Luận án Đặc tính sinh học phân tử chủng klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blakpc phân lập tại một số bệnh viện trên địa bàn hà nội
Kể từ khi được phát minh, kháng sinh đã đóng vai trò quan trọng hàng đầu
trong nền y học hiện đại góp phần to lớn vào công tác điều trị và khống chế bệnh
nhiễm trùng. Tuy nhiên do việc sử dụng kháng sinh rộng rãi trong điều trị, nhất là
các kháng sinh mới đã nhanh chóng làm gia tăng sự kháng thuốc của vi khuẩn.
Tình trạng kháng khuốc của vi khuẩn đã được tổ chức Y tế thế giới coi là một vấn
đề quan trọng tác động đến sức khỏe của con người và được xếp vào một trong
năm vấn đề quan trọng hàng đầu của các bệnh nhiễm trùng cần được giám sát một
cách chặt chẽ (Weinberg J, 1999).
Hiện nay, các nhóm kháng sinh thế hệ mới phổ rộng được sử dụng điều trị
các chủng kháng đa kháng sinh có ý nghĩa quan trọng trong công tác điều trị các
bệnh nhiễm trùng tại các bệnh viện. Tuy nhiên, do sử dụng kháng sinh nhiều và
kéo dài đã dẫn đến tình trạng gia tăng các chủng vi khuẩn kháng đa kháng sinh thế
hệ mới phổ rộng ở nhiều nước trên thế giới (Harish, 2007; Girmenia, 2016). Do
vậy, nhóm carbapenem đang được sử dụng là thuốc đầu tay, thuộc nhóm “lựa chọn
cuối cùng” trong các bệnh viện để điều trị các trường hợp nhiễm trùng nặng với
các chủng vi khuẩn kháng các kháng sinh phổ rộng. Tuy nhiên, thực trạng sử dụng
và lạm dụng kháng sinh đã gây ra áp lực chọn lọc cho vi khuẩn kháng lại các kháng
sinh nhóm carbapenem. Đây là một trong những vấn đề hiện nay đang được tổ
chức Y tế Thế giới, các quốc gia và nhiều nhà khoa học quan tâm hàng đầu. Các
bệnh nhân bị nhiễm trùng bởi các vi khuẩn kháng carbapenem sẽ làm tăng nguy
cơ thất bại trong điều trị, tăng chi phí, kéo dài thời gian điều trị và nguy cơ tử vong
cao cho bệnh nhân. Với tình trạng kháng kháng sinh mạnh mẽ của các vi khuẩn
như hiện nay sẽ dẫn tới tình trạng không có kháng sinh điều trị hiệu quả các vi
khuẩn này trong 10 năm tới. Đây là mối lo ngại toàn cầu cần được nghiên cứu
nhằm hiểu rõ thực trạng để đưa ra giải pháp hợp lý và hiệu quả hạn chế tình trạng
kháng kháng sinh của vi khuẩn
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Đặc tính sinh học phân tử chủng klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blakpc phân lập tại một số bệnh viện trên địa bàn hà nội
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGUYỄN HOÀI THU ĐẶC TÍNH SINH HỌC PHÂN TỬ CHỦNG KLEBSIELLA PNEUMONIAE KHÁNG CARBAPENEM MANG GEN BLAKPC PHÂN LẬP TẠI MỘT SỐ BỆNH VIỆN TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HÀ NỘI - 2018 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGUYỄN HOÀI THU ĐẶC TÍNH SINH HỌC PHÂN TỬ CHỦNG KLEBSIELLA PNEUMONIAE KHÁNG CARBAPENEM MANG GEN BLAKPC PHÂN LẬP TẠI MỘT SỐ BỆNH VIỆN TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 62 42 01 07 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Bình Minh Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương 2. PGS.TS. Đinh Duy Kháng Viện Công nghệ sinh học HÀ NỘI - 2017 Hà Nội, 2011 Lời cảm ơn Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận được rất rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của các thầy cô giáo, tập thể các nhà khoa học của Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương và Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Bình Minh và PGS. TS. Đinh Duy Kháng, những người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho tôi hoàn thành luận án này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới TS. Trần Huy Hoàng, người luôn theo sát, hướng dẫn, nhắc nhở và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương, lãnh đạo khoa Vi khuẩn, đồng nghiệp tại phòng thí nghiệm Kháng sinh, phòng thí nghiệm Vi khuẩn đường ruột và phòng Quản lý chất lượng Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương đã luôn tạo điều kiện, đồng hành, chia sẻ và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi cũng xin được bày tỏ sự biết ơn chân thành tới lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học, PGS. TS. Đồng Văn Quyền và các anh chị tại phòng thí nghiệm Vi sinh phân tử, ThS. Bùi Thị Hải Hà phòng Quản lý tổng hợp, Viện Công nghệ sinh học đã luôn giúp đỡ tôi trong quá trình học tập. Cuối cùng nhưng đặc biệt quan trọng, tôi xin dành tất cả sự yêu thương và lời cảm ơn tới gia đình, nơi luôn là hậu phương vững chắc và niềm động viên mạnh mẽ giúp tôi hoàn thành luận án. Nguyễn Hoài Thu Lời cam đoan Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các cộng sự khác; Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần đã được công bố trên các tạp chí khoa học chuyên ngành với sự đồng ý và cho phép của các đồng tác giả; Phần còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày 10 tháng 01 năm 2018 Tác giả Nguyễn Hoài Thu MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 3 1.1. Klebsiella pneumoniae gây bệnh trên người .................................................. 