Trực khuẩn đường ruột tiết β-lactamase phổ rộng (ESBL) gây nhiễm khuẩn và chiếm cư đường ruột phân lập tại Bệnh viện Chợ Rẫy

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Nội Khoa II 221 TRỰC KHUẨN ĐƯỜNG RUỘT TIẾT -LACTAMASE PHỔ RỘNG (ESBL) GÂY NHIỄM KHUẨN VÀ CHIẾM CƯ ĐƯỜNG RUỘT PHÂN LẬP TẠI BỆNH VIỆN CHỢ RẪY Võ Thị Chi Mai*, Ngô Thị Quỳnh Hoa**, Huỳnh Công Lý**, Lê Kim Ngọc Giao*, Hoàng Thị Phương Dung*** TÓM TẮT Đặt vấn đề: Các vi khuẩn tiết ESBL là tác nhân chính của các nhiễm khuẩn khó điều trị, đặc biệt là những nhiễm khuẩn bệnh viện. Mục tiêu: Nghiên cứu này xác định (1) tỷ lệ kiểu hình đề kháng của các trực khuẩn đường ruột tiết β-lactamase phổ rộng (ESBL) gây nhiễm khuẩn và (2) tỷ lệ trực khuẩn đường ruột cư trú ở đường tiêu hoá tiết ESBL, nhằm tiến tới xác định kiểu gen của chúng. Phương pháp: Nghiên cứu mô tả, tiền cứu, cắt ngang, thực hiện tại bệnh viện Chợ Rẫy trong 6 tháng cuối năm 2008. Vi khuẩn tiết ESBL gây nhiễm khuẩn được phân lập từ các loại bệnh phẩm đồng thời thực hiện kháng sinh đồ theo phương pháp thường quy. Sử dụng môi trường ChromeID-ESBL để phân lập sàng lọc vi khuẩn tiết ESBL trong phân bệnh nhân không có hội chứng nhiễm khuẩn tiêu hóa đến khám vì l ý do khác. Xác định ESBL với phương pháp đĩa đôi gồm ceftazidime, cefepime, cefotaxime và amoxicillin+clavulanate. Kết quả: Trong 123 chủng tiết ESBL gây nhiễm khuẩn phân lập được, tỷ lệ vi khuẩn E coli và Klebsiella spp. cao nhất. Tỷ lệ vi khuẩn tiết ESBL gây nhiễm khuẩn bệnh viện và cộng đồng tương đương nhau. Trong nhiễm khuẩn cộng đồng, E.coli chiếm tỷ lệ cao nhất (70,5%). Các vi khuẩn sinh ESBL kháng với các kháng sinh thuộc họ β-lactam, trừ carbapenem, và có hiện tượng kháng chéo với các kháng sinh fluoroquinolone và gentamicin. Trong phân bệnh nhân không mắc hội chứng nhiễm khuẩn tiêu hóa đến khám vì lý do khác có 76,4% mang vi khuẩn tiết ESBL, chủ yếu là E.coli (65,8%). Kết luận: Vi khuẩn tiết ESBL đang lan rộng trong cộng đồng; cần có biện pháp cụ thể, cấp bách để ngăn chặn sự lan truyền này và cập nhật phác đồ điều trị nhiễm khuẩn cộng đồng. Từ khóa: Vi khuẩn tiết ESBL, nhiễm khuẩn, chiếm cư đường ruột, ChromID-ESBL, phương pháp đĩa đôi. ABSTRACT INFECTIONS AND COLONIZATION CAUSED BY EXTENDED SPECTRUM BETA-LACTAMASE (ESBL) PRODUCING ENTEROBACTERIA AT CHO RAY HOSPITAL Vo Thi Chi Mai, Ngo Thi Quynh Hoa, Huynh Cong Ly, Le Kim Ngoc Giao, Hoang Thi Phuong Dung * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 - 2012: 221 - 225 Background: Extended-spectrum beta-lactamase producing organisms are actually tenacious pathogens causing severe infections, especially health care-associated infections. Ojectives: (1) to define phenotypically resistant patterns of ESBL-producing enterobacteria