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 ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI
*****************

LƯU THỊ VŨ NGA

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

Chuyên ngành: 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 ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI

******************
LƯU THỊ VŨ NGA

XÁC ĐỊNH 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
Khoa Vi sinh - TDCN
BN số:………..

PHIẾU ĐIỀU TRA BỆNH NHÂN
NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU

Số bện án:…………..

Mã BP ................

Khoa phòng:………….........................................................
1. PHẦN HÀNH CHÍNH
Họ tên bệnh nhân :…………………………………………Nam

Nữ Tuổi:

…………Nghề nghiệp: ……………..................................................................... địa
chỉ:…………………………………………………………………………………
Ngày vào viện:……………………..Ngày ra viện: ……………………………………
2. PHẦN LÂM SÀNG
2.1. Chẩn đoán lâm sàng (khi chỉ định cấy nước tiểu): Cấp 
1.
2.
3.

Viêm thận – bể thận
Viêm bàng quang
Viêm đường tiết niệu





Mạn 

Tái phát 

4. Sốt chưa rõ nguyên nhân
5. đái máu chưa rõ nguyên nhân
6. Chẩn đoán khác





3. PHẦN VI SINH:

3.1. Kết quả phân lập
E. coli



Các VK họ đR khác



Enterococcus spp



Klebsiella spp



P.aeruginosa



Acinetobacter



Proteus spp
Enterobacter spp




S. aureus
S. saprophyticus




Nấm
VK khác




3.1. Kết quả kháng sinh đồ của E. coli (đường 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 độc 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)


LỜI CẢM ƠN
Em xin trân trọng cảm ơn
Ban Giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học - Trường đH Y Hà Nội cho
phép và tạo điều 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 đã truyền dạy cho em những kiến thức
quí báu.
- PGS.TS Lê Văn Phủng – Phó chủ nhiệm phụ trách Bộ môn Vi sinh,
Trường đH Y Hà Nội, người thầy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá
trình thực hiện đề tài. Thầy đã giành cho em sự giúp đỡ quý báu, giúp em vượt
qua những khó khăn trong học tập và nghiên cứu khoa học.
- Ban giám đốc Bệnh viện Thanh Nhàn, các phòng ban đã tạo mọi điều
kiện giúp đỡ em trong quá trình công tác và học tập.
- Tập thể cán bộ nhân viên Viện kiểm định Quốc gia vắc xin và sinh phẩm
Y tế. Khoa Vi Sinh - TDCN Bệnh viện Thanh Nhàn, Khoa Vi Sinh - BV Bạch
Mai đã nhiệt tình giúp đỡ em.
- Gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, quan tâm, nhiệt tình giúp đỡ
em trong quá trình học tập nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 20 tháng10 năm 2008
Lưu Thị Vũ Nga


6

ĐẶT VẤN ĐỀ
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
đứng 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 đời [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. đặc biệt ở trẻ nhỏ có thể dẫn đến 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, điều trị NKTN cũng gặp khá nhiều khó khăn do mức độ 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], đồng 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)
để gây bệnh, vi khuẩn cần có đủ ba yếu tố: độc lực, số lượng, đường
vào thích hợp. đối với E. coli có nhiều yếu tố độc lực đã được thừa nhận như:
yếu tố bám dính (adhesin), enzym ngoại bào (hemolysin, cytotoxin), kháng
nguyên K, aerobactin…[25, 87]. Blanco đã xác định yếu tố tan máu và yếu tố
bám vào tế bào biểu mô đường 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 độc 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 đến
độc lực của chúng. Trong đó, yếu tố bám vào tế bào vật chủ là điều kiện đầu


tiên để vi khuẩn cố định, 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 được tác dụng rửa trôi của dòng nước tiểu.
Nhiều bằng chứng từ nghiên cứu động 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 đường
niệu [48]. Các chủng phân lập được từ viêm thận - bể thận cấp và từ viêm
bàng quang cấp bám tốt vào tế bào biểu mô đường niệu hơn các chủng gây
NKTN không triệu chứng hoặc từ đại tràng [81, 82]. E. coli gây NKTN có các
thành phần tham gia bám đặc hiệu là: pili, fimbriae, afimbriae và một số
protein màng ngoài.
Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ, trên thế giới đã có nhiều
nghiên cứu về dịch tễ, cơ chế tác động, tầm quan trọng của gien mã hóa các
yếu tố độc lực của E. coli mà 2 gien pap và afa đang được nghiên cứu nhiều.
Tuy nhiên, ở Việt nam nghiên cứu về vấn đề này còn ít được đề cập đến. để

