Nghiên cứu đặc điểm kiểu gen liên quan kháng carbapenem ở các chủng Enterobacteriaceae phân lập được bằng kỹ thuật giải trình tự toàn bộ hệ gen (2015 2019)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÕNG

HỌC VIỆN QUÂN Y
************

HÀ THỊ THU VÂN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KIỂU GEN LIÊN QUAN KHÁNG
CARBAPENEM Ở CÁC CHỦNG ENTEROBACTERIACEAE PHÂN
LẬP ĐƢỢC BẰNG KỸ THUẬT GIẢI TRÌNH TỰ TỒN BỘ HỆ
GEN (2015 - 2019)

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

HÀ NỘI - 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÕNG

HỌC VIỆN QUÂN Y
************

HÀ THỊ THU VÂN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KIỂU GEN LIÊN QUAN KHÁNG
CARBAPENEM Ở CÁC CHỦNG ENTEROBACTERIACEAE PHÂN
LẬP ĐƢỢC BẰNG KỸ THUẬT GIẢI TRÌNH TỰ TỒN BỘ HỆ

GEN (2015 - 2019)
Ngành: KHOA HỌC Y SINH
Mã số: 9720101
LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC
Cán bộ hƣớng dẫn: 1. GS.TS. Keigo Shibayama
2. PGS.TS. Nguyễn Thái Sơn

HÀ NỘI - 2023


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là kết quả
làm việc của tập thể nhóm nghiên cứu, cán bộ, nhân viên Bộ môn - Khoa Vi sinh,
Bệnh viện Quân y 103, trong đó tơi là thành viên chính và đƣợc Bộ môn - Khoa
cho phép sử dụng số liệu này bảo vệ luận án tiến sỹ. Các kết quả trình bày trong
luận án là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác. Nếu
có điều gì sai, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.
Nghiên cứu sinh

Hà Thị Thu Vân


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tơi muốn bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất đến
PGS. TS. Nguyễn Thái Sơn, Chủ nhiệm Bộ môn - Khoa Vi sinh, Học viện Quân Y,
thầy đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong q trình
học tập, nghiên cứu và hồn thành luận án.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới GS. Keigo Shibayama, Viện Truyền
nhiễm quốc gia Nhật Bản đã tận tình hƣớng dẫn tơi tiếp cận kiến thức khoa học
mới và cho phép sử dụng các dữ liệu giải trình tự gen, giúp tơi hồn thành luận án.

Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Lê Thu Hồng, Phó chủ
nhiệm Bộ mơn - Khoa Vi sinh, Bệnh viện Quân y 103, cô đã tận tụy, hết lòng dạy
bảo, truyền đạt những kiến thức quý báu cho tơi.
Tơi xin cảm ơn cố PGS. TS Kiều Chí Thành , thầy đã có nhiều ý kiến
q báu giúp tơi trong q trình thực hiện đề tài luận án.
Tơi xin chân thành cảm ơn TS. Masato Suzuki cùng các đồng nghiệp tại
Trung tâm Nghiên cứu kháng thuốc, Viện Truyền nhiễm Quốc gia Nhật Bản đã
hợp tác giải trình tự toàn bộ hệ gen vi khuẩn và hỗ trợ phân tích kết quả giúp tơi
hồn thành luận án.
Tơi xin chân thành cảm ơn TS. Trần Huy Hoàng, TS. Trần Diệu Linh, Viện
Vệ sinh dịch tễ Trung Ƣơng đã cho tôi những đóng góp q báu trong q trình
hồn thiện quyển luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Nghiêm Ngọc Minh, PGS.TS Võ Thị
Bích Thủy, và tập thể các cán bộ nhân viên Phòng Hệ gen học vi sinh, Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam hỗ trợ tơi thực hiện kỹ thuật và đóng góp
cho tơi hồn thành số liệu cho luận án và giúp tôi chỉnh sửa quyển luận án.


Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Học viện Quân y, Phòng sau đại
học, Hệ sau đại học - Học viện Quân y, Ban giám đốc Bệnh viện Quân y 103, tập
thể Bộ môn khoa Vi sinh - Bệnh viện quân y 103 đã tạo điều kiện, giúp đỡ để tơi
đƣợc học tập và nghiên cứu, hồn thành nhiệm vụ đƣợc giao.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong Hội đồng chấm luận án đã cho
tôi những đóng góp q báu để hồn chỉnh luận án này.
Cuối cùng tôi luôn khắc ghi công ơn sinh thành, dƣỡng dục và tình yêu
thƣơng của cha mẹ hai bên gia đình đã dành cho tơi, sự ủng hộ, động viên, thƣơng
u, khích lệ của ngƣời thân ln ở bên tôi, là chỗ dựa vững chắc để tôi yên tâm
học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tác giả luận án

Hà Thị Thu Vân


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN MỤC
LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH
MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................1
NHỮNG ĐĨNG GĨP MỚI CỦA LUẬN ÁN...................................................3
Chƣơng I: TỔNG QUAN...................................................................................4
1.1. Đặc điểm họ Enterobacteriaceae................................................................4
1.1.1. Phân loại vi khuẩn đƣờng ruột...................................................................5
1.1.2. Đặc điểm sinh học của Enterobacteriaceae..................................................7
1.1.3. Khả năng gây bệnh của Enterobacteriaceae................................................8
1.1.4. Di truyền kháng kháng sinh của các Enterobacteriaceae..............................9
1.1.5. Một số Enterobacteriaceae gây nhiễm khuẩn bệnh viện hay gặp................11
1.2. Sự kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn..................................................19
1.2.1. Diễn biến của sự kháng thuốc...................................................................19
1.2.2. Phân loại kháng thuốc..............................................................................19
1.2.3. Cơ chế kháng carbapenems của Enterobacteriaceae..................................20
1.3. Các kỹ thuật thử nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh và phát hiện vi khuẩn
sinh carbapenemase...........................................................................................27
1.3.1. Các kỹ thuật thử nghiệm tính nhạy cảm kháng sinh của vi khuẩn...............27
1.3.2. Kỹ thuật phát hiện Enterobacteriaceae sinh carbapenemase.......................28
1.4. Tình hình kháng kháng sinh nhóm carbapenems và khả năng sinh
carbapenemase của các chủng vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriaceae trên thế
giới và tại Việt Nam..........................................................................................35

1.4.1. Tình hình kháng kháng sinh nhóm carbapenem và khả năng sinh
carbapenemase của các chủng vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriaceae trên thế
giới……….......................................................................................................36
1.4.2. Tình hình kháng carbapenem và khả năng sinh carbapenemase

của

Enterobacteriaceae tại Việt Nam.......................................................................39
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................41
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.............................................................................41
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.............................................................41
2.3. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu..................................................................41
2.3.1. Thiết bị và dụng cụ..................................................................................41
2.3.2. Vật liệu nghiên cứu..................................................................................42
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.........................................................................43
2.4.1. Thiết kế nghiên cứu.................................................................................43
2.4.2. Các kỹ thuật nghiên cứu...........................................................................43
2.4.3. Xử lý thống kê........................................................................................65
2.4.4. Nhóm phƣơng pháp tin sinh học sử dụng cho giải trình tự gen tồn bộ......65
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.............................................................70
3.1. Mức độ kháng kháng sinh của các Enterobateriaceae và đặc điểm phân bố
của các Enterobateriaceae sinh carbapenemase...................................................70
3.1.1. Đặc điểm phân bố của Enterobacteriaceae................................................70
3.1.2. Mức độ kháng kháng sinh của E. coli.......................................................71
3.1.3. Mức độ kháng kháng sinh của K. pneumoniae..........................................74
3.1.4. Sự phân bố của các Enterobacteriaceae sinh carbapenemase......................77
3.2. Đặc điểm kiểu gen liên quan kháng carbapenem của các chủng
Enterobacteriaceae MDR đƣợc giải trình tự.......................................................79

