BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Ngô Thị Hồng Phương
KHẢO SÁT SỰ KHÁNG KHÁNG SINH CỦA
ACINETOBACTER BAUMANNII VÀ CÁC
CHỦNG ACINETOBACTER SPP.
TẠI VIỆN PASTEUR TP. HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh – 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Ngô Thị Hồng Phương
KHẢO SÁT SỰ KHÁNG KHÁNG SINH CỦA
ACINETOBACTER BAUMANNII VÀ CÁC
CHỦNG ACINETOBACTER SPP.
TẠI VIỆN PASTEUR TP. HỒ CHÍ MINH
Chuyên ngành
Mã số
: Vi sinh vật học
: 60 42 01 07
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. CAO HỮU NGHĨA
Thành phố Hồ Chí Minh - 2013
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào
khác.
Tác giả
1
LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành với sự giúp đỡ quý báu từ Thầy Cô, Anh Chị, các bạn.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc đến:
TS. CAO HỮU NGHĨA – người trực tiếp hướng dẫn khoa học – đã tận tâm hướng
dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện luận văn.
Ban Giám Hiệu trường ĐHSP Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi cho tôi trong việc học tâp và nghiên cứu.
Quý Thầy Cô trường ĐHSP Thành Phố Hồ Chí Minh, Cô Cao Minh Nga đã tận tình
dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời gian tôi được học tại trường.
Chị Vũ Lê Ngọc Lan, Chị Nguyễn Thị Phương Quỳnh, Cô, Anh Chị phòng Vi sinh
Bệnh phẩm khoa LAM (Pasteur) cùng các Anh Chị phòng Vi khuẩn 2 khoa Miễn dịch
(Pasteur), Cô Trần Thái Thành bệnh viện Ngoại Thần Kinh Quốc Tế đã nhiệt tình dạy bảo
và tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Các bạn sinh viên cùng thực tập.
Gia đình là điểm tựa vững chắc cho tôi.
Tác giả
2
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ 1
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. 2
MỤC LỤC .................................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... 5
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 8
1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................................8
2. Mục đích đề tài ................................................................................................................9
3. Nhiệm vụ của đề tài ........................................................................................................9
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu .....................................................................................9
5. Thời gian, địa điểm thực hiện đề tài .............................................................................9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 11
1.1. Nhiễm trùng bệnh viện ..............................................................................................11
1.1.1. Khái niệm ..............................................................................................................11
1.1.2. Những đối tượng có nguy cơ nhiễm trùng bệnh viện ...........................................11
1.1.3. Các tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện ..............................................................11
1.2. Sự đề kháng kháng sinh ............................................................................................13
1.2.1. Kháng sinh .............................................................................................................13
1.2.2. Sự đề kháng kháng sinh của vi khuẩn ...................................................................19
1.2.3. Một số biện pháp hạn chế gia tăng vi khuẩn kháng kháng sinh ............................22
1.3. Acinetobacter .............................................................................................................23
1.3.1. Khái quát Acinetobacter ........................................................................................23
1.3.2. Acinetobacter baumannii.......................................................................................28
1.4. Sơ lược tình hình nghiên cứu sự kháng kháng sinh của Acinetobacter trên thế
giới và trong nước .............................................................................................................33
1.4.1. Trên thế giới ..........................................................................................................33
1.4.2. Trong nước ............................................................................................................34
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 37
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................................................37
2.2. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................37
2.2.1. Đối tượng...............................................................................................................37
2.2.2. Cỡ mẫu ..................................................................................................................37
