Luận án Tiến sĩ Y học: Nghiên cứu tính kháng kháng sinh nhóm beta-lactam và gen mã hóa Beta-lactamase của Escherichia coli và Klebsiella pneumoniae ở bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:157

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của Luận án nhằm xác định đặc điểm kháng kháng sinh nhóm beta-lactam và phân bố các gen mã hóa beta-lactamase của Escherichia coli và Klebsiella pneumoniae phân lập được ở bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết tại Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 (10/2014 - 05/2016). Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Y học: Nghiên cứu tính kháng kháng sinh nhóm beta-lactam và gen mã hóa Beta-lactamase của Escherichia coli và Klebsiella pneumoniae ở bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108 TRỊNH VĂN SƠN NGHIÊN CỨU TÍNH KHÁNG KHÁNG SINH NHÓM BETA-LACTAM VÀ GEN MÃ HÓA BETA-LACTAMASE CỦA ESCHERICHIA COLI VÀ KLEBSIELLA PNEUMONIAE Ở BỆNH NHÂN NHIỄM KHUẨN HUYẾT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Hà Nội - 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Y DƯỢC LÂM SÀNG 108 TRỊNH VĂN SƠN NGHIÊN CỨU TÍNH KHÁNG KHÁNG SINH NHÓM BETA-LACTAM VÀ GEN MÃ HÓA BETA-LACTAMASE CỦA ESCHERICHIA COLI VÀ KLEBSIELLA PNEUMONIAE Ở BỆNH NHÂN NHIỄM KHUẨN HUYẾT Chuyên ngành: Truyền nhiễm và các bệnh nhiệt đới Mã số: 62 72 01 53 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Lê Hữu Song 2. TS. Nguyễn Đăng Mạnh Hà Nội - 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi với sự hướng dẫn khoa học của tập thể cán bộ hướng dẫn. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và được công bố một phần trong các bài báo khoa học. Luận án chưa từng được công bố. Nếu có điều gì sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Tác giả NCS Trịnh Văn Sơn
ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc, Phòng sau đại học, Bộ môn Truyền nhiễm và các bệnh nhiệt đới – Viên Nghiên cứu Khoa học Y Dược lâm sàng 108/Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 đã cho phép và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới những người thầy hướng dẫn của tôi là: PGS. TS Lê Hữu Song, TS Nguyễn Đăng Mạnh đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn các Bác sỹ, Điều dưỡng, Kỹ thuật viên Viện Lâm sàng các bệnh Truyền nhiễm, Khoa Sinh học phân tử, Khoa Vi sinh Y học, Trung tâm Nghiên cứu Y học Việt Đức - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô, các bạn đồng nghiệp trong và ngoài cơ sở đào tạo đã đóng góp những ý kiến quý báu cho luận án. Cuối cùng, nhưng vô cùng quan trọng, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới gia đình, những người luôn bên cạnh và động viên tôi những lúc khó khăn. Luận án cũng như một món quà thể hiện tình cảm xâu sắc xin gửi đến người vợ đã khuấn của tôi và con gái thân yêu. Hà Nội, ngày 20 tháng 04 năm 2021 NCS Trịnh Văn Sơn
iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan ……………………………………………………………….. i Lời cảm ơn …………………………………………………………………. ii Mục lục .......................................................................................................... iii Danh mục chữ viết tắt ................................................................................... vi Danh mục bảng .............................................................................................. ix Danh mục biểu đồ ......................................................................................... xii Danh mục sơ đồ …………………………………………………………… xiii Danh mục hình ……………………………………………………………. xiii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 3 Tình hình và căn nguyên gây nhiễm khuẩn huyết................................ 3 1.1.1. Tình hình nhiễm khuẩn huyết ..................................................... 3 1.1.2. Căn nguyên gây nhiễm khuẩn huyết ........................................... 5 Kháng sinh và kháng kháng sinh .......................................................... 