Khảo sát tỷ lệ kháng carbapenem và sự phân bố gen tiết carbapenemase của Pseudomonas aeruginosa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày xác định tỷ lệ sản xuất enzyme carbapenemase bằng thử nghiệm mCIM và phân bố các loại gen trên vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa bằng phương pháp multiplex real-time PCR.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khảo sát tỷ lệ kháng carbapenem và sự phân bố gen tiết carbapenemase của Pseudomonas aeruginosa

TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 492 - THÁNG 7 - SỐ 1&2 - 2020 KHẢO SÁT TỶ LỆ KHÁNG CARBAPENEM VÀ SỰ PHÂN BỐ GEN TIẾT CARBAPENEMASE CỦA PSEUDOMONAS AERUGINOSA Vũ Quang Huy1,2,3, Nguyễn Thị Thanh Mai1,6, Lê Văn Chương1,3, Trương Thiên Phú4, Đoàn Mai Phương5 TÓM TẮT Background: Carbapenem antibiotic resistance is emerging to Pseudomonas aeruginosa bacteria 51 Đặt vấn đề: Tình trạng đề kháng carbapenems increasingly. The discovery and prevention of the đang nổi lên đối với vi khuẩn Pseudomonas transmission of genes encoding the ability to produce aeruginosa ngày càng gia tăng. Việc phát hiện, ngăn carbapenemase such as selecting appropriate chặn sự lây truyền gen mã hóa khả năng sản xuất antibiotics for treatment of multi-resistant P. carbapenemase cũng như lựa chọn kháng sinh điều trị aeruginosa strains is very necessary and hợp lý khi gặp phải chủng đa kháng như P. aeruginosa urgency. Objective: To determine percentages là rất cần thiết và cấp bách. Mục tiêu: Xác định tỷ lệ detection of carbapemase by the modified sản xuất enzyme carbapenemase bằng thử nghiệm carbapenem inactivation method (mCIM) for mCIM và phân bố các loại gen trên vi khuẩn phenotypic and distribution of genes in the Pseudomonas aeruginosa bằng phương pháp multiplex Pseudomonas aeruginosa by multiplex real-time PCR real-time PCR. Phương pháp nghiên cứu: Từ 159 technique. Methods: From 159 strains of P. chủng P. aeruginosa đã được thực hiện kháng sinh đồ aeruginosa were made routine antibiotics by thường quy bằng máy tự động (Phoenix™ M50- hãng automated machines (Phoenix ™ M50- Becton Becton Dickinson-Mỹ), thu thập ra 46 chủng kháng và Dickinson-USA), collected 46 meropenem resistant and trung gian với meropenem để thực hiện kiểu hình phát intermediately resistant strains detected of hiện enzyme carbapenemase (mCIM) và áp dụng kỹ carbapemase by the modified carbapenem inactivation thuật multiplex real-time PCR để khảo sát tần suất method (mCIM) for phenotypic and applied multiplex xuất hiện gen kháng thuốc. Kết quả: Trong 25 chủng realtime PCR technique to investigate frequency of (54,3%) có kiểu hình mCIM (+), đều mang gen sản emergence of resistance genes. Results: In 25 strains xuất carbapenemase. Số lượng chủng phân lớp theo (54,3%) had the mCIM (+) phenotype, both carrying Ambler lần lượt: lớp A: blaKPC: 1 chủng (4%), lớp B: carbapenemase gene. The