3
2.3. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................37
2.3.1. Vật liệu ..................................................................................................................37
2.3.2. Phương pháp thực hiện ..........................................................................................39
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .............................................................. 51
3.1. Kết quả phân lập, định danh các chủng Acinetobacter ..........................................51
3.2. Đặc tính bệnh nhân nghiên cứu ................................................................................54
3.2.1. Đặc tính về giới bệnh nhân....................................................................................54
3.2.2. Đặc tính về tuổi bệnh nhân ....................................................................................55
3.3. Sự phân bố của vi khuẩn Acinetobacter ...................................................................57
3.4. Khảo sát mức độ kháng kháng sinh của Acinetobacter baumannii .......................58
3.5. Các chủng sản xuất metallo-β-lactamase được sàng lọc nhanh theo phương pháp
đĩa đôi IMP-EDTA............................................................................................................62
3.6. Một số gene kháng kháng sinh phát hiện được ở Acinetobacter baumannii ........63
3.6.1. Gene blaampC ..........................................................................................................63
3.6.2. Gene blaOXA-23 .......................................................................................................65
3.6.3. Gene blaIMP-1 ..........................................................................................................66
3.6.4. Gene blaNDM-1 ........................................................................................................68
3.7. Kết quả giải trình tự một số gene kháng kháng sinh .............................................69
3.7.1. Gene blaAmpC ..........................................................................................................69
3.7.2. Gene blaOXA-23 .......................................................................................................72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 78
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 86
4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADN
Acid deoxyribonucleic
AM
Ampicillin (10µg)
AMC
Amoxicillin/clavulanic acid (20/10µg)
AN
Amikacin (30μg)
ARN
Acid ribonucleic
ATCC
American Type Culture Collection- Ngân hàng chủng giống Mỹ
ATM
Aztreonam (30μg)
ATP
Adenosin triphosphat
BCP
Bromcresol Purple
PBPs
Penicillin-binding proteins
BHI
Brain Heart Infusion
BN
Bệnh nhân
BP
Bệnh phẩm
BP(+)
Bệnh phẩm dương
BPNC
Bệnh phẩm nghiên cứu
BTU
Burn therapy units- Đơn vị điều trị bỏng
CA
Chocolate agar
CAZ
Ceftazidime (30μg)
CDC
The Centers for Disease Control and Prevention- Trung tâm kiểm soát và ngăn
ngừa bệnh
CFU
Colony-forming unit- đơn vị tạo khuẩn lạc
CIP
Ciprofloxacin (5μg)
CLSI
lâm sàng
Clinical and Laboratory Standards Institute- Viện tiêu chuẩn về thí nghiệm và
5
CN
Cephalexine (30μg)
CO
Columbia agar
CS
Colistin (10μg)
DNT
Dịch não tủy
EDTA
Ethylene diamin tetraacetic acid
FT
Nitrofurantoin (300μg)
GMN
Gentamicin (10μg)
HAIs
Health care-associated infections- Nhiễm trùng bệnh viện
I
Intermediate- trung gian
ICU
Intensive care unit- đơn vị chăm sóc đặc biệt
IMP
Imipenem (10μg)
mARN
Message ribonucleic acid
MBL
Metallo-beta-lactamase
MEC
Mecillinam (10µg)
MEM
Meropenem (10μg)
MH
Mueller Hinton agar
NCBI
Nation Center for Biotechnology Information – Trung tâm quốc gia về thông tin
Công nghệ sinh học
NET
Netilmicin (30μg)
NT
Nước tiểu
OMPs
Outer membrane proteins- protein màng ngoài
PABA
Acid para-amino-bezoic
PCR
Polymerase chain reaction- phản ứng khuếch đại chuỗi
PIP
Piperacillin (100µg)
R
Resistant- kháng
S
Susceptible- nhạy cảm
6
SXT
Trimethoprim- sulfamethoxazole (1.25/23.75 μg)
tARN
Transfer ribonucleic acid
TBE
Tris-acetic base EDTA
TCC
Ticarcillin/clavulanic acid (75/10μg)
TE
Tetracyline (30μg)
TE
Tris-HCl-EDTA
TSA
Trypticase soy agar
VAP
Ventilator-associated pneumonia- Viêm phổi liên quan đến thở máy
VF
Virulence factors- Yếu tố độc lực
7
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Acinetobacter là vi khuẩn thường tìm thấy ở đất, nước, môi trường ẩm ướt trong bệnh
viện, trên dụng cụ y tế qua sử dụng,... Chúng có thể thường trú ở da người khỏe mạnh, đặc
biệt là trên da nhân viên y tế. Acinetobacter là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây
nhiễm khuẩn bệnh viện. Chúng gây những bệnh lý với nhiều mức độ khác nhau như viêm
phổi, nhiễm khuẩn vết thương, nhiễm khuẩn huyết nặng [12] [14].