7 1.2.1. Kháng sinh: khái niệm và cơ chế tác dụng ................................. 7 1.2.2. Cơ chế kháng kháng sinh của vi khuẩn ...................................... 8 1.2.3. Kháng kháng sinh nhóm beta-lactam ......................................... 9 1.2.4. Tình hình kháng kháng sinh...................................................... 12 Họ vi khuẩn đường ruột và khả năng sinh enzym beta-lactamase ..... 17 1.3.1. Họ vi khuẩn đường ruột (Enterobacteriaceae) .......................... 17 1.3.2. Enterobacteriaceae sinh betalactamase ..................................... 17 1.3.3. Các báo cáo về gen mã hóa beta-lactamse của Enterobacteriaceae .............................................................................. 21
iv Phương pháp phát hiện vi khuẩn và đặc tính kháng kháng sinh của chúng trong nhiễm khuẩn huyết ................................................................ 24 1.4.1. Phương pháp xác định vi khuẩn gây nhiễm khuẩn huyết ......... 24 1.4.2. Phương pháp xác định tính kháng kháng sinh cúa vi khuẩn .... 28 1.4.3. Phương pháp khác định danh vi khuẩn và kháng/nhạy kháng sinh ...................................................................................................... 34 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 37 Đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 37 2.1.1. Đối tượng .................................................................................. 37 2.1.2. Tiêu chuẩn lựa chọn .................................................................. 37 2.1.3. Tiêu chuẩn loại trừ .................................................................... 37 Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................... 39 2.2.1. Địa điểm .................................................................................... 39 2.2.2. Thời gian ................................................................................... 39 Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 39 2.3.1. Thiết kế nghiên cứu .................................................................. 39 2.3.2. Thu thập các chỉ tiêu nghiên cứu .............................................. 40 2.3.3. Phương tiện, sinh phẩm và quy trình kỹ thuật .......................... 46 Phương pháp xử lý số liệu .................................................................. 56 Đạo đức nghiên cứu............................................................................ 57 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 58 Đặc điểm chung .................................................................................. 58 3.1.1. Đặc điểm lâm sàng .................................................................... 58 3.1.2. Đặc điểm cận lâm sàng ............................................................. 59 3.1.3. Đáp ứng điều trị ........................................................................ 60 Đặc điểm kháng kháng sinh và phân bố gen mã hóa beta-lactamase 61 3.2.1. Đặc điểm kháng kháng sinh ...................................................... 61 3.2.2. Đặc điểm phân bố gen mã hóa sinh beta-lactamase ................. 64
v Liên quan giữa kiểu gen mã hóa sinh beta-lactamase với kiểu hình kháng kháng sinh của vi khuẩn và đáp ứng điều trị .................................. 66 3.3.1. Liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình kháng beta-lactam ........ 66 3.3.2. Giá trị của gen mã hóa sinh beta-lactamase trong chẩn đoán kiểu hình kháng kháng sinh nhóm beta-lactam .................................. 73 3.3.3. Liên quan của kiểu gen kháng kháng sinh với đáp ứng điều trị76 Chương 4: BÀN LUẬN .................................................................................. 85 Đặc điểm chung .................................................................................. 85 4.1.1. Đặc điểm lâm sàng .................................................................... 85 4.1.2. Đặc điểm cận lâm sàng ............................................................. 