number of strains classified blaIMP: 21 chủng (84%), blaVIM: 1 chủng (4%), by Ambler: class A: blaKPC: 1 strains (4%), class B: blaNDM: 21 chủng (84%), lớp D: blaOXA-48: 7 chủng blaIMP: 21 strains (84%), blaVIM: 1 strains (4%), (28%). Trong đó số chủng mang hai gen: 12 chủng blaNDM: 21 strains (84%), class D: blaOXA-48: 7 (48%), số chủng mang ba gen: 7 chủng (28%). Kết strains (28%). The number of strains carrying two luận: Tần suất xuất hiện các gen blaKPC, blaNDM và genes: 12 strains (48%), the number of strains blaOXA-48 cho thấy tình trạng thu nhận gen kháng carrying three genes: 7 strains (28%). thuốc giữa các loài vi khuẩn với nhau. Khả năng mang Conclusion: The frequency of occurrence of blaKPC, nhiều gen kháng cùng lúc ở các chủng P. aeruginosa blaNDM, blaOXA-48 indicates that the acquisition of sẽ gây khó khăn trong việc điều trị. Do đó, việc xác resistance genes among bacteria. P. định phân lớp gen có thể giúp bác sĩ lâm sàng định aeruginosa's ability to carry multiple resistance genes hướng chọn kháng sinh hợp lý, góp phần điều trị hiệu causing difficulties in treatment. Thus, the quả hơn cho bệnh nhân. classification of gene can help clinicians selected Từ khóa: P. aeruginosa , carbapenems, appropriate antibiotics, so that more effective carbapenemase, mCIM, multiplex real-time PCR. treatment for patients. Key words: P. aeruginosa, carbapenems, SUMMARY carbapenemase, mCIM, multiplex real-time PCR. INVESTIGATION OF CARBAPENEM RESISTANCE AND DISTRIBUTION OF I. ĐẶT VẤN ĐỀ GENES ENCODING CARBAPENEMASE OF Pseudomonas aeruginosa là tác nhân gây PSEUDOMONAS AERUGINOSA bệnh liên quan đến nhiều bệnh nhiễm khuẩn và là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây 1Đại nhiễm khuẩn bệnh viện rất khó điều trị. Cùng với học Y Dược Tp. Hồ Chí Minh sự gia tăng về tỉ lệ nhiễm khuẩn là sự gia tăng 2Bệnh viện Đại học Y Dược 3TT Kiểm chuẩn chất lượng xét nghiệm y học, Đại học về khả năng kháng kháng sinh, đặc biệt là kháng Y Dược Tp. Hồ Chí Minh với carbapenems phân nhóm β-lactam. 4Bệnh viện Chợ Rẫy Carbapenems có phổ kháng khuẩn rộng được 5Bệnh viện Quốc Tế Vinmec Times City xem như là "sự lựa chọn cuối cùng" và được sử 6Đại học Quốc tế hồng bàng dụng để điều trị các chủng đa kháng như Chịu trách nhiệm chính: Vũ Quang Huy Pseudomonas aeruginosa. Email: drvuquanghuy@gmail.com Tương tự như những vi khuẩn gây bệnh khác, Ngày nhận bài: 18.5.2020 Ngày phản biện khoa học: 2.7.2020 P. aeruginosa đề kháng kháng sinh gồm các cơ Ngày duyệt bài: 14.7.2020 chế như giảm tính thấm, thải trừ bằng hệ thống 203
