xác định tỷ lệ mang gien pap, afa và tình hình kháng kháng sinh của các chủng e coli gây nhiễm khuẩn tiết niệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ðẠI HỌC Y HÀ NỘI
*****************


LƯU THỊ VŨ NGA


XÁC ðỊNH TỶ LỆ MANG GIEN PAP, AFA
VÀ TÌNH HÌNH KHÁNG KHÁNG SINH CỦA
CÁC CHỦNG E. COLI GÂY NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU


Chuyên nghành: Vi sinh vật
Mã số : 60.72.68


LUẬN VĂN THẠC SỸ Y HỌC


Người hướng dẫn khoa học :
PGS. TS. Lê Văn Phủng



Hà Nội - 2008

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO B

Ộ Y TẾ
TRƯỜNG ðẠI HỌC Y HÀ NỘI
******************

LƯU THỊ VŨ NGA





XÁC ðỊNH TỶ LỆ MANG GIEN PAP, AFA
VÀ TÌNH HÌNH KHÁNG KHÁNG SINH CỦA CÁC
CHỦNG E. COLI GÂY NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU










LUẬN VĂN THẠC SỸ Y HỌC

HÀ NỘI - 2008
Phụ lục

BỆNH VIỆN THANH NHÀN PHIẾU ðIỀU TRA BỆNH NHÂN
Khoa Vi sinh - TDCN
NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU

BN số:……… Số bện án:………… Mã BP
Khoa phòng:…………
1. PHẦN HÀNH CHÍNH
Họ tên bệnh nhân :…………………………………………Nam Nữ
Tuổi:…………Nghề nghiệp: ……………
ðịa chỉ:…………………………………………………………………………………
Ngày vào viện:…………………… Ngày ra viện: ……………………………………
2. PHẦN LÂM SÀNG
2.1. Chẩn ñoán lâm sàng (khi chỉ ñịnh cấy nước tiểu): Cấp  Mạn  Tái phát 
1. Viêm thận – bể thận  4. Sốt chưa rõ nguyên nhân 
2. Viêm bàng quang  5. ðái máu chưa rõ nguyên nhân 
3. Viêm ñường tiết niệu  6. Chẩn ñoán khác 
3. PHẦN VI SINH:
3.1. Kết quả phân lập
E. coli

Các VK họ ðR khác

Enterococcus spp 

Klebsiella spp

P.aeruginosa

Acinetobacter 
Proteus spp
 S. aureus 
Nấm 
Enterobacter spp
 S. saprophyticus  VK khác 
3.1. Kết quả kháng sinh ñồ của E. coli (ñường kính vùng ức chế)
AM CRO AN SXT
AMC CTX NOR C
SAM IMP CIP FT
CXM … GM NA

3.3. Kết quả PCR của E. coli:
* Ngày chạy PCR:
* Các gien ñộc lực: Gien pap (+/-): Gien afa (+/-):
Hà Nội, ngày tháng năm
người theo dõi
CHỮ VIẾT TẮT


ASTS Antibiotic Susceptibility Test Study (chương trình quốc gia theo
dõi tính kháng thuốc của vi khuẩn)
CLSI
Clinical and Laboratory Standards Institute
NKTN Nhiễu khuẩn tiết niệu
WHO World Health Oganization (Tổ chức Y tế thế giới)

VSV Vi sinh vật
AM
Ampicillin
AMC
Amoxicillin/ Acid.clavulanic
SAM
Ampicillin/ sulbactam
CXM
Cefuroxim
CTX
Cefotaxim
CRO
Ceftriazon
IMP
Imipenem
GM
Gentamicin
AN
Amikacin
NOR
Norfloxacin
CIP
Ciprofloxacin
NA
Nalidixic acid
FT
Nitrofurantoin
C
Cloramphenicol
SXT

Co-trimoxazol
ESBLs
Extended spectrum beta-lactamases (men β-lactamase phổ rộng)

Lêi c¶m ¬n



Em xin trân trọng cảm ơn
Ban Giám hiệu, Phòng ñào tạo sau ñại học - Trường ðH Y Hà Nội cho
phép và tạo ñiều kiện thuận lợi cho em học tập và hoàn thành luận văn.
Em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới:
- Các thầy cô giáo Bộ môn Vi sinh ñã truyền dạy cho em những kiến thức
quí báu.
- PGS.TS Lê Văn Phủng – Phó chủ nhiệm phụ trách Bộ môn Vi sinh,
Trường ðH Y Hà Nội, người thầy ñã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá
trình thực hiện ñề tài. Thầy ñã giành cho em sự giúp ñỡ quý báu, giúp em
vượt qua những khó khăn trong học tập và nghiên cứu khoa học.
- Ban giám ñốc Bệnh viện Thanh Nhàn, các phòng ban ñã tạo mọi ñiều
kiện giúp ñỡ em trong quá trình công tác và học tập.
- Tập thể cán bộ nhân viên Viện kiểm ñịnh Quốc gia vắc xin và sinh phẩm
Y tế. Khoa Vi Sinh - TDCN Bệnh viện Thanh Nhàn, Khoa Vi Sinh - BV Bạch
Mai ñã nhiệt tình giúp ñỡ em.
- Gia ñình, bạn bè, ñồng nghiệp ñã ñộng viên, quan tâm, nhiệt tình giúp ñỡ
em trong quá trình học tập nghiên cứu.