87 4.1.3. Đáp ứng điều trị ........................................................................ 88 Đặc điểm kháng kháng sinh và phân bố gen mã hóa beta-lactamase 90 4.2.1. Đặc điểm kháng kháng sinh nhóm beta-lactam ........................ 90 4.2.2. Phân bố các gen mã hóa beta-lactamase ................................... 95 Liên quan giữa kiểu gen mã hóa beta-lactamase với kiểu hình kháng kháng sinh của vi khuẩn và đáp ứng điều trị ........................................... 102 4.3.1. Liên quan kiểu gen và kiểu hình kháng kháng sinh ............... 102 4.3.2. Giá trị chẩn đoán kiểu gen với kiểu hình kháng kháng sinh .. 107 4.3.3. Liên quan kiểu gen mã hóa beta-lactam với đáp ứng điều trị 111 Điểm mạnh và hạn chế của nghiên cứu............................................ 114 KẾT LUẬN ................................................................................................... 115 KIẾN NGHỊ .................................................................................................. 116 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ……………………………………….. t1 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………. t2 PHỤ LỤC
vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ Chủng mang ít nhất 1 trong 3 gen TEM, SHV và 1 1-POS CTX-M Chủng mang ít nhất 2 trong 3 gen TEM, SHV và 2 2-POS CTX-M 3 3-POS Chủng mang cả 3 gen TEM, SHV và CTX-M 4 Accu Accuracy (Độ chính xác) 5 AM Ampicillin 6 AMC Amoxicillin/Acid clavulanic 7 CAZ Ceftazidime Centers for Disease Control and Prevention 8 CDC (Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa bệnh tật Mỹ) Clinical and Laboratory Standards Institute 9 CLSI (Viện tiêu chuẩn vi sinh lâm sàng) 10 CN Chủng mang đồng thời CTX-M và NDM Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae 11 CRE (Chủng Enterobacteriaceae kháng Carbapenem) 12 CTX Cefotaxime 13 CTX-M CTX: Cefotaxim và -M: Munich 14 E. coli Escherichia coli European Centre for Disease Prevention and 15 ECDC Control (Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa bệnh tật Châu Âu)
vii STT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ Extended-Spectrum Beta-lactamase (beta- 16 ESBL lactamase phổ rộng/enzyme kháng beta-lactam phổ rộng) 17 Etest Epsilometer test 18 ETP Ertapenem 19 FEP Cefepime 20 GES Guiana extended spectrum beta-lactamase 21 IPM Imipenem 22 K. pneumoniae Klebsiella pneumoniae 23 KPC Klebsiella pneumoniae carbapenemase 24 MBL Metallo-beta-lactamase 25 MEM Meropenem Minimum Inhibitory Concentration (Nồng độ ức 26 MIC chế tối thiểu) 27 NDM New Delhi Metallo-beta-lactamase 28 NKH Nhiễm khuẩn huyết 29 NoC Chủng mang gen NDM và/hoặc CTX-M 30 NoS Chủng mang gen NDM và/hoặc SHV 31 NoT Chủng mang gen NDM và/hoặc TEM Negative predict value (Giá trị tiên đoán âm 32 NPV tính) 33 OXA Oxacillinase Polymerase Chain Reaction (Phản ứng khuếch 34 PCR đại chuỗi) Positive predict value (Giá trị tiên đoán dương 35 PPV tính)
viii STT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ 36 Sen Sensitivity (Độ nhạy) 37 SGPT Serum glutamic pyruvate transaminase 38 SGOT Serum glutamic oxaloacetic transaminase 39 SHV Sulfhydrine variable 40 Spe Specificity (Độ đặc hiệu) 41 SOFA Sequential organ failure assessment 42 TC Chủng mang đồng thời CTX-M và TEM 43 ToC Chủng mang gen TEM và/hoặc CTX-M Temoniera (Từ tên của bệnh nhân, người đầu 44 TEM tiên được phân lập vi khuẩn mang gen này) Chủng mang cả 4 gen CTX-M, TEM, SHV và 45 TSCN NDM-1 46 TZP Piperacillin/Tazobactam 47 VEB Vietnamese extended-spectrum beta-lactamase Verona intergron encoded metallo-beta- 48 VIM lactamase Whole genome sequencing (giải trình tự toàn bộ 49 WGS bộ gen) World Health Organization (Tổ chức Y tế thế 50 WHO giới)