vietnam medical journal n01&2 - JULY - 2020 bơm đẩy, thay đổi mục tiêu tác động và sản xuất đó được thử tính nhạy cảm trên đĩa thạch được enzyme bất hoạt hoặc phân hủy thuốc. Trong cấy VK E. coli ATCC 25922, chủng VK nhạy cảm các cơ chế này, cơ chế sinh tổng hợp với meropenem. Men carbapenemase được phát carbapenemase là cơ chế chính và phổ biến giúp hiện khi đường kính vòng vô khuẩn đối với E. coli vi khuẩn P. aeruginosa kháng lại kháng sinh nằm trong giới hạn quy định, biểu thị rằng nhóm carbapenem [1]. Dựa vào sự khác nhau về meropenem đã bị bất hoạt, không ức chế được thành phần cấu trúc ở vị trí hoạt động của E. coli ATCC 25922. Thử nghiệm với chủng P. enzyme, carbapenemase được chia làm 2 nhóm aeruginosa cho độ nhạy > 97% và độ đặc hiệu lớn. Nhóm có serine phân lớp A và D, nhóm có 100% khi phát hiện các gen KPC, NDM, VIM, IMP, Zn phân lớp B hay còn gọi là enzyme metallo-β- IMI, SPM và OXA-type sản xuất carbapenemase. lactamase (MβL), là nhóm enzyme chủ yếu của 2.2.2 Phương pháp multiplex real-time carbapenemase. PCR. Phát hiện gen bằng phản ứng chuỗi Để sàng lọc kiểu hình kháng carbapenems polymerase (PCR) dựa trên sự khuếch đại một cũng như xác định phân lớp gen sản xuất đoạn gen cụ thể của bộ gen bằng cách sử dụng carbapenemase. Nghiên cứu thực hiện phương các mồi đặc hiệu. Trong realtime PCR, sản phẩm pháp khử hoạt tính carbapenemase (mCIM) và khuếch đại được phát hiện bằng cách sử dụng multiplex real-time PCR nhằm phát hiện các thuốc nhuộm huỳnh quang. Các thuốc nhuộm phân lớp gen (theo Ambler) có thể xuất hiện ở này được liên kết với các đầu dò oligonucleotide vùng dịch tễ tại Việt Nam cho P. aeruginosa là: liên kết đặc hiệu với sản phẩm khuếch đại. lớp A: blaKPC, lớp B: blaIMP, blaVIM, blaNDM Phản ứng chạy 2 kít hãng Sacace (Ý) với 5 và lớp D: blaOXA-48 [6]. gen mục tiêu blaKPC, blaIMP, blaVIM, Biết được cơ chế kháng thuốc cũng như blaNDM, blaOXA-48. phân lớp các loại gen kháng thuốc giúp bác sĩ lâm sàng lựa chọn kháng sinh hợp lý điều trị hiệu III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN quả. Đồng thời giúp kiểm soát nhiễm khuẩn đưa 3.1. Sự phân bố của Pseudomonas ra giải pháp tối ưu để ngăn chặn sự lây lan của aeruginosa trong bệnh phẩm gen kháng thuốc. Vì vậy, chúng tôi thực hiện nghiên cứu này với mục tiêu tổng quát sau: "Xác định tỷ lệ sản xuất enzyme carbapenemase bằng thử nghiệm mCIM và phân bố các loại gen trên vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa bằng phương pháp multiplex real-time PCR". II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Đối tượng nghiên cứu Dân số mục tiêu: Các chủng vi khuẩn Biểu đồ 1: Sự phân bố của P. aeruginosa trong Pseudomonas aeruginosa kháng hoặc trung gian bệnh phẩm (n=159) với meropenem. Được phân lập từ các loại bệnh Nhận xét: Theo biểu đồ 1, trong 159 chủng phẩm (máu, mủ, nước tiểu, đàm/dịch rửa phế P. aeruginosa phân lập được có 45 chủng quản, dịch cơ thể các loại) từ bệnh nhân ở các (28,3%) được phân lập từ bệnh phẩm đàm, 29 khoa lâm sàng, được định danh và thực hiện chủng (18,2%) được phân lập từ bệnh phẩm kháng sinh đồ thường quy bằng máy tự động mủ, 5 chủng (3,1%) được phân lập từ bệnh (Phoenix™ M50- hãng Becton Dickinson-Mỹ) phẩm máu, 27 chủng (17%) được phân lập từ theo tiêu chuẩn Viện tiêu chuẩn lâm sàng và xét bệnh phẩm nước tiểu và 53 chủng (33,3%) được nghiệm Hoa Kỳ (CLSI-2019) tại Khoa Vi sinh - phân lập từ bệnh phẩm dịch các loại. Chiếm tỷ lệ Bệnh viện Đại học Y Dược từ tháng 10/2019 đến cao nhất là bệnh phẩm từ dịch các loại: 33,3%, hết tháng 05/2020. tỷ lệ thấp nhất là bệnh phẩm máu 3,1%. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 3.2. Khảo sát mức độ kháng kháng sinh 2.2.1 Phương pháp khử hoạt tính của Pseudomonas aeruginosa carbapenemase (mCIM) Nhận xét: Trong tổng số 159 chủng P. Nghiên cứu áp dụng phương pháp khử hoạt aeruginosa được khảo sát cho thấy mức độ tính carbapenemase (mCIM) theo CLSI năm kháng với các kháng sinh như sau: amikacin 2019. Nguyên tắc: Men carbapenemase trong (AMK): 22,6%, cefepime (FEP): 23,9%, huyền dịch vi khuẩn (VK) được thử nghiệm sẽ ceftazidime (CAZ): 24,5%, doripenem (DOR): thủy phân đĩa meropenem. Đĩa meropenem sau 28,9%, levofloxacin (LEV): 37,7%, meropenem 204
TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 492 - THÁNG 7 - SỐ 1&2 - 2020 (MEM): 26,4%, piperacillin/tazobactam (TZP): mức trên 50%, chỉ có kháng sinh 15,1%, gentamicin (GEN): 30,2%. piperacillin/tazobactam (TZP) chiếm tỷ lệ là 38,1%. Điều này cho thấy kháng sinh piperacillin/ tazobactam (TZP) vẫn còn hiệu quả điều trị cho P. aeruginnosa [4]. Một số nghiên cứu cũng cho thấy ceftazidime kết hợp avibactam, hay ceftolozane kết hợp tazobactam có tác dụng ức chế enzyme carbapenemase được sản xuất bởi những gen phân lớp A và D [7]. Và một số nghiên cứu gần đây cũng chứng minh hiệu quả của một số chất ức chế carbapenemase mới như relebactam và Biểu đồ 2: Tỷ lệ kháng kháng sinh của P. vaborbactam đang được thử nghiệm lâm sàng aeruginosa (n=159) tại các quốc gia trên thế giới, là biện pháp điều Bàn luận: Trong tổng số 8 kháng sinh trị những chủng mang gen đa kháng như thường được sử dụng, P. aeruginosa kháng với 2 Pseudomonas aeruginosa [8]. kháng sinh ở mức trên 30% là levofloxacin 3.4. Kết quả kiểu hình mCIM (LEV), gentamicin (GEN), trong đó mức kháng cao nhất là kháng sinh levofloxacin (LEV): 37,7%. 3.3. Tỷ lệ kháng kháng sinh của Pseudomonas aeruginosa tại khoa Hồi sức tích cực (ICU) Hình 1: Kết quả thử nghiệm mCIM của vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa Mẫu E8: Dương tính với carbapenemase khi đường kính vòng vô khuẩn từ 6-15mm. Mẫu 24B7: Âm tính với carbapenemase khi đường kính vòng vô khuẩn ≥ 19 mm. Nhận xét: Trong 46 chủng kháng/trung gian kháng sinh meropenem, có 25 chủng có kiểu Biểu đồ 3: Tỷ lệ kháng kháng sinh của P. hình mCIM (+) chiếm tỉ lệ 54,3%, 21 mẫu kiểu aeruginosa tại ICU (n=21) và non-ICU (n=138) hình mCIM (-) chiếm tỷ lệ 45,7%. Nhận xét: Trong tổng số 21 chủng P. Bàn luận: Tất cả các chủng P. aeruginosa có aeruginosa được khảo sát cho thấy mức độ kiểu hình sản xuất enzyme carbapenemase kháng với các kháng sinh như sau: amikacin mCIM