Nguyễn Đắc Trung<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
89(01/2): 157 - 161<br />
<br />
ĐẶC ĐIỂM KHÁNG KHÁNG SINH VÀ CƠ CHẾ TRUYỀN GEN KHÁNG<br />
THUỐC Ở CÁC CHỦNG SALMONELLA TYPHI PHÂN LẬP TẠI VIỆT NAM<br />
Nguyễn Đắc Trung<br />
Trường Đại học Y Dược - Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Một nghiên cứu hồi cứu đã được tiến hành với 111 chủng Salmonella typhi phân lập tại Việt Nam.<br />
Kết quả cho thấy 81,1% số chủng đề kháng với một hoặc nhiều kháng sinh; kiểu cách đa đề kháng<br />
(CmApTmSu) xuất hiện phổ biến (75,68%); tất cả các chủng vi khuẩn vẫn còn nhạy cảm với<br />
ceftazidime, ceftriaxone và ciprofloxacin. Thực nghiệm tiếp hợp và phản ứng PCR xác nhận: các<br />
gen mã hóa cho sự đề kháng của S. typhi với chloramphenicol (cat-1), tetracycline (tetA),<br />
ampicillin (blaTEM-1) và trimethoprim (dfr14)/ sulfamethoxazole (sul-2) đều nằm trên một plasmid<br />
23 Kb và chúng có thể được truyền cả cụm sang vi khuẩn nhận E. coli DH5α; plasmid 23 Kb chỉ<br />
được tìm thấy ở các chủng S. typhi đa kháng thuốc.<br />
Từ khóa: Bệnh thương hàn, Salmonella typhi, đa kháng thuốc, R-plasmid, PCR<br />
<br />
ĐẶT VẤN ĐỀ*<br />
Ngày nay bệnh thương hàn do Salmonella<br />
typhi vẫn là một vấn đề y tế quan trọng ở các<br />
nước đang phát triển và kém phát triển-những<br />
nơi mà điều kiện vệ sinh còn kém, thiếu cung<br />
cấp nước sạch, ô nhiễm thực phẩm, việc sử<br />
dụng vacxin còn hạn chế [2], [13]. Dưới áp<br />
lọc chọn lọc của kháng sinh, vi khuẩn S. typhi<br />
đã phát triển nhiều cơ chế kháng thuốc khác<br />
nhau làm xuất hiện và lan truyền rộng rãi các<br />
chủng vi khuẩn kháng đa kháng sinh [4], [7],<br />
[10]. Từ năm 1995, bệnh thương hàn do S.<br />
typhi đa kháng thuốc đã xuất hiện ở nhiều<br />
vùng của Việt Nam, sự đề kháng với các<br />
kháng sinh fluoroquinolone và cephalosporin<br />
thế hệ thứ 3 cũng đã xuất hiện ở vi khuẩn này<br />
[2], [5], [14]. Cơ chế đề kháng và sự lan<br />
truyền gen kháng thuốc qua plasmid ở S. typhi<br />
cũng đã được nhiều tác giả trên thế giới<br />
nghiên cứu [4], [7], [10]. Tại Việt Nam,<br />
plasmid mang gen kháng thuốc cũng đã được<br />
tìm thấy ở một số chủng S. typhi phân lập tại<br />
miền Nam Việt Nam. Tuy nhiên có sự khác<br />
biệt trong cấu trúc và trọng lượng phân tử của<br />
các plasmid mang gen kháng thuốc này [1],<br />
[8], [9], [11], [12], [15]. Phân tích R-plasmid<br />
(plasmid mang gen kháng thuốc) và cơ chế<br />
lan truyền gen kháng thuốc ở vi khuẩn sẽ giúp<br />
xây dựng phương thức ngăn ngừa sự lan<br />
*<br />
<br />
truyền các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh<br />
trong cộng đồng.<br />
Xác định đặc điểm kháng kháng sinh, sự tồn<br />
tại và cơ chế lan truyền của gen kháng kháng<br />
sinh ở các chủng S. typhi phân lập tại Việt<br />
Nam chính là nội dung nghiên cứu của đề tài.<br />
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br />
Chủng vi khuẩn: 111 chủng S. typhi phân<br />
lập từ bệnh nhân thương hàn tại Việt Nam do<br />
Ngân hàng gen vi sinh vật Trường Đại học Y<br />
Hà Nội cung cấp. Trong đó 52 chủng phân lập<br />
