coli có liên quan mật thiết với các enzyme β-lactamase phổ rộng ESBL, nhữnglactamase phổ rộng ESBL, nhữngchủng mang ESBL thường kháng với nhiều loại kháng sinh, đặc biệt là các nhóm peni
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG
HỌC VIỆN QUÂN Y
LÊ VĂN NAM
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG, CẬN LÂM SÀNG, TÍNH KHÁNG KHÁNG SINH, GEN KHÁNG THUỐC CỦA
STAPHYLOCOCCUS AUREUS, ESCHERICHIA COLI Ở BỆNH
NHÂN NHIỄM KHUẨN HUYẾT (10/2012 – 6/2014)
Chuyên ngành: Truyền nhiễm và các Bệnh nhiệt đới
Mã số: 62 72 01 53
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ Y HỌC
HÀ NỘI – NĂM 2017
Trang 2Công trình được hoàn thành tại: Học viện Quân y
Vào hồi …… giờ ….ngày tháng năm 2017
Có thể tìm hiểu luận án tại:
1 Thư viện Quốc gia
2 Thư viện Học viện Quân y
Trang 3ĐẶT VẤN ĐỀ Tính cấp thiết của đề tài
Nhiễm khuẩn huyết là bệnh nhiễm khuẩn cấp tính, do vi khuẩngây bệnh xâm nhập vào máu và sinh độc tố gây ra hội chứng nhiễmkhuẩn, nhiễm độc nặng có thể dẫn đến sốc và tử vong với tỷ lệ rấtcao, chiếm khoảng 15% số ca nhiễm khuẩn huyết, 30% nhiễm khuẩnhuyết nặng và 50% số ca sốc nhiễm khuẩn Các trường hợp nhiễmkhuẩn huyết thường có diễn tiến lâm sàng tăng nặng, không có khảnăng tự khỏi bệnh, vì vậy nếu không được chẩn đoán và điều trị kịp
thời sẽ dẫn đến biến chứng nặng, suy đa tạng và tử vong E coli và S aureus được ghi nhận là hai căn nguyên hàng đầu gây nhiễm khuẩn
huyết hiện nay và có mức độ đề kháng rất cao với nhiều loại kháng
sinh sử dụng trong điều trị Kháng kháng sinh ở E coli có liên quan
mật thiết với các enzyme β-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactamase phổ rộng (ESBL), nhữngchủng mang ESBL thường kháng với nhiều loại kháng sinh, đặc biệt
là các nhóm penicillin cephalosporin và aztreonam và có khả năng
kháng chéo với nhiều nhóm kháng sinh khác S aureus kháng
methicillin ở mức độ cao là hậu quả của sự thay thế PBP bằng PBP2a
do gen mecA mã hóa làm mất tác dụng của kháng sinh beta-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactam Ở
Việt Nam có ít nghiên cứu sâu về đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng,
tính kháng kháng sinh, gen kháng thuốc của E coli, S aureus và mối
liên quan giữa tỷ lệ mang gen kháng thuốc này với tình trạng khángkháng sinh và tiên lượng bệnh
Mục tiêu của đề tài
Mô tả đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng ở bệnh nhân nhiễm
khuẩn huyết do E coli và S aureus.
Xác định mức độ kháng kháng sinh và gen mã hóa β-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactamase
phổ rộng của E coli và gen kháng methicilin của S aureus.