3 1.1.1. Đặc điểm sinh học .......................................................................................... 3 1.1.2. Vai trò gây bệnh ............................................................................................. 4 1.2. Kháng sinh carbapenem ................................................................................. 6 1.2.1. Giới thiệu chung về kháng sinh ..................................................................... 6 1.2.2. Kháng sinh carbapenem ................................................................................. 7 1.3. Klebsiella pneumoniae kháng kháng sinh qua cơ chế sinh KPC ................... 9 1.3.1. Đặc tính kháng kháng sinh của vi khuẩn ....................................................... 9 1.3.2. Đặc tính kháng carbapenem ......................................................................... 11 1.3.3. Đặc điểm dịch tễ học của Klebsiella pneumoniae sinh KPC ....................... 17 1.3.4. Đặc tính phân tử của các chủng Klebsiella pneumoniae sinh KPC ............. 23 1.4. Các con đường lan truyền gen kháng kháng sinh blaKPC ............................. 27 1.4.1. Các yếu tố tiếp hợp (plasmid) ...................................................................... 27 1.4.2. Các yếu tố tiếp hợp (hòa nhập) .................................................................... 29 1.5. Kiểm soát nhiễm khuẩn do Klebsiella pneumoniae kháng đa kháng sinh..... 30 1.6. Các kỹ thuật nghiên cứu đặc tính vi khuẩn kháng carbapenem mang gen blaKPC............................................................................................................ 31 1.6.1. Các thử nghiệm xác định mức độ đề kháng kháng sinh .............................. 31 1.6.2. Kỹ thuật sinh học phân tử nghiên cứu gen kháng kháng sinh ..................... 33 1.6.3. Kỹ thuật dịch tễ học phân tử ........................................................................ 35 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 40 2.1. Địa điểm nghiên cứu .................................................................................... 40 2.2. Đối tượng và cỡ mẫu nghiên cứu ................................................................. 40 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 40 2.2.2. Cỡ mẫu nghiên cứu ...................................................................................... 41 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 41 2.3.1. Quy trình nghiên cứu ................................................................................... 41 2.3.2. Phương pháp nuôi cấy vi khuẩn ................................................................... 42 2.3.3. Thử nghiệm xác định mức độ đề kháng kháng sinh .................................... 42 2.3.4. PCR phát hiện gen blaKPC kháng carbapenem ............................................ 43 2.3.5. Giải trình tự gen kháng kháng sinh .............................................................. 44 2.3.6. PCR phát hiện gen ESBL ............................................................................. 45 2.3.7. Phát hiện plasmid mang gen kháng kháng sinh ........................................... 46 2.3.8. Thử nghiệm khả năng truyền plasmid mang gen blaKPC.............................. 46 2.3.9. Xác định mối liên hệ kiểu gen của các chủng Klebsiella pneumoniae bằng kỹ thuật PFGE .................................................................................... 47 2.3.10. Xác định mối liên hệ kiểu gen của các chủng Klebsiella pneumoniae bằng kỹ thuật MLST ................................................................................... 48 2.4. Phương pháp phân tích kết quả .................................................................... 