causing infections in hospitalized patients, and (2) to study prevalence of fecal carriage of the ESBL-producing enterobacteria in outpatients. Methods: Descriptive, prospective, cross-sectional study was carried out during last 6 months in 2008 at * Bộ môn Vi sinh – Khoa Y – Đại học Y Dược TP. HCM ** Khoa Vi sinh, bệnh viện Chợ Rẫy *** Bộ môn Vi sinh, Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch Tác giả liên lạc: PGS. Võ Thị Chi Mai ĐT: 0903954320, Email: votchimai@gmail.com Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Chuyên Đề Nội Khoa II 222 Cho Ray Hospital. ESBL-producing pathogens isolated from specimens collected from hospitalized patients were identified and tested for antibiotic susceptibility with conventional procedures. Stool samples of ambulatory patients without digestive infections were screened with ChromID-ESBL® agar to detect ESBL-producing enterobacteria. ESBL was then confirmed with double-disk technique using ceftazidime, cefepime, cefotaxime and amoxicillin+clavulanate impregnated disks. Results: Of the 123 ESBL-producing isolates causing infections, E coli and Klebsiella spp. were dominant. The isolates causing health care-associated infections and community-acquired infections were of equal prevalence. E coli prevailed in the latter (70.5%). The ESBL-producing organisms are resistant against β-lactams but carbapenems, and against fluoroquinolones as well as gentamicin. There were ESBL-producing enterobacteria present in 76.4% stool samples. Among them E coli were of high prevalence (65.8%). Conclusion: ESBL-producing enterobacteria are spreading out to community. Practical procedures including update of therapy for community-acquired infections are urgently needed. Key words: ESBL-producing bacteria, infections, fecal carriage, ChromID-ESBL agar, double-disk test. ĐẶT VẤN ĐỀ Toàn thế giới đang đối mặt với sự xuất hiện và lan truyền nhanh chóng những dòng vi khuẩn đột biến kháng thuốc trên toàn cầu. Do vậy, đề kháng kháng sinh đang là vấn đề được quan tâm nghiên cứu sâu rộng hiện nay. Các vi khuẩn tiết ESBL là thủ phạm chính gây nhiễm khuẩn bệnh viện, đặc biệt ở những bệnh nhân nằm viện lâu, với các yếu tố nguy cơ như thiếu máu, dùng thủ thuật can thiệp, dùng kháng sinh trước đó nhất là các cephalosporin phổ rộng. Các khoa Săn sóc đặc biệt (ICU) thường là nơi tàng trữ vi khuẩn đa kháng. Tỷ lệ nhiễm khuẩn niệu do vi khuẩn tiết ESBL tại đơn vị ICU rất cao: 22% do E. coli và 40,5% do Klebsiella pneumonia (Mendelssohn G et al, 2005). Bên cạnh đó, do lạm dụng kháng sinh vi khuẩn tiết ESBL có thể chiếm cư đường tiêu hóa của bệnh nhân và khoảng 50% chiếm cư (colonization) sẽ tiến triển thành nhiễm khuẩn (infection)(5). Bệnh viện Chợ Rẫy