Khảo sát sự hiện diện của vi khuẩn escheria coli beta lactammase phổ rộng trên gà xuất thịt ở nông hộ tại một số huyện tỉnh trà vinh

i TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN THÚ Y Đề tài: “Khảo sát sự hiện diện của vi khuẩn Escherichia coli sinh beta-lactamase phổ rộng trên gà bệnh tại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN THÚ Y

  

CHAU SI THA

KHẢO SÁT SỰ HIỆN DIỆN CỦA VI KHUẨN

ESCHERICHIA COLI SINH BETA-LACTAMASE

PHỔ RỘNG TRÊN GÀ BỆNH TẠI HUYỆN CẦU KÈ TỈNH TRÀ VINH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH THÚ Y

Cần Thơ, 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

KHẢO SÁT SỰ HIỆN DIỆN CỦA VI KHUẨN

ESCHERICHIA COLI SINH BETA-LACTAMASE

PHỔ RỘNG TRÊN GÀ BỆNH TẠI HUYỆN CẦU KÈ TỈNH TRÀ VINH

MSSV: 3092231 Lớp: CN0967A1

Cần Thơ, 05/2015

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN THÚ Y

Đề tài: “Khảo sát sự hiện diện của vi khuẩn Escherichia coli sinh beta-lactamase

phổ rộng trên gà bệnh tại huyện Cầu Kè tỉnh Trà Vinh” do sinh viên Chau Si Tha

thực hiện tại Bộ môn Thú Y, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ, từ tháng 01 đến tháng 05 năm 2015

Cần Thơ, ngày……tháng……năm 2015 Cần Thơ, ngày……tháng……năm 2015

PGs Ts Lưu Hữu Mãnh

Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2015

Duyệt Khoa Nông Nghiệp & SHƯD

để tôi có thể tự tin vững bước trên con đường mình đã chọn

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn PGs Ts Lưu Hữu Mãnh, Th.s Bùi Thị Lê Minh, người đã hết lòng chỉ bảo, động viên trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị Cao học Thú y K20, tất cả bạn bè đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài

Chân thành cảm ơn !

Cần thơ, ngày 20 tháng 05 năm 2015

Chau Si Tha

iii

TÓM TẮT

Đề tài: “Khảo sát sự hiện diện của vi khuẩn Escherichia coli sinh beta - lactamase

phổ rộng trên gà bệnh tại huyện Cầu Kè tỉnh Trà Vinh” được thực hiện từ tháng 1

đến tháng 5 năm 2015 tại Bộ môn Thú y khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng trường Đại học Cần Thơ Bằng phương pháp đĩa kết hợp phân lập được 11/20 con gà bệnh nhiễm E coli ESBL với tỉ lệ nhiễm 55% Trong đó gà thịt bệnh nhiễm E coli ESBL là 100% (10/10 con) và gà đẻ bệnh 10% (1/10 con) khác biệt có ý nghĩa thống

kê Kết quả khảo sát mẫu phân, thịt, gan, phổi của gà thịt bệnh khác biệt có ý nghĩa thống kê và gà đẻ bệnh khác biệt không có ý nghĩa thống kê Kiểm tra tính nhạy cảm của các chủng E coli ESBL phân lập được đối với một số loại kháng sinh bằng phương pháp kháng sinh đồ dựa theo nguyên lý của Kirby – Bauer thu được kết quả như sau: tỉ lệ kháng cefaclor, cefuroxime, ampicillin là 100%, trimethoprime + sulfamethoxazol là 83,33%, tuy nhiên E coli ESBL còn nhạy cảm đối với một số kháng sinh như fosfomycin và amikacin (100%), doxycyline (79,17%), kanamycin (70,83 %) Các chủng E coli ESBL kháng từ 3 đến 9 loại kháng sinh với 12 kiểu đa kháng được xác định