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 đề tài “Xác định 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 địmh tỷ lệ mang gien pap, afa ở các chủng E. coli gây NKTN.
2. đánh giá mức độ kháng kháng sinh của các chủng E. coli gây
NKTN.


Chương1

TỔNG QUAN

1.1. NHIỄM KHUẨN TIẾT NIỆU

1.1.1. định nghĩa
Bình thường, ở niệu đạo 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 đạo (viêm
niệu đạo). 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 đài bể thận, chỉ chiếm
25 - 30 % các trường hợp NKTN nhưng lại rất quan trọng vì chúng gây ảnh

hưởng trực tiếp đến chức năng của hệ tiết niệu. Nếu không được điều 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 đường máu. Với các loài vi khuẩn gây nhiễm khuẩn huyết như S. aureus
và P. aeruginosa nguy cơ gây nhiễm khuẩn thận rất cao.


- 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 được điều trị có thể gây viêm
thận – bể thận. Hầu hết viêm bàng quang xảy ra theo cơ chế nhiễm khuẩn
ngược dòng.
- Viêm niệu đạo: là tình trạng nhiễm khuẩn dưới nếp niêm mạc niệu
đạo. Dấu hiệu chủ yếu của bệnh là đái rắt, đái buốt. Nam giới hay bị viêm niệu
đạo do các căn nguyên đặc 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 đạo cấp. Thể bệnh này thường có các dấu hiệu lâm sàng rõ rệt như
sốt cao, rét run, các triệu chứng về tiết niệu (đái buốt, đái rắt, đôi khi đái
máu…). Bệnh diễn biến nhanh và có thể dẫn đến những biến chứng nguy hiểm
như nhiễm khuẩn huyết, viêm mủ thận - bể thận và có khi đe dọa đến 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 điều trị
không hiệu quả. Triệu chứng thường nghèo nàn như sốt nhẹ, đau tức vùng thắt
lưng hoặc hạ vị.
- NKTN không triệu chứng: đây là thể bệnh thường gặp nhất trong
NKTN, đặc biệt ở người cao tuổi (40 – 50%) [87]. Bệnh nhân thường không

biết mình bị NKTN nên thường không được điều trị. Diễn biến bệnh có thể
gây viêm thận – bể thận mạn tính, viêm mủ thận hoặc teo thận. Việc chẩn đoán
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 đặc hiệu: Do các loài vi khuẩn đặc biệt gây nên và có hình ảnh
lâm sàng đặc trưng. Các vi khuẩn trong nhóm này bao gồm: Mycobacterium


tuberculosis, Neisseria gonorrhoae, Mycoplasma, Chlamydia... Loại NKTN
đặc hiệu này chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ trong NKTN nói chung.
- NKTN không đặc 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 động của cơ chế bảo vệ [64]. Trong điều kiện bình
thường, VSV xâm nhập vào hệ tiết niệu được thải trừ một cách nhanh chóng
nhờ cơ chế đề 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 để. Lượng nước tiểu lớn và số lần đi 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 đạo cũng có tác dụng hạn chế sự xâm nhập của VSV.
Niệu đạo nam giới (18 – 20 cm) dài hơn niệu đạo 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 được

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), đáp 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 độ ure cao, nồng độ 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].