ix DANH MỤC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1. Mức độ nguy hiểm của các chủng vi khuẩn kháng thuốc ............ 13 Bảng 1.2. Một số báo cáo kháng kháng sinh ở Việt Nam ............................ 16 Bảng 1.3. Các bộ kít PCR xác định mầm bệnh gây NKH [115] .................. 28 Bảng 2.1. Tiêu chuẩn chẩn đoán nhiễm khuẩn huyết [107], [133] .............. 38 Bảng 2.2. Cách thức và thời điểm thu thập số liệu....................................... 41 Bảng 2.3. Các chỉ số về huyết học và đông máu .......................................... 42 Bảng 2.4. Các chỉ số về sinh hóa máu .......................................................... 43 Bảng 2.5. Kiểu gen kháng thuốc kết hợp của các chủng vi khuẩn ............... 45 Bảng 2.6. Bảng điểm đánh giá suy tạng (SOFA) ......................................... 46 Bảng 2.7. Tỷ lệ phát triển của các chủng vi khuẩn có MIC khác nhau ở các dải nồng độ kháng sinh ................................................................................. 49 Bảng 2.8. Quy trình định danh vi khuẩn và làm kháng sinh đồ ................... 50 Bảng 2.9. Giới hạn nồng độ ức chế tối thiểu của các kháng sinh với Enterobacteriaceae (CLSI M100-S24, 2014) ............................................... 51 Bảng 2.10. Thành phần tham gia phản ứng PCR ......................................... 53 Bảng 2.11. Các gen mã hóa beta-lactamase và cặp mồi tương ứng [136] ... 55 Bảng 2.12. Bảng tính độ nhạy, độ đặc hiệu và giá trị chẩn đoán ................. 56 Bảng 3.1. Đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân ............................................... 58 Bảng 3.2. Đặc điểm xét nghiệm huyết học................................................... 59 Bảng 3.3. Đặc điểm xét nghiệm sinh hóa máu ............................................. 60 Bảng 3.4. Đáp ứng điều trị ........................................................................... 60 Bảng 3.5. Tỷ lệ kháng Penicillin và Cephalosporin ..................................... 62 Bảng 3.6. Tỷ lệ kháng Carbapenem của các chủng vi khuẩn....................... 63 Bảng 3.7. Liên quan kiểu gen và kiểu hình sinh ESBL và kháng Cefotaxime của các chủng E. coli .................................................................................... 67
x Số bảng Tên bảng Trang Bảng 3.8. Liên quan kiểu gen và kiểu hình kháng Ceftazidime và Cefepime của các chủng E. coli .................................................................................... 67 Bảng 3.9. Liên quan kiểu gen và kiểu hình kháng Amoxicillin/Acid clavulanic và Piperacillin/Tazobactam của các chủng E. coli ..................... 68 Bảng 3.10. Liên quan kiểu gen và kiểu hình sinh ESBL và kháng Cefotaxime của các chủng K. pneumoniae................................................... 69 Bảng 3.11. Liên quan kiểu gen và kiểu hình kháng Ceftazidime và Cefepime của các chủng K. pneumoniae ...................................................... 69 Bảng 3.12. Liên quan kiểu gen và kiểu hình kháng Amoxicillin/Acid clavulanic và Piperacillin/Tazobactam của các chủng K. pneumoniae........ 70 Bảng 3.13. Liên quan kiểu gen và kiểu hình kháng Carbapenem của các chủng K. pneumoniae ................................................................................... 71 Bảng 3.14. Đặc điểm kiểu hình của các chủng mang kiểu gen đa kháng .... 72 Bảng 3.15. Giá trị của CTX-M và NoC trong chẩn đoán kiểu hình kháng beta-lactam của E. coli.................................................................................. 73 Bảng 3.16. Giá trị của kiểu gen trong chẩn đoán kiểu hình kháng Cephalosporin của K. pneumoniae ............................................................... 74 Bảng 3.17. Giá trị của kiểu gen trong chẩn đoán kiểu hình kháng AMC và TZP của K. pneumoniae ............................................................................... 75 Bảng 3.18. Giá trị của kiểu gen chẩn đoán K. pneumoniae kháng Carbapenem .................................................................................................. 76 Bảng 3.19. Thời gian cắt sốt ở bệnh nhân NKH do các chủng vi khuản còn nhạy với Cephalosporin ................................................................................ 78 Bảng 3.20. Thời gian nằm viện ở bệnh nhân NKH do các chủng vi khuẩn còn nhạy với Cephalosporin ......................................................................... 78