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục Danh sách bảng vi

Danh sách hình vii

Danh sách chữ viết tắt viii

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2

2.1 Khái quát về Escherichia coli 2

2.1.1 Đặc điểm hình thái 2

2.1.2 Đặc tính nuôi cấy 2

2.1.3 Đặc tính sinh hoá .3

2.1.4 Cấu trúc kháng nguyên .3

2.1.5 Độc tố vi khuẩn .4

2.1.6 Yếu tố kháng khuẩn của E coli .4

2.1.7 Sức đề kháng của E.coli 5

2.1.8 Tính gây bệnh 5

2.1.9 Một số bệnh E coli gây ra trên gia cầm .5

2.2 Khái niệm về sự đề kháng kháng sinh .8

2.3 Kháng sinh nhóm beta-lactam .9

2.3.1 Kháng sinh nhóm beta-lactam .9

2.3.2 Cơ chế tác dụng của nhóm kháng sinh nhóm beta-lactam 10

2.3.3 Cơ chế đề kháng kháng sinh của vi khuẩn E coli sinh ESBL 10

2.4 Khái quát về men beta-lactamase phổ rộng .11

2.4.1 Sơ lược về beta-lactamase phổ rộng .11

2.4.2 Các loại beta-lactamase phổ rộng .11

2.4.3 Tình hình nghiên cứu E.coli sinh ESBL trên người và động vật .14

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .15

v

3.1 Phương tiện nghiên cứu .15

3.1.1 Thời gian, địa điểm, đối tượng nghiên cứu 15

3.1.2 Dụng cụ, hóa chất và môi trường nuôi cấy 15

3.2 Phương pháp nghiên cứu 15

3.2.1 Phương pháp thu thập và bảo quản mẫu 15

3.2.2 Phương pháp phân lập vi khuẩn E coli sinh ESBL 16

3.2.3 Phương pháp xác định độ nhạy cảm 18

3.2.4 Phương pháp xử lý thống kê .20

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 21

4.1 Kết quả tỷ lệ nhiễm E coli ESBL trên gà bệnh .21

4.2 Kết quả tỷ lệ nhiễm E coli ESBL trên một số cơ quan 22

4.3 Kết quả kiểm tra độ nhạy cảm của E coli ESBL với kháng sinh 23

4.4 Kết quả kiểm tra tính đa kháng 25

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 26

5.1 Kết luận .26

5.2 Đề nghị .26

TÀI LIỆU THAM KHẢO .27

PHỤ LỤC .30

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.2 Tiêu chuẩn đường kính vòng vô khuẩn của một số loại kháng

Bảng 4.1 Tỷ lệ nhiễm E coli ESBL trên gà bệnh ở Cầu Kè, Trà Vinh 21

Bảng 4.2 Tỷ lệ nhiễm E coli ESBL trên các mẫu của gà bệnh ở Cầu Kè,

Bảng 4.3 Độ nhạy cảm của E.coli ESBL với kháng sinh trên gà thịt bệnh 23 Bảng 4.4 Kiểu đa kháng của E coli ESBL với kháng sinh trên gà thịt bệnh 25

vii

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ mối quan hệ giữa kháng sinh, vi khuẩn và cơ thể 8 Hình 2.2 Cơ chế đề kháng kháng sinh của vi khuẩn 10 Hình 3.1

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

E coli Escherichia coli

ESBL Extended Spectrum Beta Lactamase

MHA Muller Hinton Agar

IMViC Indole-Methyl Red-Voges Proskauer-Citrate

TEM Temoneira (một loại enzym beta-lactamase được đặt theo tên của bệnh

nhân đầu tiên mang vi khuẩn tiết enzym này) CTX-M Loại ESBL có hoạt tính mạnh trên cefotaxime, được phân lập đầu tiên ở

Munich OXA Oxacllinase

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây ngành chăn nuôi gia cầm nước ta đang rất phát triển, đặc biệt là ngành chăn nuôi gà đang tăng cả về số lượng lẫn chất lượng Theo thống kê của Cục Chăn Nuôi, năm 2013 số lượng gà là 234.509.000 con tăng 4,81% so với năm 2012 (223.746.000 con), năm 2014 tăng lên 4,92% so với năm 2013 từ 234.509.000 con tăng lên 246.028.000 con (Chăn nuôi Việt Nam, 2013 và 2014) Tuy nhiên cùng với tốc độ phát triển của ngành chăn nuôi gà thì dịch bệnh xảy ra là điều không tránh khỏi do đó việc dùng thuốc để trị bệnh sẽ rất phổ biến, nhiều loại thuốc kháng sinh và thuốc trị liệu khác được đưa vào sử dụng rất nhiều nhưng chưa hợp lý như liều lượng và thời gian cấp thuốc Hơn nữa thuốc kháng sinh cũng được trộn vào thức ăn ở liều thấp để phòng bệnh và kích thích tăng trọng (Falkon,1975) Chính những điều này đã dẫn đến tình trạng kháng thuốc của vi khuẩn và trong

những vi khuẩn có khả năng kháng thuốc cao được biết là E coli, đặc biệt với sự xuất hiện một số chủng E coli có khả năng sinh beta-lactamase phổ rộng (Extended

spectrum beta - lactamase - ESBL) thì khả năng kháng thuốc càng rất cao

Trên thế giới, có rất nhiều báo cáo về sự đề kháng kháng sinh của E coli ESBL Theo Kolar et al., ( 2010), nghiên cứu được tiến hành tại Cộng Hòa Séc trong tổng

cộng có 154 mẫu gà thịt và 150 mẫu swab phân, phát hiện được 7/304 mẫu có

E coli sinh ESBL chiếm tỷ lệ 2,3% Theo Overdevest et al., (2011), nghiên cứu tại

Hà Lan trên thịt của 160 con gà phát hiện 158 con nhiễm E coli sinh ESBL chiếm

tỉ lệ 98,75%

Tuy nhiên, cho đến nay việc nghiên cứu các chủng E coli sinh ESBL trên gia cầm

tại Việt Nam còn ít Xuất phát từ lý do này, đề tài: “ Khảo sát sự hiện diện của vi

khuẩn E coli sinh beta - lactamase phổ rộng trên gà bệnh tại huyện Cầu Kè

tỉnh Trà Vinh” được thực hiện

Mục tiêu của đề tài:

- Xác định tỉ lệ nhiễm của vi khuẩn E coli sinh ESBL trên gà bệnh tại một số hộ

chăn nuôi

- Xác định tỉ lệ nhạy cảm của vi khuẩn E coli sinh ESBL đối với một số loại kháng

sinh

2

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1 Khái quát về Escherichia coli

E coli thường xuất hiện sớm ở người và động vật sơ sinh (sau khi sinh khoảng 2

giờ và tồn tại cho đến khi vật chủ chết), chúng thường ở ruột già, ít khi ở dạ dày và ruột non (Lưu Hữu Mãnh, 2010)

Trực khuẩn ruột già E coli thuộc giới Bacteria, ngành Proteobacteria, lớp Gamma

proteobacteria, bộ Enterobacteriales, họ Enterobacteriaceae, giống Escherichia, loài

E coli (http://vi.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli).

2.1.1 Đặc điểm hình thái

E coli là trực khuẩn hình gậy, ngắn, kích thước 2 – 3   0,6 Trong cơ thể trực khuẩn có hình cầu, đứng riêng lẻ, có khi xếp thành chuỗi ngắn

Phần lớn E coli di động do có lông ở xung quanh thân, nhưng một số không thấy di

động Vi khuẩn, không sinh nha bào, bắt màu Gram âm và có thể bắt màu đều ở toàn bộ thân hoặc sẫm ở hai đầu, có khả năng hình thành giáp mô khi gặp môi trường dinh dưỡng tốt (Lưu Hữu Mãnh, 2010)

2.1.2 Đặc tính nuôi cấy

E coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường, là trực khuẩn

hiếm khí và yếm khí tùy tiện, có thể sinh trưởng ở nhiệt độ từ 5 – 400C , thích hợp

Trong môi trường Muller Kauffman, môi trường Malachit: E coli không mọc

Trong môi trường Endo: E coli mọc thành khuẩn lạc màu đỏ

Trong môi trường MC: E coli tạo khuẩn lạc to, tròn đều, màu hồng nhạt, hơi lồi,

kích thước 2 – 3 mm

Trong môi trường EMB: E coli sinh những khuẩn lạc tím đen

(Lưu Hữu Mãnh, 2010)

2.1.3 Đặc tính sinh hóa

Vi khuẩn E coli có thể được định danh bằng phản ứng sinh hóa qua các môi trường

indol (trypton agar), MR (methyl red), VP (voges – proskauer), KIA (kligler iron agar), simmons citrate

Indol: tryptophan là một acid amin có thể bị oxy hóa bởi vi sinh vật có hệ men

tryptophanase tạo nên các sản phẩm chứa gốc indol Nếu trong môi trường có

tryptophan E coli sẽ ly giải tryptophan thành indol Để nhận biết indol người ta nhỏ

vài giọt thuốc thử kovacs hợp chất indol với thuốc kovacs có màu đỏ

Methyl red: kiểm tra MR nhằm phân biệt vi sinh vật dựa trên sự khác biệt về khả

năng duy trì và tạo ra các sản phẩm biến dưỡng có tính acid bền trong quá trình lên

men glucose trên môi trường nuôi cấy Chỉ thị MR giúp phân biệt nồng độ H+ hiện

diện trong môi trường sau khi vi sinh vật lên men glucose Chỉ thị này thay đổi khác

nhau tùy vùng pH hay nồng ion H+: đỏ khi pH thấp hơn 4,4; màu cam khi pH

5,0-5,8 và màu vàng khi pH trên 6,0 Nồng độ ion H+ phụ thuộc vào tỷ lệ CO2, H2 và

con đường chuyển hóa đường của từng vi sinh vật Trong môi trường glucose

E coli tạo môi trường có H+ cao (pH < 4,5) cho thuốc thử MR vào môi trường có

màu đỏ (Nguyễn Như Thanh và ctv., 1997)

Đối với môi trường voges prokauer (VP) tùy loại enzyme vi khuẩn có được mà quy

trình lên men glucose sẽ cho phản ứng cuối cùng khác nhau Một trong số đó là

aceton sẽ tạo phức màu đỏ với thuốc thử  -naphthol và KOH Vi khuẩn E coli có

VP âm tính khi không chuyển sang màu đỏ

Trong môi trường simmons citrate, nguồn cacbon duy nhất là citrate, vi khuẩn sử

dụng citrate sẽ kiềm hóa môi trường làm đổi màu từ xanh lục sang xanh lơ E coli

có phản ứng citrate âm tính (Nguyễn Thanh Bảo, 2005)

Chuyển hóa đường: lên men sinh hơi các loại đường: lactose, fructose, glucose,

levolose, galactose, xylose, mantose, mannit Không lên men các loại đường

andonit và invozit Tất cả E coli đều lên men đường lactose nhanh và sinh hơi, đây

là đặc điểm quan trọng để phân biệt E coli và Salmonella (Lưu Hữu Mãnh, 2010)