Hà Nội, ngày 20 tháng10 năm 2008

Lưu Thị Vũ Nga

1
ðẶT VẤN ðỀ

Nhiễm khuẩn tiết niệu (NKTN) là một trong những bệnh nhiễm khuẩn
thường gặp không những ở Việt nam mà còn ở các nước phát triển, thường
chỉ ñứng thứ hai hoặc thứ ba sau nhiễm khuẩn hô hấp và tiêu hoá [1, 66].
NKTN gặp ở mọi lứa tuổi, cả nam và nữ (40 - 50% phụ nữ và 12 % nam giới
bị ít nhất một lần NKTN trong ñời [40, 79] và có tỷ lệ tái phát cao (20 - 50%)
[35, 50]. Hơn nữa, NKTN có thể gây biến chứng nguy hiểm như nhiễm khuẩn
huyết, suy thận. ðặc biệt ở trẻ nhỏ có thể dẫn ñến thận, chức năng thận kém
phát triển, cao huyết áp và có nguy cơ bị sẹo thận [50], thậm chí có thể gây tử
vong [77]. Hiện nay, ñiều trị NKTN cũng gặp khá nhiều khó khăn do mức ñộ
kháng thuốc của vi khuẩn không ngừng tăng lên.
NKTN có thể do nhiều loại vi khuẩn, vi rút, một số loại ký sinh trùng
gây ra. Trong số vi khuẩn, E. coli là căn nguyên hay gặp nhất, chiếm 50% -
80% [1, 27, 64, 87], ñồng thời là loài có khả năng gây nhiều biến chứng như
nhiễm khuẩn huyết, suy thận và hay gây tái phát (78% các trường hợp NKTN
tái phát là do E. coli)
ðể gây bệnh, vi khuẩn cần có ñủ ba yếu tố: ñộc lực, số lượng, ñường
vào thích hợp. ðối với E. coli có nhiều yếu tố ñộc lực ñã ñược thừa nhận như:
yếu tố bám dính (adhesin), enzym ngoại bào (hemolysin, cytotoxin), kháng
nguyên K, aerobactin…[25, 87]. Blanco ñã xác ñịnh yếu tố tan máu và yếu tố
bám vào tế bào biểu mô ñường niệu của E. coli hiện diện ở 88% số chủng gây
viêm thận – bể thận. Trong khi E. coli phân lập ở phân người khỏe mạnh chỉ
có 16% số chủng có các yếu tố này [21]. E. coli gây NKTN ở nhóm có triệu
chứng có các yếu tố ñộc lực xuất hiện phổ biến hơn ở nhóm không có triệu
chứng [69]. Như vậy khả năng gây bệnh của E. coli liên quan rất nhiều ñến
ñộc lực của chúng. Trong ñó, yếu tố bám vào tế bào vật chủ là ñiều kiện ñầu
2

tiên ñể vi khuẩn cố ñịnh, xâm nhập vào mô gây nhiễm trùng và cũng là yếu tố
quan trọng vì hầu hết NKTN do E. coli là nhiễm khuẩn ngược dòng [45]. Nhờ
có khả năng này mà E. coli thắng ñược tác dụng rửa trôi của dòng nước tiểu.
Nhiều bằng chứng từ nghiên cứu ñộng vật cho thấy sự tồn tại dai dẳng của E.
coli ở thận, bàng quang liên quan tới khả năng bám vào tế bào biểu mô ñường
niệu [48]. Các chủng phân lập ñược từ viêm thận - bể thận cấp và từ viêm
bàng quang cấp bám tốt vào tế bào biểu mô ñường niệu hơn các chủng gây
NKTN không triệu chứng hoặc từ ñại tràng [81, 82]. E. coli gây NKTN có các
thành phần tham gia bám ñặc hiệu là: pili, fimbriae, afimbriae và một số
protein màng ngoài.
Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ, trên thế giới ñã có nhiều
nghiên cứu về dịch tễ, cơ chế tác ñộng, tầm quan trọng của gien mã hóa các
yếu tố ñộc lực của E. coli mà 2 gien pap và afa ñang ñược nghiên cứu nhiều.
Tuy nhiên, ở Việt nam nghiên cứu về vấn ñề này còn ít ñược ñề cập ñến. ðể
hiểu rõ hơn về tỷ lệ các gien này của E. coli gây NKTN trên bệnh nhân Việt
Nam, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài “Xác ñịnh tỷ lệ mang gien pap,
afa và tình hình kháng kháng sinh của các chủng E. coli gây nhiễm
khuẩn tiết niệu” với hai mục tiêu sau:
1. Xác ñịmh tỷ lệ mang gien pap, afa ở các chủng E. coli gây NKTN.
2. ðánh giá mức ñộ kháng kháng sinh của các chủng E. coli gây
NKTN.






3
Chương1
TỔNG QUAN

1.1. NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU
1.1.1. ðịnh nghĩa
Bình thường, ở niệu ñạo trước có một số loại vi sinh vật (VSV) nhưng
phần còn lại của hệ tiết niệu là vô khuẩn. NKTN xảy ra khi VSV xâm nhập và
nhân lên ở bất kì bộ phận nào của hệ tiết niệu với số lượng có ý nghĩa, có
hoặc không có triệu chứng lâm sàng kèm theo [66].
NKTN có thể chỉ khu trú ở một vị trí như: thận (viêm thận - bể thận),
niệu quản (viêm niệu quản), bàng quang (viêm bàng quang ), niệu ñạo (viêm
niệu ñạo). Nhưng toàn bộ hệ tiết niệu luôn có nguy cơ bị VSV xâm nhập khi
một bộ phận của nó bị nhiễm khuẩn.
Khái niệm này không bao hàm các NKTN do: lậu, Chlamydia,
Mycoplasma…
1.1.2. Phân loại
1.1.2.1. Phân loại theo vị trí giải phẫu:
- Viêm thận - bể thận: là nhiễm khuẩn ở nhu mô ñài bể thận, chỉ chiếm
25 - 30 % các trường hợp NKTN nhưng lại rất quan trọng vì chúng gây ảnh
hưởng trực tiếp ñến chức năng của hệ tiết niệu. Nếu không ñược ñiều trị,
nhiễm khuẩn có thể tới toàn bộ thận (mủ thận), tới vỏ thận (áp xe quanh thận),
nhiễm khuẩn huyết và có thể gây tử vong.
Căn nguyên gây viêm thận – bể thận thường do các vi khuẩn gây nhiễm
khuẩn ngược dòng như E. coli, P. aeruginosa, Proteus. Một tỷ lệ nhỏ NKTN
theo ñường máu. Với các loài vi khuẩn gây nhiễm khuẩn huyết như S. aureus
và P. aeruginosa nguy cơ gây nhiễm khuẩn thận rất cao.
4
- Viêm bàng quang: là tình trạng nhiễm khuẩn chủ yếu ở lớp bề mặt
bàng quang hoặc lớp sâu bị tổn thương nếu nhiễm khuẩn tồn tại lâu hoặc tái
phát. Viêm bàng quang cấp hay xảy ra ở phụ nữ hơn nam giới và thường là
NKTN không biến chứng. Tuy nhiên nếu không ñược ñiều trị có thể gây viêm
thận – bể thận. Hầu hết viêm bàng quang xảy ra theo cơ chế nhiễm khuẩn

