XÁC ĐỊNH SỰ HIỆN DIỆN GENE blaPER1 CỦA VI KHUẨN ACINETOBACTER BAUMANNII TIẾT βLACTAMASE PHỔ RỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
….W U X….

CHÂU THỤY VY

XÁC ĐỊNH SỰ HIỆN DIỆN GENE blaPER-1 CỦA VI KHUẨN
ACINETOBACTER BAUMANNII TIẾT
β-LACTAMASE PHỔ RỘNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 11/2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
….W U X….

CHÂU THỤY VY

XÁC ĐỊNH SỰ HIỆN DIỆN GENE blaPER-1 CỦA VI KHUẨN
ACINETOBACTER BAUMANNII TIẾT
β-LACTAMASE PHỔ RỘNG

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số

: 60.42.80

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Hướng dẫn khoa học:

TS. BS PHẠM HÙNG VÂN

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 11/2010


XÁC ĐỊNH SỰ HIỆN DIỆN GENE blaPER-1 CỦA VI KHUẨN
ACINETOBACTER BAUMANNII TIẾT
β-LACTAMASE PHỔ RỘNG
CHÂU THỤY VY

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:

PGS.TS NGUYỄN NGỌC TUÂN
Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM

2. Thư ký:

TS. LÊ HỒNG PHƯỚC
Viện Nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản II

3. Phản biện 1:

TS. VÕ THỊ TRÀ AN
Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM

4. Phản biện 2:

PGS.TS NGUYỄN NGỌC HẢI
Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM

5. Ủy viên:

TS. BS. PHẠM HÙNG VÂN
Trường Đại học Y Dược TP. HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG

i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Châu Thụy Vy, sinh ngày 12 tháng 04 năm 1982 tại thành phố
Cần Thơ. Con Ông Châu Thành Cang và Bà Lữ Cẩm Hường.
Tốt nghiệp Phổ thông trung học tại Trường phổ thông trung học Châu Văn
Liêm, thành phố Cần Thơ năm 2000.
Tốt nghiệp Đại học ngành Công nghệ sinh học hệ chính quy tại Đại học Mở
Bán Công Thành phố Hồ Chí Minh năm 2005.
Tháng 09 năm 2006 theo học Cao học ngành Công nghệ sinh học tại Đại
học Nông Lâm, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
Địa chỉ liên lạc: 35/11 Nguyễn Xuân Ôn, Phường 2, Quận Bình Thạnh,
Thành phố Hồ Chí Minh.
Điện thoại: (08)38413209 hoặc 0918867052.
Email:

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả
nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nghiên cứu nào khác.

Châu Thụy Vy

iii


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp
đỡ quý báu của quý thầy cô, các anh chị đồng môn, gia đình và bạn bè đã giúp tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến:
Quý thầy cô khoa Công nghệ sinh học cùng quý thầy cô phòng Sau Đại
học, Trường Đại học Nông Lâm đã hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và tạo điều
kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.
Quý công ty Nam Khoa cùng anh Phạm Thái Bình, anh Đặng Mai Anh
Tuấn và chị Lê Thị Phi Yến đã quan tâm, động viên và góp ý kiến chân tình giúp
tôi hoàn thiện luận văn.
Tôi xin gửi lời tri ân đến:
Tiến sĩ bác sĩ y khoa Phạm Hùng Vân, người thầy đáng kính đã tận tình
hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi có cơ hội được
tiếp cận khoa học ứng dụng công nghệ sinh học vào thực tiễn.
Ba mẹ và những người thân yêu cùng bạn bè thân hữu đã luôn bên cạnh tôi,

khuyến khích, động viên và hỗ trợ tôi vượt qua chính mình.

