Tài liệu Khảo sát tình hình vi khuẩn họ đường ruột sinh esbl từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại khoa vi sinh bệnh viện trung ương thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THANH HẰNG Tên đề tài: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VI KHUẨN HỌ ĐƯỜNG RUỘT SINH ESBL TỪ CÁC MẪU BỆNH PHẨM ĐƯỢC PHÂN LẬP TẠI KHOA VI SINH BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2016-2020 THÁI NGUYÊN, NĂM 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THANH HẰNG Tên đề tài: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VI KHUẨN HỌ ĐƯỜNG RUỘT SINH ESBL TỪ CÁC MẪU BỆNH PHẨM ĐƯỢC PHÂN LẬP TẠI KHOA VI SINH BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ Sinh học Lớp : K48 - CNSH Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2016 - 2020 Người hướng dẫn: TS. Bùi Tri Thức ThS.BS. Lương Thị Hồng Nhung THÁI NGUYÊN, NĂM 2020 i LỜI CẢM ƠN Qua quá trình học tập và rèn luyện tại Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, được sự đồng ý của Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm em được phân công đến thực tập tại Khoa Vi sinh - Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên với đề tài: “Khảo sát tình hình vi khuẩn họ đường ruột sinh ESBL từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại Khoa Vi sinh Bệnh viện Trung Ương Thái Nguyên”. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới ThS. BS Lương Thị Hồng Nhung và toàn thể anh, chị kỹ thuật viên làm việc tại Khoa Vi sinh - Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên đã luôn tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực tập. Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới TS. Bùi Tri Thức - Giảng viên Khoa Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Đồng thời, em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy/Cô trong Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu khoa học trong suốt thời gian học tập. Với điều kiện thời gian có hạn cũng như kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế nên đề tài của em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đươc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của quý Thầy/Cô để em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức phục vụ cho việc học tập, công việc sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020 Sinh viên Nguyễn Thanh Hằng ii DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AK,AN Amikacin AMP Ampicillin ATM,AT Imipenem AUG Amoxicillin C Chloramphenicol CAZ Atreoman CIP Ciprofloxacin CIT Citrate CNSH-CNTP Clinical and Laboratory Standards Institute (Viện các chuẩn mực lâm sàng và xét nghiệm) Công nghệ sinh học-Công nghệ thực phẩm CRO Cefuroxime CTX Cefotaxime CXM Cefazidime DTH Dịch tỵ hầu E. coli Escherichia coli ESBL Extended - Spectrum Beta Lactamase FEP,CPM Cefepime G Glucose GARP-VN Hợp tác toàn cầu về kháng kháng sinh GAS Khí GAS GM Getanmycin H2 S Sunfua hiro I Intermediate IND Indol K.leb Klebsiella pneumoniae KIA Kligler Iron Agar LEV Levofloxacin CLSI iii LPS Lipopolysaccarie LYS Lysin MEM Meropenem MH Mueller Hinton Agar (Thạch Mueller Hinton) MR Methyl Red OFX Ofloxacin P.aeruginosa Pseudomonas aeruginosa P.mirabillis Proteus mirabillis P.morgamii Proteus morgamii P.rettegri Proteus rettegri PAD Phenylalanine Deaminase PBPs Penicillin biding proteins PRL,PIP Piprecillin PTZ,TZP Piperracillin R Resistant S Susceptible S.marcescens Serratia marcescens S.typhi Salmonellatyphi SAM Ampicillin SIM Simmom SXT Trimethoprim T,TE,TET Tetracyline TOB,TN Tobramycin Tr Trang URE Urease VP Voges Proskauer WHO World Health Organization FOS,FOT Fosfomycin iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Tính chất sinh hóa của một số loại vi khuẩn đường ruột thường gặp...... 5 Bảng 1.2. Các nhân cơ bản của kháng sinh thuộc nhóm β-lactam ................. 