Tìm hiểu mối liên quan giữa đặc điểm mang gen kháng thuốcvới tình trạng kháng kháng sinh và tiên lượng bệnh
Trang 4Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI
1 Nghiên cứu này là sự tổng hợp đầy đủ các chỉ số xét nghiệm
vi sinh, sinh hóa, huyết học, chẩn đoán hình ảnh, gen kháng thuốc vàtriệu chứng lâm sàng của các ca bệnh nhiễm khuẩn huyết do hai căn
nguyên điển hình là Staphylococcus aureus và Escherichia coli Số
liệu này cung cấp cho các nhà lâm sàng bức tranh tổng thể, giúp nângcao kiến thức chẩn đoán và điều trị bệnh nhiễm khuẩn huyết
2 Là nghiên cứu chuyên sâu đầu tiên về nhiễm khuẩn huyết do
S aureus và E coli tại miền Bắc Việt Nam về gen liên quan đến
kháng kháng sinh ở vi khuẩn cũng như các biến thể của chúng tạiViệt Nam Đã làm rõ cơ chế phân tử của kháng kháng sinh liên quanđến đặc điểm di truyền và kháng kiểu hình của vi khuẩn
3 Kỹ thuật PCR và giải trình tự các gen liên quan đến kháng
kháng sinh của hai căn nguyên E coli và S aureus cho thấy hết sức có
hiệu quả trong việc xác định nhanh, chính xác các chủng MRSA và sinhESBL, có thể áp dụng vào thực tế chẩn đoán và điều trị nhiễm khuẩnhuyết do hai căn nguyên này
4 Toàn bộ dữ liệu của nghiên cứu này là tài liệu tham khảo cho
các nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo về nhiễm khuẩn huyết do S aureus và E coli nói riêng và vi khuẩn gây nhiễm khuẩn huyết nói
chung
CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN
Luận án gồm 131 trang, với 4 chương, Đặt vấn đề: 02 trang,Chương 1 – Tổng quan: 36 trang, Chương 2 – Đối tượng và phươngpháp nghiên cứu: 20 trang, Chương 3 – Kết quả nghiên cứu: 42 trang,Chương 4 – Bàn luận: 30 trang, Kết luận và kiến nghị: 03 trang Luận
án có 36 bảng, 06 biểu đồ, 02 hình vẽ, 01 sơ đồ, 131 tài liệu thamkhảo trong đó có 21 tài liệu tiếng Việt và 110 tài liệu tiếng Anh
Trang 5Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái niệm chung về nhiễm khuẩn huyết
Nhiễm khuẩn huyết (NKH) được định nghĩa là sự hiệndiện của nhiễm khuẩn đi kèm với bằng chứng là những đáp ứngmang tính hệ thống được gọi là hội chứng đáp ứng viêm hệthống Nhiễm khuẩn huyết nặng (NKHN) được định nghĩa là sự hiệndiện của nhiễm khuẩn huyết và rối loạn chức năng nội tạng ở nhiều
cơ quan Rối loạn chức năng nội tạng có thể bao gồm tổn thươngphổi cấp tính; bất thường về đông máu, giảm tiểu cầu, thay đổi trạngthái tâm thần, suy thận, suy gan, suy tim hoặc giảm tưới máu do tăngaxit lactic Sốc nhiễm khuẩn (SNK) được định nghĩa là sự hiện diệncủa NKH và hạ huyết áp, ví dụ như huyết áp tâm thu dưới 90 mmHg,
có nghĩa là áp lực động mạch nhỏ hơn 65 mmHg, hoặc giảm 40mmHg ở huyết áp tâm thu so với chuẩn không đáp ứng với một dịchtinh thể từ 20 đến 40 ml/kg
1.2 Nhiễm khuẩn huyết do S aureus và tình trạng kháng kháng
sinh, gen liên quan, chẩn đoán và điều trị
Staphylococcus aureus là một trong những tác nhân chính gây
NKH trong cộng đồng và bệnh viện ở hầu hết các nhóm tuổi khácnhau với tỷ lệ tử vong cao từ 7% đến 39% Các yếu tố liên quan vớitiên lượng xấu bao gồm các chủng MRSA, các ổ nhiễm khuẩn thứphát (nhiễm trùng sâu), huyết khối và các biểu hiện hệ thống thầnkinh trung ương
Ổ nhiễm khuẩn tiên phát trong NKH do tụ cầu vàng thôngthường xuất hiện trên da hay nhiễm khuẩn từ các mô mềm như vếtthương hay mụn nhọt Từ ổ nhiễm trùng này, các vi khuẩn sẽ khuếchtán lên bề mặt và có thể xâm nhập vào máu Nhiễm khuẩn huyết do