là một bệnh viện đa khoa lớn ở Việt Nam, thường xuyên có 1500- 1600 bệnh nhân nội trú. Bệnh nhân chủ yếu ở Tp HCM (50%), các tỉnh phía Nam, miền Trung và một số bệnh nhân nước ngoài. Đa số bệnh nhân nhập viện (87,9%) phải điều trị kháng sinh và kháng sinh đầu tay thường là cephalosporin thế hệ 2, 3 phối hợp với aminoglycoside (86%). Năm 1999, Nguyễn Việt Lan và cộng sự nghiên cứu 1228 trực khuẩn đường ruột phân lập tại bệnh viện Chợ Rẫy đã tìm thấy 4,3% E. coli tiết ESBL và 4,7% Klebsiella pneumoniae tiết ESBL(7). Đến năm 2007, nghiên cứu SMART thực hiện tại bệnh viện Chợ Rẫy tìm thấy tỷ lệ vi khuẩn đường ruột gây nhiễm khuẩn cộng đồng tiết ESBL là 30%(9). Chúng tôi tiến hành nghiên cứu này nhằm xác định: 1. Kiểu hình đề kháng của trực khuẩn đường ruột tiết β-lactamase phổ rộng gây nhiễm khuẩn cho bệnh nhân nằm viện. 2. Tỷ lệ trực khuẩn đường ruột tiết ESBL chiếm cư đường tiêu hóa. ĐỐI TƯỢNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đây là một nghiên cứu mô tả, tiền cứu, cắt ngang. Thu thập bệnh phẩm 123 chủng trực khuẩn đường ruột tiết ESBL phân lập trong 6 tháng cuối năm 2008 từ bệnh nhân có hội chứng nhiễm khuẩn nằm bệnh viện Chợ Rẫy. Mỗi bệnh nhân chỉ lấy kết quả phân lập đầu tiên. Ngoài ra, 174 mẫu phân của bệnh nhân không mắc hội chứng nhiễm khuẩn tiêu hóa đến khám tại bệnh viện Chợ Rẫy cũng được thu thập trong cùng thời gian. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Nội Khoa II 223 Phương pháp Vi khuẩn từ bệnh phẩm được nuôi cấy, định danh bằng các thử nghiệm sinh hóa và thử tính nhạy cảm kháng sinh theo Kirby-Bauer. Thử nghiệm sàng lọc ESBL trong phân dùng môi trường ChromID-ESBL; sau đó xác định ESBL bằng phương pháp đĩa đôi với các đĩa (BioRad) ceftazidime, cefotaxime, cefepime đặt xung quanh tâm, cách tâm đĩa amoxicillin+clavulanate  22 mm. Kiểm tra chất lượng được thực hiện với E. coli ATCC 25922, K. pneumoniae ATCC 700603 theo khuyến cáo của CLSI 2008. KẾT QUẢ 1. Tổng số trực khuẩn đường ruột tiết β- lactamase phổ rộng gây nhiễm khuẩn thu thập được trong 6 tháng cuối năm 2008 từ các loại bệnh phẩm là 123 chủng phân lập tại khoa Vi sinh bệnh viện Chợ Rẫy. Vi khuẩn E. coli và Klebsiella spp. tiết ESBL chiếm tỷ lệ cao nhất (Bảng 1). Bảng 1: Kết quả vi khuẩn tiết ESBL phân lập từ các loại bệnh phẩm Vi khuẩn Tần số Tỷ lệ % E coli 66 53,7 Klebsiella spp. 44 35,8 Citrobacter spp. 3 2,4 Providencia spp. 4 3,2 K ozenae 3 2,4 K pneumoniae 2 1,6 P mirabilis 1 0,8 Tổng cộng 123 100 Trong số này, tác nhân gây nhiễm khuẩn bệnh viện (NKBV) chiếm 50,4%, còn lại 49,6% gây nhiễm khuẩn cộng đồng (NKCĐ). Đối với NKBV, chủ yếu là Klebsiella spp (46,8%). Trong khi đó với NKCĐ, vi khuẩn chủ yếu là E.coli (70,5%) (p= 0,001). 