10 Bảng 1.3. Các lớp ESBL chính. ...................................................................... 17 Bảng 3.1. Môi trường nuôi cấy cho từng loại bệnh phẩm .............................. 25 Bảng 3.2. Đường kính khoang giấy kháng sinh đồ của họ vi khuẩn đường ruột ....................................................................................... 35 Bảng 4.1. Tỉ lệ các loại vi khuẩn đường ruột phân lập được (243 chủng) ..... 37 Bảng 4.2. Tỉ lệ các loại vi khuẩn đường ruột phân lập được theo chỉ số ....... 38 Bảng 4.3. Tỉ lệ các chủng vi khuẩn Gram âm đường ruột thường gặpsinh ESBL ....................................................................................................... 39 Bảng 4.4. Tỉ lệ kháng kháng sinh của các vi khuẩn Gram âm đường ruộtthường gặp sinh ESBL .............................................................................. 40 Bảng 4.5. Tỉ lệ kháng kháng sinh của vi khuẩn E .coli sinh ESBL ................ 43 Bảng 4.6. Tỉ lệ kháng kháng sinh của vi khuẩn Klebsiella spp. sinh ESBL... 45 Bảng 4.7. Tỉ lệ kháng kháng sinh của vi khuẩn Proteus spp. sinh ESBL ...... 47 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hoạt động phân giải penicillin của penicillinase . ....................................14 Hình 1.2. Cơ chế làm thay đổi thụ thể đối với thuốc. ...............................................14 Hình 1.3. Cơ chế thay thế con đường trao đổi chất . ................................................15 Hình 1.4. Cơ chế bơm thuốc ra khỏi tế bào. .............................................................15 Hình 3.1. API 20E sử dụng trong chuẩn đoán, định danh vi khuẩnGram âm oxydase âm ...............................................................................................................31 Hình 3.2. API 20NE sử dụng trong chuẩn đoán, định danh họ vi khuẩnGram âm oxydase dương ...........................................................................................32 vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ..................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ iv DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................v MỤC LỤC ................................................................................................................. vi Phần 1.MỞ ĐẦU .......................................................................................................1 1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................1 1.2 Mục tiêu của đề tài ................................................................................................2 1.2.1 Mục tiêu tổng quát .............................................................................................2 1.2.2 Mục tiêu cụ thể ...................................................................................................2 1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn...............................................................................3 1.3.1 Ý nghĩa khoa học ...............................................................................................3 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................3 Phần 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................4 2.1 Tổng quan về vi khuẩn ..........................................................................................4 2.1.1 Vi khuẩn .............................................................................................................4 2.1.2 Vi khuẩn đường