3.2.1. Tỷ lệ, sự phân bố gen mã hóa carbapenemase phân lập đƣợc....................79
3.2.2. Đặc điểm kết hợp gen kháng kháng sinh có trong các chủng đa kháng 82


3.2.3. Mức độ kháng carbapenem của Enterobacteriaceae mang gen mã hóa
carbapenemase..................................................................................................88
3.2.4. Đặc điểm liên hệ về kiểu gen kháng và kiểu trình tự các vi khuẩn..............89
3.2.5. Kết quả phân tích plasmid trong các chủng Enterobacteriaceae
mang gen kháng mã hóa kháng carbapenem.......................................................93
Chƣơng 4: BÀN LUẬN.................................................................................106
4.1. Đặc điểm kháng kháng sinh của các Enterobacteriaceae và sự phân bố của
các Enterobacteriaceae sinh carbapenemase.....................................................106
4.1.1. Mức độ kháng kháng sinh của các Enterobacteriaceae.............................106
4.1.2. Tỷ

lệ, sự phân bố của các Enterobacteriaceae sinh carbapenemase.....113

4.2. Đặc điểm gen liên quan kháng carbapenem của các chủng đa kháng đƣợc
giải trình tự.....................................................................................................117
4.2.1. Đặc điểm kiểu gen mã hóa carbapenemase.............................................117
4.2.2. Đặc điểm kết hợp với các gen kháng kháng sinh khác và mức độ kháng
kháng sinh của Enterobateriacae mang gen mã hóa carbapenemase..................126
4.2.3. Đặc điểm liên hệ về kiểu gen kháng carbapenem và loại trình tự của vi
khuẩn………..................................................................................................129
4.2.4. Đặc điểm một số loại plasmid mang gen kháng kháng sinh.....................131
KẾT LUẬN....................................................................................................136
KIẾN NGHỊ...................................................................................................138
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ CĨ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN.............................................................................................139
TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ

LỤC


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
STT
1
2
3
4

Phần viết tắt
BHI

Phần viết đầy đủ
Brain Heart Infusion

CAMB

Cation Adjusted Muller Hinton Broth

CDC
CPE

Centers for Disease Control and Prevention (Trung
tâm kiểm sốt và phịng ngừa dịch bệnh)
Carbapenemase Producing Enterobacteriaceae (Các
Enterobacteriaceae sản sinh carbapenemase)

5

CPS

Capsular polysaccharide synthesis

6

CFU

Colony Forming Units (đơn vị hình thành khuẩn lạc)

7

CRE

Carbapenem Resistant Enterobacteriaceae
(Vi khuẩn đƣờng ruột kháng carbapenem)

8

CS

Cộng sự

9

DNA

Deoxyribonucleic acid

10

ESBL

Extended-spectrum beta lactamase

11

ICU

Intensive Care Unit ( Đơn vị hồi sức cấp cứu)

12

IDSA

Infectious Diseases Society of America (Hiệp hội các
bệnh truyền nhiễm Hoa Kỳ)

13

IMP

Imipenemase

14

IR

Inverted repeat

15

IS

Insertion sequence (Trình tự xen đoạn)

16

KPC

Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase

17

KPN

Klebsiella pneumoniae

18

MBL

Metallo-β-lactamase

19

mCIM

Modified Carbapenem Inactivation Methods

STT

Phần viết tắt

Phần viết đầy đủ
Minimum Inhibitory Concentration (Nồng độ ức chế

20

MIC

21

MDR

Multidrug-resistant (kháng đa thuốc)

22

MLST

Multilocus sequence typing

23

NCBI

24

NDM

25

NGS

26

ONT

27

PCR

28

PDR

tối thiểu)

National

Center

for Biotechnology

Information

Trung tâm thông tin Công nghệ Sinh học quốc gia)
New Dehli Metallo-β-lactamase

Next-generation Sequencing
(Giải trình tự thế hệ mới)
Oxford Nanopore Technologies
Polymerase