iv


TÓM TẮT
Sự gia tăng khả năng kháng thuốc của Acinetobacter baumannii trong
thập niên qua, một trong những cơ chế đề kháng đa kháng sinh là khả năng tiết
β-lactamase thuỷ phân các kháng sinh thuộc họ belactam được gọi là Expanded
Spectrum Betalactamase (ESBL). Trong đó, PER-1 là một ESBL có khả năng
đề kháng kháng sinh thuộc nhóm cephalosporin và aztreonam. Do đó, dựa vào
kiểu hình để phát hiện sự hiện diện của ESBL trên Acinetobacter baumannii là
mục tiêu nghiên cứu của chúng tôi. Nghiên cứu này đã được thực hiện với đề
tài “Phát hiện gen blaPER-1 nhằm xác định kiểu hình β-lactamase phổ rộng của
vi khuẩn Acinetobacter baumannii” tại phòng thí nghiệm công ty Nam Khoa,
thời gian từ tháng 10 năm 2009 đến tháng 08 năm 2010.
Dựa vào kết quả kiểu hình kháng sinh đồ của khoảng 350 chủng
Acinetobacter spp. được phân lập từ 3.000 mẫu bệnh phẩm ở bệnh viện
Nguyễn Tri Phương, Thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 01 năm 2009 đến 06
năm 2010, chúng tôi nhận thấy trong đó chỉ có 3 chủng Acinetobacter spp. có
kiểu hình ESBL dương tính và đồng thời chọn 3 chủng Acinetobacter spp. có
kiểu hình ESBL âm tính ngẫu nhiên làm đối chứng. Tất cả 6 chủng
Acinetobacter spp. này được định danh lại với hệ thống định danh IDS 14 GRN
và trình tự 16S rDNA xác định loài Acinetobacter baumannii. Phát hiện sự hiện
diện của ESBL được xác định dựa vào kiểu hình và kiểu gen: (i) Phương pháp
xác định kiểu hình dựa vào sự mở rộng vòng vô khuẩn ở vùng giao tiếp giữa
cephalosporin và clavulanate gồm phương pháp đĩa đôi và đĩa kết hợp; (ii)
Phương pháp dựa vào kiểu gen gồm phương pháp PCR và giải trình tự khuếch
đại vùng gen blaPER-1 với cặp mồi đặc hiệu đã được công bố trên thế giới. Kết
quả giải trình tự nucleotide được so sánh với ngân hàng dữ liệu gen của NCBI.

Kết quả nghiên cứu đã xác định được sự hiện diện của ESBL dựa vào
phương pháp kháng sinh đồ và phương pháp PCR đồng thời xác định được gen

v


tiết ESBL blaPER-1 trên Acinetobacter baumannii ở vị trí integron lớp 1. Đây là
nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam phát hiện kiểu hình ESBL và kiểu gen blaPER1

trên Acinetobacter baumannii góp phần vào tình hình nghiên cứu chung của

các nước trên thế giới về blaPER-1 Acinetobacter baumannii.

vi


SUMMARY
Over the last decade, increasing therapeutic difficulties owing to the
emergence of highly multidrug-resistant Acinetobacter baumannii have been
described with increasing frequency. One of the mechanisms of resistance to βlactam antibiotics in Acinetobacter baumannii that is producing extendedspectrum β-lactamases (ESBLs) such as PER-1 is an ESBL to have the ability to
inactivate the oxyimino – cephalosporins and aztreonam. Therefore, based on the
phenotype to detect ESBL screen-positive of Acinetobacter baumannii is the aim
of our research conducted at Nam Khoa laboratory from October 2009 to August
2010 with the study “Detection of the blaPER-1 gene extended-spectrum βlactamse-producing in Acinetobacter baumannii”.
Based on the results of the phenotypic tests of 350 Acinetobacter spp.
isolates isolated from 3,000 specimens at Nguyen Tri Phuong hospital in Ho Chi
Minh city, Vietnam (from January 2009 to June 2010), we found that there are
only 3 Acinetobacter spp. isolates confirmed ESBL positive phenotype and chose
3 Acinetobacter spp. isolates confirmed non-ESBL phenotype randomized
controlled trials as well. All 6 isolates were re-identified to determine

Acinetobacter baumannii based on the suitable bio-chemical reactions by using the
IDS 14 GNR system and 16S rDNA. ESBL expressing status of the strains was
determined by the phenotypic and genotypic tests: (i) The phenotypic test, which
is based on seeking synergy between cephalosporins and clavulanate, includes the
double disc and combination disc methods; (ii) The genotypic test includes the
direct PCR method with the PCR-amplified the blaPER-1 gene by using previously
reported primers and the gene sequencing techniques. Nucleotide sequence
analysis was performed at the National Center of Biotechnology Information
Website.

