉ. coli có vỏ, nhưng hầu hết có lông và có khả năng di động. Tính chất sinh hóa: Lactose (+), Glucose (+), H2S (-), Gas (+), Indol (+), Motility (+), Citrate (-), MR (+), Urea (-), PAD (-). Kháng nguyên: có các loại kháng nguyên: kháng nguyên O, kháng nguyên K, kháng nguyên H.
Khả năng gây bệnh [27]: Trong số vi khuẩn hiếu khí đường tiêu hóa, E. coli chiếm tỷ lệ cao nhất (khoảng 80%) và sống nhiều nhất trong ruột già (vùng hồi manh tràng), nó đứng hàng đầu trong các vi khuẩn gây tiêu chảy, viêm đường tiết niệu, viêm đường mật, nhiễm khuẩn huyết. coli còn có thể gây nhiều bệnh khác như viêm phổi, viêm màng não, nhiễm khuẩn vết thương… Mức độ kháng thuốc: E.coli thường sản xuất enzym β-lactamase thông thường và một số chủng sinh enzym β-lactamase phổ rộng (ESBL). Klebsiella Vị trí phân loại: thuộc tộc Klebsielleae, giống Klebsiella.
Gồm các loài: Klebsiella pneumoniae, Klebsiella ozaenae, Klebsiella rhinoscleromatis, Klebsiella oxytoca, Klebsiella ornitholytica, Klebsiella planticola, Klebsiella terrigena. Trong số các loài của Klebsiella thì Klebsiella pneumoniae có tầm quan trọng nhất và được chọn làm đại diện điển hình. Đặc điểm vi sinh học [9]: Các vi khuẩn thuộc giống Klebsiella được phát hiện đầu tiên vào thế kỷ 19 bởi nhà vi sinh vật học người Đức - Edwin Klebs. Chúng có hình que, kích thước trung bình 0,3-1 x 0,6-6 µm, không có lông nên thường không di động, có vỏ dày, kích thước có thể gấp 2 – 3 lần tế bào vi khuẩn.
Vỏ của Klebsiella có bản chất là polysaccharide được cấu tạo bởi nhiều loại monosaccharide như: L-fructose, L-rhamnose, D-mannose, D-glucose, D-galactose, D-glucuronic acid hoặc D-galacturonic acid, một số chủng có thêm nhóm O-acetyl và pyruvate. Vỏ có tính ưa nước. Đặc tính sinh hóa: Lactose (+), Glucose (+), H2S (-), Gas (+), Indol (-), Motility (-), Citrate (+), MR (-), Urea (-), PAD (-). Kháng nguyên: Các loài thuộc giống Klebsiella chỉ có 2 loại kháng nguyên đó là kháng nguyên O và kháng nguyên K.
Khả năng gây bệnh [27, 28]: Klebsiella có trong hệ vi khuẩn bình thường ở ruột người trưởng thành, ngoài ra cũng tìm thấy trong hệ hô hấp. Chủ yếu gây bệnh cơ hội ở cộng đồng hoặc trong bệnh viện – là một trong những nguyên nhân gây nhiễm trùng bệnh viện thường gặp. Trong đó, Klebsiella pneumoniae và Klebsiella oxytoca là hai loài thường gặp nhất trong các tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện. Hầu hết các cơ quan đều có thể bị nhiễm trùng do Klebsiella.
pneumoniae là một căn nguyên gây viêm phổi đã được nói đến từ lâu, bệnh thường gặp ở trẻ sơ sinh, tỷ lệ tử vong rất cao nếu khơng được điều trị sớm. Ngoài ra, nó còn có khả năng gây nhiễm khuẩn huyết, viêm màng não, viêm tai giữa, viêm xoang, nhiễm khuẩn 9 đường tiết niệu, áp xe gan,. Thời gian nằm viện kéo dài, sử dụng kháng sinh phổ rộng và điều trị tại các khoa săn sóc đặc biệt là các yếu tố nguy cơ gây nhiễm Klebsiella. Mức độ kháng thuốc: Klebsiella kháng cao với ngoại cảnh và kháng sinh.