Tỷ lệ Acinetobacter spp. gây nhiễm khuẩn bệnh viện đã tăng lên đều đặn trong những
năm gần đây trên thế giới. Kết hợp với tỷ lệ nhiễm khuẩn tăng là sự gia tăng của những
chủng không nhạy cảm với kháng sinh, cụ thể Carbapenems, đặc biệt đáng lo ngại.
Ở Anh, nhiễm khuẩn bệnh viện do Acinetobacter kháng Carbapenems đã xảy ra từ
năm 2000. Từ năm 2004 đến năm 2008 tỷ lệ Acinetobacter không nhạy với Meropenem đã
tăng từ 13% đến 29% . Trong năm 2008, sự không nhạy của Acinetobacter với các lớp khác
của kháng sinh được báo cáo: Aminoglycosides khoảng 20%; Ciprofloxacin 30%;
Ceftazidime 70%; Cefotaxime 89%; Piperacillin/ Tazobactam 50%. Ở Châu Âu, tỷ lệ
kháng kháng sinh của Acinetobacter được báo cáo cao nhất thuộc vùng Địa Trung Hải bao
gồm Hi Lạp, Thổ Nhĩ Kỳ, Ý và Nhật [60].
Ở Mỹ, dữ liệu nhiễm khuẩn bệnh viện xác định 65-75% bởi Acinetobacter đa kháng
thuốc, và không nhạy với Carbapenem tăng từ 9% trong năm 1995 lên 57% trong năm 2008
[60].
Ở Việt Nam, nghiên cứu ở 36 bệnh viện các tỉnh phía Bắc trong năm 2006-2007 bao
gồm 2 bệnh viện trung ương, 17 bệnh viện tuyến tỉnh và 17 bệnh viện tuyến huyện cho thấy
553/7571 (7,8%) bệnh nhân mắc nhiễm trùng bệnh viện (HAIs). Căn nguyên gây nhiễm
khuẩn bệnh viện thường gặp là: viêm phổi (41,9%), nhiễm khuẩn vết mổ (27,5%), nhiễm
khuẩn tiêu hoá (13,1%). Các vi khuẩn thường gặp là Pseudomonas aeruginosa (31,5%),
Acinetobacter baumannii (23,3%),và Candida spp. (14,4%). Chủ yếu, HAIs xảy ra ở khoa
phẫu thuật [9].
Trong một nghiên cứu hiện thời về nhiễm trùng tại ICU (intensive care units) tại 75
quốc gia của 5 lục địa, Acinetobacter được tìm thấy đứng thứ năm trong các tác nhân gây
bệnh phổ biến nhất. Hai nét đặc biệt chính đóng góp cho khả năng gây bệnh ngày càng tăng
8
của A. baumannii: (i) A. baumannii biểu hiện một khả năng nổi bật là tích tụ cơ chế kháng
thuốc biến đổi tuyệt vời bằng nhiều cơ chế khác nhau, hơn nữa còn thu nhận được các yếu
tố thuộc về gene như plasmids, integrons, transposons, hay vùng kháng kháng sinh, làm cho
vi khuẩn này đa hay toàn kháng thuốc và (ii) Khả năng tồn tại trong môi trường suốt một
khoàng thời gian dài, kết hợp với sự kháng kháng sinh vốn có đến các yếu tố làm khô và
chất tẩy uế, làm A. baumannii hầu như không thể diệt tận gốc từ thử nghiệm lâm sàng.