vii


A detailed analysis of the results not only determined ESBL expressing
status based on the phenotypic test and direct PCR, but also identified the blaPER-1
gene of Acinetobacter baumannii located on the class I integron. To the best of our
knowledge, this is the first study to detect the ESBL phenotype and blaPER-1 gene
of Acinetobacter baumannii in Vietnam, further supporting the global spread of
such strains.

viii


MỤC LỤC
CHƯƠNG

TRANG

Trang tựa
Trang Chuẩn Y........................................................................................................ i

Lý Lịch Cá Nhân .................................................................................................... ii
Lời Cam Đoan ....................................................................................................... iii
Lời Cảm Ơn........................................................................................................... iv
Tóm tắt ....................................................................................................................v
Summary .............................................................................................................. vii
Mục lục.................................................................................................................. ix
Danh sách các chữ viết tắt............................................................................... ….xii
Danh sách các bảng........................................................................................... ..xiii
Danh sách các hình.............................................................................................. xiv
1. MỞ ĐẦU ...............................................................................................................1
2.TỔNG QUAN .......................................................................................................3
2.1 Vi khuẩn Acinetobacter baumannii .....................................................................3
2.1.1 Lịch sử ...............................................................................................................3
2.1.2 Đặc điểm phân loại, hình thái và sự phân bố ....................................................3
2.1.3 Đặc điểm gây bệnh và sự truyền nhiễm.............................................................4
2.1.4 Đặc điểm đề kháng kháng sinh ..........................................................................5
2.1.4.1 Cơ chế đề kháng kháng sinh ...........................................................................5
2.1.4.2 Tình hình đề kháng kháng sinh.......................................................................8
2.2 ESBL ....................................................................................................................8
2.2.1 Cơ sở phân lớp phân tử β-lactamase..................................................................8
2.2.2 Sự tiến hoá của ESBL. .......................................................................................9
2.2.3 Các lớp β-lactamase ...........................................................................................9
2.2.4 Bản chất cuả ESBL ............................................................................................13

ix


2.2.5 Các yếu tố nguy cơ, điều trị và cách phòng ngừa nhiễm khuẩn
do vi khuẩn tiết ESBL................................................................................................13
2.2.6 Các ESBL và gen ESBL của A. baumannii .......................................................15

2.2.6.1 Các ESBL của A. baumannii ..........................................................................15
2.2.6.2 Gen ESBL của A. baumannii ..........................................................................16
2.3 Một số phương pháp phát hiện ESBL...................................................................18
2.3.1 Phương pháp dựa vào kiểu hình.........................................................................18
2.3.1.1 Phương pháp đĩa đôi .......................................................................................19
2.3.1.2 Phương pháp đĩa kết hợp ................................................................................19
2.3.1.3 Phương pháp Etest ..........................................................................................19
2.3.2 Phương pháp dựa vào kiểu gen..........................................................................20
2.3.2.1 Phương pháp oligotyping................................................................................20
2.3.2.2 Phương pháp PCR-RFLP................................................................................21
2.3.2.3 Phương pháp PCR-SSCP ................................................................................21
2.3.2.4 Phương pháp LCR...........................................................................................22
2.3.2.5 Phương pháp PCR và giải trình tự gen ...........................................................22
3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................................24
3.1 Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................24
3.2 Vật liệu nghiên cứu ...............................................................................................24
3.2.1 Thiết bị dụng cụ .................................................................................................24
3.2.2 Hoá chất .............................................................................................................25
3.3 Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................25
3.3.1 Phương pháp định danh sinh hoá .......................................................................25
3.3.2 Phương pháp kháng sinh đồ xác định kiểu hình ESBL .....................................26
3.3.3 Phương pháp ly trích vi khuẩn ...........................................................................26
3.3.4 Phương pháp PCR..............................................................................................27
3.3.4.1 Trình tự primer................................................................................................27
3.3.4.2 Phương pháp loại trừ ngoại nhiễm sản phẩm khuếch đại PCR ......................29
3.3.4.3 Phương pháp PCR định danh vi khuẩn 16s rDNA .........................................29
x