dương tính, khi khảo sát kiểu gen bằng (AMK): 52,4%, cefepime (FEP): 57,1%, phương pháp multiplex real-time PCR thì trên các ceftazidime (CAZ): 57,1%, doripenem (DOR): chủng vi khuẩn đều cho kết quả mang gen đề 76,2%, levofloxacin (LEV): 76,2%, meropenem kháng (100%). Thử nghiệm cho thấy với chủng (MEM): 81%, piperacillin/tazobactam (TZP): P. aeruginosa cho độ nhạy > 97% và độ đặc 38,1%, gentamicin (GEN): 57,1%. hiệu 100% theo tiêu chuẩn CLSI (năm 2019). Bàn luận: Tỷ lệ mẫu phân lập từ bệnh nhân Kết quả nghiên cứu của các tác giả Simner, tại ICU 21/159, tỷ lệ: 13,2%, nhưng tỷ lệ đề Patricia JJohnson, J Kristie Brasso (năm 2018) kháng kháng sinh tại ICU cao nhất trong tất cả cũng cho độ nhạy và độ đặc hiệu tương tự [5]. các khoa. Trong đó kháng kháng sinh nhóm 3.5. Tỷ lệ mang gen sản xuất carbapenem cụ thể là kháng meropenem tại carbapenemase khoa ICU và các khoa khác có sự chênh lệch rất Bảng 1: Tần suất các loại gen sản xuất lớn. Tỷ lệ kháng: ICU: 81% (17/21) và non-ICU: carbapenemase (n=25) 18,1% (25/138). Phân lớp Số chủng Trong tổng số 8 kháng sinh thường được sử Gen khảo sát Tỉ lệ Ambler mang gen dụng, P. aeruginosa kháng với 7 kháng sinh ở A blaKPC 1 4% 205
vietnam medical journal n01&2 - JULY - 2020 B blaIMP 21 84% aeruginosa, việc xác định phân lớp gen có thể B blaVIM 1 4% giúp bác sĩ lâm sàng lựa chọn kháng sinh hợp lý. B blaNDM 21 84% Đối với phân lớp A và D có thể sử dụng chất ức D blaOXA-48 7 28% chế enzyme carbapenemase như ceftazidime/ B blaIMP+blaNDM 10 40% avibactam, ceftolozane/ tazobactam hoặc hai cơ B blaVIM+blaNDM 1 4% chất vừa được nghiên cứu gần đây là relebactam B+D blaNDM+blaOXA-48 1 4% và vaborbactam. Đối với phân lớp metallo-β- blaIMP + blaNDM+ lactamase (MβL) sử dụng kháng sinh colistin kết B+D 6 24% hợp với carbapenem để tăng hiệu quả hợp đồng. blaOXA-48 blaKPC + blaIMP + Như vậy xác định kiểu hình cũng như xác A+B 1 4% định phân lớp gen mã hóa khả năng sản xuất blaNDM Nhận xét: Gen xuất hiện với tần suất cao nhất carbapenemase của vi khuẩn Pseudomonas là blaIMP và blaNDM với 21 chủng (84%), tần suất aeruginosa có thể áp dụng tại khoa Vi sinh lâm thấp nhất là blaVIM, blaKPC với 1 chủng (4%). sàng, nhằm mục đích hỗ trợ điều trị, kiểm soát Số chủng mang một gen: blaKPC: 1 chủng nhiễm khuẩn, giám sát dịch tễ học và ngăn chặn (4%), blaIMP: 21 chủng (84%), blaVIM: 1 chủng nguy cơ lan truyền vi khuẩn kháng thuốc ra (4%), blaNDM: 21 chủng (84%), blaOXA-48: 7 ngoài cộng đồng. chủng (28%). TÀI LIỆU THAM KHẢO Số chủng mang hai gen: blaIMP + blaNDM: 1. A Meletis G, Exindari M, Vavatsi N, Sofianou 10 chủng (40%), blaVIM + blaNDM: 1 chủng D, et al, (2012), "Mechanisms responsible for the (4%), blaNDM + blaOXA-48: 1 chủng (4%). emergence of carbapenem resistance in Số chủng mang ba gen: blaIMP + blaNDM Pseudomonas aeruginosa", Hippokratia, 16 (4), pp. 303. 