Chain

Reaction

(Phản

ứng

chuỗi

polymerase)
Pandrug-resistant (Kháng tồn bộ thuốc)
Study

for Monitoring

Antimicrobial

Resistance

29

SMART

Trends (Nghiên cứu theo dõi xu hƣớng kháng kháng sinh)

30

ST

Sequence Type (Loại trình tự)

31

TBE

Tris-Boric acid-EDTA

32

TEs

Transposable elements

33

Tn

Transposon

34

VIM

Verona Integron-encoded Metallo-β-lactamase

35

VKĐR

Vi khuẩn đƣờng ruột

36

WGS

37

WHO

World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế giới)

38

XDR

Extensively Drug - Resistant (Kháng mở rộng)

Whole Genome Sequencing (Giải trình tự tồn bộ hệ
gen)


DANH MỤC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

1.1.

Phân loại bộ Enterobacterales với một số loài chủ yếu...............................6

1.2.

Phân lớp Carbapenemase.........................................................................26

1.3.

Phiên giải giới hạn nhạy cảm với carbapenem của Enterobacteriaceae......29

2.1.

Điểm phred và độ chính xác của trình tự...................................................66

3.1.

Tỷ lệ các Enterobacteriaceae phân lập đƣợc tại BVQY 103 trong 5 năm
.................................................................................................... 70

3.2. Tỷ lệ kháng kháng sinh của E. coli theo năm...............................................71
3.3.

Tỷ lệ kháng kháng sinh của K. pneumoniae..............................................74

3.4.

Phân bố vi khuẩn Enterobacteriaceae sinh carbapenemase.......................77

3.5.

Phân bố kiểu gen mã hóa carbapenemase theo vi khuẩn............................80

3.6.

Liên quan kiểu gen kháng carbapenem và mức độ kết hợp và biểu hiện kiểu
hình kháng với một số gen kháng kháng sinh khác ở K. pneumoniae . 88

3.7.

Bảng số lƣợng plasmid có trong các chủng thuộc họ Enterobacteriaceae
đa kháng theo các kiểu gen mã hóa carbapenemase...................................94


DANH MỤC HÌNH
Hình

Tên hình

Trang

2.1.

Hình ảnh kết quả xét nghiệm MIC Etest của Enterobacteriaceae..............48

2.2.

Hình ảnh kết quả xét nghiệm MIC colistin của Enterobacteriaceae...........50

2.3.

Sơ đồ các bƣớc thử ức chế Carbapenem cải tiến.......................................52

2.4.

Kết quả kỹ thuật ức chế carbapenem cải tiến với các chủng chứng............53

2.5.

Mơ hình cấu trúc DNA gắn adapter.........................................................56

2.6.

Các bƣớc chuẩn bị thƣ viện cho WGS theo phƣơng pháp Illumina..........63

2.7.

Minh họa nguyên lý Paired-end Sequencing Illumina...............................64

2.8.

Hình ảnh kết quả phân tích Resfinder.......................................................67

2.9

Sơ đồ các bƣớc xây dựng mối liên quan dịch tễ ST sử dụng công
cụ Phyloviz.............................................................................................68

2.10. Sơ đồ nghiên cứu.....................................................................................69
3.1:

Mức độ, xu hƣớng kháng kháng sinh của E. coli......................................72

3.2:

Tỷ lệ E. coli đa kháng theo thời gian........................................................73

3.3:

Diễn biến kiểu đa kháng kháng sinh của E.coli theo thời gian...................73

3.4.

Xu hƣớng và mức độ kháng kháng sinh của K. pneumoniae.....................75

3.5:

Mức độ đa kháng kháng sinh của K. pneumoniae.....................................76

3.6.

Diễn biến kiểu đa kháng kháng sinh của K. pneumoniae...........................76

3.7.

Phân bố vi khuẩn sinh carbapenemase theo khoa phòng............................78

3.8.

Phân bố vi khuẩn sinh carbapenemase theo bệnh phẩm.............................78

3.9.