49 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................. 50 3.1. Xác định đặc tính đề kháng carbapenem qua KPC của các chủng Klebsiella pneumoniae ................................................................................. 50 3.1.1. Phát hiện Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem .................................. 50 3.1.2. Phát hiện Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC ...... 52 3.1.3. Kết quả giải trình tự gen blaKPC ................................................................... 54 3.1.4. Mức độ đề kháng kháng sinh của Klebsiella pneumoniae kháng carbapnem mang gen blaKPC ........................................................................ 55 3.1.4.1. Thử nghiệm khoanh giấy kháng sinh ........................................................... 55 3.1.4.2. Thử nghiệm nồng độ ức chế tối thiểu .......................................................... 57 3.1.5. Phát hiện vi khuẩn mang gen ESBL trên các chủng Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC ....................................... 62 3.1.6. Một số đặc điểm của bệnh nhân nhiễm khuẩn do Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC ............................................................ 65 3.2. Xác định khả năng truyền gen kháng kháng sinh giữa các chủng Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC ...................... 68 3.2.1. Phát hiện plasmid mang gen blaKPC ............................................................ 68 3.2.2. Thử nghiệm khả năng truyền plasmid mang gen blaKPC.............................. 70 3.3. Xác định đặc tính dịch tễ học phân tử của các chủng Klebsiella pneumoniae mang gen blaKPC ...................................................................... 72 3.3.1. Kết quả PFGE .............................................................................................. 72 3.3.2. Kết quả MLST ............................................................................................. 76 CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN KẾT QUẢ ................................................................... 80 4.1. Đặc tính đề kháng carbapenem qua KPC của các chủng Klebsiella pneumoniae phân lập tại ba bệnh viện trên địa bàn Hà Nội ........................ 80 4.1.1. Phát hiện Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC ...... 80 4.1.2. Kết quả giải trình tự gen blaKPC ................................................................... 83 4.1.3. Mức độ đề kháng kháng sinh của Klebsiella pneumoniae kháng carbapnem mang gen blaKPC ........................................................................ 83 4.1.4. Phát hiện vi khuẩn mang gen ESBL trên các chủng Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC ....................................... 87 4.2. Khả năng lan truyền gen kháng kháng sinh của các chủng Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC ....................................... 89 4.2.1. Phát hiện plasmid mang gen blaKPC ............................................................. 89 4.2.2. Thử nghiệm khả năng truyền plasmid mang gen blaKPC.............................. 90 4.3. Đặc tính dịch tễ học phân tử của Klebsiella pneumoniae kháng carbapnem mang gen blaKPC ........................................................................ 93 4.3.1. Khảo sát mối liên hệ kiểu gen giữa các chủng bằng kỹ thuật PFGE ........... 93 4.3.2. Khảo sát mối liên hệ kiểu gen giữa các chủng bằng kỹ thuật MLST .......... 96 4.4. Bàn luận về hướng nghiên cứu tiếp theo ..................................................... 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 100 TÓM TẮT LUẬN ÁN BẰNG TIẾNG ANH ...................................................... 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 112 PHẦN PHỤ LỤC ....................................................................................................... 1 PHỤ LỤC 1. DANH SÁCH BỆNH NHÂN TRONG NGHIÊN CỨU ...................... 1 PHỤ LỤC 2. QUY TRÌNH CHẠY PFGE VÀ SOUTHERN BLOT ......................... 4 PHỤ LỤC 3. HÌNH ẢNH GIẢI TRÌNH TỰ CỦA GEN BLAKPC ....................... 11 PHỤ LỤC 4. HÌNH ẢNH GIẢI TRÌNH TỰ CỦA CÁC GEN GIỮ NHÀ ............. 