ruột ..........................................................................................4 2.2 Tổng quan về các kháng sinh thuộc nhóm β - lactam .........................................10 2.2.1 Phân loại kháng sinh thuộc nhóm β-lactam .....................................................11 2.2.2 Cơ chế tác dụng ................................................................................................12 2.3 Tổng quan về đề kháng kháng sinh của vi khuẩn ...............................................13 2.3.1 Định nghĩa ........................................................................................................13 2.3.2 Phân loại ...........................................................................................................13 2.3.3 Cơ chế đề kháng kháng sinh ............................................................................13 2.3.4 Các biện pháp hạn chế sự gia tăng kháng kháng sinh ......................................15 2.4 Tổng quan về ESBL ............................................................................................16 2.4.1 Nguồn gốc về ESBL.........................................................................................16 vii 2.4.2 Phân loại ...........................................................................................................16 2.4.3 Phương pháp phát hiện .....................................................................................18 2.4 Tình hình nghiên cứu các họ vi khuẩn đường ruột sinh ESBL trên thế giới và tại Việt Nam ...................................................................................................................20 2.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới ...................................................................20 2.4.2 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam..................................................................21 Phần 3.ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........22 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................22 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu.......................................................................................22 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu ..........................................................................................22 3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................................................22 3.2.1 Địa điểm ...........................................................................................................22 3.2.2 Thời gian ..........................................................................................................22 3.3 Dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng .................................................................22 3.3.1 Dụng cụ, thiết bị ...............................................................................................22 3.3.2 Hóa chất ...........................................................................................................22 3.4 Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................23 3.5 Các kỹ thuật sử dụng trong nghiên cứu ..............................................................23 3.6 Xử lý số liệu ........................................................................................................23 3.7 Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................23 3.7.1 Phương pháp 1: Thu mẫu bệnh phẩm(theo sổ tay hướng dẫn lấy mẫu của khoa gửi tới các khoa cận lâm sàng) ..................................................................................23 3.7.2 Phương pháp 2: Phân lập và định danh ............................................................24 3.7.3 Phương pháp 3:Làm kháng sinh đồ theo phương pháp khuếch tán .................34 3.7.4 Kỹ thuật phát hiện vi khuẩn sinh ESBL ...........................................................36 Phần 4.