- Lactobacilli ở âm đạo giúp ngăn cản E. coli gây NKTN thông qua cơ
chế cạnh tranh vị trí bám và sản xuất acid lactic, H2O2 [27].
1.1.3.2. Mối tương tác giữa VSV và vật chủ
Không phải bất cứ sự xâm nhập nào của VSV đều có thể gây NKTN.
NKTN xảy ra cần có các yếu tố thuận lợi về phía vật chủ và độc 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 đọng hoặc trào ngược nước tiểu như: dị dạng hệ tiết niệu, trào ngược
bàng quang - niệu quản, sỏi đường niệu, hẹp bao quy đầu, rối loạn thần kinh
cơ bàng quang, u tiền liệt tuyến…tạo điều kiện cho VSV bám vào niêm mạc
đường 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]. đặc biệt nhiễm khuẩn đường tiểu trên có triệu chứng
thường xảy ra nhiều hơn trong thời kỳ thai nghén là do trương lực và nhu động
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 đạo trở
mỏng và yếu hơn do mất estrogen [37].
- Phụ nữ sử dụng một số biện pháp tránh thai như: màng ngăn âm đạo,
thuốc diệt tinh trùng làm thay đổi hệ VSV ở âm đạo, có thể tăng nguy cơ
NKTN do E. coli [87].

- đặt ống thông tiểu: Nguy cơ NKTN khoảng 3 - 5% cho một ngày đặt
sonde [87]. Với hệ thống dẫn lưu hở, NKTN thường xuất hiện sau 4 ngày đặt
sonde. NKTN gần như chắc chắn xuất hiện nếu thời gian đặt ống thông tiểu
kéo dài trên 30 ngày với bệnh nhân được đặt hệ thống dẫn lưu kín [7].


- Giảm sức đề kháng do: các nguyên nhân gây suy giảm miễn dịch, suy
dinh dưỡng, bệnh mạn tính đặc biệt là bệnh tiểu đường có nguy cơ NKTN cao
gấp 2 - 3 lần.
- Di truyền: nhiều bằng chứng cho thấy các yếu tố di truyền có ảnh
hưởng đến nguy cơ NKTN. Số lượng, kiểu loại các thụ thể trên tế bào biểu mô
đường niệu được quy định 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
đường 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 đều có thể gây NKTN. Nhưng một số vi khuẩn có
khả năng đặc biệt thích hợp gây NKTN. Chúng có một số yếu tố độc lực quan
trọng: khả năng bám vào tế bào biểu mô đường tiểu, haemolysin, kháng
nguyên bề mặt, kháng lại các yếu tố bảo vệ (thực bào, miễn dịch)…những yếu
tố này đặc 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 đường tiểu dưới
hơn các chủng vi khuẩn nhóm đối chứng [66].
đa 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 độc lực.
Ngược lại các chủng có ít yếu tố độc lực có thể gây viêm thận - bể thận ở
những người có bất thường về cấu trúc, chức năng hoặc bị bệnh đái đường,
suy giảm miễn dịch [87]. Như vậy có sự liên quan giữa các yếu tố vật chủ và
độc lực của VSV.
1.1.4. Tình hình NKTN ở Việt Nam và trên thế giới

NKTN là một vấn đề sức khoẻ khá nghiêm trọng. Khoảng 40 - 50 %
phụ nữ bị NKTN ít nhất một lần trong cuộc đời [40, 79]. NKTN ở nam thấp
hơn nữ nhưng hay gây những biến chứng nguy hiểm. Ở Mỹ, khoảng 8 triệu


người đến khám vì NKTN và chi phí hàng tỷ đô la cho điều 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 đỗ Thị Liệu (1998) thấy NKTN ở phụ nữ có thai chiếm
28,6 % trong số các bệnh nhân vào điều trị tại khoa thận Bệnh viện Bạch Mai
[9]. Tại viện Nhi (1981- 1990), NKTN chiếm 14 % tổng số bệnh nhi điều trị
nội trú tại khoa thận - tiết niệu [10].
NKTN bệnh viện là nhiễm khuẩn bệnh viện thường gặp, thường đứng
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 đến đặt ống thông tiểu. Hơn nữa, việc sử dụng kháng sinh phổ
rộng kéo dài ở những bệnh nhân đặt ống thông tiểu là điều kiện thuận lợi xuất
hiện các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc.
NKTN không triệu chứng cũng là một vấn đề cần quan tâm, đặc biệt ở
trẻ em và phụ nữ có thai. Tỷ lệ NKTN không triệu chứng ở cộng đồng: 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 được phát hiện và điều trị bệnh diễn biến tiềm tàng kéo dài, có thể dẫn
đến 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
được điều trị có thể dẫn đến viêm thận - bể thận, có nguy cơ bị đẻ non hoặc
thai lưu [66, 87].
Một trong những vấn đề 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 đái đường và trẻ em có bất thường về đường niệu
[37, 50].