ngược dòng.
- Viêm niệu ñạo: là tình trạng nhiễm khuẩn dưới nếp niêm mạc niệu
ñạo. Dấu hiệu chủ yếu của bệnh là ñái rắt, ñái buốt. Nam giới hay bị viêm
niệu ñạo do các căn nguyên ñặc biệt như lậu, Chlamydia, Mycoplasma.
1.1.2.2. Phân loại theo triệu chứng lâm sàng:
- NKTN cấp bao gồm viêm bàng quang cấp, viêm thận – bể thận cấp,
viêm niệu ñạo cấp. Thể bệnh này thường có các dấu hiệu lâm sàng rõ rệt như
sốt cao, rét run, các triệu chứng về tiết niệu (ñái buốt, ñái rắt, ñôi khi ñái
máu…). Bệnh diễn biến nhanh và có thể dẫn ñến những biến chứng nguy
hiểm như nhiễm khuẩn huyết, viêm mủ thận - bể thận và có khi ñe dọa ñến
tính mạng người bệnh. Bệnh có thể khỏi hoặc chuyển sang mạn tính.
- NKTN mạn tính thường là hậu quả của NKTN cấp tính do ñiều trị
không hiệu quả. Triệu chứng thường nghèo nàn như sốt nhẹ, ñau tức vùng
thắt lưng hoặc hạ vị.
- NKTN không triệu chứng: ñây là thể bệnh thường gặp nhất trong
NKTN, ñặc biệt ở người cao tuổi (40 – 50%) [87]. Bệnh nhân thường không
biết mình bị NKTN nên thường không ñược ñiều trị. Diễn biến bệnh có thể
gây viêm thận – bể thận mạn tính, viêm mủ thận hoặc teo thận. Việc chẩn
ñoán các trường hợp NKTN không triệu chứng chỉ duy nhất là xét nghiệm
qua nuôi cấy nước tiểu.
1.1.2.3. Phân loại theo căn nguyên:
- NKTN ñặc hiệu: Do các loài vi khuẩn ñặc biệt gây nên và có hình ảnh
lâm sàng ñặc trưng. Các vi khuẩn trong nhóm này bao gồm: Mycobacterium
5
tuberculosis, Neisseria gonorrhoae, Mycoplasma, Chlamydia Loại NKTN
ñặc hiệu này chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong NKTN nói chung.
- NKTN không ñặc hiệu: Là loại NKTN thường gặp do các trực khuẩn
Gram âm hoặc cầu khuẩn Gram dương gây nên, ví dụ: E. coli, S. saprophyticus
1.1.3. Cơ chế bệnh sinh NKTN
1.1.3.1. Cơ chế bảo vệ:

Quá trình nhiễm khuẩn phụ thuộc không chỉ vào tác nhân gây bệnh mà
còn phụ thuộc vào sự hoạt ñộng của cơ chế bảo vệ [64]. Trong ñiều kiện bình
thường, VSV xâm nhập vào hệ tiết niệu ñược thải trừ một cách nhanh chóng
nhờ cơ chế ñề kháng tự nhiên của vật chủ:
- Hệ tiết niệu với sự toàn vẹn và bình thường về giải phẫu, sinh lý cho
phép dẫn nước tiểu dễ dàng triệt ñể. Lượng nước tiểu lớn và số lần ñi tiểu
bình thường cho phép rửa trôi VSV khi nó xâm nhập vào hệ tiết niệu [66, 87].
- Cấu trúc van bàng quang – niệu quản có tác dụng chống trào ngược
nước tiểu từ bàng quang lên niệu quản khi có tăng áp lực quá mức trong bàng
quang [87].
- Chiều dài niệu ñạo cũng có tác dụng hạn chế sự xâm nhập của VSV.
Niệu ñạo nam giới (18 – 20 cm) dài hơn niệu ñạo nữ (3- 4 cm) nên mam giới
ít bị NKTN ngược dòng hơn nữ giới.
- Ngoài cơ chế bảo vệ mang tính cơ học nói trên, hệ tiết niệu còn ñược
bảo vệ bởi miễn dịch tại chỗ (IgAs) là giảm khả năng bám và xâm nhập của vi
khuẩn, miễn dịch toàn thân (IgG, bổ thể), ñáp ứng viêm, bong các tế bào biểu
mô khi bị VSV bám [25, 87].
- Thành phần nước tiểu có một số yếu tố: pH thấp, áp lực thẩm thấu
cao, nồng ñộ ure cao, nồng ñộ glucose và Fe thấp, không thuận lợi cho VSV
phát triển [25, 87].
- Chất tiết của tiền liệt tuyến có tác dụng kháng khuẩn [66, 87].
6
- Lactobacilli ở âm ñạo giúp ngăn cản E. coli gây NKTN thông qua cơ
chế cạnh tranh vị trí bám và sản xuất acid lactic, H
2
O
2
[27].
1.1.3.2. Mối tương tác giữa VSV và vật chủ
Không phải bất cứ sự xâm nhập nào của VSV ñều có thể gây NKTN.