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................37 4.1 Kết quả nghiên cứu tỉ lệ các vi khuẩn họ đường ruột sinh ESBL từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại khoa Vi sinh Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên. ...........................37 viii 4.2 Kết quả nghiên cứu tổng hợp tỉ lệtheo chỉ số của các loại vi khuẩn đường ruột phân lập được theo nhóm tuổi của bệnh nhân tại Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên. ...................................................................................................................................38 4.3 Tỉ lệ các chủng vi khuẩn Gram âm đường ruột thường gặp sinh ESBL .............39 4.4 Khảo sát tình hình kháng kháng thuốc của các vi khuẩn họ đường ruột sinh ESBL từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại khoa Vi sinh Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên. .....................................................................................................................40 4.5 Khảo sát tình hình kháng kháng thuốc của vi khuẩn E. colisinh ESBL từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại khoa Vi sinh Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên. ..43 4.6 Khảo sát tình hình kháng kháng thuốc của vi khuẩn Klebsiella spp. sinh ESBL từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại khoa Vi sinh Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên. .....................................................................................................................45 4.7 Khảo sát tình hình kháng kháng thuốc của vi khuẩn Proteus spp. sinh ESBL từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại khoa Vi sinh Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên. .....................................................................................................................47 Phần 5.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................49 5.1 Kết luận ...............................................................................................................49 5.2 Kiến nghị .............................................................................................................49 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................50 PHỤ LỤC 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Kháng sinh là một vũ khí quan trọng để chống lại các vi sinh vật gây bệnh. Tuy nhiên với tình hình sử dụng kháng sinh không có sự kiểm soát như hiện nay đã dẫn tới một loạt các hệ quả mà ngày nay con người đang phải vất vả đề khắc phục nó. Các hệ quả có thể thấy ngay, đó là vi khuẩn đã trở nên kháng thuốc hơn làm giảm hiệu quả của quá trình đều trị kháng sinh.Chính vì xu hướng kháng lại các thuốc kháng sinh thường dùng, đã dẫn đến tình trạng chúng ta đang chết dần chết mòn vì kháng sinh. Tuy nhiên, với lượng kháng sinh loại mới tuy rất hiệu quả nhưng vẫn không đáp ứng kịp với tốc độ đề kháng ngày càng tăng của vi khuẩn. Đặc biệt, tại các nước đang phát triển các chủng vi khuẩn kháng thuốc đã và đang xuất hiện ngày càng nhiều. Sự phát triển của vi khuẩn kháng kháng sinh không sớm thì muộn cũng xảy ra, tuy nhiên con người chính là yếu tố tác động chính để quá trình đó diễn ra một cách nhanh hơn do sự lạm dụng thuốc kháng sinh quá mức. Nhóm trực khuẩn Gram âm, đang là tác nhân hàng đầu gây lên nhiễm khuẩn nặng tại bệnh viện. Thường có tỉ lệ gây tử vong cao do cơ chế sinh bệnh khá phức tạp, đồng thời còn khó chọn được kháng sinh thích hợp vì từ ngay ban đầu khả năng đề kháng khá cao với các kháng sinh mạnh phổ rộng[24].Trong nhóm trực khuẩn Gram âm kháng thuốc hiện nay, đáng lưu ý nhất là nhóm vi khuẩn họ đường ruột. Phổ biến nhất là Escherichia coli, Klebsiella spp. và Proteus spp. với sự gia tăng đề kháng qua các năm. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra sự đề kháng kháng sinh nhóm Cephalosporins là do vi khuẩn sinh ra enzyme β-lactamase. Đặc biệt, việc sinh enzyme β-lactamase phổ rộng (Extended - Spectrum - β - lactamase: ESBL) là một cơ chế quan trọng trong việc giúp vi khuẩn chống lại các Penicilin, Cephalosporin thế hệ 3,4 và Monobactam. Vì vậy, sự lựa chọn kháng sinh ban đầu hiện nay là lựa chọn các kháng sinh phổ rộng đủ mạnh, bao phủ phần lớn các tác nhân gây bệnh. Sau khi có kết quả kháng sinh đồ 2 sẽ điều chỉnh lại cho phù hợp, đảm bảo tính hiệu quả, ít tốn kém và giảm sự phơi nhiễm của các kháng sinh. Tại Việt Nam, tình trạng này đang diễn ra một cách nghiêm trọng hơn khi việc mua thuốc mà không cần có đơn đang được diễn ra một cách dễ dàng tại các quầy thuốc tư nhân. Bên cạnh đó, ở một số phòng khám tư đã nắm bắt được tâm lý muốn nhanh khỏi bệnh của bệnh nhân đã kê các kháng sinh liều cao, đắt tiền. Bệnh sẽ khỏi nhanh hay là triệu chứng bệnh sẽ giảm nhanh. Điều này đã chứng minh rõ vì sao tổ chức Y tế thế giới đã xếp Việt Nam vào những nước có tỉ lệ kháng thuốc kháng sinh cao nhất thế giới. Chính những tác hại do vi khuẩn đường ruột sản sinh ra ESBL gây ra ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe cộng đồng[24]. Đặc biệt, tại Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên là một trong số những bệnh viện lớn trong khu vực Phía Đông Bắc Việt Nam, tập trung nhiều bệnh nhân nặng và là tuyến cuối của các bệnh viện cơ sở trong khu vực nên là nơi nghi ngờ sẽ có khả năng kháng thuốc cao. Xuất phát chính từ những tác nhân đó và muốn tìm hiểu sâu hơn về vi khuẩn đường ruột sinh ESBLmà nhóm nghiên cứu chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát tình hình vi khuẩn họ đường ruột sinh ESBL từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại Khoa Vi sinh Bệnh viện Trung Ương Thái Nguyên”. 1.2 Mục tiêu của đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Khảo sát tình hình kháng kháng sinh của vi sinh vật đường ruộtđược phân lập từ các mẫu bệnh phẩm được phân lập tại khoa Vi sinh, Bệnh viện Trung ương Thái Nguyên. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể -Khảo sát tỉ lệ các chủng vi khuẩn Gram âm đường ruột thường gặp trong bệnh viện Trung ương Thái Nguyên. -Khảo sát tỉ lệ vi khuẩn Gram âm đường ruột sinh ESBL. -Khảo sát tình hình kháng kháng sinh của các vi khuẩn trên. 3 1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học -Đánh giá được thực trạng của vi khuẩn đường ruột kháng thuốc. -Cung cấp tư liệu về vi khuẩn kháng thuốc phục vụ các nghiên cứu sâu hơn về vi sinh vật kháng thuốc và trong điều trị bệnh liên quan đến vi khuẩn đường ruột. 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Xây dựng kháng sinh đồ cho những bệnh nhân cụ thể góp phần xây dựng chế độ hóa trị liệu liên quan cho bệnh nhân, góp phần hạn chế sự lây lan của của vi khuẩn Escherichia coli, Klebsiella spp. và Proteus spp. sinh ESBL ngoài cộng đồng. 