2.1.4 Cấu trúc kháng nguyên

Cấu trúc kháng nguyên của E coli phức tạp, có đủ 3 loại kháng nguyên: O, H và K

Kháng nguyên O: kháng nguyên thân, ký hiệu bằng số học, thí dụ: O133

Kháng nguyên H: kháng nguyên lông, ký hiệu bằng số 1, 2, 3, 4 thí dụ: H2

Kháng nguyên K: kháng nguyên bề mặt hay vỏ bọc Trong kháng nguyên K có

nhiều loại L, A, B nên tạo nhiều type huyết thanh khác nhau Phần lớn E coli có

Trong trường hợp K88, K99, ký hiệu này chỉ các loại kháng nguyên pili

Cho đến nay đã xác định được 175 type kháng nguyên O, 80 type kháng nguyên K,

56 type kháng nguyên H và hơn 20 type kháng nguyên F (Lưu Hữu Mãnh, 2010)

2.1.5 Độc tố vi khuẩn

Dựa vào vị trí gây bệnh, E coli được chia làm 2 nhóm:

* Nhóm gây bệnh đường ruột (IPEC – intestinal pathogenic E coli) hay E coli gây tiêu chảy (DEC – Diarrheagenic E coli) Và theo cơ chế gây bệnh, người ta chia

E coli làm 6 nhóm chủ yếu:

Nhóm E coli gây xuất huyết đường ruột (Enterohemorrhagic E coli - EHEC).

Nhóm E coli gây bệnh (Enteropathogenic E coli - EPEC).

Nhóm E coli ngưng tập ruột(Diffusely adherent E.coli - DAEC)

Nhóm E coli sinh độc tố ruột (Enterotoxigenic E coli - ETEC)

Nhóm E coli xâm nhập (Enteroinvasive E coli - EIEC)

Nhóm E coli kết dính ruột (Enteroaggregative E coli - EAEC).

* Nhóm gây bệnh ngoài đường ruột (ExPEC – extraintestinal E coli) bao gồm:

Nhóm E coli gây viêm màng não (Meningitidis – associated E coli - MAEC) Nhóm E coli gây nhiễm khuẩn đường tiết niệu (Uropathogenic E coli - UPEC)

(Bùi Thị Hải Hòa, 2014)

2.1.6 Yếu tố kháng khuẩn của E coli

Trong quá trình phát triển, E coli thường sản sinh ra yếu tố cạnh tranh là Colicin V

(Colicin V được mô tả bởi Andre Gratia, 1925), đây là một chất kháng khuẩn có

khả năng ức chế hoặc tiêu diệt các vi khuẩn khác như Salmonella, Shigella Khi tồn tại cộng sinh với nhiều loại vi khuẩn khác trong đường tiêu hóa, E coli nhờ

Colicin V kháng lại các vi khuẩn khác gây nên tình trạng loạn khuẩn Khả năng sản

sinh Colicin V của E coli được di truyền bởi ColV plasmid và được chứng minh

vào năm 1962 (Smith and Huggis, 1976)

Các Colicin được mô tả gồm có Colicin V, A, B, Ta, Tb, K, N và El (Pattus et al.,

1990) Colicin V được xem là một Bacteriocin (chất diệt khuẩn), nó có tác dụng gây độc đối với các vi khuẩn trong họ vi khuẩn đường ruột Khoảng 40% số chủng

E coli có tính Colicingenic (yếu tố gây bệnh do Colicin) hay các E coli ColV +

Khi Colicin V được sinh ra từ các chủng E coli cường độc nội sinh trong cơ thể vật

chủ thì Colicin V được xem là một yếu tố bệnh

2.1.7 Sức đề kháng của E coli

Như các loại không sinh nha bào khác E coli không chịu được nhiệt độ cao, đun

550C trong 1 giờ; 600C trong 30 phút, đun sôi 1000C chết ngay

Các chất sát trùng thông thường diệt được vi khuẩn: acid phenic, biclorua thủy phân,

formol, hydroperoxide 0,1% diệt vi khuẩn sau 5 phút Ở ngoài môi trường, E coli

độc có thể tồn tại đến 4 tháng (Lưu Hữu Mãnh, 2010)

2.1.8 Tính gây bệnh

Người ta phân biệt E coli thành 2 loại: loại cơ hội và loại sinh độc tố đường ruột

(Enterotoxin), loại sinh độc tố đường ruột được phân biệt thành nhiều serotype, một

số serotype thường gây bệnh cho gia súc, gia cầm

Các vi khuẩn này có thể tạo ra 2 loại độc tố: loại độc tố bền vững với nhiệt và loại

độc tố dễ bị nhiệt phá hủy Trong ruột, vi khuẩn gắn vào niêm mạc ruột nhờ tiêm

mao, độc tố do vi khuẩn tạo ra được hấp thụ vào biểu mô ruột Độc tố dễ bị nhiệt

phá hủy kích thích men adenylcyclase làm biến đổi ATP thành AMP Độc tố bền

vững với nhiệt làm tăng sự tiết ion Cl- và ức chế sự hấp thu Na+ gây mất nước

Bệnh do E coli có thể xảy ra như một bệnh truyền nhiễm kế phát trên cơ sở thiếu

vitamin hoặc một bệnh virus hoặc ký sinh trùng

E coli thường gây bệnh cho súc vật mới đẻ từ 2 – 8 ngày

Người ta gọi bệnh Colibacillosis là bệnh đường ruột do E coli gây ra cho bê, cừu,

heo và gia cầm

Gia cầm bị nhiễm E coli nặng thì tiêu chảy, phân xanh lá cây, hôi thối

(Lưu Hữu Mãnh, 2010)