tại miền Bắc, 45 chủng phân lập tại miền<br />
Trung và 14 chủng phân lập từ miền Nam.<br />
Chủng E. coli ATCC25922 và S. aureus<br />
ATCC 25923 sử dụng cho kiểm tra hiệu lực<br />
của kháng sinh. Chủng E. coli DH5α sử dụng<br />
cho thực nghiệp tiếp hợp chuyển gen.<br />
Phương pháp nghiên cứu<br />
Tất cả các chủng S. typhi đều được xác định<br />
sự nhạy cảm với 9 kháng sinh, bao gồm:<br />
chloramphenicol (Cm), ampicillin (Ap),<br />
tetracycline (Te), trimethoprim (Tm),<br />
sulfamethoxazole (Su), nalidixic acid (Na),<br />
ceftazidime, ceftriaxone và ciprofloxacin<br />
bằng phương pháp khoanh giấy khuếch tán<br />
Kirby- Bauer; MIC với chloramphenicol,<br />
ampicillin và co-trimoxazole được xác định<br />
bằng phương pháp E-test. DNA plasmid được<br />
tách chiết và tinh sạch theo phương pháp của<br />
157<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Nguyễn Đắc Trung<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
89(01/2): 157 - 161<br />
<br />
Các kháng sinh thông thường dùng trong điều<br />
trị bệnh thương hàn như chloramphenicol,<br />
ampicillin và trimethoprim/sulfamethoxazole<br />
đều bị đề kháng với tỷ lệ cao (80,17 đến<br />
75,68 %). Tuy nhiên không có chủng S. typhi<br />
nào kháng ceftazidime, ceftriaxone và<br />
cipropfloxacin; các chủng đề kháng với<br />
chloramphenicol và ampicillin có MIC ≥32<br />
µg/ml<br />
và<br />
kháng<br />
trimethoprim/<br />
sulfamethoxazole có MIC ≥4 µg/ml (Bảng 1).<br />
Đặc điểm plasmid kháng thuốc ở S. typhi<br />
Một plasmid với kích cỡ khoảng 23 Kb đã<br />
được tìm thấy ở 84 chủng S. typhi đa kháng<br />
thuốc, plasmid này không thấy xuất hiện ở<br />
các chủng vi khuẩn nhạy cảm hoàn toàn với<br />
kháng sinh (Hình 1).<br />
<br />
Joseph và David [6]. Sự lan truyền của<br />
plasmid được xác định qua tiếp hợp giữa các<br />
chủng S. typhi và E. coli DH5α. Kỹ thuật<br />
PCR sử dụng 5 cặp mồi được thực hiện để<br />
xác định các gen cat-1, blaTEM-1, tetA, sul-2,<br />
dfrA14 mã hóa lần lượt cho sự đề kháng với<br />
chloramphenicol, ampicillin, tetracycline,<br />
sulfamethoxazole và trimethoprim.<br />
Trong số 111 chủng S. typhi được kiểm tra,<br />
chỉ có 21 chủng (18,92%) nhạy cảm hoàn<br />
toàn với những kháng sinh được thử; 90<br />
chủng còn lại (81,1%) đề kháng với 1 hoặc<br />
nhiều kháng sinh; kiểu cách đa đề kháng<br />
(CmApTmSu) xuất hiện ở 84 chủng (75,68%)<br />
(Bảng 2).<br />
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br />
Sự nhạy cảm với kháng sinh của S. typhi<br />
<br />
Bảng 1. Sự nhạy cảm kháng sinh của các chủng S. typhi<br />
R<br />
Kháng sinh<br />
Chloramphenicol<br />
Ampicillin<br />
Trimethoprim/<br />
sulfamethoxazole<br />
Tetracycline<br />
Nalidixic acid<br />
Ceftazidime<br />
Ceftriaxone<br />
Ciprofloxacin<br />
<br />
S<br />
<br />
I<br />
n (%)<br />
<br />
n (%)<br />
<br />
0<br />
0<br />
<br />
22 (19,83)<br />
27 (24,33)<br />
<br />
MIC<br />
(µg/ml)<br />
≤3<br />
≤1<br />
<br />
89 (80,17)<br />
84 (75,68)<br />
<br />
MIC<br />
(µg/ml)<br />
> 256<br />
> 256<br />
<br />
84 (75,68)<br />
<br />
> 32<br />
<br />
0<br />
<br />