3.3.4.4 Phương pháp PCR khuếch đại gen blaPER-1 ....................................................30

3.3.5 Phương pháp điện di DNA.................................................................................32
3.3.5.1 Phương pháp điện di gel agarose ....................................................................32
3.3.5.2 Phương pháp điện di chip ...............................................................................32
3.3.6 Phương pháp giải trình tự gen............................................................................32
3.3.6.1 Phương pháp tinh sạch sản phẩm PCR bằng cột ............................................32
3.3.6.2 Phương pháp PCR sequencing........................................................................33
3.3.6.3 Phương pháp tủa sản phẩm giải trình tự .........................................................34
3.3.6.4 Phương pháp điện di mao quản DNA .............................................................34
3.3.6.5 Phương pháp xử lý kết quả giải trình tự .........................................................35
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..............................................................................36
4.1 Kết quả định danh A. baumannii ..........................................................................36
4.1.1 Kết quả định danh sinh hoá................................................................................36
4.1.2 Kết quả PCR và giải trình tự 16s rDNA ............................................................36
4.1.2.1 Kết quả điện di sản phẩm PCR 16s rDNA......................................................36
4.1.2.2 Kết quả giải trình tự 16s rDNA.......................................................................38
4.2 Kết quả kháng sinh đồ xác định kiểu hình ESBL .................................................40
4.3 Kết quả PCR xác định kiểu hình ESBL ................................................................41
4.4 Kết quả giải trình tự xác định gen blaPER-1............................................................43
5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...................................................................................48
5.1 Kết luận ...............................................................................................................48
5.2 Đề nghị ...............................................................................................................49

xi


BẢNG VIẾT TẮT
Ký hiệu

Nội dung

A. baumanii

Acinetobacter baumannii

β-lactama

betalactama

β-lactamase

betalactamase: men betalactama

cs

cộng sự

CS

Conserved Squence: trình tự gene bảo tồn

CLSI

Clinical and Laboratory Standards Institute

ddNTP

dideoxyribonucleotide triphosphate

dNTP

deoxyribonucleotide triphosphate

EDTA

Ethylenediaminetetraacetic acid

ESBL

Expanded Spectrum Betalactamase

GuSCN

Guanidine thiocyanate

IS

Insertion Sequences

LCR

Ligase Chain Reaction

MgCl2

Magnesium chloride

MC

Mac Conkey Agar

MHA

Mueller Hinton Agar

MIC

Minimum Inhibitory Concentration

NALC

N-Acetyl-L-Cysteine

NCBI

National Center for Biotechnology Information

ORF

Open Reading Frame

PCR

Polymerase Chain Reaction

RFLP

Restriction Fragment Length Polymorphism

SSCP

Single-Strand Conformation Polymorphism

Tris

Tris-(hydroxymethyl) aminomethane

xii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG
TRANG
Bảng 2.1 Sự phân lớp β-lactamase .........................................................................12
Bảng 3.1 Bộ định danh IDS 14 GNR .....................................................................26
Bảng 3.2 Thành phần phản ứng PCR 16s rDNA....................................................30
Bảng 3.3 Thành phần phản ứng PCR blaPER-1.................................................................................... 31
Bảng 4.1 Kết quả định danh IDS 14 GNR .............................................................37

xiii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH
TRANG
Hình 2.1 Hình dạng A. baumannii............................................................................4
Hình 2.2 Các cơ chế đề kháng kháng sinh của A. baumannii ..................................6
Hình 2.3 Vị trí tác động của β-lactamase lên các kháng sinh chứa
vòng β-lactam..............................................................................................7
Hình 2.4 Cơ chế tác động của β-lactamase lên vòng β-lactam ................................7
Hình 2.5 A Sơ đồ xác định vị trí blaPER-1 A. baumannii trên Tn1213....................17

Hình 2.5 B Sơ đồ xác định blaPER-1 A. baumannii không xuất hiện
trên Tn 1213 ..............................................................................................17
Hình 2.6 Cấu trúc integron lớp 1............................................................................18
Hình 4.1 Kết quả định danh sinh hoá IDS 14 mẫu 999..........................................37
Hình 4.2 Kết quả điện di sản phẩm PCR 16s rDNA ..............................................38
Hình 4.3 Hình dữ liệu thô trình tự nucleotide 16s rDNA mẫu 999........................39
Hình 4.4 Kết quả giải trình tự 16s rDNA xác định A. baumannii mẫu 999...........40
Hình 4.5 Kết quả kiểu hình ESBL (-).....................................................................40
Hình 4.6 Kết quả kiểu hình ESBL (+)....................................................................41
Hình 4.7 Kết quả điện di sản phẩm PCR PER-1 ở nhiệt bắt cặp 55oC và 60oC.........42
Hình 4.8 Kết quả điện di sản phẩm PCR PER-1.............................................................................. 42
Hình 4.9 Kết quả điện di chip sản phẩm PCR blaPER-1 mẫu 1900 và 2040............43
Hình 4.10 Hình dữ liệu thô trình tự nucleotide blaPER-1 mẫu 1900 ........................44
Hình 4.11 Kết quả giải trình tự xác định blaPER-1 mẫu 1900..................................45
Hình 4.12 Hình dữ liệu thô trình tự nucleotide blaPER-1 mẫu 2040 .................................... 45
Hình 4.13 Kết quả giải trình tự xác định blaPER-1 mẫu 2040..................................46