tụ cầu được phân loại thành hai nhóm, nhóm có biến chứng và nhómkhông có biến chứng
Trang 6S aureus đã kháng với nhiều nhóm kháng sinh đang sử dụng
trong điều trị như β-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactam, vancomycin, fluoroquinolone,carbapenem, đặc biệt là kháng methicillin (MRSA) vì những chủng
đã kháng methicillin đều kháng với với nhiều loại kháng sinh quan
trọng Vì vậy sàng lọc đề kháng methicillin của S aureus thường
mang lại giá trị chẩn đoán kháng kháng sinh rất cao
Gen liên quan đến kháng methicillin đã được xác định có liênquan đến việc tạo ra protein gắn thay thế penicillin (PPB2a) do gen
mecA mã hóa Ngoài ra cơ chế kháng methicillin của S aureus còn
liên quan đến enzyme tổng hợp peptidoglycan do gen femA và femB
mã hóa
Chẩn đoán NKH bằng phương pháp cấy máu được coi là tiêuchuẩn vàng để khẳng định, tuy nhiên tỷ lệ phát hiện được căn nguyênchỉ chiếm khoảng 4-lactamase phổ rộng (ESBL), những12% tổng số ca Vì vậy áp dụng kỹ thuật PCRtrong chẩn đoán NKH có thể gia tăng khả năng phát hiện tác nhân lênnhiều lần, đồng thời giảm thời gian chẩn đoán và kinh phí Ngoài racòn có thể kết hợp kỹ thuật PCR đa mồi để phát hiện trực tiếp các
gen liên quan đến kháng kháng sinh của S aureus, kết quả xét
nghiệm này có giá trị tiên lượng rất cao
Điều trị NKH do S aureus thường sử dụng phác đồ cơ bản gồm
các kháng sinh penicillin bán tổng hợp hoặc các kháng sinh nhómcephalosporin và glycopeptides Ngoài ra có thể sử dụng phác đồ kếthợp các kháng sinh giữa nhóm aminoglycoside và β-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactam hayrifampicin và các kháng sinh nhóm flouroquinolone
1.3 Nhiễm khuẩn huyết do E coli và tình trạng kháng kháng
sinh, gen liên quan, chẩn đoán và điều trị
E coli là vi khuẩn Gram (-lactamase phổ rộng (ESBL), những) hàng đầu gây NKH ở người, chiếm
khoảng 30% số ca mắc bệnh Vi khuẩn này là nguyên nhân hàng đầu
Trang 7gây NKH ở cộng đồng và bệnh viện không chỉ ở Việt Nam mà còn trêntoàn thế giới và gây ra tỷ lệ tử vong rất cao do SNK hoặc suy đa tạng
Đặc điểm NKH do E coli bắt nguồn từ các ổ nhiễm khuẩn tiên
phát (đường vào) bao gồm đường tiết niệu, đường tiêu hóa, hô hấp… Triệu chứng khởi đầu của ổ nhiễm khuẩn là dấu hiệu viêm tắc tĩnhmạch, liên quan trực tiếp đến các ổ nhiễm trùng mà thăm khám có thểphát hiện được, trừ trường hợp ổ nhiễm trùng nằm sâu trong nội tạng,khó phát hiện thấy Khi vi khuẩn xâm nhập vào máu thường gây ra một
số triệu chứng lâm sàng như sốt cao, rét run hoặc hạ nhiệt độ (trongtrường hợp NKHN) Một số triệu chứng khác được ghi nhận như mạchnhanh nhỏ, loạn nhịp, hạ huyết áp, mê sảng, hôn mê, thở nhanh và có thểsuy hô hấp… Tiến triển của bệnh có thể dẫn tới sốc nhiễm khuẩn (mạchkhó bắt, hạ huyết áp, chân tay lạnh, da tím tái, tiểu ít) hoặc gây tổnthương nội tạng (áp xe phổi, áp xe gan, viêm cơ tim, viêm màng não mủ,viêm thận cấp, chảy máu dạ dày…)
E coli đã kháng với nhiều nhóm kháng sinh quan trọng, trong đó
gồm các kháng sinh nhóm β-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactam, carbapenem, cephalosporin,flouroquinolone, aminoglycoside, tigecycline…với nhiều cơ chế đềkháng khác nhau
Cơ chế kháng kháng sinh của E coli do sản sinh các β-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactamase
phổ rộng liên quan đến kháng penicillin thế hệ thứ nhất, thứ hai, cáccephalosporin thế hệ thứ 3 và aztreonam đã gia tăng nhanh chóng vàtrở thành mối lo ngại trong điều trị nhiễm khuẩn Gen mã hóa ESBLnằm trên plasmid, dạng di truyền ngoài nhiễm sắc thể, nên có thể lantruyền ngang Các loài vi khuẩn có thể truyền cho nhau gen sinhESBL một cách nhanh chóng Ba loại chính của ESBL là TEM, SHV
và CTX-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữngM được xem là phổ biến và có tầm ảnh hưởng rộng lớn nhất,các enzyme ESBL này không ngừng biến đổi và ngày càng tăng vềmặt số lượng và phức tạp hơn về đặc tính
Trang 8Giống như S aureus, trong chẩn đoán NKH do E coli, sử dụng
phương pháp cấy máu truyền thống là tiêu chuẩn vàng để khẳng định.Tuy nhiên do tỷ lệ phát hiện được rất thấp, vì vậy áp dụng kỹ thuậtsinh học phân tử trong đó có PCR để xác định nhanh, chính xác cănnguyên gây NKH đang là giải pháp hiệu quả nhằm nâng cao hiệu quảchẩn đoán, giảm thời gian và giảm chi phí Hơn nữa, việc phát hiệnnhanh các gen mã hóa ESBL giúp cho việc tiên lượng, đánh giá và sửdụng phác đồ kháng sinh hiệu quả hơn
Điều trị NKH do E coli có thể sử dụng phác đồ phối hợp các nhóm
kháng sinh khác nhau, trong đó thường kết hợp các kháng sinh colistinvới một carbapenem, tigecycline, fosfomycin hoặc với mộtaminoglycoside Ngoài ra có thể phối hợp kháng sinh nhóm β-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactam,cephalosporin và aztreonam với các chất ức chế β-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữnglactamase nhưclavulanate, sulbactam tazobactam và avibactam có thể gia tăng đáng kểhiệu quả điều trị
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu: 99 bệnh nhân được chẩn đoán NKH,
trong đó có 43 bệnh nhân bị NKH do S aureus và 56 ca NKH do E coli, nằm điều trị tại Bệnh viện Quân Y 103 và Bệnh viện Bệnh nhiệt
đới Trung ương từ 10/2012 đến 6/2014
2.2 Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân: Bệnh nhân được chẩn đoán
NKH và phân chia mức độ bệnh theo tiêu chuẩn đã đề cập ở SCCM/ESICM/ACCP/ATS/SIS (2001)
2.3 Tiêu chuẩn loại trừ:
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Bệnh nhân NKH có kết quả cấy máu (+) với nhiều loại cănnguyên khác nhau
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Bệnh nhân dưới 16 tuổi
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Bệnh nhân có kết quả cấy máu và cấy dịch ổ nhiễm khuẩn khác nhau
Trang 92.4 Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Thiết kế nghiên cứu: tiến cứu, ca bệnh chứng
2.4.2 Cách chọn mẫu: chọn tất cả các bệnh nhân đủ tiêu chuẩn 2.4.3 Nội dung nghiên cứu và các bước tiến hành
+ Thu thập thông tin: thu thập toàn bộ thông tin về đặc điểm
lâm sàng, cận lâm sàng và tình trạng kháng kháng sinh
+ Đặc điểm chung của bệnh nhân: tuổi, giới, các bệnh lý nền + Đặc điểm lâm sàng:
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Sốt: khởi phát sốt, tính chất sốt, mức độ sốt
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Ý thức: tỉnh táo, li bì, kích thích, hôn mê
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Biểu hiện trên da, niêm mạc: xuất huyết, ban, loét, áp xe, datái, xung huyết
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Tuần hoàn: hạ huyết áp, loạn nhịp tim
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Hô hấp: khó thở, rale phổi, suy hô hấp
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Tiêu hóa: đau bụng, chướng bụng, nôn, tiêu chảy, vàng da, gan
to, lách to