27 (24,33)<br />
<br />
≤ 0,16<br />
<br />
90 (81,07)<br />
2 (1,8)<br />
0<br />
0<br />
0<br />
<br />
ND<br />
ND<br />
ND<br />
ND<br />
ND<br />
<br />
0<br />
1 (0,9)<br />
0<br />
0<br />
0<br />
<br />
21 (18,93)<br />
108 (97,3)<br />
111 (100)<br />
111 (100)<br />
111 (100)<br />
<br />
ND<br />
ND<br />
ND<br />
ND<br />
ND<br />
<br />
n (%)<br />
<br />
R, Đề kháng; I, Trung gian; S, Nhạy cảm; MIC, Nồng độ ức chế tối thiểu; ND, Không được xác định<br />
Bảng 2. Kiểu cách kháng kháng sinh của cách chủng S. typhi<br />
Kiểu cách đề kháng a<br />
CmApTeTmSu<br />
CmApTeTmSuNa<br />
CmTe<br />
Te<br />
Nhạy cảm hoàn toàn<br />
Tổng số<br />
a<br />
<br />
Cm, chloramphenicol; Ap, ampicillin;<br />
sulfamethoxazole; Na, nalidixic acid<br />
<br />
Số chủng<br />
82<br />
2<br />
5<br />
1<br />
21<br />
111<br />
<br />
Te,<br />
<br />
Tỷ lệ %<br />
73,87<br />
1,8<br />
4,5<br />
0,9<br />
18,92<br />
100<br />
<br />
tetracycline;<br />
<br />
Tm,<br />
<br />
trimethoprim;<br />
<br />
158<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Su,<br />
<br />
Nguyễn Đắc Trung<br />
<br />
1<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
4<br />
<br />
5<br />
<br />
6<br />
<br />
7<br />
<br />
89(01/2): 157 - 161<br />
<br />
8<br />
Plasmid 23Kb<br />
<br />
Hình 1. Điện di đồ DNA plasmid trên gel agarose 0,8% (1, Thang chuẩn: DNA bacteriophage λ được cắt<br />
bằng Hind III; 2 và 3: chủng S. typhi nhạy cảm kháng sinh; 4-8: Plasmid chủng S. typhi đa kháng)<br />
<br />
Thực nghiệm tiếp hợp chuyển gen đã được<br />
thực hiện giữa 21 chủng S. typhi đa đề kháng<br />
(mang plasmid 23 Kb) với chủng vi khuẩn E.<br />
coli DH5α (nhạy cảm kháng sinh, không<br />
mang plasmid). Hiện tượng chuyển gen qua<br />
plasmid đã xảy ra ở 11 chủng S. typhi<br />
(52,38%). Chủng E. coli lai thu được sau tiếp<br />
hợp biểu hiện kiểu cách đề kháng giống hoàn<br />
toàn chủng S. typhi tham gia thực nghiệm và<br />
plasmid 23 Kb cũng được tìm thấy ở những<br />
chủng E. coli này (Hình 2).<br />
<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
4<br />
<br />
5<br />
<br />
6<br />
Plasmid<br />
23Kb<br />
<br />
cho phản ứng PCR (sử dụng 5 cặp mồi). Gen<br />
cat-1 (314bp) mã hóa cho enzyme<br />
chloramphenicol acetyltransferase kiểu I<br />
kháng chloramphenicol, gen blaTEM-1 (827bp)<br />
mã hóa kháng ampicillin, gen tetA (710bp)<br />
mã hóa kháng tetracycline, gen dfrA14<br />
(223bp) mã hóa enzyme dihydrofolate<br />
reductase kháng trimethoprim và gen sul-2<br />
(187bp) mã hóa kháng sulfamethoxazole đã<br />
được tìm thấy tồn tại trên các phân tử DNA<br />
plasmid 23 Kb (Hình 3). Kết quả nghiên cứu<br />
cho thấy plasmid 23 Kb mang các gen mã hóa<br />
cho sự đề kháng đồng thời với<br />
chloramphenicol, tetracycline, ampicillin và<br />
trimethoprim/ sulfamethoxazole, các gen này<br />
có thể được truyền cả cụm (en bloc) cho vi<br />
khuẩn nhận qua cơ chế tiếp hợp.<br />
KẾT LUẬN<br />
<br />
Hình 2. Điện di đồ Plasmid 23 Kb được truyền từ<br />
S. typhi đa kháng sang E. coli DH5α (1, Thang<br />
chuẩn: DNA bacteriophage λ được cắt bằng Hind<br />