Thêm vào đó, khả năng sản xuất màng sinh học đã đóng góp rất lớn vào sự tồn tại dai dẳng
và kháng kháng sinh [37]. Qua các kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trên thế giới và
trong nước cho thấy: nhiễm khuẩn bệnh viện do Acinetobacter và khả năng kháng kháng
sinh của vi khuẩn này có xu hướng ngày càng tăng. Việc nhiễm khuẩn bệnh viện do
Acinetobacter và việc sử dụng kháng sinh hợp lý ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống còn của
bệnh nhân. Do đó, chúng tôi thực hiện đề tài: “KHẢO SÁT SỰ KHÁNG KHÁNG SINH
CỦA ACINETOBACTER BAUMANNII VÀ CÁC CHỦNG ACINETOBACTER SPP.
TẠI VIỆN PASTEUR TP. HỒ CHÍ MINH”.
2. Mục đích đề tài
Góp phần giúp bác sĩ lựa chọn kháng sinh thích hợp điều trị cho bệnh nhân và tìm
gene kháng kháng sinh của vi khuẩn.
3. Nhiệm vụ của đề tài
- Phân lập và định danh các chủng Acinetobacter.
- Khảo sát đặc tính bệnh nhân nhiễm Acinetobacter.
- Khảo sát tỷ lệ kháng kháng sinh của Acinetobacter baumannii.
- Khảo sát tỷ lệ kháng kháng sinh của Acinetobacter spp.
- Tìm một số gene mã hóa cho tính kháng kháng sinh của Acinetobacter.
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Các chủng Acinetobacter phân lập được từ các bệnh phẩm tại viện Pasteur TP. Hồ
Chí Minh từ 01-06/2013.
5. Thời gian, địa điểm thực hiện đề tài
- Thời gian: từ 01/2013 đến tháng 06/2013.
9
- Địa điểm thực hiện đề tài: Phòng Vi sinh bệnh phẩm, khoa Xét nghiệm Sinh học
lâm sàng, viện Pasteur TP. Hồ Chí Minh.
10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Nhiễm trùng bệnh viện
1.1.1. Khái niệm
Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), nhiễm trùng bệnh viện được định nghĩa như sau:
“nhiễm trùng bệnh viện là những nhiễm trùng mắc phải trong thời gian điều trị tại bệnh viện
mà thời điểm nhập viện hoặc trước đó không thấy có yếu tố nhiễm khuẩn hay ủ bệnh nào.
Nhiễm trùng 48 giờ sau khi nhập viện thường được coi là nhiễm trùng bệnh viện” [1].
1.1.2. Những đối tượng có nguy cơ nhiễm trùng bệnh viện
Những đối tượng có nguy cơ nhiễm trùng bệnh viện là những bệnh nhân bị suy giảm
miễn dịch làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể bởi các lý do chính sau:
-
Mắc các bệnh của cơ quan miễn dịch.
-
Dùng các thuốc giảm miễn dịch.
-
Sau phẫu thuật hoặc sau mắc một bệnh nặng hoặc đang mắc một bệnh mạn tính.
-
Người có tuổi nằm điều trị ở bệnh viện lâu ngày, trẻ em còi xương, suy dinh
dưỡng, bị bệnh tiêu chảy kéo dài,…
-
Nhân viên bệnh viện thường xuyên tiếp xúc với vi sinh vật gây bệnh trong khi cơ
thể có sức đề kháng kém, tình trạng vệ sinh, bảo hộ lao động chưa được cải thiện
[5].
1.1.3. Các tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện
Nguồn vi sinh vật gây nhiễm trùng bệnh viện rất phong phú. Khi cơ thể bị suy giảm
miễn dịch thì vi sinh vật từ môi trường bên ngoài xâm nhập vào cơ thể và gây bệnh (nhiễm
trùng ngoại sinh) hoặc bị nhiễm trùng do các vi sinh vật có ngay bên trong cơ thể (nhiễm
trùng nội sinh). Các tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện bao gồm: vi khuẩn, virus, ký sinh
trùng và nấm [1] [5].