Tỷ lệ các nhóm gen mã hóa kháng carbapenem phân lập đƣợc.................79

3.10: Phân bố gen mã hóa carbapenemase theo năm của Enterobacteriaceae......80
3.11. Phân bố gen mã hóa carbapenemase theo năm của K. pneumoniae............81
3.12. Phân bố gen mã hóa carbapenemase theo năm của E. coli.........................82
3.13. Các loại gen mã hóa kháng kháng sinh có trong các chủng
Enterobacteriaceae đƣợc giải trình tự......................................................83


Hình

Tên hình

Trang

3.14. Kiểu kết hợp gen liên quan gen mã hóa kháng carbapenem ở các chủng
Enterobacteriaceae đƣợc giải trình tự......................................................86
3.15. Mức độ kết hợp gen mã hóa kháng kháng sinh ở Enterobacteriaceae 87
3.16. Kết quả giá trị MIC kháng sinh carbapenem tƣơng ứng với các kiểu gen
kháng của K. pneumoniae.......................................................................89
3.17. Cây phát sinh chủng loại của các chủng K. pneumoniae mang gen mã hóa
carbapenemase phân lập đƣợc.................................................................90

3.18. Mối liên hệ về kiểu trình tự của các K. pneumoniae mang gen mã hóa
carbapenemase tại Việt Nam và trên thế giới............................................91
3.19. Cây phát sinh chủng loại của các chủng E. coli mang gen mã hóa
carbapenemase phân lập đƣợc.................................................................92
3.20. Các loại plasmid mang gen mã hóa kháng kháng sinh có trong các chủng
thuộc họ Enterobacteriaceae đƣợc giải trình tự........................................93
3.21. Số lƣợng và loại plasmid có trong các chủng mang gen blaNDM Plasmid
chủ yếu trong các chủng Enterobacteriaceae mang gen blaNDM là
IncFII(K) và IncFIB(K)...........................................................................95
3.22. Số lƣợng và loại plasmid có trong các chủng mang gen blaKPC – 2.........95
3.23. Số lƣợng và loại plasmid có trong các chủng mang gen blaOXA -48 . 96
3.24. Đặc điểm Enterobacteriaceae mang gen mã hóa carbapenemase đƣợc
giải trình tự.............................................................................................98
3.25. Plasmid mang blaNDM-1 và cấu trúc xung quanh blaNDM-1 trong một số
Enterobacteriaceae.................................................................................99
3.26. So sánh trình tự plasmid từ Việt Nam và các quốc gia khác.....................100
3.27. So sánh trình tự plasmid mang blaNDM-1 và cấu trúc chi tiết xung quanh
blaNDM-1 từ Việt Nam và các quốc gia khác........................................102


3.28. So sánh trình tự plasmid mang blaNDM-1 và cấu trúc chi tiết xung quanh
blaNDM-1 từ Việt Nam và các quốc gia khác.........................................103
3.29. So sánh trình tự plasmid mang gen mcr-9 và cấu trúc di truyền xung quanh
gen mcr-9 trong các chủng E. hormaechei..............................................104
3.30. So sánh trình tự plasmid mang gen tmexCD1-toprJ1 và cấu trúc di truyền
xung quanh gen tmexCD1-toprJ1...........................................................105