xiv


CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
Bệnh nhiễm trùng vẫn còn đang đứng hàng đầu trong mô hình bệnh tật ở
nước ta và các nước phát triển, đặc biệt là nhiễm khuẩn bệnh viện do các tác nhân vi
khuẩn gram âm. Nếu trước đây các nhiễm khuẩn bệnh viện có thể được điều trị dễ
dàng bằng các cephalosporin thế hệ 3 hay thế hệ 4 thì hiện nay tình hình không còn
dễ dàng như vậy nữa vì các vi khuẩn này đã sở hữu được một thứ vũ khí rất đáng sợ,
đó là khả năng tiết men betalactama (β-lactamase) thuỷ phân các kháng sinh thuộc
họ β-lactam được gọi là Expanded Spectrum Betalactamase (ESBL) giúp vi khuẩn
kháng được tất cả các kháng sinh cephalosporin các thế hệ từ 1 đến 4 và hầu hết các

loại kháng sinh betalactama (β-lactam) khác. Do đó, thất bại lâm sàng thường do các
vi khuẩn tiết ESBL mà ra, mặc dù với kết quả kháng sinh đồ là nhạy với một loại
oxyimino – cephalosporin nào đó.
Phát hiện sự hiện diện ESBL được thực hiện trên diện rộng chủ yếu đối với
các vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriaceae như Escherichia coli, Klebsiella
pneumoniae và Enterobacter dựa vào kết quả kiểu hình kháng sinh đồ có sự cộng
hưởng dương tính với cephalosporin. Tuy nhiên, đối với các vi khuẩn không lên
men như Acinetobacter cũng xuất hiện một số kết quả “hình ảnh” kiểu hình tiết
ESBL tương tự như vậy thì có thể nhận định rằng Acinetobacter có thực sự tiết
ESBL hay không. Với lý do này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Xác định sự
hiện diện gene blaPER-1 của vi khuẩn Acinetobacter baumannii tiết β-lactamase phổ
rộng”.

1


Mục tiêu chung của đề tài: xác định kiểu hình và kiểu gene blaPER-1 tiết ESBL
trên vi khuẩn Acinetobacter baumannii.
Mục tiêu cụ thể:
- Sàng lọc chủng Acinetobacter spp. có kiểu hình tiết ESBL từ kết quả xét
nghiệm bệnh phẩm tại bệnh viện Nguyễn Tri Phương, Tp Hồ Chí Minh thời gian từ
01/2009 đến 06/2010.

- Định danh xác định loài Acinetobacter baumannii bằng phương pháp sinh
hoá và 16s rDNA, đồng thời xác định lại kiểu hình tiết ESBL của những chủng đã
chọn lọc bằng phương pháp kháng sinh đồ.
- Xác định kiểu hình ESBL PER-1 bằng phương pháp PCR trên
Acinetobacter baumannii.
- Xác định kiểu gene blaPER-1 trên Acinetobacter baumannii bằng phương
pháp giải và so sánh trình tự gene.