2. Tỷ lệ đề kháng kháng sinh của 123 chủng gây nhiễm khuẩn được liệt kê chi tiết trong các bảng 2a và 2b. Bảng 2a: Tỷ lệ đề kháng kháng sinh của vi khuẩn tiết ESBL từ bệnh phẩm Vi khuẩn CAZ CRO FEP CPO TZP TIC AMK GEN E coli 89,4 % 93,9 % 92,4 % 24,2 % 3,0% 19,7 % 19,7 % 72,7 % Klebsiella spp. 88,6 % 84,1 % 45,5 % 25% 36,4 % 38,6 % 54,5 % 75,0 % Citrobacter spp. 2/3 2/3 1/3 0/5 0/5 0/5 1/3 3/3 Providencia spp. 3/4 0/4 1/4 1/4 0/4 0/4 2/4 4/4 K ozenae 3/3 2/3 1/3 (-) 2/3 2/3 1/3 3/3 K pneumoniae 2/2 2/2 2/2 (-) 1/2 2/2 1/2 2/2 P mirabilis ½ 2/2 2/2 (-) 0/2 0/2 1/2 1/2 (-): không thực hiện. CAZ=ceftazidime, CRO=ceftriaxone, FEP=cefepime, CPO=cefpodoxime, TZP=piperacillin+tazobactam, TIC=ticarcillin+clavulanate, AMK=amikacin, GEN=gentamicin, CIP=ciprofloxacin, LVX=levofloxacin, NET=netilmicin, TMP-STX=cotrim, MER=meropenem, ERT=ertapenem, IMP=imipenem. Bảng 2b: Tỷ lệ đề kháng kháng sinh của vi khuẩn tiết ESBL từ bệnh phẩm (tiếp) Vi khuẩn CIP LVX NET TMP- STX MER ERT IMP E coli 89,4% 87,9 % 21,2 % 86,4% 0% 0% 0% Klebsiella spp. 86,4% 72,7 % 59,1 % 77,3% 0% 0% 0% Citrobacter spp. 3/3 2/3 2/3 3/3 0/5 0/5 0/5 Providencia spp. 3/4 3/4 4/4 4/4 0/4 0/4 0/4 K ozenae 3/3 3/3 1/3 3/3 0/3 0/3 0/3 K pneumoniae 2/2 2/2 1/2 2/2 0/2 0/2 0/2 P mirabilis 2/2 2/2 1/2 2/2 2/2 0/2 0/2 3. So sánh tỷ lệ đề kháng kháng sinh giữa các vi khuẩn tiết ESBL gây nhiễm khuẩn bệnh viện và nhiễm khuẩn cộng đồng (Hình 1). 0 20 40 60 80 100 C A Z* FE P TZ P* A M K * CI P N ET * M ER IM P NKBV NKCĐ Hình 1: Tỷ lệ đề kháng kháng sinh của các vi khuẩn sinh ESBL gây NKBV và NKCĐ * p< 0,05. Ngoại trừ ceftriaxone và cefepime, các vi khuẩn tiết ESBL gây NKBV đề kháng kháng sinh cao hơn các vi khuẩn tiết ESBL gây NKCĐ. Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Chuyên Đề Nội Khoa II 224 Từ 174 mẫu phân của bệnh nhân không nhiễm khuẩn tiêu hóa đến khám tại các phòng khám Tiết niệu, Bệnh nhiệt đới và phòng khám xuất cảnh, 133 mẫu (76,4%) có vi khuẩn sinh ESBL và đến 22 mẫu (16,5%) phân lập được ≥ 2 vi khuẩn sinh ESBL. Trực khuẩn E.coli chiếm tỷ lệ cao nhất trong số các vi khuẩn tiết ESBL phân lập được. Bảng 3: Kết quả phân lập vi khuẩn tiết ESBL từ mẫu phân Vi khuẩn Tần số Tỷ lệ % E coli 102 65,8 Klebsiella spp. 29 18,7 Citrobacter spp. 4 2,6 K ozenae 4 2,6 K pneumoniae 6 3,9 P mirabilis 3 1,9 M morganii 7 4,5 Tổng cộng 155 100 BÀN LUẬN Trong 123 chủng tiết ESBL gây bệnh phân lập được, chiếm đa số là vi khuẩn E.coli và Klebsiella spp. với tỷ lệ lần lượt là 53,7% và 35,8%. Kết quả thu được tương đương các nghiên cứu khác trong nước(6). Các tác giả đều nhận xét E coli và Klebsiella spp. là hai loại vi khuẩn thường phân lập được nhất trong nhóm các vi khuẩn sinh ESBL. Trong các chủng vi khuẩn sinh ESBL, có 25% trường hợp được phân lập từ những bệnh nhân nhiễm khuẩn vết thương. Điều này xác nhận nghiên cứu của Bradford và cộng sự(1) vì đây là những trường hợp bệnh nhân nằm lâu trong bệnh viện và ít nhiều đã có sử dụng kháng sinh trước đó. Đối với NKBV, chủ yếu là Klebsiella spp (46,8%); trong khi đó với NKCĐ, vi khuẩn chủ yếu là E coli (70,5%). Sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê (p= 0,001). Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy rằng E coli là tác nhân chính của sự lan truyền nhiễm khuẩn cộng đồng do vi khuẩn tiết ESBL, đặc biệt là những chủng thuộc týp gen CTX-M(5). Tỷ lệ vi khuẩn tiết ESBL gây NKCĐ là 49,6%, cao hơn so với nghiên cứu của Mai Văn Tuấn ở bệnh viện Trung ương Huế (35,4%)(6) và cao hơn nghiên cứu ở Ả rập-Saudi (40%)(3). Các vi khuẩn sinh ESBL kháng với các kháng sinh thuộc họ β-lactam và đề kháng chéo với các kháng sinh fluoroquinolone và aminoglycoside. Nhận định này được chứng minh rõ trong nhóm E coli và Klebsiella spp. Tỷ lệ đề kháng với hầu hết kháng sinh thuộc nhóm cephalosporin cao trên 85%. Với gentamicin, ciprofloxacin và levofloxacin, tỷ lệ đề kháng của hai loại vi khuẩn này cũng rất cao, tương tự kết quả của tác giả Hoàng Thị Phương Dung nghiên cứu các chủng gây bệnh ở bệnh viện Đại học Y Dược cùng thời gian (2009, Luận văn Thạc sĩ y học, Đại học Y Dược Tp HCM). Các vi khuẩn tiết ESBL gây NKBV có tỉ lệ kháng kháng sinh cao hơn các vi khuẩn tiết ESBL gây NKCĐ, phù hợp với nghiên cứu của Husam S Khanfar và cộng sự thực hiện tại Ả rập-Saudi(3). 100% các chủng còn nhạy cảm với carbapenem cho thấy đây vẫn là thuốc hiệu quả để điều trị các nhiễm khuẩn do vi khuẩn tiết ESBL. Tuy nhiên E coli tiết ESBL týp gen CTX-M giảm nhạy với imipenem đã được báo cáo(4), nên cần phải giám sát sự đề kháng của các vi khuẩn tiết ESBL với carbapenem để thông tin kịp thời cho lâm sàng. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy 76,4% mẫu phân của người không mắc nhiễm khuẩn tiêu hóa chứa vi khuẩn tiết ESBL, cao hơn rất nhiều so với nghiên cứu ở Tây Ban Nha (5,5%)(8) và nghiên cứu ở Ả rập-Saudi chỉ 15,4%(2). Trong đó E coli chiếm tỉ lệ cao nhất 65,8%, tương tự ở Ả rập-Saudi (trên 80%). Kết quả này phản ánh tình trạng vi khuẩn E coil tiết ESBL chiếm cư đang lây lan rộng trong cộng đồng và là nguyên nhân trực tiếp của các nhiễm khuẩn cộng đồng. Như vậy, đây là nghiên cứu đầu tiên ở nước ta chỉ ra vi khuẩn tiết ESBL không còn gói gọn trong môi trường bệnh viện. Các vi khuẩn tiết ESBL chiếm cư đường tiêu hóa theo phân ra ngoài, ở điều kiện nhiệt đới của nước ta, rất dễ tồn tại và sinh sôi phát triển ngoài môi trường, càng làm tăng nguy cơ nhiễm ESBL cho cộng đồng, làm tăng tỷ lệ các gen kháng thuốc trong quần thể vi khuẩn và tạo thuận cho các vi khuẩn nhạy cảm dễ dàng tiếp nhận gen