1.2. CĂN NGUYÊN VI KHUẨN GÂY NKTN

Các tác giả trong và ngoài nước khi nghiên cứu về căn nguyên NKTN
đều khẳng định vai trò chủ yếu của các vi khuẩn Gram âm.
Các trực khuẩn đường ruột chiếm tỷ lệ cao nhất (60 - 90 %), trong đó
đứng đầu là E. coli chiếm 50- 80% [1, 27, 64, 87], rồi đến Klebsiella, Proteus,
Enterobacter… Các vi khuẩn này thường xuyên có mặt ở đường ruột, dễ dàng
xâm nhập vào đường tiết niệu và gây bệnh khi có điều 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 đọng 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 đó 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.
đứng thứ hai sau trực khuẩn đường 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 được 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 đường ruột gây NKTN chủ yếu theo đường
ngược dòng, NKTN do S. aureus chủ yếu theo đường máu hoặc đường bạch
huyết.


15

đứng thứ ba là Pseudomonas đặc 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.
đã có tác giả phân lập được 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 được biết chính xác vì chúng không mọc trên
môi trường nuôi cấy nước tiểu thường dùng, nên vai trò gây NKTN ít được đề
cập đến.
1.3. ESCHERICHIA COLI

1.3.1. Một số nét chung về E. coli
E. coli do Buchner tìm ra năm 1885 và được Escherich nghiên cứu chi
tiết từ năm 1886.
1.3.1.1. đặc điểm sinh học [2]
- E. coli là trực khuẩn Gram âm, kích thước trung bình 2 - 3 µ m x 0,5
µ m. Một số chủng có vỏ, hầu hết có lông và có khả năng di động, 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 được ở 5 - 40 o C. Chúng phát
triển rất nhanh, thời gian thế hệ khoảng 20 - 30 phút. Trên môi trường lỏng
làm đục 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 đường và
sinh hơi. Tất cả E. coli đều lên men lactose trừ E. coli loại EIEC; sinh indol,
không sinh H2S, 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.


- Kháng nguyên: kháng nguyên thân O có khoảng 160 loại khác nhau
(O1-160), kháng nguyên lông H có khoảng 50 loại (H1-50) và kháng nguyên bề
mặt K có khoảng 100 loại (K1-100).
1.3.1.2. Phân loại
E. coli thuộc họ Enterobacteriacae.
Tác giả

Tộc

Giống

Loài

Escherichieae

Escherichia

E. coli

Escherichia – Shigella

E. coli

Bergey’s (1995)

Escherichia

E. coli

IJSB (2000)

Escherichia

E. coli

Ewing (1986)
CDC (1989)

- Dựa vào cấu trúc kháng nguyên: E. coli được chia thành hơn 700 type
huyết thanh khác nhau.
- Dựa vào sự ly giải bởi phage đặc 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 đại tràng của người và một số động
vật, chiếm 80% tổng số vi khuẩn hiếu khí. Nhưng những năm gần đây, vai trò
gây bệnh của vi khuẩn này đã được đề cập đến khá nhiều, nó đứng đầu trong
các vi khuẩn gây tiêu chảy, viêm đường mật, NKTN và nhiễm khuẩn huyết
[2].
để làm sáng tỏ vai trò gây bệnh của E. coli, đã có nhiều công trình

nghiên cứu về vi khuẩn này. E. coli có những yếu tố độc lực đặc biệt giúp
chúng có khả năng gây các bệnh lý khác nhau.