NKTN xảy ra cần có các yếu tố thuận lợi về phía vật chủ và ñộc lực của VSV.
* Về phía vật chủ:
- Sự bất thường về giải phẫu, sinh lý hay bất kỳ nguyên nhân gì gây tắc
nghẽn, ứ ñọng hoặc trào ngược nước tiểu như: dị dạng hệ tiết niệu, trào ngược
bàng quang - niệu quản, sỏi ñường niệu, hẹp bao quy ñầu, rối loạn thần kinh
cơ bàng quang, u tiền liệt tuyến…tạo ñiều kiện cho VSV bám vào niêm mạc
ñường tiểu, phát triển gây nhiễm khuẩn tại chỗ và nhiễm khuẩn ngược dòng.
- Thai nghén: Tuỳ thuộc vào tình trạng kinh tế xã hội, 2 - 10 % phụ nữ
có thai bị NKTN [87]. ðặc biệt nhiễm khuẩn ñường tiểu trên có triệu chứng
thường xảy ra nhiều hơn trong thời kỳ thai nghén là do trương lực và nhu
ñộng của niệu quản bị giảm, sự bất lực tạm thời của van bàng quang - niệu
quản [87].
- Thời kỳ mãn kinh, NKTN có thể tăng do mô bàng quang, âm ñạo trở
mỏng và yếu hơn do mất estrogen [37].
- Phụ nữ sử dụng một số biện pháp tránh thai như: màng ngăn âm ñạo,
thuốc diệt tinh trùng làm thay ñổi hệ VSV ở âm ñạo, có thể tăng nguy cơ
NKTN do E. coli [87].
- ðặt ống thông tiểu: Nguy cơ NKTN khoảng 3 - 5% cho một ngày
ñặt sonde [87]. Với hệ thống dẫn lưu hở, NKTN thường xuất hiện sau 4 ngày
ñặt sonde. NKTN gần như chắc chắn xuất hiện nếu thời gian ñặt ống thông
tiểu kéo dài trên 30 ngày với bệnh nhân ñược ñặt hệ thống dẫn lưu kín [7].
7
- Giảm sức ñề kháng do: các nguyên nhân gây suy giảm miễn dịch, suy
dinh dưỡng, bệnh mạn tính ñặc biệt là bệnh tiểu ñường có nguy cơ NKTN cao
gấp 2 - 3 lần.
- Di truyền: nhiều bằng chứng cho thấy các yếu tố di truyền có ảnh
hưởng ñến nguy cơ NKTN. Số lượng, kiểu loại các thụ thể trên tế bào biểu
mô ñường niệu ñược quy ñịnh một phần bởi các yếu tố di truyền. Người có
kháng nguyên nhóm máu P có thụ thể glycolipid trên hồng cầu và tế bào biểu
mô ñường niệu cho P fimbriae của E. coli bám vào, những người này có nhiều

khả năng bị viêm thận - bể thận do E. coli [87].
* Về phía VSV
Hầu hết các vi khuẩn ñều có thể gây NKTN. Nhưng một số vi khuẩn có
khả năng ñặc biệt thích hợp gây NKTN. Chúng có một số yếu tố ñộc lực quan
trọng: khả năng bám vào tế bào biểu mô ñường tiểu, haemolysin, kháng
nguyên bề mặt, kháng lại các yếu tố bảo vệ (thực bào, miễn dịch)…những yếu
tố này ñặc biệt quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của viêm thận - bể thận cấp
và cùng thấy thường xuyên hơn ở các chủng gây nhiễm khuẩn ñường tiểu
dưới hơn các chủng vi khuẩn nhóm ñối chứng [66].
ða số các chủng E. coli gây viêm thận - bể thận cấp ở những vật chủ
không có bất thường về cấu trúc hoặc chức năng có hầu hết các yếu tố ñộc
lực. Ngược lại các chủng có ít yếu tố ñộc lực có thể gây viêm thận - bể thận ở
những người có bất thường về cấu trúc, chức năng hoặc bị bệnh ñái ñường,
suy giảm miễn dịch [87]. Như vậy có sự liên quan giữa các yếu tố vật chủ và
ñộc lực của VSV.
1.1.4. Tình hình NKTN ở Việt Nam và trên thế giới
NKTN là một vấn ñề sức khoẻ khá nghiêm trọng. Khoảng 40 - 50 %
phụ nữ bị NKTN ít nhất một lần trong cuộc ñời [40, 79]. NKTN ở nam thấp
hơn nữ nhưng hay gây những biến chứng nguy hiểm. Ở Mỹ, khoảng 8 triệu
8
người ñến khám vì NKTN và chi phí hàng tỷ ñô la cho ñiều trị bệnh này mỗi
năm [34]. NKTN ở trẻ em cũng phổ biến sau nhiễm khuẩn hô hấp và tiêu hoá,
khoảng 7% trẻ gái và 2% trẻ trai bị NKTN [23, 80].
Ở Việt Nam, NKTN cũng là một trong những bệnh nhiễm khuẩn
thường gặp. Theo ðỗ Thị Liệu (1998) thấy NKTN ở phụ nữ có thai chiếm
28,6 % trong số các bệnh nhân vào ñiều trị tại khoa thận Bệnh viện Bạch Mai
[9]. Tại viện Nhi (1981- 1990), NKTN chiếm 14 % tổng số bệnh nhi ñiều trị
nội trú tại khoa thận - tiết niệu [10].
NKTN bệnh viện là nhiễm khuẩn bệnh viện thường gặp, thường ñứng
thứ 2 hoặc 3 sau nhiễm khuẩn hô hấp và nhiễm khuẩn vết mổ bệnh viện,