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về vi khuẩn 2.1.1Vi khuẩn Vi khuẩn là nhóm các sinh vật đơn bào, kích thước nhỏ, cấu tạo tế bào nhân sơ (Procaryote), có hình cầu (cầu khuẩn), hình que (trực khuẩn), hình xoắn (xoắn khuẩn)[1]. Vi khuẩn (Bacteria) theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là cái gậy. Được hiểu theo nghĩa rộng bao gồm các vi sinh vật thuộc ngành Bacteria. Theo nghĩa hẹp thì không bao gồm các vi khuẩn nhầy, xạ khuẩn, xoắn thể, Ricketxi, Mycoplasma[1]. Nhóm trực khuẩn được chia thành hai loại là Gram âm và Gram dương, nhóm Gram âm bao gồm các vi khuẩn thuộc họ đường ruột là phổ biến nhất. 2.1.2Vi khuẩn đường ruột Ở người tập trung rất nhiều loại vi khuẩn họ đường ruột, nhưng đông nhất vẫn là ở hệ tiêu hóa cụ thể là ở trong ruột người.Căn cứ theo đặc tính gây bệnh của vi khuẩn đường ruột người ta chia thành 2 nhóm: -Nhóm vi khuẩn gây bệnh đây là nhóm vi khuẩn có thể gây ra bệnh[2]. -Nhóm vi khuẩn gây bệnh cơ hội đây là nhóm gây bệnh gây khi hệ thống miễn dịch của cơ thểbị suy yếu hoặc hoặc do tăng độc lực của các loài vi khuẩn[2]. Đặc điểm sinh học Hình thể: Vi khuẩn đường ruột có hình thể dạng que, dài khoảng 1-5µm, thường có flagella, không sinh bào tử, oxydase âm tính. Hầu hết các loài trong nhóm này có peritrichous type I fimbriae tham gia vào việc bám dính của tế bào vi khuẩn vào ký chủ[4]. Chỉ có một số ít vi khuẩn họ đường ruột là có lông và có vỏ. Về vị trí phân loại thì thuộc giới Bacteria, ngành Proteobacteria, lớp Gramma Proteobacteria, bộ Enterobacteriales, họ Enterobacteriaceae[4].Vi khuẩn họ đường ruột có rất nhiều loại phổ biến gây bệnh trên người, nhưng trong số đó thì phổ biến nhất vẫn là Escherichia coli, Klebsiella spp., Proteus spp. 5 Tính chất nuôi cấy: Các vi khuẩn đường ruột đều nuôi cấy dễ trên môi trường thông thường. Trong môi trường lỏng có thể lắng cặn hoặc làm đục môi trường, có thể vừa làm đục môi trường vừa có cặn ở đáy ống, cũng có thể tạo váng trên bề mặt[3]. Trên môi trường đặc có ba dạng khuẩn lạc là[3]: + Dạng S: Khuẩn lạc tròn, bờ đều, nhẵn bóng + Dạng R: Mặt khô, xù xì, thường gặp khi nuôi cấy giữ chủng + Dạng M: Khuẩn lạc nhày, kích thước lớn hơn khuẩn lạc dạng S, các khuẩn lạc thường có xu hướng hòa vào nhau. Hình thức phát triển này thường gặp ở những vi khuẩn có khả năng tạo thành vỏ. Tính chất sinh hóa: Vi khuẩn đường ruột có một số tính chất về sinh hóa như sau: có thể di động hoặc không di động. Quá trình lên men một số loại đường có thể xảy ra hoặc không. Hai loại đường được xác định dễ thực hiện lên men nhất là glucose và lactose. Nếu vi khuẩn không lên men đường glucose thì không thuộc họ vi khuẩn đường ruột. Bên cạnh đó, còn có việc sinh hơi hay không sinh hơi khi lên men đường. Có hay không có một số enzyme. Ba loại enzyme thường được xác định nhất là: oxydase, urease, tryptophanease (sinh indole). Trong đó nếu oxydase dương tính thì không thuộc họ vi khuẩn đường ruột. Khả năng sinh sulfua hidro (H2S) khi dị hóa protein, acid amin hoặc các chất dẫn có lưu huỳnh. Phát triển được hay không phát triển được trên một số môi trường tổng hợp tối thiểu[4]. Trong đó, khả năng sử dụng Citrate là nguồn cung cấp carbon duy nhất có trong môi trường Simmon thường được thử nghiệm nhất[3].Chính vì những tính chất này, đã giúp cho việc xác định vi khuẩn đường ruột được diễn ra một cách dễ dàng hơn. Bảng 1.1. Tính chất sinh hóa của một số loại vi khuẩn đường ruột thường gặp Escherichia coli Klebsiella pneumoniae Proteus spp. G GAS H2 S MR VP IND CIT URE LYS PAD + + - + - + - - + - + + - - + - + + + - + +/- + + - + -/+ + - + 6 Kháng nguyên Đối với kháng nguyên thường có 3 loại kháng nguyên như sau: O (thân), H (roi- flagellar) và K (vỏ capsular)[3]. -Kháng nguyên O: là kháng nguyên thân của vi khuẩn. Đây là thành phần kháng nguyên của thành tế bào. Thành phần gồm: lipopolysaccarie (LPS), lipoprotein và peptidoglycan. LPS là kháng nguyên vách chủ yếu của vi khuẩn đường ruột chính là nội