1.1.3.1. Vi khuẩn
Vi khuẩn gây nhiễm trùng bệnh viện có thể xuất phát từ hai nguồn gốc khác nhau. Vi
khuẩn nội sinh: thường cư trú ở lông, tuyến mồ hôi, tuyến chất nhờn. Bình thường trên da
người có khoảng 13 loại vi khuẩn ái khí được phân bố khắp cơ thể và có vai trò ngăn cản sự
11
xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh. Vi khuẩn ngoại sinh: là vi khuẩn từ dụng cụ y tế, từ
không khí, nước hoặc lây chéo giữa các bệnh nhân.
Vi khuẩn Gram dương, cầu khuẩn Staphylococcus aureus là tác nhân quan trọng
gây nhiễm trùng bệnh viện từ cả hai nguồn nội sinh và ngoại sinh. Vi khuẩn Staphylococcus
aureus có thể gây nên nhiều nhiễm trùng đa dạng và rộng ở phổi, xương, tim và là tác nhân
quan trọng trong nhiễm trùng bệnh viện có liên quan đến dây truyền máu, ống thở, nhiễm
trùng vết bỏng và nhiễm trùng vết mổ.
Vi khuẩn Gram âm, trong đó các trực khuẩn Gram (-) thường có liên quan đến nhiễm
trùng bệnh viện và phổ biến ở bệnh nhân nhiễm trùng phổi ở khoa Điều trị tích cực. Các loài
thường phân lập được trong nhiễm trùng bệnh viện và thường được báo cáo: P. aeruginosa,
Klebsiella pneumonia, Echerichia coli, Proteus spp., Acinetobacter spp. Trong đó,
Acinetobacter spp. là tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện với chiều hướng ngày càng tăng.
1.1.3.2. Virus
Một số virus có thể gây nhiễm trùng bệnh viện như virus viêm gan B và C (lây qua
đường máu, lọc máu, đường tiêm, nội soi), các virus hợp bào đường hô hấp, SARS và virus
đường ruột (Enteroviruses: truyền qua đường tiếp xúc từ tay-miệng và theo đường phân
miệng). Các virus khác cũng luôn lây truyền trong bệnh viện như Cytomegalo virus, HIV,
Ebola, Influenzae, Herpes virus, Varicella-zoster virus.
1.1.3.3. Ký sinh trùng và nấm
Một số ký sinh trùng (Giardia lamblia) có thể lây truyền dễ dàng giữa những người
trưởng thành và trẻ em. Nhiều loại nấm và ký sinh trùng là các sinh vật cơ hội và là nguyên
nhân gây nhiễm trùng khi bệnh nhân được điều trị quá nhiều kháng sinh và trong trường
hợp suy giảm miễn dịch (Candida albicans, Aspergillus spp., Cryptococccus neoformans,
Cryptosporidium).
Các ký sinh trùng và nấm thường là căn nguyên chính gây nhiễm trùng ở những bệnh
nhân bị tổn thương hệ miễn dịch. Các loài nấm Aspergillus spp. thường gây nhiễm bẩn môi
trường không khí và các loài này thường bắt nguồn từ bụi và đất, đặc biệt là quá trình xây
dựng bệnh viện. C. albicans và C. neoformans lại rất thường gặp trên bệnh nhân suy giảm
miễn dịch mắc phải ở nhiều giai đoạn khác nhau.
12
1.2. Sự đề kháng kháng sinh
1.2.1. Kháng sinh
1.2.1.1. Định nghĩa
Kháng sinh (antibiotic, chemotherapeutica) là những chất ngay ở nồng độ thấp đã có
khả năng ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật một cách đặc hiệu (mỗi kháng sinh chỉ tác động
lên một vi khuẩn hay một nhóm vi khuẩn) bằng cách gây rối loạn phản ứng sinh vật ở tầm
phân tử [5].