2.1.9 Một số bệnh do E coli gây ra trên gia cầm

Theo Hồ Thị Việt Thu và ctv (2012), vi khuẩn E coli gây ra một số bệnh trên gia

cầm như:

Viêm rốn hoặc nhiễm trùng túi lòng đỏ (coliform omphalitis/yolk sac infection)

Bệnh viêm rốn bởi E coli là do trứng bị nhiễm vi khuẩn từ phân Ngoài ra, bệnh

viêm rốn cũng có thể do gà con lây nhiễm từ vòi trứng hoặc buồng trứng nhiễm

E coli ở gà mẹ Bình thường, có khoảng 0,5-6% trứng gia cầm khỏe có chứa E coli,

26,5% gà mái nhiễm E coli đẻ trứng có vi khuẩn E coli và khoảng 70% gà con mắc

“bệnh mềm nhũn ở gà con” (mushy chick disease) có chứa E coli trong túi noãn

hoàng Tuy nhiên đường lây nhiễm qua phân vẫn là cách lây truyền quan trọng nhất

6

Trứng bị nhiễm có thể bị chết phôi, phôi chết thường xảy ra ở giai đoạn cuối trước khi nở, một số trường hợp gà con chết ngay lúc nở hoặc sau khi nở Tỷ lệ nhiễm bệnh tăng từ khi gia cầm mới nở ra đến 6 ngày tuổi Những gia cầm còn sống sót bị còi cọc đến 3 tuần tuổi Những chủng thuộc serotype O1a:K1:H7 gây chết cao ở gà con 1 ngày tuổi với triệu chứng viêm cuống rốn Trường hợp gia cầm sống trên 4 ngày tuổi bệnh tích thường thấy viêm màng ngoài tim, túi lòng đỏ không tiêu, giảm tăng trọng

Viêm tế bào (coliform cellulitis)

Viêm tế bào hiếm có ở động vật hữu nhũ nhưng phổ biến ở loài gia cầm Viêm tế

bào do nhiều nguyên nhân nhưng E coli là nguyên nhân của hầu hết trường hợp ở

gà, viêm tế bào do E coli là do sự viêm tổ chức mô liên kết dưới da Bệnh thường

xảy ra ở gà thịt

Hội chứng sưng đầu (swollen head syndrome)

Là thể viêm tế bào cấp tính hay bán cấp tính bao gồm viêm mắt và những vùng xung quanh hốc mắt hoặc những mô liên kết dưới da đầu Vi khuẩn gây bệnh tiết ra

dịch viêm, dịch viêm tích tụ lại ở lớp sâu dưới da, bệnh E coli thường hay kế phát

bởi các virus gây bệnh ở đường hô hấp trên như bệnh viêm phổi do virus, bệnh viêm phế quản truyền nhiễm Bệnh càng nặng khi nồng độ NH3 trong môi trường càng cao Viêm kết mạc mắt, viêm xoang vùng đầu, làm cho vùng đầu sưng lên

Bệnh tiêu chảy (diarrhea disease)

Viêm ruột là dạng bệnh chủ yếu của việc nhiễm khuẩn E coli ở động vật hữu nhũ

và người, nhưng hiếm xảy ra ở gia cầm Triệu chứng tiêu chảy là do nhiễm trùng

những type vi khuẩn có độc tố gây bệnh đường ruột (ETEC), vi khuẩn E coli gây xuất huyết đường ruột (EHEC), vi khuẩn E coli gây bệnh lý ở ruột (EPEC) hay vi khuẩn E coli có thể xâm nhập qua ruột (EIEC), các type này có yếu tố độc lực riêng

Những chủng thuộc type EHEC và EPEC có khả năng bám dính và gây ra bệnh lý trên bề mặt niêm mạc ruột Những chủng này gọi là AEEC (attaching and effacing

E coli) ETEC tiết độc tố làm rút nước từ các mô ruột vào trong lòng ruột của gia

cầm gây hiện tượng tiêu chảy Ngoài ra, chủng O15 thuộc nhóm E coli có độc lực (APEC – avian pathogenic E coli) sản sinh ra độc tố II không bền với nhiệt độ cũng

gây tiêu chảy và gây chết cao ở đà điểu con

Bệnh viêm vòi trứng, viêm phúc mạc (coliform salpingitis/ peritonitis/ salpingperitonitis)

