Khảo sát sự chuyển gen đề kháng carbapenem từ Klebsiella pneumoniae sang Escherichia coli J53 bằng con đường tiếp hợp in vitro

Klebsiella pneumoniae là vi khuẩn gây nhiễm trùng bệnh viện và là tác nhân mang nhiều gen đề kháng kháng sinh kể cả kháng sinh có phổ rộng nhất hiện nay là carbapenem. Nghiên cứu trình bày khả năng chuyển gen đề kháng kháng sinh của các chủng K. pneumoniae phân lập từ mẫu bệnh phẩm được thực khảo sát bằng phương pháp tiếp hợp trong phòng thí nghiệm, các gen đã tiếp hợp được xác nhận kỹ bằng thuật sinh học phân tử (Multiplex PCR và Multiplex Real-time PCR).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát sự chuyển gen đề kháng carbapenem từ Klebsiella pneumoniae sang Escherichia coli J53 bằng con đường tiếp hợp in vitroScience & Technology Development, Vol 19, No.T1- 2016Khảo sát sự chuyển gen đề kháng carbapenemtừ Klebsiella pneumoniae sang Escherichiacoli J53 bằng con đường tiếp hợp in vitro Trần Nhật Phương Trần Linh ThướcTrường Đại Học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM Phạm Hùng VânTrường Đại Học Y Dược TP. Hồ Chí Minh( Bài nhận ngày 28 tháng 09 năm 2015, nhận đăng ngày 28 tháng 03 năm 2016)TÓM TẮTKlebsiella pneumoniae là vi khuẩn gây nhiễmtrùng bệnh viện và là tác nhân mang nhiều gen đềkháng kháng sinh kể cả kháng sinh có phổ rộng nhấthiện nay là carbapenem. Chủng này có khả năng lantruyền các gen đề kháng kháng sinh sang cho E. colivà các vi khuẩn đường ruột cùng hay khác loài.Trong nghiên cứu này, khả năng chuyển gen đềkháng kháng sinh của các chủng K. pneumoniae phânlập từ mẫu bệnh phẩm được thực khảo sát bằngphương pháp tiếp hợp trong phòng thí nghiệm, cácgen đã tiếp hợp được xác nhận kỹ bằng thuật sinhhọc phân tử (Multiplex PCR và Multiplex Real-timePCR). Kết quả cho thấy các gen mã hóa cho cácenzyme đề kháng kháng sinh phổ rộng ESBL hayAmpC -lactamase và carbapenemase KPC/ NDM-1có khả năng được chuyển sang cho vi khuẩn E. coliJ53 làm cho vi khuẩn này có kiểu hình và kiểu gen đềkháng với nhiều loại kháng sinh khác nhau. Đây làmột vấn đề cần quan tâm tại Việt Nam vì E. colikháng thuốc có thể hiện diện trong đường ruột và lànguồn lây nhiễm dễ dàng trong bệnh viện cũng nhưngoài cộng đồng.Từ khóa: K. pneumoniae, E. coli J53, tiếp hợp, đề kháng carbapenem, -lactamaseMỞ ĐẦUKlebsiella pneumoniae là nhóm vi khuẩn đứngthứ hai sau E. coli trong nhiễm trùng bệnh viện tạiViệt Nam cũng như trên thế giới. Sự đề kháng vớinhiều loại kháng sinh của chủng này thường do sựhiện diện của plasmid mang gen mã hóa cho enzymeKPC (Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase) hayNDM-1 (New Dehli Metallo--lactamase 1) đề khángvới các cephalosporin, monobactam và carbapenem[4].Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng sự lan truyền cácgen đề kháng này chủ yếu thông qua plasmid vàtranposon [8]. Gen KPC được mang bởi transposonTn4401a trên plasmid IncFII có kích thước 130 kb,trong khi đó, transposon Tn4401b lại mang cácplasmid IncN (40 kb), IncL/M (50 - 60 kb) và haiTrang 36plasmid chưa rõ có kích thước 20 và 50 kb. Trong sốcác plasmid mang transposon Tn4401, chỉ cácplasmid IncFII là lan truyền được theo cơ chế tiếphợp [5]. Trong khi đó, gen mã hóa cho NDM-1 hiệndiện trên intergron nhóm I mang các gen khángkháng sinh arr-2 (kháng rifampicin), ereC(erythromycin),aadA1(gentamicin),cmlA7(chloramphenicol) và qacE (sulphomamide) và cókhả năng lan truyền sang cho các vi khuẩn khác [13].Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm khảo sát sự lantruyền gen mã hóa cho các enzyme ESBL, AmpC lactamase và carbapenemase từ các chủng K.pneumoniae đề kháng carbapenem phân lập trên cácbệnh phẩm tại Việt Nam sang cho vi khuẩn E. coliJ53 trong phòng thí nghiệm.TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 19, SOÁ T1 - 2016VẬT LIỆU - PHƯƠNG PHÁPChủng vi khuẩnBa chủng K. pneumoniae mang gen đề khángkháng sinh carbapenem blaKPC hay blaNDM-1 phânlập từ các mẫu bệnh phẩm tại Bệnh viện Nguyễn TriPhương TP. Hồ Chí Minh được sử dụng làm chủngcho nguồn gen. Chủng E. coli J53 là chủng E. coli K12 đã được tạo đột biến nhiều lần để tạo thành chủngcó F- met pro, mang gen kháng sodium azide Azr [2]được sử dụng để làm chủng nhận các gen đề khángcarbapenem từ các chủng K. pneumoniae đã phân lập.Tất cả các chủng đều được nuôi cấy trong môi trườngLuria-Bertani (LB) ở 37 oC trong 24 giờ để khảo sátsự lan truyền các gen đề kháng.Khảo sát sự lan truyền các gen đề kháng khángsinh trong phòng thí nghiệmKhuẩn lạc thuần của các chủng K. pneumoniae vàE. coli J53 được nuôi cấy qua đêm trong môi trườngLB lỏng. 1 mL dịch nuôi cấy của mỗi chủng K.pneumoniae (103 cfu/mL) và 1mL (103 cfu/ml) chủngnhận E. coli J53 (tỷ lệ 1:1) được cấy chuyền vào 18mL môi trường LB lỏng, lắc đều và giữ yên trongsuốt quá trình nuôi cấy tiếp hợp. 50L mỗi dịch nuôicấy tiếp hợp được cấy lên đĩa thạch môi trường chọnlọc LB có bổ sung NaZ ở nồng độ 100g/mL vàertapenem ở nồng độ 4g/mL và ủ ở 37 oC trong 24giờ [12]. Các chủng sau tiếp hợp được định danhbằng bộ kit định danh IDS 14 (Nam Khoa) và đượcxác định kiểu gen đề kháng bằng phương pháp sinhhọc phân tử.Xác định độ nhạy cảm kháng sinh của các chủngtham gia trong quá trình tiếp hợpKháng sinh đồ được thực hiện trên môi trườngMueller Hinton Agar (MHA) và được ủ ở 37 oC trong16 - 18 giờ. Đường kính vòng ức chế vi khuẩn tạo rabởi đĩa kháng sinh được đo và biện luận theo tiêuchuẩn của CLSI. Các đĩa kháng sinh imipenem 10g,meropenem 10g, ertapenem 10g, colistin 10g,doxicycline 30g, rifampin 5g, ciprofloxacin 5g,ampicilline 10g, amoxicilline/clavulanic acid20/10g, ceftriaxon 30g, cefotaxime 30g,ceftazidi ...