2


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Vi khuẩn Acinetobacter baumannii
2.1.1 Lịch sử
Acinetobacter được miêu tả lần đầu tiên bởi Morax vào 1896 (Ann Inst
Pasteur, 1896). Những năm sau đó, với hình thái học được miêu tả bởi Axenfeld
được xem như là “Morax-axenfeld bacilli”, vi khuẩn tiếp tục sự thay đổi với các tên
gọi khác nhau như Bacterium anitratum, Herella (hoặc Herellea) vaginicola, Mima
polymorpha, Achromobacter, Micrococcus calcoaceticus, Diplococcus, B5W và
Cytophaga. Cho đến năm 1954, tên Acinetobacter baumannii xuất xứ từ Hy Lạp là
akinetos (ακίvєτοσ) với nghĩa “không chuyển động” do Prévôt và Brisou đề xướng
và đã được công nhận bởi Juni và Janik (1969). Cho đến 1980, sự phân loài
Acinetobacter được xác định dựa vào kiểu gene (Dijkshoorn và cs, 1998) và sự lai
DNA và trình tự 16s rDNA (Bouvet và Grimont, 1986). Giống Acinetobacter bao
gồm 31 loài (17 loài có tên được công nhận), nhưng chỉ có một vài loài được xác
định là có khả năng gây bệnh, trong đó Acinetobacter baumannii được biết đến liên
quan đến nhiễm trùng bệnh viện, đặc biệt tại các khoa chăm sóc tích cực (trích dẫn
bởi Bergogne-Bérézin, 2007).
2.1.2 Đặc điểm phân loại, hình thái và sự phân bố
Theo phân loại NCBI, Acinetobacter baumannii (A. baumannii ) thuộc:
Giới (Kingdom)

: Bacteria

Ngành (Division)

: Proteobacteria

3


Lớp (Class)

: Gammaproteobacteria

Bộ (Order)

: Pseudomonadales

Họ (Genus)

: Moraxellaceae

Giống (Familiar)

: Acinetobacter

Loài (Species)

: baumannii

A. baumannii là vi khuẩn hiếu khí, gram âm, hình que ngắn (cầu trực), trơn
láng, xám trắng, thường ở dạng cụm, glucose (+/-), catalase (+), oxidase (-), manitol
(-), maltose (-), không di động, hầu hết sống ở 20-37oC, có thể tồn tại ở 44oC, phát
triển dễ dàng trong điều kiện phòng thí nghiệm (Bergogne-Bérézin, 2007; Estapé,
2008).

Hình 2.1: Hình dạng vi khuẩn A. baumannii
(Nguồn: />A. baumannii sống trên cơ thể người ở da, họng, hệ thống hô hấp, tiêu hoá và
hầu hết các nơi ẩm ướt trên cơ thể người (Bergogne-Bérézin, 1987; Joly-Guillou và
Burn-Buisson, 1996). A. baumannii liên quan đến nguồn lây nhiễm bệnh viện xuất
hiện thỉnh thoảng rải rác hoặc bùng phát (Bergogne-Bérézin và cộng sự, 1987;
Fiérobe và cs, 2001) (trích dẫn bởi Bergogne-Bérézin, 2007).
2.1.3 Đặc điểm gây bệnh và sự truyền nhiễm
Vào những năm 1980, A. baumannii được tìm thấy ở các khoa chăm sóc tích
cực tại một số nước như Tây Ban Nha với tỷ lệ lây nhiễm từ 4 – 8,2 % vào năm

4


1990-1997 (Vaque và cs, 1999) và ở toàn Châu Âu là 9 % vào năm 1995 (Vincent
và cs, 1995). Acinetobacter là nguyên nhân gây ra các bệnh nhiễm trùng như nhiễm
trùng máu, một trong những nguồn lây nhiễm cao nhất ở các bệnh viện, theo nghiên
cứu ở Anh với tỷ lệ 5 % trên toàn bệnh viện, trong đó ở các khoa chăm sóc tích cực
chiếm 54 %, sự hiện diện của A. baumanni chiếm 10 – 15 % (Wisplinghoff và cs,
2000). Ngoài ra, A. baumannii còn được biết đến do có khả năng gây viêm phổi
được xác định chính xác đầu tiên vào năm 1997 làm cho 85 % động vật chết trong 3
ngày (Joly-Guillou và cs, 1997) và đặc biệt ở các khoa chăm sóc tích cực A.
baumannii là nguyên nhân gây viêm phổi quan trọng nhất, theo thống kê nghiên cứu
tại Mỹ, chiếm 5 – 10 % và có khả năng ngày càng gia tăng (Gaynes và Edward,
2005). Thêm vào đó, sự lây lan của A. baumannii gây viêm phổi đã xuất hiện ra
ngoài cộng đồng chủ yếu là ở các vùng nhiệt đới như Úc và các nước Châu Á. Bên
cạnh đó, A. baumannii gây nhiễm trùng dẫn đến hoại tử vết thương và có khả năng
gây bùng phát do xuất hiện hiện tượng kháng đa kháng sinh, được thể hiện gần đây
nhất trong cuộc chiến ở Irac và Apganixtan, A. baumannii chiếm 32,5 % từ kết quả
phân lập các nạn nhân bị thương. Thêm vào đó, A. baumannii còn có khả năng gây