độc tố[4]. Kháng thể chủ yếu của kháng nguyên O là IgM. -Kháng nguyên H: là kháng nguyên lông của tế bào vi khuẩn nên chỉ có ở các loài vi khuẩn có lông. Kháng nguyên H có bản chất là protein. Kháng thể chủ yếu của kháng nguyên H là IgG. Yếu tố quyết định trong kháng nguyên H là chức năng của trình tự chuỗi acid amin trong protein flagellar (flagellin). -Kháng nguyên K: là kháng nguyên vỏ hoặc màng bọc nằm bên ngoài kháng nguyên thân. Bản chất hóa học là protein hoặc polisaccharide. Nó có thể dưới dạng một lớp vỏ dày, quan sát được dưới kính hiển vi quang học thông thường hoặc một lớp rất mỏng chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi điện tử. 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. 2.1.2.1 Escherichia coli Escherichia coli (viết tắt: E. coli) hay trực khuẩn lị là một loài vi khuẩn Gram âm. Ngoài ra, E. coli còn được biết đến là vi khuẩn đại tràng. Là vi khuẩn sống cộng sinh, chiếm 80% vi khuẩn ở ruột. Vi khuẩn tổng hợp ra một số vitamin B, K, E và giữ cân bằng quần thể vi khuẩn đường ruột[3]. Đặc điểm sinh học: Hình thể Vi khuẩn E. coli có kích thước trung bình 2- 3µm 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. Rất ít chủng vi khuẩn E. coli có vỏ, nhưng hầu hết có lông và có khả năng di 7 động. Về vị trí phân loại, loại vi khuẩn này thuộc họ Enterobacteriaceae, chi Escherichia và loài E. coli[3]. Đề kháng Chủng vi khuẩn này có sức đề khángkhá kháng yếu dao động từ 55 - 60oC trong vòng 30 phút và dễ bị diệt bởi hoá chất khử trùng thông thường[3]. Tính chất nuôi cấy Là một loại vi khuẩn dễ nuôi, ưa khí và kỵ khí, nhiệt độ thích hợp 5 - 40oC, pH 5,5 - 8. Nếu trên môi trường lỏng sẽ làm đục môi trường và tạo thành váng mỏng hoặc vòng trắng quanh ống nghiệm. Môi trường đặc sẽ có khuẩn lạc dạng S, màu trắng, những ngày sau khuẩn lạc chuyển sang màu xám xanh, mọc lan rộng ra xung quanh. Có thể gặp khuẩn lạc R hoặc M[3]. Đặc tính sinh hóa Thực hiện quá trình lên men nhiều loại đường (glucose, lactose, mantose). Bên cạnh đó còn sinh ra gas, không sinh H2S, có thể khử nitrat thành nitrit, phản ứng indole dương, MR dương, VP âm, Citrat âm, PAD âm[4]. Kháng nguyên Vi khuẩn E. coli có các loại kháng nguyên như sau: kháng nguyên O, kháng nguyên K, kháng nguyên H. Khả năng gây bệnh Trong số vi khuẩn hiếu khí đường tiêu hóa, E. coli chiếm tỉ lệ cao nhất (khoảng 80%) và sống nhiều nhất trong ruột già, nó đứng hàng đầu trong các vi khuẩn gây tiêu chảy, viêm đường tiết niệu, viêm đường mật. Mức độ kháng thuốc Vi khuẩnE. coli thường sản xuất enzyme β-lactamase thông thường và một số chủng sinh enzyme β-lactamase phổ rộng (ESBL). 2.1.2.2 Klebsiella spp. Klebsiella spp. được phát hiện đầu tiên vào thế kỉ 19 bởi nhà vi sinh vật học người Đức - Edwin Klebslà một giống trực khuẩn không di động. Đây là một mầm bệnh thường trực với con người, các chủng Klebsiella gây ra nhiều chứng bệnh đặc biệt như nhiễm trùng đường nước tiểu,... 8 Đặc điểm sinh học Hình thể Các vi khuẩn thuộc giống Klebsiella spp. có hình que, kích thước trung bình 0,3 - 1 x 0,6 - 6 µm, thường không có lông nên không di động, có vỏ dày, kích thước có thể gấp 2-3 lần tế bào vi khuẩn. Vỏ của Klebsiella spp.có bản chất là polysaccharide được cấu tạo bởi nhiều loại monosaccharide như: L - fructose, L - rhamnose, D mannose, D - glucose, D - galactose, D - glucuromic acid hoặc D- galacturomic acid, một số chủng có thêm nhóm O - acetyl và pyruvate. Vỏ có tính ưa nước[3]. Vị trí phân loại: Các loài vi khuẩn thuộc chủng này có họ Enterobacteriaceae, thuộc chi Klebsiella. Và bao gồm các loài:Klebsiella pneumoniae, Klebsiella gramanulomatis, Klebsiella ozaenae, Klebsilla rhinoscleromatis, Klebsiella oxytoca, Klebsiella