2. Amoureux L, Riedweg K, Chapuis A, Bador J, + blaOXA-48: 6 chủng (24%), blaKPC + blaIMP et al, (2017), "Nosocomial Infections with IMP- + blaNDM: 1 chủng (4%). 19−Producing Pseudomonas aeruginosa Linked to Bàn luận: Theo kết quả nghiên cứu cho thấy Contaminated Sinks, France", Emerging Infectious thì gen blaIMP được tìm thấy có tỷ lệ cao nhất Diseases, 23 (2), pp. 304. 3. Bergen P J, Bulman Z P, Landersdorfer C B, trên các chủng P.aeruginosa. Các nghiên cứu Smith N, et al, (2015), "Optimizing polymyxin trên thế giới cũng cho kết quả tương tự việc tìm combinations against resistant gram-negative thấy blaIMP trên các chủng P. aeruginnosa [2]. bacteria", Infectious diseases and therapy, 4 (4), Với những gen như blaNDM, đặc biệt là hai pp. 391-415. gen blaKPC, blaOXA-48 thì thường được phát 4. Kwee F, Walker S A, Elligsen M, Palmay L, et al, (2015), "Outcomes in Documented Pseudomonas hiện trên các chủng Enterobacteriaceae với tỷ lệ aeruginosa Bacteremia Treated with Intermittent IV cao hơn trên P. aeruginnosa. Điều này thể hiện Infusion of Ceftazidime, Meropenem, or Piperacillin– khả năng thu nhận gen đề kháng giữa các loài vi Tazobactam: A Retrospective Study", The Canadian khuẩn với nhau và khả năng mang nhiều gen đề Journal of Hospital Pharmacy, 68 (5), pp. 386. 5. Simner P J, Johnson J K, Brasso W B, Anderson K, et kháng kháng sinh cùng lúc của các chủng P. al, (2018), "Multicenter evaluation of the modified aeruginosa. carbapenem inactivation method and the Carba NP Đối với phân lớp metallo-β-lactamase (MβL), for detection of carbapenemase-producing chúng hầu như phân hủy được tất cả các thế hệ Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii", Journal of clinical microbiology, 56 (1), β-lactam. Việc lựa chọn kháng sinh để điều trị pp. 215. phân lớp metallo-β-lactamase (MβL) khó khăn 6. Van der Zee, L Roorda, Bosman G, AC Fluit, et hơn so với 2 nhóm còn lại là A và D. Với các al, (2014), "Multi-centre evaluation of real-time MβLs đề kháng ở mức cao thì trên lâm sàng multiplex PCR for detection of carbapenemase thường sử dụng kháng sinh colistin kết hợp với genes OXA-48, VIM, IMP, NDM and KPC", BMC Infectious Diseases, 14 (1), pp. 27. carbapenem để tăng hiệu quả hợp đồng [3]. 7. Van Duin D, RA Bonomo, (2016), "Ceftazidime/avibactam and ceftolozane/ IV. KẾT LUẬN tazobactam: second-generation β-lactam/β- Trong 25 chủng khảo sát có kiểu hình mCIM lactamase inhibitor combinations", Clinical (+), 100% chủng đều mang gen mã hóa enzyme Infectious Diseases, 63 (2), pp. 234-241. carbapenemase. Sự xuất hiện các loại gen mã 8. Zhanel G G, Lawrence C K, Adam H, Schweizer F, et al, (2018), "Imipenem– hóa khả năng sản xuất carbapenemase của P. relebactam and meropenem–vaborbactam: two aeruginosa đang đe dọa việc sử dụng novel carbapenem-β-lactamase inhibitor carbapenems trong việc kiểm soát vi khuẩn đa kháng. combinations", Drugs, 78 (1), pp. 65-98. Để điều trị những chủng đa kháng như P. 206