ra các nhiễm khuẩn không thường gặp như nhiễm khuẩn tuyến giáp (Yu và cs, 1998),
gây hoại tử và nhiễm khuẩn ruột non (Mishra và cs, 1998), viêm phúc mạc (Caputo
và cs, 1997), viêm màng não gây tử vong ở trẻ (Kelkar và cs, 1989), viêm màng
trong và ngoài tim (Lam và Huang, 1997). Trong những năm gần đây, A. baumannii trở
thành một đối tượng gây nhiễm trùng quan trọng trên thế giới do có khả năng gây bùng
phát và khó kiểm soát chiếm từ 2 - 10 % trong tất cả các vi khuẩn gram âm ở các khoa
chăm sóc tích cực (trích dẫn bởi Joly-Guillou, 2007; Estapé, 2008; Peleg, 2008).
2.1.4 Đặc điểm đề kháng kháng sinh
2.1.4.1 Cơ chế đề kháng kháng sinh
A. baumannii có khả năng đề kháng đối với β-lactam phổ rộng, cephalosporin
thế hệ 2 và 3 (Héritier và cs, 2006), carboxypenicillin (Joly-Gouillou và cs, 1995),

5


carbapenem (Mussi và cs, 2005) và fluoroquinolone (Joly-Gouillou và cs, 1995;
Vila và cs, 1993) (trích dẫn bởi Bergogne-Bérézin, 2007).
Cơ chế đề kháng của A. baumannii đối với nhóm kháng sinh này:
- Khả năng tiết men β-lactamase là enzyme thuỷ phân làm phá vỡ cầu amide
của vòng β-lactam gây ra sự bất hoạt của kháng sinh.
- Thay đổi điểm tác động của vòng β-lactam liên quan đến các cầu nối
penicillin protein (PBPs- Penicillin binding proteins).
- Hoạt động của các bơm đẩy β-lactam (beta-lactam efflux bumps) đẩy kháng
sinh ra ngoài tế bào (Livermore, 1995; Poole, 2004; Perez và cs, 2007; Vila và
Pachón, 2007).

Thay đổi điểm tác động của
vòng β-lactam liên quan
đến cầu nối penicillin
t i

Tiết βlactamase
thuỷ phân phá
vỡ cầu amide

Hoạt động của bơm đẩy
β-lactam đẩy kháng sinh
ra ngoài tế bào

Hình 2.2: Các cơ chế đề kháng kháng sinh của A. baumannii
(Nguồn: />
6


Hình 2.3: Vị trí tác động của β-lactamase lên các kháng sinh chứa vòng β-lactam
(Nguồn: />
Hình 2.4: Cơ chế tác động của β-lactamase lên vòng β-lactam
(Nguồn: Livermore, 1995)

7


2.1.4.2 Tình hình đề kháng kháng sinh
Sự gia tăng khả năng kháng đa kháng kháng sinh của A. baumannii là
nguyên nhân gây ra bùng phát tại các bệnh viện ở các nước trên thế giới như ở Châu
Âu (Anh, Pháp, Đức, Ý, Tây Ban Nha, Hà Lan và Bungari), Bắc Mỹ (New York),
Mỹ La Tinh (Achentina, Braxin, Chilê và Côlombia), Châu Úc (Brisbane, Sydney
và Melbourne), Châu Á (Trung Quốc, Đài Loan, Hong Kong, Nhật và Hàn Quốc) và
vùng Trung Đông (Perez và cs, 2007; Peleg, 2008; Savov và cs, 2008). Tại Việt
Nam, theo kết quả nghiên cứu đa trung tâm khảo sát tình hình đề kháng kháng sinh