ornitholytica, Klebsiella planticola, Klebsiella terrigena. Trong số các loài của chi Klebsiella thì Klebsiella pneumoniae có tầm quan trọng nhất và được chọn làm đại diện điển hình của chi này. Đặc tính sinh hóa Thực hiện quá trình lên men nhiều loại đường (glucose, lactose, mantose), đồng thời cũng sinh ra khí gas mạnh, không sinh H2S, MR âm, VP dương, phản ứng indol âm, Citrat dương, chuyển hóa nitrat thành nitrit, PAD âm[4]. Kháng nguyên Các loài thuộc giống Klebsiella chỉ có 2 loại kháng nguyên đó là kháng nguyên O và kháng nguyên K[3]. Khả năng gây bệnh 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 giống thường gặp nhất trong các tác nhân gây nhiễm trùng bệnh viện. Hầu hết các cơ quan đều có thể bị nhiễm trùng doK. pneumoniae là một căn nguyên gây viêm phổi đã được nói đến từ 9 lâu, bệnh thường gặp ở trẻ sơ sinhtỉ lệ tử vong rất cao nếu không được điều trị sớm. Ngoài ra nó còn có khả năng gây nhiễm khuẩn huyết, viêm màng não, viêm tai giữa, viêm xoang, viêm nhiễm khuẩn đường tiết niệu, áp xe gan. Thời gian nằm viện kéo dài, sử dụng kháng sinh phổ rộng và điều trị tại các khoa chăm sóc đặc biệt là các yếu tố nguy cơ nhiễm Klebsiella spp.[4]. Mức độ kháng thuốc Cũng như các loài kháng trong họ đường ruột, Klebsiella spp. 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 enzyme ESBL. 2.1.2.3 Proteus spp. Vi khuẩn Proteus spp. sinh sống trong đường ruột, hốc tự nhiên của cơ thể và trong môi trường. Proteus spp.cũng là nguyên nhân hay gặp gây các vụ ngộ độc thực phẩm. Ngoài gây bệnh đường ruột, vi khuẩn này còn có thể gây ra nhiễm khuẩn trên nhiều cơ quan khác trên cơ thể. Đặc điểm sinh học Hình thể Chủng vi khuẩnProteus spp.thường có lông xung quanh thân do đó có khả năng di động[3]. Vị trí phân loại Là một loại vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriaceae, chi Proteus gồm một số loại vi khuẩn cho chủng Proteus spp.điển hình như:Proteus vulgaris, P. mirabillis, P. morganii, P. rettgeri. Đặc tính sinh hóa Thực hiện quá trình lên men một số loại đường có sinh ra hơi. Không thực hiện lên men lactose. Có khả năng khử amin đối với phenylalamine và tryptophan (PAD dương), Oxydase âm, phenylalanine dương, urease dương, H2S dương[4]. Kháng nguyên Vi khuẩnProteus spp.cũng giống như chủng vi khuẩnKlebsiella spp.chỉ có hai loại kháng nguyên là kháng nguyên O và kháng nguyên H[4]. Khả năng gây bệnh 10 Proteus spp. phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có thể phân lập được từ phân của nhiều loài động vật và từ phân của người bình thường. Chúng là vi khuẩn gây bệnh cơ hội, chủ yếu là gây nhiễm trùng bệnh viện. Trong các nhiễm khuẩn do chúng gây ra, nhiễm trùng đường tiết niệu chiếm tỉ lệ cao nhất. Ngoài ra chúng có thể gây viêm tai giữa, nhiễm khuẩn huyết, viêm mủ vết thương[4]. Mức độ kháng thuốc Proteus spp. còn khá nhạy cảm với các kháng sinh thuộc nhóm β-lactamase. 2.2 Tổng quan về các kháng sinh thuộc nhóm β - lactam Các kháng sinh thuộc nhóm β-lactam là một trong những nhóm kháng sinh quan trọng nhất cả về mặt lịch sử lẫn y học. Nhóm kháng sinh này bao gồm các chất chứa vòng β-lactam (vòng amid 4 cạnh) và có cấu trúc nhân cơ bản như trong bảng[9][10]. Bảng 1.2. Các nhân cơ bản của kháng sinh thuộc nhóm β-lactam Tên nhân Nhân Penam Cấu trúc hóa học chung Kháng sinh đại diện Các penicillin tự nhiên và bán tổng hợp Ampicillin Amoxcillin Penicillin V Các penicillin kháng βlactamase Acid clavulanic Nhân Clavam Các penicillin kháng lactamase β- Các cephalosporin cephamycin và Nhân Cephem Nhân carbapenem Nhân monobactam hay β-lactam Các carbapenem bán tổng hợp Aztreonam Sulbactam Tazobactam Cefadroxil Cefaclor Cephalexin Cefixim Ceftibulen imipenem, meropenem