1.2.1.2. Phân loại
Dựa trên sự liên quan về cấu tạo hóa học, đưa đến sự liên quan về cơ chế và hoạt phổ
tác dụng, kháng sinh được chia thành 2 nhóm lớn: β-lactams và non β-lactams.
a/ β- lactams: Gọi là β-lactams vì phân tử của chúng có một vòng β-lactam. Cơ chế
tác động chung là ức chế tổng hợp vách của tế bào vi khuẩn. Nhóm này gồm các lớp và phụ
lớp:
Bảng 1.1. Lớp, phụ lớp và kháng sinh nhóm β-lactams [23]
Lớp
Phụ lớp
Penicillins
Kháng sinh
Penicillin
Penicillin
Amino-penicillin
Ampicillin, Amoxicillin
Ureido-penicillin
Azlocillin, Mezlocillin, Piperacillin
Carboxy-penicillin
Carpenicillin, Ticarcillin
Penicillinase-
stable Cloxacillin, Dicloxacillin, Methicillin,
Penicillins
Nafcillin, Oxacillin
Amidinopenicillin
Mecillinam
β-lactam/yếu
Amoxicillin- clavulanic acid
tố kết hợp ức
Ampicillin- sulbactam,
β-
Ceftaroline-avibactam,
chế
lactamase
Piperacillin- tazobactam,
13
Ticarcillin- clavulanic acid
Cepems (tiêm)
Cephalosporin I
Cefazolin,
Cephalothin,
Cephapirin,
Cephradine
Cephalosporin II
Cefamandole, Cefonicid,
Cefuroxime
Cephalosporin III
Cefoperazone, Cefotaxime, Ceftriaxone,
Ceftizoxime, Ceftazidime
Cephalosporin IV
Cephalosporins
sự
Cefepime
kháng Ceftaroline, Ceftopiprole
động
hoạt
của
MRSA
Cepems
Cephamycin
Cefmetazole, Cefotetan, Cefoxitin
Oxacepem
Moxalactam
Cephalosporin
Cefaclor,
(uống)
Cefditoren,
Cefpodoxime,
Cefadroxil,
Cefdinir,
Cefetamet,
Cefixime,
Cefprozil,
Ceftibuten,
Cefuroxime, Cephalexin, Cephradine
Carbacepem
Monobactams
Penems
Loracarbef
Aztreonam
Carbapenem
Doripenem,
Ertapenem,
Imipenem,
Meropenem, Razupenem
Penem
Faropenem, Sulopenem
b/ Non β-lactam
Bảng 1.2. Lớp, phụ lớp và kháng sinh nhóm Non β- lactams
Lớp
Phụ lớp
Kháng sinh
Aminocyclitols
Spectinomycin
Aminoglycosides
Amikacin,
Kanamycin,
14
Streptomycin,
Gentamicin,
Netilmycin,
Plazomicin,
Tobramycin
Ansamycins
Rifampin
Folate
Iclaprim,
pathway
Sulfonamides,
Trimethoprim,
inhibitors
Trimethoprim- sulfamethoxazole
Fosfomycins
Fosfomycin
Glycopeptides
Glycopeptide
Vancomycin
Lipoglycopeptide
Dalbavanco,
Oritavancin,
Teicoplanin,
Telavancin, Ramoplanin
Lincosamides
Clindamycin
Lipopeptides
Daptomycin
Polymyxins
Colistin, Polymyxin B
Macrocyclic
Fidaxomicin
Macrolides
Ezithromycin,
Clarithromycin,
Dirithromycin, Erythromycin
Ketolide
Telithromycin
Flouroketolide
Solithromycin
Nitrofurans
Nitrofurantoin
Nitroimidazoles
Metronidazole, Tinidazole
Oxazolidinones
Linezolid, Tedizolid
Phenicols
Chloramphenicol
Pseudomonic acid
Mupirocin
Quinolones
Quinolone
Cinoxacin, Garenoxacin, Nalidixic acid
Flouroquinolone
Besifloxacin, Ciprofloxacin, Clinafloxacin,
Enoxacin,