chiếm 10 - 40 % nhiễm khuẩn bệnh viện [13, 67]. Khoảng 90% NKTN bệnh
viện liên quan ñến ñặt ống thông tiểu. Hơn nữa, việc sử dụng kháng sinh phổ
rộng kéo dài ở những bệnh nhân ñặt ống thông tiểu là ñiều kiện thuận lợi xuất
hiện các chủng vi khuẩn ña kháng thuốc.
NKTN không triệu chứng cũng là một vấn ñề cần quan tâm, ñặc biệt ở
trẻ em và phụ nữ có thai. Tỷ lệ NKTN không triệu chứng ở cộng ñồng: 1- 3%
trẻ gái, 0,03 - 0,2% trẻ trai [1, 66], 1- 3% phụ nữ (không có thai), 0,1 % nam
giới và tỷ lệ này tăng cao ở lứa tuổi trên 65 (10 - 20%) [66]. Trẻ em, nếu
không ñược phát hiện và ñiều trị bệnh diễn biến tiềm tàng kéo dài, có thể dẫn
ñến các biến chứng nguy hiểm như cao huyết áp, thận, chức năng thận kém
phát triển và có nguy cơ cao bị sẹo thận [50]. 2 - 10 % phụ nữ có thai có
NKTN không triệu chứng, khoảng 20% - 30% những người này nếu không
ñược ñiều trị có thể dẫn ñến viêm thận - bể thận, có nguy cơ bị ñẻ non hoặc
thai lưu [66, 87].
Một trong những vấn ñề lâm sàng quan trọng của NKTN là tái phát. 20
% phụ nữ bị NKTN sẽ bị NKTN lần 2, 30% những người này sẽ bị NKTN làn
3 và nhóm cuối cùng tới 80%. Nhóm có nguy cơ cao bị NKTN tái phát là phụ nữ
mãn kinh, người bị bệnh ñái ñường và trẻ em có bất thường về ñường niệu [37, 50].
9
1.2. CĂN NGUYÊN VI KHUẨN GÂY NKTN
Các tác giả trong và ngoài nước khi nghiên cứu về căn nguyên NKTN
ñều khẳng ñịnh vai trò chủ yếu của các vi khuẩn Gram âm.
Các trực khuẩn ñường ruột chiếm tỷ lệ cao nhất (60 - 90 %), trong ñó
ñứng ñầu là E. coli chiếm 50- 80% [1, 27, 64, 87], rồi ñến Klebsiella, Proteus,
Enterobacter… Các vi khuẩn này thường xuyên có mặt ở ñường ruột, dễ dàng
xâm nhập vào ñường tiết niệu và gây bệnh khi có ñiều kiện. Proteus gây
NKTN thường gắn liền với sỏi nhiễm trùng do chúng có khả năng sinh urease
mạnh nhất trong các vi khuẩn gây NKTN, phân hủy urê làm kiềm hóa nước
tiểu, tăng khả năng lắng ñọng magesium amonium phosphate và tạo nên sỏi
stuvite [66]. Khác với E. coli, P. mirabilis cũng có fimbriae nhưng không có

vai trò trong NKTN. Vi khuẩn này chỉ bám vào tế bào vảy, loại tế bào này có
nhiều vào giữa chu kỳ kinh nguyệt, trong khi ñó E. coli bám cả vào tế bào vảy
và tế bào biểu mô (không có sự khác biệt trong chu kỳ kinh) [71].
Enterobacter và Klebsiela là những căn nguyên thường gặp ở các trường hợp
NKTN bệnh viện.
ðứng thứ hai sau trực khuẩn ñường ruột là là các cầu khuẩn Gram
dương. S. saprophyticcus chiếm 10 % - 15% NKTN cấp ở phụ nữ trẻ tuổi
[27, 66, 87]. Có thể có mối liên quan giữa tình dục và NKTN do

S. saprophyticcus. S. aureus chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ (1 – 5%) trong các căn
nguyên NKTN, nhưng có một ý nghĩa rất quan trọng vì những biến chứng
nguy hiểm và tính kháng thuốc của vi khuẩn này. Phân lập ñược S. aureus từ
nước tiểu là một gợi ý cần quan tâm tới nhiễm khuẩn huyết từ thận, áp xe thận
[87]. Khác với các trực khuẩn ñường ruột gây NKTN chủ yếu theo ñường ngược
dòng, NKTN do S. aureus chủ yếu theo ñường máu hoặc ñường bạch huyết.
10
ðứng thứ ba là Pseudomonas ñặc biệt chiếm tỷ lệ cao trong NKBV nói
chung và NKTN bệnh viện nói riêng. Vi khuẩn này cũng hay gây các biến chứng
nguy hiểm (teo thận, nhiễm khuẩn huyết) và khả năng kháng thuốc cao.
ðã có tác giả phân lập ñược Hemophilus influenze và H. parainfluenzae
khi nuôi cấy nước tiểu trẻ em trên môi trường thạch sôcôla [44, 49]. Tỷ lệ
NKTN do vi khuẩn này không ñược biết chính xác vì chúng không mọc
trên môi trường nuôi cấy nước tiểu thường dùng, nên vai trò gây NKTN
ít ñược ñề cập ñến.
1.3. ESCHERICHIA COLI
1.3.1. Một số nét chung về E. coli
E. coli do Buchner tìm ra năm 1885 và ñược Escherich nghiên cứu chi
tiết từ năm 1886.
1.3.1.1. ðặc ñiểm sinh học [2]
- E. coli là trực khuẩn Gram âm, kích thước trung bình 2 - 3 µm x 0,5

µm. Một số chủng có vỏ, hầu hết có lông và có khả năng di ñộng, không có
nha bào.
- E. coli là vi khuẩn hiếu kị khí tuỳ ngộ, dễ dàng phát triển trên các môi
trường nuôi cấy thông thường, có thể phát triển ñược ở 5 - 40
o
C. Chúng phát
triển rất nhanh, thời gian thế hệ khoảng 20 - 30 phút. Trên môi trường lỏng
làm ñục môi trường. Trên môi trường thạch thường, khuẩn lạc dạng S, cũng
có thể gặp dạng R hoặc M.
- Tính chất hoá sinh: E. coli có khả năng lên men nhiều loại ñường và
sinh hơi. Tất cả E. coli ñều lên men lactose trừ E. coli loại EIEC; sinh indol,
không sinh H
2
S, simmon citrate âm tính; có decarboxylase vì vậy có khả năng
khử carboxyl của lysin, ornitin, arginin và acid glutamic; betagalactosidase
dương tính; thử nghiệm VP (Voges Proskauer) âm tính.
11
- Kháng nguyên: kháng nguyên thân O có khoảng 160 loại khác nhau
(O
1-160
), kháng nguyên lông H có khoảng 50 loại (H
1-50
) và kháng nguyên bề
mặt K có khoảng 100 loại (K
1-100
).
1.3.1.2. Phân loại
E. coli thuộc họ Enterobacteriacae.
Tác giả Tộc Giống Loài
Ewing (1986) Escherichieae Escherichia E. coli