III; 2 và 3: Plasmid 23 Kb của chủng S. typhi đa<br />
kháng; 4: E. coli DH5α trước tiếp hợp; 5 và 6:<br />
Plasmid 23 Kb của E. coli sau tiếp hợp)<br />
<br />
Kết quả PCR phát hiện gen kháng kháng<br />
sinh ở S. typhi<br />
Plasmid 23 Kb thu được từ 84 chủng S. typhi<br />
đa kháng thuốc và 11 chủng E. coli DH5α lai<br />
sau tiếp hợp được sử dụng làm khuôn mẫu<br />
<br />
Kiểm tra độ nhạy cảm của 111 chủng S. typhi<br />
phân lập tại Việt nam với 9 loại kháng sinh<br />
cho thấy 81,1% số chủng S. typhi đề kháng<br />
với một hoặc nhiều kháng sinh; kiểu cách đa<br />
đề kháng (CmApTmSu) xuất hiện ở 75,68%<br />
số chủng; các chủng S. typhi vẫn còn nhạy<br />
cảm với ceftazidime, ceftriaxone và<br />
cipropfloxacin.<br />
Sự<br />
đề<br />
kháng<br />
với<br />
chloramphenicol, ampicillin, tetracycline,<br />
sulfamethoxazole và trimethoprim lần lượt do<br />
sự mã hóa của các gen: cat-1 (314bp), blaTEM1 (827bp), tetA (710bp), dfrA14 (223bp) và<br />
sul-2 (187bp); các gen này đều nằm trên<br />
plasmid 23 Kb và được truyền cả cụm qua cơ<br />
chế tiếp hợp sang vi khuẩn nhận.<br />
159<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Nguyễn Đắc Trung<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
4<br />
<br />
5<br />
<br />
89(01/2): 157 - 161<br />
<br />
6<br />
bla TEM-1 (827 bp)<br />
tetA<br />
(710 bp)<br />
cat-1 (314 bp)<br />
dfrA14 (223 bp)<br />
<br />
sul-2<br />
<br />
(187 bp)<br />
<br />
Hình 3. Điện di đồ sản phẩm PCR các gen kháng kháng sinh nằm trên plasmid 23 Kb<br />
<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
[1]. Butler T., Linh NN., Arnold K., Adickman<br />
MD., Chau DM., Muoi MM., (1977), “Therapy of<br />
antimicrobial-resistant typhoid fever”, Antimicrob<br />
Agents Chemother, Vol. 11, No. 4, pp. 645-650.<br />
[2]. Connerton P., Wain J., Hien TT., Ali T., Parry<br />
C., Chinh NT., et al, (2000), “Epidemic typhoid in<br />
Vietnam: molecular typing of multiple-antibioticresistant Salmonella enterica serotype Typhi from<br />
four outbreaks” J. Clin. Microbiol, Vol. 38, pp.<br />
895-897.<br />
[3]. Crump JA., Luby SP., Mintz ED.,(2004), “The<br />
global burden of typhoid fever”. Bull World Health<br />
Organ, 82, pp. 346-353.<br />
[4]. Jesudason MV., John TJ., (1992) “Plasmid<br />
mediated multidrug resistance in Salmonella<br />
typhi”, Indian J Med Res, Vol. 95, pp. 66-67.<br />
[5]. John W., Kidgell C., (2004), “The emergence<br />
of multidrug resistance to antimicrobial agents for<br />
the treatment of typhoid fever”, Transactions of<br />
the Royal Society of Tropical Medicine and<br />
Hygiene, Vol. 98, No. 7, pp. 423-430.<br />
[6]. Joseph S., and David W., (2001), “Molecular<br />
cloning: A laboratory manual”. 1st edition. New<br />
York: Cold Spring Harbor Laboratory Press.<br />
[7]. Kaul V., (1992), “R-factor mediated multiple<br />
drug resistance in Salmonella typhi strains isolated<br />
for seven years”, Indian J Med Microbiol, Vol. 10,<br />
pp. 107-113.<br />
[8]. Kidgella C., Pickarda D., Waina J., et al.,<br />
(2002), “Characterisation and distribution of a<br />
cryptic Salmonella typhi plasmid pHCM2”,<br />