Finafloxacin,
Fleroxacin,
Gatifloxacin, Gemifloxacin, Grepafloxacin,
Levofloxacin, Lomefloxacin, Moxifloxacin,
Norfloxacin, Sparfloxacin, Trovafloxacin,
Ulifloxacin (prulifloxacin)
Steroidal
Streptogramins
Fusidanes
Fusidic acid
Linopristin-flopristin,
15
Quinupristin-
dalfopristin
Tetracyclines
Doxycycline, Minocycline, Tetracycline
Glycylcyclines
Tigecycline
Aminomethylcycline
Omadacycline
Thiazolide
Nitazoxanide, Tizoxanide
1.3.1.3. Cơ chế tác động của kháng sinh
http://www.rovetco.com/?act=news&detail=detail&news_id=157&cat_id=35&cat_item_id=232&lang=vn
Hình 1.1. Cơ chế tác dụng của kháng sinh
a/ Ức chế quá trình tổng hợp vách tế bào
Tế bào vi khuẩn có một lớp vỏ cứng bên ngoài gọi là vách tế bào, có nhiệm vụ giữ
hình dạng tế bào được nguyên vẹn trước áp lực thẩm thấu cao ở bên trong tế bào. Áp lực nội
bào ở vi khuẩn Gram dương lớn hơn vi khuẩn Gram âm từ 3-5 lần. Khi sự tổng hợp vách tế
bào bị ức chế do tác dụng kháng sinh, các vi khuẩn Gram dương biến thành dạng hình cầu
không có vách (protoplast) và các vi khuẩn Gram âm có vách không hoàn chỉnh
(sphaeroplast). Những hình thức này làm tế bào dễ bị vỡ ở môi trường có trương lực bình
thường.
16
Các kháng sinh tác động lên thành tế bào đa phần thuộc nhóm diệt khuẩn
(bactericide). Có nhiều cách tác động lên thành tế bào tùy vào loại kháng sinh.
* Để có được tác dụng, các β-lactam phải đạt được các yêu cầu sau:
- Tiếp xúc được với màng sinh chất: các β-lactam thấm dễ dàng qua lớp murein để
tiếp xúc với màng sinh chất nên thuốc có hiệu lực với vi khuẩn Gram dương. Chúng không
thấm qua màng bọc phospholipid của vi khuẩn Gram âm, chúng chỉ vào được nhờ các kênh
ưa nước porin. Các chất ưa nước như Ampicillin, Amoxicillin, Cephalosporins thấm qua vỏ
Gram âm tốt hơn Penicillin [2].
- Gắn vào các thụ thể PBPs (Penicillin-binding proteins) của tế bào. Có khoàng 3-6
thụ thể PBP, trong đó một số thụ thể là những enzyme transpeptidase. Sau khi gắn vào một
hay nhiều thụ thể thuốc sẽ phong bế transpeptidase, làm ngăn chặn việc tổng hợp
peptidoglycan, một thành phần quan trọng của vách tế bào. Cơ chế của việc phong bế
transpeptidase có lẽ do enzyme này gắn vào Penicillins hoặc Cephalosporins có nhân cấu
trúc tương tự với acyl-D-alanyl-D-alanine, một phân tử mà enzyme bình thường vẫn tác
động, nên tác động của enzyme bị phong bế. Giai đoạn tiếp theo có liên quan đến việc hoạt
hóa các enzyme tự tiêu (autolytic enzymes) gây ra sự ly giải của tế bào ở môi trường đẳng
trương. Trong môi trường ưu trương những tế bào bị biến đổi thành protoblast hay
sphaeroplast chỉ được bao bọc bởi một màng tế bào nên rất dễ vỡ.