kháng thuốc hơn. Đây là vấn đề đáng báo động không chỉ cho ngành y tế Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Nội Khoa II 225 mà còn cho các cơ quan chức năng, nhằm đề ra các biện pháp cụ thể ngăn chặn sự lan truyền này. Trong giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu này, chúng tôi sẽ giải trình tự gen để tìm hiểu mối liên hệ giữa các chủng gây bệnh và các chủng chiếm cư đường tiêu hóa nhằm biết rõ hơn đường lan truyền của các vi khuẩn tiết ESBL trong cộng đồng. Cảm ơn: Chân thành cảm ơn anh Nguyễn Minh Khoa và chị Lê Thị Ngọc Thanh (khoa Vi sinh), anh Nguyễn Phúc Tiến (khoa Kiểm sóat nhiễm khuẩn), cùng các khoa Khám xuất cảnh, khoa Ngoại niệu, khoa Bệnh nhiệt đới (Bệnh viện Chợ Rẫy) đã hỗ trợ thu thập bệnh phẩm và dữ liệu lâm sàng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bradford, PA (2001). Extended-spectrum beta-lactamases in the 21st century: characterization, epidemiology, and detection of this important resistance threat. Clin Microbiol Rev, 14:933-951. 2. Kader AA, Kumar A, and Kamath KA (2007). Fecal carriage of extended-spectrum beta-lactamase producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in patients and asymtomatic heathy individuals. Infect Control Hosp Epidemiol, 28: 1114-1116. 3. Khanfar, HS, KM Bindayna, AC Senok and GA Botta (2009). Extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) in Escherichia coil and Klebsiella pneumoniae: trends in the hospital and community settings, J Infect Dev Ctries, 3(4): 295-299. 4. Lartigue MF, Poirel L, Poyart C, et al (2007). Ertapenem resistance of Escherichia coli. Emerg Infect Dis, p 132. 5. Livermore DM, Canton R, Gniadkowski M, et al (2007). CTX-M: changing the face of ESBLs in Europe. J Antimicrob Chemother, 59:165-174. 6. Mai Văn Tuấn (2007). Khảo sát trực khuẩn Gram âm sinh men beta-lactamase phổ rộng phân lập tại bệnh viện Trung ương Huế từ tháng 10 năm 2006 đến tháng 12 năm 2006. Luận văn thạc sĩ y học, Đại học Y Dược Tp HCM. 7. Nguyễn Việt Lan, Trần Thị Thanh Nga và Võ Thị Chi Mai (2000). Khảo sát vi khuẩn đường ruột tiết β-lactamase phổ rộng tại bệnh viện Chợ Rẫy. Tạp chí Y học Tp HCM, Chuyên đề Nội khoa, Tập 4, Phụ bản của Số 1:93-96. 8. Valverde, A, TM Coque, M Paz Sanchez-Moreno, et al (2004). Dramatic increase in prevalence of fecal carriage of extended- spectrum beta-lactamase producing Enterobacteriaceae during nonoutbreak situations in Spain. J Clin Microbiol, 42(10):4769- 4775. 9. Võ Thị Chi Mai, Nguyễn Tấn Cường, Nguyễn Minh Hải và Lê Kim Ngọc Giao (2009). Nồng độ ức chế tối thiểu của 9 loại kháng sinh trên trực khuẩn Gram âm gây nhiễm trùng ổ bụng (SMART 2006-2007). Tạp chí Y học Tp. HCM, Tập 13, Chuyên đề Ngoại khoa, Phụ bản của Số 1: 320-323. .