1.3.2. E. coli và NKTN
1.3.2.1. độc lực của E. coli gây NKTN
Không phải tất cả các chủng E. coli đều có khả năng gây NKTN như
nhau. Phần lớn các chủng gây NKTN có triệu chứng ở những bệnh nhân
không có bất thường đường niệu thuộc một số ít typ huyết thanh (O, K, H)
[87].
Các chủng E. coli gây NKTN đặc trưng bởi các yếu tố độc lực, giúp nó
thắng được sự đề 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 độc lực nhiều
hơn và sự kết hợp đa 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 đều có các yếu tố
bám đặc hiệu [46], đặc biệt khi E. coli có mặt ở đường ruột, đường mật, đường
niệu. Nhờ có đặc tính quan trọng này mà E. coli bám được vào đường tiêu hoá,
đường niệu thắng được lực cơ học của nhu động ruột, tác dụng rửa trôi của
nước tiểu để tồn tại, xâm nhập và tạo bước đầu tiên của quá trình gây bệnh.
Bám dính là một yếu tố độc lực quan trọng đối với tác nhân gây bệnh đường
tiểu [45].
Tỷ lệ và mật độ bám của vi khuẩn với tế bào biểu mô đường niệu có liên
quan chặt chẽ với từng loại NKTN. đối với viêm thận – bể thận: 70- 100
% vi khuẩn bám vào biểu mô đường niệu, mật độ 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 đại tràng: 10 – 30% với 5 vi
khuẩn/ tế bào [81, 82]

Hình 1: Ảnh vi khuẩn bám vào tế bào biểu mô niệu đạo từ một bệnh nhân
NKTN cấp [66].
96% trường hợp NKTN do E. coli tái phát là do chủng E. coli đó tồn tại
ở âm đạo, đại tràng và biểu mô bàng quang mặc dù điều 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 đến 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 độc 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 được tổng hợp khi điều 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 O2; tổng hợp ADN; vận chuyển điện tử; trao
đổi chất. Khi nồng độ 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 độc 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


aerobactin trên plasmid không có P fimbriae và hemolysin thường đa 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 đến NKTN và các nhiễm khuẩn khác ở người
có tính nguy hiểm.

- Các enzym ngoại bào (hemolysin, cytotoxin): vi khuẩn sử dụng
hemolysin để chiếm chất dinh dưỡng từ tế bào chủ, đặc biệt là Fe – có rất
nhiều trong hồng cầu. Ngoài ra hemolysin còn làm mất chức năng của đại thực
bào và gây độc 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 động 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 đó 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) đặc biệt ở nhóm huyết thanh O1
và O2.
- Yếu tố kháng huyết thanh (serum resistance): đề kháng của vi khuẩn
đối 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,
đặc biệt từ nhiễm khuẩn huyết có tỷ lệ yếu tố độc lực này cao hơn các chủng
gây NKTN không triệu chứng và ở phân.


1.3.2.2. Các yếu tố bám của E. coli
E. coli gây NKTN có các thành phần tham gia bám đặc 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 được 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 động nhưng không có chức năng bám. Có khoảng

200 fimbriae/ vi khuẩn. Pili có đường kính khoảng 7 nm, dài 0,5- 2µ m [24].

Hình 2: Ảnh fimbriae của E. coli dưới kính hiển vi điện tử [34]
Afimbriae khác với fimbriae. Afimbriae có cấu trúc kiểu cuộn dưới kính
hiển vi điện tử [85].
Các gien mã hoá cho các yếu tố bám ở E. coli gây NKTN:


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 đường 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 đường 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 đường
tiểu (86%) và phân (76%) [86].
G fimbriae có tỷ lệ rất thấp ở các chủng E. coli gây NKTN (1 chủng
được 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 đặc hiệu kháng P fimbriae ngăn cản vi


khuẩn bám vào tế bào biểu mô thận trên in vitro [83], và bảo vệ động 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 đường niệu của người có kháng nguyên nhóm
máu P, nên được 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 đồ gien pap [63]
Protein PapA có trọng lượng phân tử 19,5 kDa, là đơn 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 đột biến papA) nhưng sự bám
vẫn thực hiện được trên bề mặt tế bào [63].
Protein PapG có trọng lượng phân tử 35 kDa, chịu trách nhiệm cho việc
bám đặc hiệu vào Gal- Gal. PapE (16,5kDa), PapF (15kDa) là thành phần phụ
của fimbriae. đột biến papE, F, G thì sản phẩm fimbriae vẫn biểu hiện bình
thường nhưng thiếu yếu tố bám đặc hiệu Gal- Gal [63].