CDC (1989) Escherichia – Shigella

E. coli
Bergey
’
s (1995) Escherichia E. coli
IJSB (2000) Escherichia E. coli

- Dựa vào cấu trúc kháng nguyên: E. coli ñược chia thành hơn 700 type
huyết thanh khác nhau.
- Dựa vào sự ly giải bởi phage ñặc hiệu, có khoảng 50 type.
- Dựa vào tính chất gây bệnh:
+ E. coli tiêu chảy (Diarrheagenic E. coli - DEC)
+ E. coli gây viêm màng não sơ sinh (New born menigitidis E. coli -
NMEC)
+ E. coli gây NKTN (Uropathogenic E. coli – UPEC)
+ E. coli gây nhiễm trùng bệnh viện
1.3.1.3. Khả năng gây bệnh
E. coli kí sinh bình thường trong ñại tràng của người và một số ñộng vật,
chiếm 80% tổng số vi khuẩn hiếu khí. Nhưng những năm gần ñây, vai trò gây
bệnh của vi khuẩn này ñã ñược ñề cập ñến khá nhiều, nó ñứng ñầu trong các vi
khuẩn gây tiêu chảy, viêm ñường mật, NKTN và nhiễm khuẩn huyết [2].
ðể làm sáng tỏ vai trò gây bệnh của E. coli, ñã có nhiều công trình
nghiên cứu về vi khuẩn này. E. coli có những yếu tố ñộc lực ñặc biệt giúp
chúng có khả năng gây các bệnh lý khác nhau.
12
1.3.2. E. coli và NKTN
1.3.2.1. ðộc lực của E. coli gây NKTN
Không phải tất cả các chủng E. coli ñều có khả năng gây NKTN như
nhau. Phần lớn các chủng gây NKTN có triệu chứng ở những bệnh nhân không

có bất thường ñường niệu thuộc một số ít typ huyết thanh (O, K, H) [87].
Các chủng E. coli gây NKTN ñặc trưng bởi các yếu tố ñộc lực, giúp nó
thắng ñược sự ñề kháng của cơ thể vật chủ, ký sinh, xâm nhập và gây bệnh.
Các chủng phân lập từ những bệnh nhân nhập viện có số gien ñộc lực nhiều
hơn và sự kết hợp ña dạng của các gien so với các chủng phân lập từ nhóm
không phải nhập viện [29].
- Yếu tố bám: Hầu hết các chủng E. coli gây bệnh ñều có các yếu tố
bám ñặc hiệu [46], ñặc biệt khi E. coli có mặt ở ñường ruột, ñường mật,
ñường niệu. Nhờ có ñặc tính quan trọng này mà E. coli bám ñược vào ñường
tiêu hoá, ñường niệu thắng ñược lực cơ học của nhu ñộng ruột, tác dụng rửa
trôi của nước tiểu ñể tồn tại, xâm nhập và tạo bước ñầu tiên của quá trình gây
bệnh. Bám dính là một yếu tố ñộc lực quan trọng ñối với tác nhân gây bệnh
ñường tiểu [45].
Tỷ lệ và mật ñộ bám của vi khuẩn với tế bào biểu mô ñường niệu có
liên quan chặt chẽ với từng loại NKTN. ðối với viêm thận – bể thận: 70- 100
% vi khuẩn bám vào biểu mô ñường niệu, mật ñộ khoảng 30 vi khuẩn/ tế bào.
Viêm bàng quang: 50- 60% với khoảng 20 vi khuẩn/ tế bào. NKTN không
triệu chứng: 22 – 30% với 10 vi khuẩn/ tế bào. Ở ñại tràng: 10 – 30% với 5 vi
khuẩn/ tế bào [81, 82]
13

Hình 1: Ảnh vi khuẩn bám vào tế bào biểu mô niệu ñạo từ một bệnh nhân
NKTN cấp [66].
96% trường hợp NKTN do E. coli tái phát là do chủng E. coli ñó tồn tại
ở âm ñạo, ñại tràng và biểu mô bàng quang mặc dù ñiều trị kháng sinh thích
hợp [37]. Ngoài tác dụng trên, khi yếu tố bám của E. coli bám vào thụ thể Gal
α1- 4Gal β (glycosphingolipid) còn làm tăng phản ứng viêm, dẫn ñến tổn
thương mô và làm tăng nguy cơ bị sẹo thận ở trẻ em [32]. Hơn nữa, có mối
liên quan chặt chẽ giữa một số yếu tố bám và sản xuất ñộc tố của vi khuẩn
(alpha- haemolysin và cytotoxic necrotizing factor type 1) [52, 58].

- Aerobactin là siderophore của vi khuẩn. Vi khuẩn có hệ thống lôi kéo
(cạnh tranh) Fe gọi là sederophore, chúng ñược tổng hợp khi ñiều kiện môi
trường nghèo Fe. Fe là thiết yếu cho tất cả các tế bào sống. E. coli sử dụng Fe
cho quá trình vận chuyển, dự trữ O
2
; tổng hợp ADN; vận chuyển ñiện tử; trao
ñổi chất. Khi nồng ñộ Fe < 10
-8
thì vi khuẩn không thể phát triển. Aerobactin
giúp cho E. coli có thể phát triển trong môi trường nghèo Fe như nước tiểu.
Gien mã hóa cho hệ thống aerobactin nằm trên nhiễm sắc thể và trên plasmid.
Aerobactin trên nhiễm sắc thể, P fimbriae và hemolysin thường xuất hiện
cùng nhau: 33% số chủng E. coli có cả 3 yếu tố ñộc lực trên, 24% số chủng có
hai yếu tố, 29% có một yếu tố và 14% không có yếu tố nào trong 3 yếu tố
trên. Aerobactin trên nhiễm sắc thể, P fimbriae, hemolysin thường cùng xuất
hiện ở các chủng nhạy cảm với kháng sinh. Ngược lại, các chủng E. coli có
14
aerobactin trên plasmid không có P fimbriae và hemolysin thường ña kháng
thuốc. Một số Plasmid mã hóa aerobactin mang các gien kháng thuốc [58].
Aerobactin thường gặp ở các chủng E. coli phân lập từ bệnh nhân viêm thận –
bể thận (73%), viêm bàng quang (49%), nhiễm khuẩn huyết (58%) hơn ở
NKTN không trệu chứng (38%), hoặc ở phân (41%). Nói chung các chủng
mang gien aerobactin liên quan ñến NKTN và các nhiễm khuẩn khác ở người
có tính nguy hiểm.
- Các enzym ngoại bào (hemolysin, cytotoxin): vi khuẩn sử dụng
hemolysin ñể chiếm chất dinh dưỡng từ tế bào chủ, ñặc biệt là Fe – có rất
nhiều trong hồng cầu. Ngoài ra hemolysin còn làm mất chức năng của ñại
thực bào và gây ñộc trực tiếp cho mô vật chủ. Hầu hết các chủng có
hemolysin thường biểu hiện P fimbriae và một số các fimbriae khác [58].
Miễn dịch kháng hemolysin có tác dụng bảo vệ ñộng vật không bị nhiễm