Bệnh làm giảm năng suất trứng và gây chết lẻ tẻ ở gà mái Bệnh này là một trong những nguyên nhân gây chết ở gà đẻ thương phẩm và gà giống, hay ở một số loài gia cầm khác như vịt, ngỗng Viêm vòi trứng kéo dài làm tích tụ các dịch tiết casein đọng lại trong xoang bụng giống như lòng đỏ trứng cô đặc, trứng có thể bị tắc lại

trong ống dẫn trứng Do đó, bệnh này được gọi tên là viêm phúc mạc trứng Ngoài

ra, gà con có hiện tượng viêm phúc mạc do lòng đỏ rơi trong xoang bụng Trong trường hợp kéo dài, ống dẫn trứng dài ra đáng kể, thành ống dẫn trứng dày lên, có rất nhiều chất casein bao xung quanh trứng tạo thành nhiều lớp có mùi hôi

Thể nhiễm trùng toàn thân (systemic forms of colibacillosis)

* Thể nhiễm trùng huyết (colisepticemia)

Có thể thấy ở những thể sau: nhiễm trùng huyết cấp tính, viêm đa màng thanh dịch

á cấp tính và viêm u hạt mạn tính Bệnh tích đặc trưng là sau khi mổ khám các mô

tổ chức thường mất màu do tiếp xúc với không khí, và có mùi đặc biệt do vi khuẩn sản sinh indol Túi Fabricius teo hoặc viêm, viêm màng bao tim, viêm cơ tim, bao tim dày đục do tích tụ của dịch tiết có fibrin Trong trường hợp kéo dài, màng ngoài tim có thể dính vào cơ tim

* Thể nhiễm trùng do viêm đường hô hấp (respiratory-origin colisepticemia)

Thường kế phát sau các bệnh đường hô hấp như bệnh hô hấp mạn tính (CRD), viêm phế quản (IBD), Newcastle Bệnh tích thường thấy ở khí quản, phổi, túi khí Viêm túi khí là bệnh tích phổ biến nhất, túi khí dày và đục, có nhiều chất dịch casein trên

bề mặt của đường hô hấp Ngoài ra, ở một số gia cầm cũng có thể thấy viêm phổi, viêm màng phổi Hầu hết gia cầm chết sau khoảng 5 ngày nhiễm bệnh, trong trường hợp kéo dài gia cầm thường kém ăn, gầy còm, suy nhược rồi chết

* Thể nhiễm trùng huyết sơ sinh (neonatal colisepticemia)

Gà con thường có biểu hiện bệnh từ 24-48 giờ sau khi nở, gà có thể chết, tỷ lệ chết

có thể duy trì đến 2-3 tuần sau và có thể lên 10-20%, tỷ lệ còi cọc có thể lên đến 5% Những gia cầm không bị ảnh hưởng thì phát triển bình thường Bệnh lý bao gồm sung huyết ở phổi, màng thanh mạc bị ứ dịch, lách sưng, dạ dày tuyến và phổi có màu sậm

* Thể nhiễm trùng huyết cấp tính ở gà đẻ (layer colisepticemia)

Nhiễm trùng huyết do E coli thường rất phổ biến ở gia cầm con nhưng đôi khi cũng

có những trường bệnh xảy ra ở gà và gà tây trưởng thành Bệnh thường xảy ra ở thời gian đầu đẻ trứng nhưng nó cũng có thể tiếp tục ở giai đoạn sau và có thể lây lan cho đàn gia cầm lớn hơn trong một trại Gia cầm thường chết thình lình, tỷ lệ chết trong khoảng 5-10% Những bệnh tích đặc trưng rất giống với bệnh tích của thể nhiễm trùng huyết

* Thể viêm màng não (meningitis)

E coli ít khi định vị ở não Tuy nhiên, cũng có một số trường hợp viêm màng não,

viêm não có thể được ghi nhận ở một số gia cầm Bệnh tích viêm màng não có thể quan sát được sau khi mổ khám là có những vùng gần mạch máu bị mất màu, màng não dày và đục

8

* Thể viêm mắt (panophthalmitis)

Gia cầm mắc bệnh thể này có bệnh tích mắt sưng, có nhiều fibrin, mờ, kéo mây đục, sau đó nhãn cầu nhăn và teo, có rất nhiều dịch tiết fibrin, bạch cầu trung tính và vi khuẩn hiện diện ở mắt Khi bệnh kéo dài các mô sẽ hoại tử trở thành những u hạt, võng mạc bị bong tróc rồi teo lại, thủy tinh thể có thể bị phân hủy

* Thể viêm xương khớp và viêm màng hoạt dịch (osteoarthritis and synovitis)

E coli thường định vị trong xương, các mô bao hoạt dịch do hậu quả của nhiễm

trùng huyết Gia cầm mắc bệnh có hiện tượng què từ mức độ nhẹ cho đến nặng, tăng trọng kém Bệnh có thể xảy ở nhiều vị trí khớp Vi khuẩn khu trú tại chỗ, đi theo mạch máu xâm nhập vào các xương đang phát triển gây ra hiện tượng viêm xương và tủy xương, viêm khớp và những mô mềm bao xung quanh khớp Những xương thường bị tổn thương là xương chày, xương cẳng chân, xương đùi, đốt sống vùng cổ ngực, xương cánh Viêm khớp hông – đùi, khớp gối, khớp cánh, viêm cột sống có thể dẫn đến liệt nhẹ rồi bại liệt, viêm gân khớp thường thấy ở xương ức Có rất nhiều dịch viêm vùng dưới xương ức Gan sưng có màu xanh của mật