Protein PapC (80 kDa) nằm ở màng ngoài, có vai trò như giá đỡ để các
đơn vị lắp giáp hoàn chỉnh fimbriae (assembly platform).
Protein PapD (27,5 kDa) phối hợp với các đơn vị fimbriae đảm bảo tính
ổn định trong quá trình vận chuyển ra ngoài màng tế bào để lắp ráp.
Protein PapB, I có chức năng điều hòa.


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 đầu tiên và có ái lực cao nhất với vị trí N của
PapC (A và B). Sau đó PapDG chuyển sang vị trí C, lúc này vị trí N mở cho
PapDF gắn vào (C và D). PapD tách ra để tiếp tục chức năng vận chuyển.
PapG và PapF ở đầu của fimbriae, tiếp theo là PapE. Lặp lại các chu kỳ trên,
kết quả là kéo dài được 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 được
vào receptor. +, cấu trúc có thể bám được vào receptor)


* 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 đồ cấu trúc của các gien afa [18]
Các afa đều 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

đóng 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 động 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


25

ngoài đường ruột ở người, không có ở các chủng gây tiêu chảy [26]. Lila
Lalioui đã chứng minh Afa8 không bám vào tế bào đường ruột [70]. 54% các
chủng Afa8 dương tính mang 2 trong 5 yếu tố độc lực liên quan với các chủng
E. coli ngoài đường ruột: P, S hoặc F1C fimbriae, aerobactin, hemolysin,
CNF1 toxin [26].
Bouguénec và cộng sự đã nghiên cứu trình tự nucleotide của các afaC
đã đề xuất cặp mồi afa-f và afa-r đặc 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 đất và rất lão luyện trong việc tự
bảo vệ mình chống lại các chất hóa học. Kháng sinh được sử dụng trên lâm
sàng mới chỉ hơn 6 thập kỷ, nhưng hiện nay kháng kháng sinh là một vấn đề
toàn cầu cần được quan tâm. Tổ chức Y tế Thế giới nhận định tốc độ kháng
thuốc của vi khuẩn nhanh hơn nhiều so với khả năng tìm ra những thuốc mới
có hiệu lực với vi khuẩn đó [3]. Hậu quả của tình trạng vi khuẩn kháng thuốc
sẽ kéo dài thời gian điều trị, tăng tỷ lệ tử vong và chi phí tăng.
Sự đề kháng kháng sinh được chia làm hai loại : đề kháng tự nhiên và
đề kháng thu được. đề kháng tự nhiên luôn qua trung gian nhiễm sắc thể,

trong khi đó đề kháng thu được có thể do đột biến nhiễm sắc thể hoặc do thu
nhận gien mã hóa đề kháng từ bên ngoài qua plasmid hoặc transposon.
đề kháng do đột biến nhiễm sắc thể ít gặp, chỉ chiếm 10 - 20% tổng số
trường hợp đề kháng thu được vì tần xuất đột biến chỉ từ 10 -5 đến 10-11, nếu
kháng 2 thuốc cùng một lúc thì tần xuất đột biến phải từ 10 -10 đến 10-22 [3, 16].
đột biến có thể xảy ra tự phát, không phụ thuộc vào sự có mặt của kháng sinh,
nhưng kháng sinh là nhân tố để chọn lọc những chủng đề kháng với kháng
sinh đó. Plasmid mang gien kháng thuốc (R plasmid) đóng vai trò quan trọng
trong tính kháng thuốc của vi khuẩn. đại đa số các chủng vi khuẩn
kháng thuốc qua plasmid [3, 15]. Những đặc tính của plasmid : tự sao chép, di
truyền sang thế hệ sau và lan truyền ngang qua tiếp hợp, biến nạp, tải nạp là