trùng do các chủng có hemolysin.
- Kháng nguyên K: bản chất là polysaccaride, E. coli có trên 100 type
kháng nguyên K. Kháng nguyên K bảo vệ vi khuẩn khỏi bị thực bào và tác dụng
diệt khuẩn của huyết thanh vì tính kháng nguyên yếu do ñó khả năng sinh kháng
thể kháng K thấp. Kháng nguyên K1 thường gặp nhất trong số các chủng gây
viêm màng não, nước tiểu và phân. Kháng nguyên K1 liên quan với MRHA
(mannose resistant hemagglutination) ñặc biệt ở nhóm huyết thanh O1 và O2.
- Yếu tố kháng huyết thanh (serum resistance): ðề kháng của vi khuẩn
ñối với tác dụng diệt khuẩn của huyết thanh người thường gặp ở các type O6,
O7, O18, O50 [52, 87]. Các chủng phân lập từ bệnh nhân viêm thận – bể thận,
ñặc biệt từ nhiễm khuẩn huyết có tỷ lệ yếu tố ñộc lực này cao hơn các chủng
gây NKTN không triệu chứng và ở phân.


15
1.3.2.2. Các yếu tố bám của E. coli
E. coli gây NKTN có các thành phần tham gia bám ñặc hiệu là: pili,
fimbriae, afimbriae và một số protein màng ngoài.
Pili, Fimbriae có cấu trúc giống như lông trên bề mặt của một số vi
khuẩn. Pili có hai loại: pili giới tính - có chức năng tiếp hợp và pili có chức
năng bám. Fimbriae ngắn hơn pili, hai tên gọi này thường ñược sử dụng thay
thế cho nhau.
Pili khác với lông về mặt hình thái, chức năng. Lông dài, dày và linh
hoạt hơn có chức năng vận ñộng nhưng không có chức năng bám. Có khoảng
200 fimbriae/ vi khuẩn. Pili có ñường kính khoảng 7 nm, dài 0,5- 2µm [24].


Hình 2: Ảnh fimbriae của E. coli dưới kính hiển vi ñiện tử [34]
Afimbriae khác với fimbriae. Afimbriae có cấu trúc kiểu cuộn dưới
kính hiển vi ñiện tử [85].

Các gien mã hoá cho các yếu tố bám ở E. coli gây NKTN:


16
Số TT GIEN KIỂU HÌNH VỊ TRÍ GIEN
1 pap P fimbriae NST [46]
2 Sfa S fimbriae NST [46]
3 Fil Type 1 fimbriae NST [86]
4 Prs F fimbriae NST [47]
5 foc F1C fimbriae NST [46]
6 gaf G fimbriae NST [76]
7 afa Afimbriae NST và plasmid [70]
8 dra Dr family NST và plasmid [70]

Gien mã hóa các yếu tố bám của E. col gây NKTN hầu hết nằm trên
nhiễm sắc thể, chỉ một số ít gien nằm trên plasmid, ngược lại các chủng E.
coli gây bệnh ñường ruột các yếu tố bám thường nằm trên plasmid [46].
Ở người, S fimbriae liên quan nhiều vói viêm màng não và nhiễm
khuẩn huyết hơn NKTN [75].
` F1C fimbriae không bám vào tế bào biểu mô ñường niệu nhưng chúng
bám vào tế bào biểu mô miệng và 1 số mô thận, vai trò của nó trong NKTN
chưa rõ ràng [72]
Fimbriae type 1 biểu hiện tương tự nhau ở các chủng gây bệnh ñường
tiểu (86%) và phân (76%) [86].
G fimbriae có tỷ lệ rất thấp ở các chủng E. coli gây NKTN (1 chủng
ñược ghi nhận) [76].
pap, afa là những gien có vai trò quan trọng trong NKTN [20, 54]. Các
gien này xuất hiện phổ biến (36%, 8,5%) ở các chủng E. coli gây NKTN so
với E. coli ở phân (7%, 2,5%) [29, 54, 60]. Gien pap liên quan chủ yếu với E.
coli gây NKTN [41, 46]. Kháng thể ñặc hiệu kháng P fimbriae ngăn cản vi

17
khuẩn bám vào tế bào biểu mô thận trên in vitro [83], và bảo vệ ñộng vật
không bị viêm thận – bể thận trên in vivo [78].
* Gien pap mã hóa kiểu hình P fimbriae có receptor là Gal α1- 4Gal β
trên hồng cầu và tế bào biểu mô ñường niệu của người có kháng nguyên
nhóm máu P, nên ñược gọi là P adhesin. Người có kháng nguyên nhóm máu P
dễ bị viêm thậm – bể thận do E. coli [87].
pap (pyelonephritis - associated pili) liên quan với E. coli gây viêm
thận - bể thận (77 - 91%) hơn với các chủng gây viêm bàng quang (19 - 23%)
[39, 60]. Nó gồm: papA, B, C, D, E, F, G, H, I.