xi Số bảng Tên bảng Trang Bảng 3.21. Thời gian cắt sốt ở nhóm NKH do E. coli còn nhạy với Cephalosporin ............................................................................................... 80 Bảng 3.22. Thời gian nằm viện ở nhóm NKH do E. coli còn nhạy với Cephalosporin ............................................................................................... 81 Bảng 3.23. Thời gian cắt sốt ở bệnh nhân NKH do K. pneumoniae còn nhạy với Cephalosporin ......................................................................................... 82 Bảng 3.24. Thời gian nằm viện ở bệnh nhân NKH do K. pneumoniae còn nhạy với Cephalosporin ................................................................................ 83 Bảng 3.25. Thời gian cắt sốt ở nhóm NKH do K. pneumoniae còn nhạy với Carbapenem .................................................................................................. 84 Bảng 3.26. Thời gian nằm viện ở nhóm NKH do K. pneumoniae còn nhạy với Carbapenem ............................................................................................ 84
xii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Số biểu đồ Tên biểu đồ Trang Biểu đồ 1.1. Số ca nhiễm khuẩn huyết được chẩn đoán và khỏi ở Mỹ ..........4 Biểu đồ 3.1. Tỷ lệ các chủng sinh ESBL ......................................................61 Biểu đồ 3.2. Phân bố gen mã hóa sinh ESBL...............................................64 Biểu đồ 3.3. Phân bố các gen mã hóa carbapenemase .................................64 Biểu đồ 3.4. Phân bố chủng mang kết hợp gen mã hóa ESBL ....................65 Biểu đồ 3.5. Phân bố chủng mang kiểu gen kết hợp beta-lactamase ...........66 Biểu đồ 3.6. Phân bố tỷ lệ sốc nhiễm khuẩn ở bệnh nhân NKH do các chủng vi khuẩn còn nhạy với Cephalosporin ..........................................................77 Biểu đồ 3.7. Phân bố tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân NKH do các chủng vi khuẩn còn nhạy với Cephalosporin .........................................................................77 Biểu đồ 3.8. Phân bố tỷ lệ sốc nhiễm khuẩn ở bệnh nhân NKH do các chủng E. coli còn nhạy với Cephalosporin..............................................................79 Biểu đồ 3.9. Phân bố tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân NKH do E. coli còn nhạy với Cephalosporin .........................................................................................79 Biểu đồ 3.10. Phân bố tỷ lệ sốc nhiễm khuẩn ở bệnh nhân NKH do K. pneumoniae còn nhạy với Cephalosporin ....................................................81 Biểu đồ 3.11. Phân bố tỷ lệ sốc và tử vong ở bệnh nhân NKH do K. pneumoniae còn nhạy Carbapenem ..............................................................83
xiii DANH MỤC SƠ ĐỒ Số hình Tên hính Trang Sơ đồ 1.1. Phân loại kháng sinh nhóm beta-lactam .....................................10 Sơ đồ 1.2. Phân lớp các enzym beta-lactamase ............................................11 Sơ đồ 1.3. Phân lớp Carbapenemase/beta-lactamases ..................................20 Sơ đồ 2.1. Sơ đồ thiết kế nghiên cứu ............................................................40 DANH MỤC HÌNH Số hình Tên hính Trang Hình 1.1. Đích tác động và cơ chế kháng kháng sinh ....................................8 Hình 1.2. Phân bố gen mã hóa carbapenemase theo các vùng địa lý ..............21 Hình 1.3. Nguyên lý xác định nồng độ ức chế tối thiểu ...............................29 Hình 1.4. Test Hodge cải tiến xác định chủng sinh carbapenemase ............31 Hình 1.5. Hệ thống Vitek 2 và Card định danh, kháng sinh đồ ...................32 Hình 1.6. Phổ hoạt động của một số họ enzymes [127] ...............................34 Hình 2.1. Hình ảnh điện di kết quả chạy các gen ESBL-1 ...........................54