Plasmid, Vol. 47, No. 3, pp. 159-171.<br />
[9]. Ling JM., Lo NWS., Kam YM., et al., (2002),<br />
“Molecular methods for the epidemiological<br />
<br />
typing of Salmonella enterica serotype Typhi from<br />
Hong Kong and Vietnam”, J. Clin. Microbiol,<br />
Vol. 36, pp. 292-300.<br />
[10]. Mirza S., Kariuki S., Mamun K Z., et al,<br />
(2000), “Analysis of Plasmid and Chromosomal<br />
DNA of multidrug-resistant Salmonella enterica<br />
serovar Typhi from Asia”, J Clin Microbiol, Vol.<br />
38, pp. 1449-1452.<br />
[11]. Parkhill J., Dougan G., James KD., et<br />
al., (2001), “Complete genome sequence of a<br />
multiple drug resistant Salmonella enterica<br />
serovar Typhi CT18”, Nature, Vol. 413, No. 6858,<br />
pp. 848-852.<br />
[12]. Parry CM., Hien TT., Dougan G., White NJ.,<br />
Farrar JJ., (2002), “Typhoid Fever”, N Engl J<br />
Med, Vol. 347, pp. 1770-1782.<br />
[13]. Thong KL., Passey M., Clegg A., Combs<br />
BG., Yassin RM., and T. Pang, (1996),<br />
“Molecular analysis of isolates of Salmonella<br />
typhi obtained from patients with fatal and<br />
nonfatal typhoid fever”, J. Clin. Microbiol, Vol.<br />
34, pp. 1029-1033.<br />
[14]. Wain J., Hoa NT., Chinh NT., Vinh H.,<br />
Everett MJ., Diep TS., et al., et al, (1997),<br />
“Quinolone-resistant Salmonella typhi in Viet<br />
Nam: molecular basis of resistance and clinical<br />
response to treatment”, Clin Infect Dis, Vol. 25,<br />
pp. 1404-1410.<br />
[15]. Wain J., Diem Nga LT., Kidgell C., et al,<br />
(2003),<br />
“Molecular<br />
analysis<br />
of<br />
incHI1<br />
antimicrobial resistance plasmids from Salmonella<br />
serovar Typhi strains associated with typhoid<br />
fever” Antimicrob Agents Chemother, Vol. 47,<br />
pp. 2732-2739<br />
<br />
160<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Nguyễn Đắc Trung<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
89(01/2): 157 - 161<br />
<br />
SUMMARY<br />
CHARACTERISTICS OF ANTIBIOTIC RESISTANCE AND TRANSMISSION<br />
MECHANISM OF RESISTANCE GENES IN SALMONELLA TYPHI STRAINS<br />
ISOLATED IN VIET NAM<br />
Nguyen Dac Trung*<br />
College of Medicine and Pharmacy - TNU<br />
<br />
A retrospective study was carried out with 111 Salmonella typhi strains isolated in Vietnam. The<br />
results showed that 81.1% were resistant to one or more antimicrobial agents and the multidrug<br />
pattern of CmApTmSu was predominant (75.68 %). None of the strains displayed resistance to<br />
ceftazidime, ceftriaxone or ciprofloxacin. The conjugative and PCR assays indicated a small plasmid<br />
of approximately 23 Kb conferring the multidrug phenotype (MDR) was detected from MDR S. typhi<br />
strains. This plasmid harbored 5 drug-resistant genes, i.e., cat-1, blaTEM-1, tetA, sul-2, and dfr14; all<br />
were transferred en bloc from MDR S. typhi strains to E. coli DH5α via the 23-Kb plasmid. The<br />
transferable plasmid was only found from MDR S. typhi strains.<br />
Key words: Typhoid fever, Salmonella typhi, multidrug, transferable plasmid, PCR<br />
<br />
*<br />
<br />
161<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