của các trực khuẩn gram âm dễ mọc gây nhiễm khuẩn bệnh viện từ 1/2007 đến
5/2008, trong đó Acinetobacter đề kháng rất cao với hầu hết các loại kháng sinh trên
40 % và theo thống kê chính thức của Bộ y tế công bố vào năm 2004, tình hình đề
kháng kháng sinh của các trực khuẩn gram âm gây bệnh đang ở mức báo động,
trong đó Acinetobacter kháng ceftazidime 64 %, ceftriaxone 60 % và ciprofloxacine
55 % (Phạm Hùng Vân và cs, 2009).
2.2 ESBL (Expanded Spectrum Betalactamase)
2.2.1 Cơ sở phân lớp β-lactamase
Sự phân lớp β-lactamase dựa trên phổ thuỷ phân (hydrolytic spectrum) và sự
nhạy cảm với các chất ức chế (inhibitor-resistant β-lactamase). Lớp đầu tiên được
phân loại vào năm 1970 do Jack và Richmond và đến năm 1973 các lớp được mở
rộng bởi Richmond và Sykes. Sự phân lớp β-lactamase này tiếp tục được sắp xếp lại
do Bush thực hiện vào năm 1989 và được bổ sung vào năm 1995. Tuy nhiên, sự
phân lớp này khi có sự thay đổi chất nền và chất ức chế làm thay đổi nhóm enzyme
tác động. Vì vậy, β-lactamase được phân lớp dựa vào trình tự gene của nhiễm sắc
thể hay plasmid đã được mã hoá như transposon và integron (đơn vị DNA nhỏ được
tìm thấy ở nhiễm sắc thể, plasmid và transponson, có thể bắt và di chuyển gene bằng
cách tái tổ hợp các vị trí đặc biệt, chịu trách nhiệm cho việc đề kháng kháng sinh)
gồm 4 lớp từ A-D, với lớp đầu tiên do Ambler phân loại vào năm 1980. Hàng trăm

8


β-lactamase đã biết và được đặt tên rất phức tạp. Dựa vào trình tự amino acid βlactamase được chia thành 3 lớp A, C và D là những lớp β-lactamase phổ biến có
khả năng đề kháng penicillin, cephalosporin và monobactam. Lớp còn lại ít phổ biến
hơn là metallo β-lactamase hay β-lactamse lớp B kháng penicillin, cephalosporin,
carbapenem nhưng không kháng monobactam (Livermore, 1995; Samaha-Kfoury và
Araj, 2003; Poole, 2004).
2.2.2 Sự tiến hoá của ESBL
Một trong các cơ chế đề kháng mới là sự đột biến gene trên plasmid được tìm

thấy đầu tiên vào 1983 tại Đức với 2 loài Klebsiella pneumoniae và E. coli tạo ra các
β-lactamase có khả năng thuỷ phân các cephalosporin hoạt phổ rộng được gọi là
extended-spectrum β-lactamase (ESBL). Các ESBL có nguồn gốc từ sự đột biến của
các β-lactamase nguyên thuỷ như: TEM-1, SHV-1, CTX-M... (Poole, 2004; Jacoby
và Munoz-Price, 2005; Livermore và Paterson, 2005; Phạm Hùng Vân, 2006).
Nhiều nhà nghiên cứu không nghĩ rằng AmpC β-lactamase (β-lactamase trên
nhiễm sắc thể lớp C có khả năng thuỷ giải cephalosporin) là một ESBL. Dĩ nhiên
thuật ngữ ESBL dành cho enzyme có khả năng chuyển đổi thuộc lớp A và thuỷ giải
được cephalosporin cũng như bị ức chế bởi acid clavulanic. ESBL không thể thuỷ
giải carbapenem (không như ApmC) cũng như cephamycin (cefoxitin và cefotetan)
và không giống như AmpC, ESBL kháng được với cephalosporin thế hệ 4 như
cefepime và cefpirome. Định nghĩa ESBL được mở rộng cho cả những đột biến βlactamase OXA thuộc lớp D có khả năng ức chế cephalosporin vì chúng đại diện
cho sự tiến hoá song song với một số loại enzyme nhóm A, mặc dù khác nhau về
khả năng đề kháng các chất ức chế β-lactamase (Livermore và Paterson, 2005).
2.2.3 Các lớp β-lactamase
TEM-ESBL (Lớp A): là các đột biến TEM penicillinase, việc thay thế amino
acid tại nhiều vị trí ở TEM-1 β-lactamase có thể làm thay đổi hình dạng vị trí hoạt

9