13 PHỤ LỤC 5. KẾT QUẢ PFGE................................................................................. 17 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Chú thích ADN Axit deoxyribonucleic ADH Arginine Dihydrolase AM Ampicillin AMC Amoxicillin + clavunalate AMY amygdalin ATCC American Type Culture Collection (Bộ sưu tập chủng chuẩn Mỹ) ATM Aztreonam ARA Arabinose bp Base pair (đơn vị đo trọng lượng của ADN) CAZ Ceftazidime CDC Centre for Disease for Control and Prevention (Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Mỹ) CEF Cefixime CF Cephalothin CIP Ciprofloxacin CLSI Clinical laboratory standards institute (Viện chuẩn thức Lâm sàng và phòng xét nghiệm Mỹ) CRKP Carbapenem resistant K. pneumoniae (K. pneumoniae kháng carbapenem) CRO Ceftriaxone CTX Cefotaxim CTX Cefotaxime CTX-M Cefotaximase CXM Cefuroxim CIT Citrate utilization DCA deoxycholate citrate agar ESBL Extended-spectrum beta lactamase FEP Cefepime gapA Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase GEL Gelatinase GM Gentamicin GLU Glucose ICE Intergrative conjugative element (Yếu tố tiếp hợp hòa nhập) IND Indole INO Inosito infB translation initiation factor 2 IPM Imipenem KPC Klebsiella pneumoniae carbapenemase (Enzym kháng carbapenem phát hiện trên các chủng Klebsiella pneumoniae) LB Luria-Bertani LDC Lysine Decarboxylase MAN Mannito MBLs Metallo-beta-lactamase mdh malate dehydrogenase MEL Melibiose MEM Meropenem MIC Minimum inhibitory concentration (Nồng độ ức chế tối thiểu) MLST Multilocus sequence type (định typ dựa trên trình tự đa locus) NCBI National Center for Biotechnology Information (Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia Mỹ) NDM-1 New Delhi metallo-betalactamase-1 NGS Next generation sequencing ODC Ornithine Decarboxylase ONPG Ortho Nitrophenyl-ßD-galactopyranosidase OXA Oxacillinase PCR Polymerase chain reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp) PFGE Pulse field gel electrophoresis (Điện di trường xung) pgi phosphoglucose isomerase phoE phosphorine E RHA Rhamnose rpoB beta subunit of RNA polymerase SAC Saccharose SHV Sulfhydryl variable SMA Sodium mercapto acetic acid SME Serratia marcescens enzyme SOR Sorbitol SS Salmonella Shigella agar ST Sequence type (Kiểu trình tự) SXT Trimethoprim sulphamethoxazole TDA Tryptophane Deaminase TEM A Temoneira (tên một nhà khoa học người Hy Lạp) ton B periplasmic energy transducer URE Urease VIM Verona integron-encoded metallo-β-lactamase VP Voges Proskauer DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Kháng sinh carbapenem và phổ tác dụng............................................ 8 Bảng 1.2. Phân loại, các biến thể của carbapenemase....................................... 13 Bảng 2.1. Các phản ứng sinh hóa của K. pneumoniae trên bộ API-20E ........... 42 Bảng 2.2. Các cặp mồi đặc hiệu phát hiện các gen mã hóa -lactamase .......... 45 Bảng 2.3. Các cặp mồi dùng cho phân tích MLST ........................................... 48 Bảng 3.1. Phân bố chủng vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem .................. 51 Bảng 3.2. Phân bố chủng K. pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC ................................................................................................. 54 Bảng 3.3.A. Kết quả thử nghiệm khoanh giấy kháng sinh của K. pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC tại bệnh viện Xanh pôn và Thanh Nhàn ....................................................................................... 56 Bảng 3.3.B. Kết quả thử nghiệm khoanh giấy kháng sinh của K. pneumoniae kháng carbapenem mang gen blaKPC tại bệnh viện Việt Đức ........... 57 ... ev 57(10): 1451-1470. 175. Yang, J. Y., L. Guo, L. Zhao, Q. Chen, R. Luo, Y. Chen, Y. Tian, S. Zhao, J. Shen, D. Han, L. (2013). A nosocomial outbreak of KPC-2-producing Klebsiella pneumoniae in a Chinese hospital: dissemination of ST11 and emergence of ST37, ST392 and ST395. Clin Microbiol Infect 19(11): E509-515. 176. Yigit H, Q. A., Anderson GJ, et al. (2008). Author’s correction- Novel carbapenem- hydrolyzing beta-lactamase, KPC-1, from a carbapenemresistant strain of Klebsiella pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother 52(2). 