Hiện nay Klebsiella spp. là một trong những nguyên nhân quan trọng trong nhiễm khuẩn bệnh viện và nhiễm khuẩn mắc phải trong cộng đồng vì tính đa kháng thuốc do tiết enzym ESBL. Enterobacter Vị trí phân loại [14]: thuộc tộc Klebsielleae, giống Enterobacter. Gồm các loài: Enterobacter cloacae, E.
Đặc điểm vi sinh học [12, 14]: kích thước trung bình 0,6-1 x 1,2-3 µm. Có lông xung quanh thân và có khả năng di động. Có thể có vỏ nhưng kích thước mỏng hơn vỏ ở Klebsiella. Hiếu khí không bắt buộc.
Nhiệt độ tối ưu cho phát triển là 30ºC. Khả năng gây bệnh: Enterobacter thường có mặt trong đất, nước và bên ngoài môi trường. aerogenes có thể là thành viên trong hệ vi khuẩn bình thường ở ruột người và động vật. Một số Enterobacter có thể gây nhiễm trùng bệnh viện, trong đó thường gặp nhất là E.
cloacae, tiếp theo sau là E. sakazakii thường gây nhiễm trùng ở trẻ sơ sinh. Mức độ kháng thuốc: Tương tự như Klebsiella spp.1: Hình dạng khúm khuẩn K. coli (bên phải) trên thạch MC 1.2 Vi khuẩn Pseudomonas Giống Pseudomonas có hơn 300 loại, thường sống trong đất, nước, cây cối, động vật (người và ngựa).
Loại gây bệnh cho người thường gặp nhất là Pseudomonas aeruginosa, còn gọi là trực khuẩn mủ xanh. Vi khuẩn có mặt ở khắp nơi: trong đất, nước, nơi ẩm thấp là môi trường thuận lợi nhất [14]. Tính chất vi sinh học Pseudomonas aeruginosa là trực khuẩn Gram âm, thẳng hay hơi cong, kích thước 0,6 x 2 µm. - Di động nhờ có đơn mao ở 1 đầu.
- Hiếu khí tuyệt đối. - Không lên men glucose. - Mọc dễ trên các môi trường nuôi cấy thông thường, có thể phát ra mùi thơm giống mùi nho. 11 - Mọc tốt ở nhiệt độ 37ºC - 42ºC, có thể mọc ở 5ºC - 42ºC.
- Trên BA: tiêu huyết β. - Trên MC: không lên men lactose (khúm dẹt, biên không đều, hình con mắt). - Trong môi trường lỏng: mọc thành váng nổi lên mặt. - Pseudomonas aeruginosa có thể tiết ra 4 loại sắc tố: + Pyocyanin: màu xanh lơ, tan trong nước, không phát huỳnh quang.
Pseudomonas aeruginosa là vi khuẩn duy nhất tiết pyocyanin. + Pyoverdin: màu xanh lá cây, phát huỳnh quang dưới tia cực tím, nên còn gọi là fluorescein. + Pyorubin: màu đỏ sẫm. + Pyomelanin: màu nâu đen.
Khả năng gây bệnh Pseudomonas aeruginosa gây bệnh khi gặp các điều kiện sau: - Suy giảm sức đề kháng. - Tổn thương niêm mạc và mô da (bệnh nhân bị phỏng, loét do nằm lâu ngày). - Dùng corticoid lâu ngày. - Sử dụng các dụng cụ y khoa: thông tiểu bằng ống thông (sonde), gây mê, đặt nội khí quản, rút dịch não tủy, mở thông khí quản, chích thuốc….
- Hóa trị liệu ung thư làm giảm tính miễn dịch của bệnh nhân. - Lạm dụng kháng sinh, tiêu diệt hết vi khuẩn thường trú ở ruột. 12 Ngày nay, Pseudomonas aeruginosa được xem là nguyên nhân chủ yếu của các trường hợp nhiễm khuẩn ở bệnh nhân nằm viện lâu ngày, gọi là bệnh nhiễm khuẩn mắc phải ở bệnh viện (hospital - acquired infections). Các loại bệnh mà Pseudomonas aeruginosa có thể gây ra: - Nhiễm khuẩn ngoài da: nhiễm khuẩn vết mổ, loét ở lưng do nằm lâu ngày gây loét, áp xe, hoại thư da, sinh mủ màu xanh.