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Kháng kháng sinh đã và đang trở thành vấn đề toàn cầu và là một gánh nặng với hệ thống chăm sóc y tế. Theo thống kê ở Mỹ, mỗi năm có ít nhất 2,8 triệu người mắc bệnh nhiễm khuẩn nghiêm trọng và trên 35000 người chết liên quan đến nhiễm khuẩn do vi khuẩn kháng kháng sinh [1]. Nhiễm khuẩn huyết (NKH), đặc biệt là do các vi khuẩn kháng thuốc và đa kháng thuốc, là một thách thức với hệ thống chăm sóc sức khỏe, ảnh hưởng đến hàng triệu người trên thế giới. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, số ca mắc và tử vong do NKH vẫn không ngừng gia tăng trong những năm gần đây và là gánh nặng về chi phí y tế [2], [3], [4]. Tỷ lệ tử vong gia tăng ở bệnh nhân NKH do vi khuẩn đa kháng thuốc, đặc biệt các chủng kháng beta-lactam phổ rộng, Carbapenem [5], [6]. Các báo cáo trên thế giới và trong khu vực Đông Nam Á cho thấy các chủng Enterobacteriaceae là căn nguyên phổ biến gây NKH [2], [7], [8]. Thêm vào đó, các nghiên cứu về cơ chế kháng kháng sinh đã chỉ ra rằng extended- spectrum beta-lactamase (ESBL) và carbapenemase là các cơ chế kháng phổ biến của các chủng vi khuẩn đường ruột kháng lại kháng sinh beta-lactam, là nhóm kháng sinh được sử dụng phổ biến trên lâm sàng [9], [10], [11]. Báo cáo ở Italy, tỷ lệ chủng Escherichia coli (E. coli) sinh ESBL trong giai đoạn 2007- 2015, tăng từ 29% lên 42% với NKH từ cộng đồng và tăng từ 25% lên 35% với NKH bệnh viện [12]. Nghiên cứu đa trung tâm từ năm 2002 đến 2011 cho thấy tỷ lệ các chủng vi khuẩn sinh ESBL tăng từ 20% đến 45% ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương và tăng từ 39% lên 55% ở khu vực Đông Nam Á [11]. Nghiên cứu cho thấy tính đa dạng của enzyme beta-lactamase với hàng nghìn enzyme đã được ghi nhận, chủ yếu liên quan đến các chủng Enterobacteriaceae [13]. Các họ gen mã hóa ESBL được ghi nhận đầu tiên là TEM và SHV; CTX-M vào những năm 2000, sau đó lan rộng toàn cầu và đóng vai trò quan trọng trong lâm sàng [14], [15]. Các gen mã hóa sinh
2 carbapenemase được ghi nhận đầu tiên là KPC, sau đó là các gen thuộc họ metallo-beta-lactamase gồm VIM, IMP, NDM [16]. Các nghiên cứu cho thấy kiểu gen có độ tương đồng cao với kiểu hình kháng thuốc. Walker và cộng sự so sánh kiểu gen và kiểu hình kháng thuốc ở gần 3000 chủng E. coli cho thấy độ tương đồng 89-94% [17]. Các nghiên cứu khác đều ghi nhận độ nhạy và độ đặc hiệu trên 90% [18], [19]. Tuy nhiên, các nghiên cứu này đều sử dụng kỹ thuật giải trình tự toàn bộ bộ gen của chủng vi khuẩn, đây là kỹ thuật chưa tiếp cận được trong thực hành lâm sàng. Các báo cáo giám sát kháng kháng sinh ở Việt Nam gặp các chủng Enterobacteriaceae kháng Cephalosporin và Carbapenem cao nhất trong khu vực và có xu hướng tiếp tục gia tăng [20], [21]. Những năm gần đây Chính phủ và Bộ Y tế đã có cam kết mạnh mẽ về chính sách kiểm soát kháng kháng sinh. Trong đó, E. coli và Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) là hai căn nguyên hàng đầu cần ưu tiên trong chương trình quốc gia về giám sát kháng kháng sinh giai đoạn 2020-2025 [22]. Tuy nhiên, còn thiếu các dữ liệu về kiểu gen mã hóa các cơ chế kháng phổ biến như ESBL, carbapenemase, đặc biệt đối với các chủng E. coli và K. pneumoniae gây NKH. Một số báo cáo ghi nhận CTX-M là gen phổ biến mã hóa ESBL của các chủng E. coli và K. pneumoniae [23], [24]. Gen NDM đã được ghi nhận ở một số chủng vi khuẩn đa kháng thuốc [25], [26], [27]. Vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu với 02 mục tiêu: 1. Xác định đặc điểm kháng kháng sinh nhóm beta-lactam và phân bố các gen mã hóa beta-lactamase của Escherichia coli và Klebsiella pneumoniae phân lập được ở bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết tại Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 (10/2014 - 05/2016). 2. Đánh giá giá trị của kiểu gen mã hóa beta-lactamase trong chẩn đoán kiểu hình kháng kháng sinh nhóm beta-lactam của vi khuẩn và mối liên quan với đáp ứng điều trị.