* Một số thuốc khác như Bacitracin, Vancomycin, Novobiocin ức chế giai đoạn đầu của
việc tổng hợp peptidoglycan. Bacitracin ngăn cản việc dephosphoryl hóa phospholipid cần
thiết cho tổng hợp chuỗi peptidoglycan. Vancomycin ngăn cản sự di chuyển đường
pentapeptide thành chuỗi đa phân tử bên ngoài màng tế bào. Do việc tổng hợp ở giai đoạn
đầu này xảy ra ở bên trong màng tế bào chất nên thuốc phải được ngấm vào bên trong màng
mới có tác dụng [15] [16].
b/ Ức chế chức năng màng tế bào
Tế bào chất của tất cả tế bào sống đều được bao bọc bởi một màng tế bào chất. Màng
này được xem như một hàng rào có khả năng thẩm thấu chọn lọc, điều hòa sự trao đổi với
môi trường bên ngoài. Nếu sự toàn vẹn chức năng màng tế bào bị phá vỡ thì những đại phân
tử và ion sẽ thoát khỏi tế bào làm tế bào chết. Các kháng sinh thuộc nhóm Polypeptide
(Colistin, Polymycin,…), kháng sinh này gắn kết trên các chất hóa học riêng biệt làm xáo
17
trộn chức năng thẩm thấu, làm cho các chất trong bào tương như Mg2+, K+, Ca2+ thoát ra
ngoài và tế bào bị chết [15] [16].
c/ Ức chế tổng hợp acid nucleic
Gồm các kháng sinh: Actinomycin, Novobiocin, Rifampin, Nalidixic acid,
Mitomycin, Sulfonamides, Trimethoprim,…
Actinomycin gắn vào ADN tạo nên một phức hợp, phức hợp này ức chế các
polymerase tổng hợp các ARN tương ứng, đặc biệt là mARN. Actinomycin cũng ức chế
việc sao chép ADN của virus. Mitomycin gắn vào 2 chuỗi ADN ngăn cản 2 chuỗi tách rời
và như vậy ADN không được sao chép. Tuy nhiên Actinomycin và Mitomycin đều ức chế tế
bào vi khuẩn lẫn tế bào động vật nên ít được dùng trong điều trị.
Nalidixic acid và Oxolinic ức chế sự tái tạo ADN do ức chế hoạt động của enzyme
ADN gyrase là enzyme nối các ADN trong quá trình tổng hợp và tạo thành các vòng xoắn.
Rifampin ức chế sự tổng hợp ARN do ức chế ARN polymerase.
Sulfonamides: là một nhóm phân tử có cấu trúc tương tự với acid para-aminobenzoic (PABA- là một chất biến dưỡng cần thiết, được dùng như là một tiền chất để tổng
hợp acid folic, cần thiết cho việc tạo ra các purin và pyrimidin, một giai đoạn quan trọng để
tổng hợp acid nucleic). Các Sulfonamides có tác dụng cạnh tranh vị trí hoạt động với
PABA, tạo ra những chất tương tự acid folic nhưng không có chức năng dẫn đến việc cản
trở sự phát triển của vi khuẩn [15] [16].
d/ Ức chế tổng hợp protein
SỰ ỨC CHẾ TỔNG HỢP PROTEIN BỞI KHÁNG SINH
Chloramphenicol gắn
vào 50S rARN và ức
chế tạo cầu peptide
Chuỗi Peptide
Erythromycin gắn
vào 50S rARN và
ngăn cản sự chuyển
vị trên mARN
Streptomycin thay đổi
hình dạng của 30S
rARN và dẫn đến
mARN bị đọc sai
Tetracycline ngăn
cản tARN không đọc
được mã trên mARN
18
http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/654antibiotic.html
Hình 1.2. Sự ức chế tổng hợp protein ở tế bào vi khuẩn của kháng sinh
- Xem thêm -