1
ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong vài thập niên trở lại đây, bệnh nhiễm khuẩn có chiều hƣớng gia tăng
và tiến triển theo chiều hƣớng xấu, điển hình là các trƣờng hợp nhiễm khuẩn do vi
khuẩn Gram âm. Trong số các căn nguyên gây nhiễm khuẩn do vi khuẩn Gram âm
thì các vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriaceae là những loài vi khuẩn đƣợc các
nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đề cập đến nhiều nhất bởi khả năng gây ra nhiều
bệnh nhiễm trùng nghiêm trọng và mức độ lây lan nhanh kháng kháng sinh nhƣ
nhiễm khuẩn huyết, viêm phổi, nhiễm trùng đƣờng tiết niệu, nhiễm trùng bệnh
viện, nhiễm trùng ở những bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch, có nguy cơ gây tử
vong cao cho bệnh nhân [1], [2].
Tháng 2 năm 2017, Tổ chức Y tế Thế giới đã công bố danh sách các vi
khuẩn cần ƣu tiên phát triển các loại kháng sinh mới do tình trạng kháng thuốc
đáng báo động. Trong danh sách này, các chủng vi khuẩn thuộc họ
Enterobacteriaceae kháng cephalosporin thế hệ 3 hoặc kháng carbapenem đƣợc
xếp vào ƣu tiên hàng đầu bởi chúng kháng lại với hầu hết các kháng sinh hiện có
[3]. Năm 2016, Trung tâm kiểm sốt và phòng ngừa dịch bệnh (CDC) đã thành lập
mạng lƣới giám sát vi khuẩn kháng kháng sinh trong đó có Enterobacteriaceae
kháng carbapenem tại Hoa Kì và đến năm 2021 mạng lƣới này đã đƣợc mở rộng
ra trên toàn thế giới vì mức độ và khả năng lan truyền tính kháng thuốc cao của các
vi khuẩn này. Năm 2022, Hiệp hội các bệnh truyền nhiễm Hoa Kỳ (IDSA) đã đƣa
ra hƣớng dẫn về điều trị các chủng kháng carbapenem theo cơ chế kháng, theo đó
phác đồ đƣợc chuyên biệt với từng loại carbapenemase cụ thể [4]. Hiện nay có
nhiều phƣơng pháp để chẩn đoán, phát hiện các Enterobacteriaceae sinh
carbapenemase nhƣ các phƣơng pháp dựa trên khả năng ly giải kháng sinh nhóm
carbapenems của carbapenemase
Hodge test, Carba NP, mCIM), phƣơng pháp PCR phát hiện các gen mã hóa
carbapenemase, phƣơng pháp giải trình tự bộ gen vi khuẩn.


Ngày nay, việc sử dụng giải trình tự tồn bộ hệ gen của vi khuẩn trong chẩn
đoán các vi khuẩn sinh carbapenemase ngày càng phổ biến. Phƣơng pháp này có

rất nhiều ƣu điểm nhƣ: cung cấp toàn diện về cơ chế kháng thuốc của vi khuẩn,
phát hiện các gen kháng carbapenem, phát hiện các gen liên quan đến kháng các
kháng sinh khác và các gen mới xuất hiện, phát hiện đƣợc vị trí của gen kháng
carbapenem nằm trên nhiễm sắc thể hay plasmid, xây dựng đƣợc cây phát sinh
chủng loại của vi khuẩn…. Căn cứ vào kết quả tổ hợp gen liên quan kháng kháng
sinh và các yếu tố liên quan khác ngƣời ta có thể tiên lƣợng đƣợc mức độ kháng
thuốc, lựa chọn đƣợc kháng sinh điều trị theo cơ chế kháng, có chiến lƣợc sử dụng
kháng sinh hợp lý góp phần nâng cao hiệu quả điều trị cũng nhƣ kiểm soát nhiễm
khuẩn bệnh viện, giảm gánh nặng nguy cơ lan truyền vi khuẩn kháng thuốc ra cộng
đồng. Các kết quả nghiên cứu cung cấp dữ liệu ở Việt Nam cho thấy mức độ vi
khuẩn kháng thuốc cao hơn so với kết quả nghiên cứu từ nhiều nƣớc khác. Đặc
biệt, mức độ kháng kháng sinh của Enterobacteriaceae cũng nhƣ tỷ lệ
Enterobacteriaceae sinh carbapenemase cao hơn so với các nƣớc trong khu vực
trong khi các nghiên cứu về cơ chế phân tử liên quan đến kháng thuốc còn hạn chế
[5], [6], [7], [8]. Chính vì vậy đề tài “Nghiên cứu đặc điểm kiểu gen liên quan
kháng carbapenem ở các chủng Enterobacteriaceae phân lập được bằng kỹ thuật
giải trình tự tồn bộ hệ gen (2015 -2019)” đƣợc tiến hành với hai mục tiêu sau:
1. Xác định đặc điểm kháng kháng sinh và phân bố của các chủng
Enterobacteriaceae sinh carbapenemase phân lập được tại Bệnh viện
Quân y 103 (2015 - 2019).
2. Phân tích đặc điểm kiểu gen liên quan kháng carbapennem của một số
chủng Enterobacteriaceae đa kháng phân lập được trong nghiên cứu
bằng kỹ thuật giải trình tự tồn bộ hệ gen.


NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
 Cung cấp thêm các số liệu về tính kháng kháng sinh, xu hƣớng chuyển dịch
tính kháng từ MDR sang XDR của Enterobacteriaceae tại Bệnh viện Quân
y 103, từ đó làm rõ hơn bức tranh toàn cảnh về vi khuẩn kháng kháng sinh
tại Việt Nam.

 Cung cấp thêm các dữ liệu quan trọng về các đặc điểm sinh học phân tử của
vi khuẩn kháng thuốc, sự đa dạng gen mã hố tính kháng kháng sinh, sự đa
dạng về loại ST, plasmid mang gen mã hóa kháng kháng sinh.
 Lần đầu tiên ghi nhận tại Việt Nam có:
- 02 chủng E. coli mang tổ hợp gen mã hóa carbapenemase blaNDM-5
+ blaOXA-484, ST mới 8346
- 02 chủng K. pneumoniae mang tmexCD1-toprJ1 mã hóa kháng
tigecycline
- 01 chủng Enterobacter spp mang mcr-9 mã hoá kháng colistin.


Chƣơng I
TỔNG QUAN
1.1. Đặc điểm họ Enterobacteriaceae (vi khuẩn đường ruột)
Họ Enterobacteriaceae là một họ lớn bao gồm các trực khuẩn Gram âm, hiếu kị khí tùy
ngộ, khơng sinh bào tử [2]. Các thành viên của họ Enterobacteriaceae có thể đƣợc phân biệt với tất
cả các vi khuẩn khác bằng năm protein bảo tồn đặc trƣng bao gồm: protein vận chuyển peptide
ABC permease, yếu tố kéo dài P-like YeiP, L-arabinose isomerase, pyrophosphatase và một protein
giả định [9].
Họ vi khuẩn đƣờng ruột cƣ trú ở nhiều nơi khác nhau, bao gồm đƣờng tiêu hóa của ngƣời,
đƣờng tiêu hóa của các động vật khác và các môi trƣờng khác nhau. Một số là tác nhân gây bệnh ở
động vật, gây nhiễm trùng cho quần thể động vật. Chúng tồn tại ở đa dạng các sinh vật khác nhau và
các phƣơng thức truyền bệnh của chúng sang ngƣời cũng khác nhau. Sự nhiễm trùng có thể xảy ra
khi các chủng vi khuẩn cƣ trú chính trên cơ thể bệnh nhân từ đƣờng tiêu hóa, hơ hấp trên, các hốc tự
nhiên hay ở da, niêm mạc, xâm nhập vào vị trí cơ thể bình thƣờng vơ trùng. Những vi khuẩn này
cũng có thể đƣợc truyền từ bệnh nhân này sang bệnh nhân khác. Những bệnh nhiễm trùng nhƣ vậy
thƣờng phụ thuộc vào tình trạng suy giảm sức đề kháng của bệnh nhân khi nhập viện và biểu hiện
bệnh trong quá trình bệnh nhân nằm viện (nhiễm trùng bệnh viện). Tuy nhiên, không phải là ln
ln nhƣ vậy, ví dụ, mặc dù E. coli là nguyên nhân phổ biến nhất của nhiễm trùng bệnh viện,
nhƣng nó cũng là nguyên nhân hàng đầu của nhiễm trùng đƣờng tiết niệu mắc phải trong cộng