177. Yigit, H., A. M. Queenan, G. J. Anderson, A. Domenech-Sanchez, J. W. Biddle, C. D. Steward, S. Alberti, K. Bush and F. C. Tenover (2001). Novel carbapenem- hydrolyzing beta-lactamase, KPC-1, from a carbapenem-resistant strain of Klebsiella pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother 45(4): 1151-1161. 178. Ying-Tsong Chen, J.-C. L., Chang-Phone Fung, Po-Liang Lu, Yin-Ching Chuang, Tsu-LanWu and a. L. K. Siu (2014). KPC-2-encoding plasmids from Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in Taiwan. J Antimicrob Chemother 69: 628-631. 179. Yong, D., M. A. Toleman, C. G. Giske, H. S. Cho, K. Sundman, K. Lee and T. R. Walsh (2009). Characterization of a new metallo-beta-lactamase gene, bla(NDM-1), 130 and a novel erythromycin esterase gene carried on a unique genetic structure in Klebsiella pneumoniae sequence type 14 from India. Antimicrob Agents Chemother 53(12): 5046-5054. 180. Yoo, J. S., Kim, H. M., Yoo, J. I., Yang, J. W., Kim, H. S., Chung, G. T., et al. (2013). Detection of clonal KPC-2-producing Klebsiella pneumoniae ST258 in Korea during nationwide surveillance in 2011. J. Med. Microbiol. 62: 1338-1342. 181. Zagorianou A, S. E., Iosifidis E, et al. (2012). Microbiological and molecular characteristics of carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae endemic in a tertiary Greek hospital during 2004-2010. Euro Surveill. 17(7): pii:20088. 182. Zhanel, G. G., R. Wiebe, L. Dilay, K. Thomson, E. Rubinstein, D. J. Hoban, A. M. Noreddin and J. A. Karlowsky (2007). Comparative review of the carbapenems. Drugs 67(7): 1027-1052. 1 PHẦN PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1 DANH SÁCH BỆNH NHÂN TRONG NGHIÊN CỨU STT Mã bệnh nhân Tuổi Giới tính Bệnh viện Khoa Loại mẫu Năm 1 13 60 Nam Thanh Nhàn Hồi sức Dịch phế quản 2010 2 25 75 Nam Thanh Nhàn Hồi sức Đờm khí quản 2010 3 26 78 Nam Thanh Nhàn Hồi sức Dịch phế quản 2010 4 27 73 Nữ Thanh Nhàn Hồi sức Đờm khí quản 2010 5 32 65 Nam Thanh Nhàn Hồi sức Dịch phế quản 2010 6 33 63 Nam Thanh Nhàn Hồi sức Dịch phế quản 2010 7 64 65 Nam Xanh pôn Hồi sức Dịch phế quản 2010 8 66 71 Nam Xanh pôn Hồi sức Dịch phế quản 2010 9 67 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2010 10 84 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2010 11 124 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2010 12 151 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 13 152 76 Nam Xanh pôn Hồi sức Dịch phế quản 2011 14 263 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2011 15 265 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 16 273 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 17 274 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 18 278 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 19 294 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 20 297 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 21 298 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 22 322 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 23 326 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 24 328 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 25 348 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 26 365 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 27 389 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 28 408 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 29 410 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2011 30 437 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 2 31 447 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 32 451 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2011 33 452 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2011 34 454 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 35 455 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 36 457 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 37 529 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2011 38 580 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2011 39 676 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 40 681 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2012 41 683 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2012 42 686 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 43 724 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2012 44 725 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 45 729 9 