* Thể u hạt (coligranuloma)

Thường xảy ra ở gà và gà tây, đặc trưng là có nhiều u hạt ở gan, manh tràng, tá tràng và ở màng treo ruột nhưng không có hiện diện ở lách Thể này ít xảy ra, nhưng tỷ lệ chết có thể lên đến 75% Bệnh tích trên màng thanh mạc rất giống với những khối u ở bệnh leukosis

2.2 Khái niệm về sự đề kháng kháng sinh

Khi điều trị một bệnh nhiễm khuẩn bằng kháng sinh sẽ tồn tại mối quan hệ qua lại giữa ba thành phần: vi khuẩn, cơ thể và kháng sinh

Hình 2.1 Sơ đồ mối quan hệ giữa kháng sinh, vi khuẩn và cơ thể

(http://vatld.org.vn/Default.aspx?tabid=221&Culture=vi-VN&catID=341&entryID=422) Nếu việc điều trị bằng kháng sinh không thành công thì cần xem xét thất bại này từ

ba yếu tố trên (Bộ Y tế, 2006) Trong mối quan hệ giữa vi khuẩn với kháng sinh thì

sự đề kháng được hiểu là khả năng chống đối của vi khuẩn với kháng sinh và hóa chất điều trị (Nguyễn Phước Tồn, 2009)

Kháng kháng sinh là hiện tượng vi sinh vật có thể sống sót khi tiếp xúc với kháng sinh Có 2 dạng đề kháng của vi khuẩn là đề kháng giả và đề kháng thật

Kháng sinh

Cơ thể Vi khuẩn

Đề kháng giả có thể do hệ thống miễn dịch của cơ thể bị suy giảm hoặc do vi khuẩn đang ở trạng thái nghỉ (không nhân lên, không chuyển hóa do thiếu oxy, pH thay đổi…) nên tránh được tác động của kháng sinh hoặc do vật cản, tuần hoàn ứ trệ, kháng sinh không thấm tới ổ viêm nên vi khuẩn tỏ ra đề kháng

Đề kháng thật là do vi khuẩn đề kháng tự nhiên với một loại kháng sinh nào đó hoặc trong quá trình sống vi khuẩn bị đột biến hoặc nhận được gen đề kháng thông qua biến nạp, tải nạp hoặc tiếp hợp Vì thế một gen kháng thuốc sẽ tăng nhanh trong quần thể thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên

Gen đề kháng có thể nằm trên nhiễm sắc thể, trên plasmid hay trên transposon Một plasmid có thể chứa từ một đến nhiều gen đề kháng, ví dụ plasmid R1 chứa các gen kháng ampicilliin, chloramphenicol, streptomycin, sulfamid Do đó nhiều gen kháng thuốc nằm trên plasmid nên rất thuận lợi cho sự chuyển đổi Nếu vi khuẩn có thể đề kháng cùng một lúc với nhiều hơn một loại kháng sinh thì vi khuẩn đã hình thành tính đa kháng và được gọi là siêu vi trùng kháng thuốc Còn nếu vi khuẩn đề kháng các loại thuốc giống nhau về cấu trúc thì gọi là sự đề kháng chéo (Bộ Y tế, 2014)

Phenoxypenicillin: penicillin V (uống)

Penicillin kháng penicillinase (chống tụ cầu): oxacillin, cloxacillin, dicloxacillin,, methicillin, nafecillin

Aminopenicillin: ampicillin, amoxcillin, bacampicillin, metampicillin

Carboxypenicillin: carbenicillin, ticarcillin

Ureidopenicillin (phổ tác dụng rộng): azlocillin, mezlocillin, piperacillin

Carbapenem: imipenem

Loại ức chế beta – lactamase: acid clavulanic, sulbactam

Phân nhóm cephalosporin:

Thế hệ thứ nhất: cephalothin, cefazolin, cephalexin, cefaclor, cefaloridin

Thế hệ thứ hai: cefamadol, cefuroxim, cefexitin, cefuroxime acetyl, cefmetazol, cefatetan

Thế hệ thứ ba: cefotaxim, cefoperazon, ceftriaxon, ceftizoxim, moxalactam, cefixim, latamoxef (Bộ Y tế, 2014)

10

2.3.2 Cơ chế tác dụng của nhóm kháng sinh nhóm beta-lactam

Thành tế bào là lớp vỏ cứng để bảo đảm hình dạng vi khuẩn và để chịu áp suất thẩm thấu ở bên trong nên đây là thành phần cần thiết cho sự tồn tại của vi khuẩn Thành

tế bào của hầu hết vi khuẩn đều cấu tạo bởi peptidoglycan (mucopeptid hay murein) Kháng sinh beta-lactam là chất diệt khuẩn, nó ức chế tổng hợp thành vi khuẩn do can thiệp vào sự thành lập peptidoglycan theo các bước sau:

+ Gắn vào receptor chuyên biệt (penicillin binding protein) trên màng bào tương + Ức chế transpeptidase là enzyme thành lập dây nối ngang của peptidoglycan + Hoạt hóa enzyme tự phân giải làm tổn thương thành tế bào vi khuẩn

(Trần Thị Thu Hằng, 2009)

2.3.3 Cơ chế đề kháng kháng sinh nhóm beta-lactam của vi khuẩn E coli sinh

ESBL

Vi khuẩn E coli sinh ESBL đề kháng với kháng sinh nhóm beta-lactam chủ yếu do

(1) enzyme khử hoạt tính thuốc: sự hiện diện của enzyme beta-lactamase phá hủy vòng lactam hoặc (2) bơm thuốc ra: thuốc được bơm ra ngoài với bơm được mã hóa

bởi gene MexAB-OprM

Cơ chế enzyme khử hoạt tính thuốc: vi khuẩn sản xuất enzyme có thể thay đổi

hoặc làm giảm tác dụng của kháng sinh, bằng cách này chúng phá hủy hoạt tính của

kháng sinh Cơ chế này được biết đến nhiều nhất và sớm nhất với penicillinase phá

hủy vòng beta-lactam, biến penicillin thành penicilloic acid, làm mất tác dụng của thuốc (Nguyễn Thanh Tùng, 2014)

Hình 2.2 Cơ chế đề kháng kháng sinh của vi khuẩn (Andersson, 2004)

Cơ chế bơm thuốc ra (efflux pumps): hệ thống bơm thoát dòng có tác dụng

chuyển kháng sinh ra ngoài, làm giảm nồng độ thuốc trong tế bào của vi khuẩn Trước đây, cơ chế này được biết đến như là một trong những cơ chế chính của vi khuẩn đề kháng với kháng sinh nhóm tetracycline (tetracycline, minocycline,

doxycycline) mã hóa bởi gene Tet (Tet-pump) Hiện nay, cơ chế này được đề cập

đến như là một cơ chế đề kháng nhiều nhóm kháng sinh (đa đề kháng) với các bơm

được mã hóa bởi các gene MefA/E (đề kháng nhóm macrolides),

AmrAB-OprA, MexXY-OprM và AcrD (đề kháng nhóm aminoglycosides), MexAB-OprM (đề

kháng nhóm beta-lactam), AcrAB-TolC và Mex (đề kháng nhóm flouroquinolones)

(Nguyễn Thanh Tùng, 2014)

2.4 Khái quát về men beta – lactam phổ rộng (Extended – spectrum beta – lactamase - ESBL)

2.4.1 Sơ lược về beta-lactamase phổ rộng

ESBL là men beta-lactam có khả năng phân hủy các cephalosporin phổ rộng bao gồm cefotaxime, ceftriaxone và ceftazidime bằng cách phá hủy liên kết oxyimino

Vì thế, ESBL tác động đến chuỗi oxyimino - beta lactam và góp phần đề kháng kháng sinh có vòng beta lactam

Beta-lactamase là loại enzyme được tiết ra bởi vi khuẩn, để phân hủy các liên kết amid của vòng beta-lactam, gây mở vòng beta-lactam và làm mất tác dụng của nhóm kháng sinh beta-lactam ( Nguyễn Thanh Bảo, 2009)

Vào năm 1965, lần đầu tiên các nhà khoa học phát hiện ra gen mã hóa men beta - lactamase truyền qua plasmid và định danh là TEM – 1 Sau đó, TEM – 1 đã lan truyền đến các chủng vi khuẩn Gram âm khác SHV – 1 có cùng 68% acid amin với TEM – 1 và thường được tìm thấy ở K Pneumoniae, chính nó gây ra hơn 20% sự

đề kháng đối với kháng sinh ampiciilin (Datta và Kontomichalou, 1965)

Đầu năm 1979 một nhóm mới của men beta – lactam phổ rộng được phát hiện Vào những năm tiếp sau đó, nhiều kháng sinh nhóm beta-lactam mới được phát triển để đặc chế kháng lại sự thủy phân bởi beta-lactamase Tuy nhiên, kháng sinh mới xuất hiện lại kéo theo nhóm vi khuẩn sinh men phân hủy kháng sinh tương ứng Điển hình, vào những năm 1980, một trong những kháng sinh mới ra đời là oxyimino – cephalosporin và được đưa vào sử dụng rộng rãi trong việc điều trị các trường hợp nhiễm khuẩn nặng do trực khuẩn Gram âm Năm 1983, SHV – 2 đã được phát hiện

ở Đức, sự hiện diện của men này gây ra sự đề kháng mạnh đặc biệt với kháng sinh nhóm oxyimino – cephalosporin Từ đó những men này được gọi là men beta-

lactamase phổ rộng (Paterson et al., 2003)

Trong những trường hợp điển hình, ESBL có nguồn gốc từ những gen TEM-1, TEM-2 hoặc SHV-1 bởi sự đột biến, từ đó làm thay đổi hình dạng amino acid xung quanh hoạt động bên ngoài của các beta – lamtamase này Một sự mở rộng tác dụng của kháng sinh beta-lactam dễ bị ảnh hưởng bởi tác dụng thủy phân của ESBL Số