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Tiết niệu: đái buốt, đái rắt, thiểu niệu, vô niệu, nước tiểu đục, đỏ-lactamase phổ rộng (ESBL), những Ổ nhiễm khuẩn tiên phát: các ổ nhiễm khuẩn khu trú tại các cơquan trước khi có các biểu hiện nhiễm khuẩn huyết
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Ổ nhiễm khuẩn thứ phát: các ổ nhiễm khuẩn xuất hiện sau khibệnh nhân có các biểu hiện của nhiễm khuẩn huyết
-lactamase phổ rộng (ESBL), những Biến đổi về hình ảnh (kết quả XQ, siêu âm ổ bụng, siêu âm tim
và kích thước gan, tụy, lách, sùi van tin, ổ áp xe…)
Trang 10+ Thu thập và bảo quản chủng vi khuẩn: các chủng vi khuẩn
được phân lập trên bệnh nhân từ hai Bệnh viện sau khi định danhđược lưu giữ trong môi trường canh thang BHI có 20% glycerol ởđiều kiện – 80 oC
+ Kỹ thuật làm kháng sinh đồ: thực hiện trên hệ thống máy
VITEK®2 Compact tại Khoa Xét nghiệm, Bệnh viện Bệnh Nhiệt đớiTrung ương
+ Kỹ thuật tách chiết ADN và PCR: thực hiện tại Khoa Xét
nghiệm, Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương sử dụng kit thươngmại của hãng Qiagen để tách ADN tổng số theo qui trình của nhà sảnxuất PCR phát hiện gen kháng thuốc sử dụng các cặp mồi của trungtâm nghiên cứu lâm sàng đại học Oxford (phát hiện gen TEM, SHV,
CTX-lactamase phổ rộng (ESBL), nhữngM và PER mã hóa ESBL của E coli), với Kobayashi và cộng
sự ( phát hiện gen mecA, femA, femB của S aureus).
+ Kỹ thuật giải trình tự gen: thực hiện Khoa Xét nghiệm, Bệnh
viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương sử dụng bộ kit BigDye®Terminator v3.1 sequencing Kit (ABI, Mỹ) trên hệ thống máy 3130sequencer (ABI, Mỹ), thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất
2.5 Nhập, quản lý và xử lý số liệu: Số liệu thu thập được nhập,
quản lý bằng phần mềm Excel 10 và xử lý bằng phần mềm chuyêndụng STATA 10.0., nhập và quản lý tài liệu tham khảo bằng EndnoteX4
2.6 Đạo đức trong nghiên cứu: số liệu của Đề tài này là một phần
dữ liệu nghiên cứu của đề tài cấp nhà nước mang mã sốKC.10.18/11-lactamase phổ rộng (ESBL), những15, nghiệm thu vào tháng 12/2015 Bộ số liệu này đãđược Chủ nhiệm Đề tài và cơ quan chủ trì Đề tài đồng ý cho sử dụng,
đề cương nghiên cứu đã được hội đồng đạo đức của Học viên Quân
Y xét duyệt và thông qua
Trang 11Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1 Đặc điểm chung của nhiễm khuẩn huyết do S aureus và E coli
Biểu đồ 3.1: Phân bố bệnh nhân theo giới
Bảng 3.1: Phân bố bệnh nhân theo nhóm tuổi
37(66,1%)
19(33,9%)
40(90%)
3(10%)
Trang 12Bảng 3.2 Một số đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân nhiễm khuẩn
huyết do E coli và S aureus
Lâm sàng NKH do E coli NKH do S aureus
Ổ nhiễm khuẩn tiên phát
Từ da, cơ, xương,
khớp
Triệu chứng tiêu hóa
Trang 13Ổ nhiễm khuẩn tiên phát của NKH do E coli chủ yếu từ tiêu hóa và
S aureus từ da, cơ khớp Tình trạng thân nhiệt chủ yếu là sốt cao Hô
hấp thấy ho, khó thở, ran nổ và suy hô hấp Triệu chứng tiêu hóa chủyếu là buồn nôn, đau bụng, trướng bụng và triệu chứng thần kinh ghinhận một số trường hợp có đau đầu và rối loạn ý thức
Bảng 3.3 Mức độ bệnh của bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết và kết
những ca NKH nặng là 50% (NKH do E coli) và 10,5% (NKH do S aureus) Các trường hợp NKH nặng thì tỷ lệ tử vong ở cả hai căn
Tử vong (n=15)
Khỏi (n=34)
Tử vong (n=9)
Glucose tăng 13 (31,7) 4 (26,7) 7 (20,6) 5 (55,6)