Hình 3: Sơ ñồ gien pap [63]
Protein PapA có trọng lượng phân tử 19,5 kDa, là ñơn vị cấu trúc chính
và cần thiết cho sự hình thành fimbriae nhưng không cần cho việc bám vào
thụ thể Gal- Gal, thậm chí không có fimbriae (do ñột biến papA) nhưng sự
bám vẫn thực hiện ñược trên bề mặt tế bào [63].
Protein PapG có trọng lượng phân tử 35 kDa, chịu trách nhiệm cho việc
bám ñặc hiệu vào Gal- Gal. PapE (16,5kDa), PapF (15kDa) là thành phần phụ
của fimbriae. ðột biến papE, F, G thì sản phẩm fimbriae vẫn biểu hiện bình
thường nhưng thiếu yếu tố bám ñặc hiệu Gal- Gal [63].
Protein PapC (80 kDa) nằm ở màng ngoài, có vai trò như giá ñỡ ñể các
ñơn vị lắp giáp hoàn chỉnh fimbriae (assembly platform).
Protein PapD (27,5 kDa) phối hợp với các ñơn vị fimbriae ñảm bảo tính
ổn ñịnh trong quá trình vận chuyển ra ngoài màng tế bào ñể lắp ráp.
Protein PapB, I có chức năng ñiều hòa.
18
Protein PapH kết thúc sự quá trình lắp ráp và giữ chặt fimbriae vào bề
mặt tế bào.

Hình 4: Mô hình tổng hợp P fimbriae nhờ PapC [31].

PapC chứa vị trí N, C tận cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp fimbriae
ở in vivo. PapDG là mục tiêu ñầu tiên và có ái lực cao nhất với vị trí N của
PapC (A và B). Sau ñó PapDG chuyển sang vị trí C, lúc này vị trí N mở cho
PapDF gắn vào (C và D). PapD tách ra ñể tiếp tục chức năng vận chuyển.
PapG và PapF ở ñầu của fimbriae, tiếp theo là PapE. Lặp lại các chu kỳ trên,
kết quả là kéo dài ñược fimbriae [31].

Hình 5: Mô hình cấu trúc và quá trình lắp ráp P fimbriae [63].
(A, C, G, E, F là PapA, PapC, PapG, Pap E, PapF._, cấu trúc không bám ñược
vào receptor. +, cấu trúc có thể bám ñược vào receptor)
19
* Nhóm gien afa gồm 6 gien: afa1, 2, 3, 5, 7, 8 mã hóa cho các yếu
tố bám afimbriae (Afimbriae adhesins – AFAs) tương ứng AfaI, II, III,
V, VII, VIII.

Hình 6: Sơ ñồ cấu trúc của các gien afa [18]
Các afa ñều có gien afaC, afaE, afaD. Gien afaE mã hóa protein bám
AfaE. afaD mã hóa protein AfaD có chức năng xâm nhập. AfaC là protein
ñóng vai trò như mỏ neo (anchoring protein).

Mỏ neo
Hình 7: Mô hình protein bám
afa1, afa2 nằm trên nhiễm sắc thể. afa3, afa5, afa7, afa8 nằm trên
plasmid và NST [70].
Có sự khác nhau về tỷ lệ giữa các subtyp và vị trí gây bệnh. afa7 chỉ có
ở ñộng vật. afa1, 2, 3, 5 chỉ có ở các chủng của người. afa8 có tỷ lệ cao nhất,
chiếm 75 % các chủng có afa. afa8 liên quan với các chủng E. coli gây bệnh
20
ngoài ñường ruột ở người, không có ở các chủng gây tiêu chảy [26]. Lila
Lalioui ñã chứng minh Afa8 không bám vào tế bào ñường ruột [70]. 54% các

chủng Afa8 dương tính mang 2 trong 5 yếu tố ñộc lực liên quan với các chủng
E. coli ngoài ñường ruột: P, S hoặc F1C fimbriae, aerobactin, hemolysin,
CNF1 toxin [26].
Bouguénec và cộng sự ñã nghiên cứu trình tự nucleotide của các afaC
ñã ñề xuất cặp mồi afa-f và afa-r ñặc hiệu cho nhóm gien afa [26].
1.3.2.3. Cơ chế và tình hình kháng kháng sinh của E. coli
Vi khuẩn tồn tại hơn 3 tỷ năm trên trái ñất và rất lão luyện trong việc tự
bảo vệ mình chống lại các chất hóa học. Kháng sinh ñược sử dụng trên lâm
sàng mới chỉ hơn 6 thập kỷ, nhưng hiện nay kháng kháng sinh là một vấn ñề
toàn cầu cần ñược quan tâm. Tổ chức Y tế Thế giới nhận ñịnh tốc ñộ kháng
thuốc của vi khuẩn nhanh hơn nhiều so với khả năng tìm ra những thuốc mới
có hiệu lực với vi khuẩn ñó [3]. Hậu quả của tình trạng vi khuẩn kháng thuốc
sẽ kéo dài thời gian ñiều trị, tăng tỷ lệ tử vong và chi phí tăng.
Sự ñề kháng kháng sinh ñược chia làm hai loại : ñề kháng tự nhiên và
ñề kháng thu ñược. ðề kháng tự nhiên luôn qua trung gian nhiễm sắc thể,
trong khi ñó ñề kháng thu ñược có thể do ñột biến nhiễm sắc thể hoặc do thu
nhận gien mã hóa ñề kháng từ bên ngoài qua plasmid hoặc transposon.
ðề kháng do ñột biến nhiễm sắc thể ít gặp, chỉ chiếm 10 - 20% tổng số
trường hợp ñề kháng thu ñược vì tần xuất ñột biến chỉ từ 10
-5
ñến 10
-11
, nếu
kháng 2 thuốc cùng một lúc thì tần xuất ñột biến phải từ 10
-10
ñến 10
-22
[3, 16].
ðột biến có thể xảy ra tự phát, không phụ thuộc vào sự có mặt của kháng
sinh, nhưng kháng sinh là nhân tố ñể chọn lọc những chủng ñề kháng với

kháng sinh ñó. Plasmid mang gien kháng thuốc (R plasmid) ñóng vai trò quan
trọng trong tính kháng thuốc của vi khuẩn. ðại ña số các chủng vi khuẩn
kháng thuốc qua plasmid [3, 15]. Những ñặc tính của plasmid : tự sao chép, di
truyền sang thế hệ sau và lan truyền ngang qua tiếp hợp, biến nạp, tải nạp là