đồng. Các loài khác, chẳng hạn nhƣ Salmonella spp., Shigella spp., và Y. enterocolitica, gây
nhiễm trùng và sống trong ruột khi ngƣời bệnh ăn phải thức ăn hoặc uống nƣớc bị ô nhiễm những
tác nhân này. Đây cũng là phƣơng thức lây truyền bệnh của các loại E. coli đƣợc biết là gây nhiễm
trùng đƣờng tiêu hóa. Y. pestis là lồi duy nhất trong


số Enterobacteriaceae lây nhiễm sang ngƣời từ động vật bởi vật chủ trung gian là côn trùng (bọ
chét) [10].
1.1.1. Phân loại vi khuẩn đường ruột.
Việc phân loại vi khuẩn đƣờng ruột khá phức tạp. Sự đa dạng về đặc điểm sinh hóa, số
lƣợng lớn các chi hơn 60 chi) với hơn 250 lồi và khơng ngừng phát sinh những lồi mới đã làm
cho bộ Enterobacterales trở thành một trong những bộ đa dạng nhất về mặt phân loại, cùng với đó
việc phân nhóm cũng trở nên khó khăn. Trƣớc đây sự phân loại và phát sinh loài chủ yếu dựa trên
gen 16S rRNA. Gen 16S rRNA có khả năng phân biệt thấp giữa các thành viên trong bộ ở mức độ
họ, vì vậy hầu hết các lồi đƣợc xếp vào họ Enterobacteriaceae [11], [12].
Hiện nay, với sự ra đời của cơng nghệ giải trình tự tồn bộ hệ gen đã cung cấp cho chúng ta vơ
số dữ liệu về trình tự hệ gen từ nhiều loại sinh vật, bao gồm sự đa dạng trong bộ Enterobacterales,
từ đó có thể rút ra những suy luận mới và đáng tin cậy về mối quan hệ tiến hóa của các chi trong bộ
vi khuẩn này. Dựa trên cơ sở nhiều đặc điểm phân tử đƣợc bảo tồn, sự tƣơng đồng hệ gen tổng thể
giữa các thành viên đã giúp phân biệt rõ ràng các thành viên của bộ Enterobacterales và xếp các
thành viên này vào bảy họ riêng biệt. Các họ trong bộ vi khuẩn đƣờng ruột bao gồm:
Enterobacteriaceae (Enterobacter - Escherichia), Erwiniaceae, Pectobacteriaceae, Yersiniaceae,
Hafniaceae, Morganellaceae và Budviciaceae. Việc phân chia Enterobacteriaceae thành các họ
khác nhau thuộc bộ Enterobacterales sẽ cung cấp một khung phân loại chặt chẽ hơn và phản ánh
chính xác hơn mối quan hệ qua lại của các chi khác nhau trong bộ [9] Bảng 1.1).


Bảng 1.1. Phân loại bộ Enterobacterales với một số loài chủ yếu
Họ (Family)

Chi (Genus)

Loài chủ yếu (species)
Escherichia coli

Escherichia

Escherichia vulneris
Escherichia fegusonnii
Shigella dysenteria

Shigella

Shigella flexneri
Shigella boydii
Shigella sonnei

Enterobacteriaceae

Salmonella
Citrobacter

Salmonella enteritides
Salmonella suis
Citrobacter freundi
Citrobacter diversus
Klebsiella pneumoniae

Klebsiella

Klebsiella oxytoca
Klebsiella aerogenes

Enterobacter

Enterobacter cloacae
Enterobacter taylorae

Erwiniaceae

Edwardsiella

Hafniaceae

Hafnia

Morganellaceae

Morganella

Edwardsiella tarda
Hafnia alvei
Morganella morganii
Yersinia pseudotuberculosis

Yersiniaceae

Yersinia

Yersinia enterocolitia

Yersinia intermedia
Yersinia fredeiksennii

Budviciaceae

Budvicia

Pectobacteriaceae

Pectobacterium

Budvicia leminorella
Pectobacterium carotovorum

*Nguồn: Adeolu M., et al (2016) [9].