3 Chương 1: TỔNG QUAN Tình hình và căn nguyên gây nhiễm khuẩn huyết 1.1.1. Tình hình nhiễm khuẩn huyết Nhiễm khuẩn huyết đã và vẫn là một trong những thách thức với hệ thống chăm sóc y tế toàn cầu với tỷ lệ mắc không ngừng gia tăng và tỷ lệ tỷ vong cao [4], [28], [29], [30]. Sử dụng dữ liệu về tỷ lệ tử vong trong giai đoạn 1990-2017 và mô hình dự đoán, ước đoán năm 2017 có khoảng 48,9 triệu ca mắc và 11 triệu ca tử vong liên quan đến NKH, chiếm khoảng 19,7% số ca tử vong trên toàn cầu [4]. Ước tính có khoảng 19 triệu ca mắc, trong đó có 5 triệu ca NKH tử vong mỗi năm ở các nước có thu nhập trung bình và thấp [31]. Với các nước phát triển, chỉ tính riêng ở Mỹ có khoảng 970000 (khoảng 3 ca bệnh trên 1000 dân; 2,26 ca bệnh trên mỗi 100 bệnh nhân điều trị nội trú ở bệnh viện) ca bệnh NKH mỗi năm và không ngừng gia tăng qua các năm [32]. Rubens và cộng sự phân tích dữ liệu về NKH tại Mỹ cho thấy số ca mắc tăng từ 541694 ca năm 2005 lên 1338905 ca năm 2014, tăng 124% [30]. Thêm vào đó, NKH có liên quan đến trên 50% những ca tử vong trong bệnh viện [33], tỷ lệ tử vong tăng theo mức độ nặng của bệnh, khoảng 10-20% với những ca NKH, 20-40% ca NKH nặng và 40-80% ca sốc nhiễm khuẩn [34]. Chi phí y tế cho các bệnh viện ở Mỹ để điều trị NKH thuộc hạng cao nhất trong các bệnh. Một nghiên cứu dựa trên chẩn đoán ra viện của bệnh nhân trên 18 tuổi trong thời gian từ 2010 đến 2016 của hệ thống bệnh viện ở Mỹ đã ghi nhận 2,5 triệu ca NKH, với tỷ lệ tử vong 12,5% (từ 5,6% đến 34,2%) với chi phí y tế 16,3 ngàn đô la Mỹ với NKH không có suy tạng và 38,3 ngàn đô la Mỹ với sốc nhiễm khuẩn [3], [35]. Không chỉ là một thách thức với hệ thông y tế nói chung, NKH còn là một thách thức lớn trong các đơn vị hồi sức với tỷ lệ mắc và tỷ lệ tử vong cao. Nghiên cứu ICON (Intensive Care Over Nations) thu thập dữ liệu của 10069
4 bệnh nhân từ các đơn vị hồi sức trên toàn thế giới, ghi nhận có 2873 (29,5%) bệnh nhân NKH, gồm 1808 (18,0%) bệnh nhân được chẩn đoán NHK khi nhập đơn vị hồi sức, trong đó tỷ lệ tử vong là 25,8% với bệnh nhân NKH cao hơn so với 12,1% ở nhóm bệnh nhân không có NKH [8]. Một nghiên cứu phân tích tổng hợp gồm 343860 bệnh nhân nhập viện tại các đơn vị hồi sức ở Anh, xứ Wales và Bắc Ireland cho kết quả, NKH chiếm khoảng 25% tổng số bệnh nhân được điều trị tại các đơn vị hồi sức tích cực với tỷ lệ tử vong khoảng 25% [36]. Báo cáo về NKH ở nhóm bệnh nhân cao tuổi tại các đơn vị hồi sức tích cực gặp tỷ lệ tử vong 54,2% ở nhóm trên 80 tuổi và 47,4% ở nhóm 65-79 tuổi [37]. Akira Komori và cộng sự (2020) phân tích về bệnh nhân NKH tại 56 đơn vị hồi sức tích cực của Nhật Bản cho thấy tỷ lệ tử vong 25,6% với nhóm có kết quả cấy máu dương tính và 21,0% với nhóm cấy máu âm tính [38]. Biểu đồ 1.1. Số ca nhiễm khuẩn huyết được chẩn đoán và khỏi ở Mỹ (Nguồn: Hallie C. Prescott, 2018. doi:10.1001/jama.2017.17687) Tại Việt Nam chưa có những báo cáo dữ liệu quốc gia về tình hình NKH. Tuy nhiên, có một số dữ liệu của các bệnh viện báo cáo về tình trạng NKH. Báo cáo năm 2013, trong số 5763 ca cấy máu, có 385 (6,7%) ca cấy máu dương tính [39]. Nghiên cứu của Phung NTN và cộng sự (2020) về bệnh nhân NKH được chẩn đoán tại đơn vị hồi sức của Bệnh viện Nhi Đồng 1, Thành phố Hồ
5 Chí Minh trong giai đoạn 2008-2018 gặp 687 bệnh nhân với tỷ lệ tử vong là 37,0% [40]. Báo cáo khác của Tran HT và cộng sự (2015) cho thấy trong số 2555 trẻ sơ sinh nhập viện, 41,0% do bệnh lý nhiễm trùng và 24,1% được chẩn đoán NKH, trong đó 46,0% (49/106) số ca tử vong được chẩn đoán NKH [41], [42]. Một nghiên cứu về NKH ở người lớn trong thời gian ba năm (2011-2013) có 738 bệnh nhân NKH có cấy máu dương tính [43]. 1.1.2. Căn nguyên gây nhiễm khuẩn huyết Các căn nguyên vi khuẩn gây NKH cũng thay đổi theo thời gian, cũng như phụ thuộc vào vùng địa lý, điều kiện kinh tế, xã hội [44]. Những nghiên cứu được công bố trong thập niên gần đây cho thấy vi khuẩn Gram âm đã trở thành nguyên nhân chính gây NKH, kể cả nhiễm khuẩn bệnh viện hay tại cộng đồng. Trong số vi khuẩn Gram âm thì Enterobacteriaceae, Acinetobacter spp và Pseudomonas spp là các tác nhân chính gây NKH [2], [44], [45]. Nghiên cứu đa trung tâm SENTRY được báo cáo năm 2019 đã ghi nhận S. aureus, E. coli và K. pneumoniae là ba tác nhân thường gặp nhất gây NKH; trong đó E. coli gặp tỷ lệ tăng (từ 18,5% giai đoạn 1997-2000 tăng lên 24,0% giai đoạn 2013-2016) còn S. aureus có xu hướng giảm (22,5% giai đoạn 1997-2000 giảm xuống 18,7% giai đoạn 2013-2016) [46]. Nghiên cứu đa trung tâm gồm 13796 bệnh nhân điều trị tại các đơn vị hồi sức tích cực ở 75 quốc gia ghi nhận tỷ lệ cấy máu dương tính là 75%, các chủng vi khuẩn Gram âm gặp 62%; trong đó, các chủng Enterobacteriaceae chiếm 36% trong tổng số các chủng vi khuẩn Gram âm (E. coli 16%, Klebsialla spp 12,7% và Enterobacter 7%) [47]. Cohen J và cộng sự (2004) đã phân tích tổng hợp 510 nghiên cứu cho thấy NKH Gram âm có tỷ lệ tử vong cao hơn so với NKH Gram dương [48]. Reddy, E.A và cộng sự (2010) nghiên cứu phân tích tổng hợp các bệnh nhân NKH cộng đồng ở Châu Phi gặp căn nguyên do vi khuẩn Gram âm là 58,2% (trong đó chủ yếu là họ vi khuẩn đường ruột 41,3%)