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 46 732 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 47 847 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 48 869 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2012 49 914 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 50 980 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 51 1040 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 52 1045 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 53 1048 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2012 54 1070 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2012 55 1075 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 56 1117 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 57 1133 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 58 1136 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 59 1152 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 60 1202 1 Nam Thanh Nhàn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 61 1203 1 Nữ Thanh Nhàn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 62 1279 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 63 1280 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 64 1281 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 65 1282 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 66 1338 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 67 1340 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 68 1342 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 3 69 1401 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Máu 2013 70 1407 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 71 1408 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2013 72 1503 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2014 73 1508 1 Nữ Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2014 74 1512 1 Nam Xanh pôn Hồi sức Nhi Dịch phế quản 2014 75 1555 56 Nam Việt Đức Hồi sức Dịch ổ bụng 2014 4 PHỤ LỤC 2 QUY TRÌNH CHẠY PFGE VÀ SOUTHERN BLOT Ngày 1: KỸ THUẬT PFGE: 1. Cấy các chủng vi khuẩn mang gen blaKPC vào đĩa thạch Muller-Hinton (Bio- rad) có chứa 2µg/ml imipenem. Ủ 37oC trong 24 giờ 2. Lấy 4-5 khuẩn lạc trên đĩa thạch Muller-Hinton trộn đều vào 200 µl dung dịch đệm TE 3. Nhỏ 200 µl dung dịch thạch Seakem gold 1%, trộn đều 4. Nhỏ hỗn dịch vào khuôn tạo gel để tao plug đợi cho đến khi thạch đông 5. Chuyển các plug sang các tube 2 ml có chứa 2ml dung dịch lysis buffer (1mg/ml protein K, 1% N-Lauroryl sarcosin trong 0.5M EDTA pH 8.0) 6. Ủ qua đêm các tube ở 550C trong bể ủ nhiệt, lắc nhẹ nhàng SOUTHERN BLOT: 1. Đánh dấu đoạn dò gen blaKPC - Khuếch đại gen blaKPC bằng phản ứng PCR (Applied Biosystem) (tương tự mục 2.2.4) - Tinh sạch sản phẩm PCR blaKPC bằng kit tinh sạch QIAGEN - Biến tính 100 ng sản phẩm PCR (10µl) bằng cách đun sôi trong bể ủ nhiệt 5 phút. Làm lạnh ADN bằng cách cho vào hộp đá bào trong 5 phút - Nhỏ 10µl dung dịch hóa chất đánh dấu ADN (ECLTM Amersham) - Nhỏ 10µl dung dịch glutaraldehyde, lắc đều và tập trung hỗn dịch bằng cách ly tâm nhẹ. Ủ 20 phút ở 37oC - Sản phẩm blaKPC sau khi đánh dấu nếu không sử dụng ngay có thể được giữ ở trong 30% glycerol ở (-15) đến (-30)oC trong 6 tháng 5 2. Thực hiện kỹ thuật S1-PFGE • Cấy các chủng vi khuẩn mang gen blaKPC vào đĩa thạch Muller-Hinton có chứa 2µg/ml imipenem. Ủ 37oC trong 24 giờ • Lấy 1 khuẩn lạc trên đĩa thạch Muller-Hinton cấy vào 5ml môi trường canh thang LB ủ qua đêm có chứa 1µg IMP/ml • Lấy 50µl dịch nuôi cấy qua đêm cho vào 5ml canh thang LB lắc 37oC trong trong 4 giờ • Ly tâm 2100 vòng/10 phút loại dịch nổi • Rửa cặn tế bào bằng 1 ml dung dịch TE • Hoàn nguyên cặn tế bào vi khuẩn trong 500 µl dung dịch đệm TE • Nhỏ 500µl dung dịch thạch Seakem gold 1%, trộn đều • Nhỏ hỗn dịch vào khuôn tạo gel để tao plug đợi cho đến khi thạch đông • Chuyển các plug sang các tube 2ml có chứa 2ml dụng dịch lysis buffer (1mg/ml protein K, 1% N-lauroylsarcosin trong 0.5M EDTA pH 8.0) • Ủ qua đêm các tube ở 55oC trong bể ủ nhiệt, lắc nhẹ nhàng Ngày 2: 1. Cắt miếng thạch có chiều dày khoảng 2 mm từ các miếng plug 2. Cho các miếng thạch đã cắt vào 2 ml microtube 3. Rửa các miếng thạch bằng 1ml nước siêu sạch (đã được ủ ấm ở 55oC) trong 10-15 phút x 2 lần 4. Rửa các miếng thạch bằng 1ml dung dịch TE (đã được ủ ấm ở 55oC) trong 10- 15 phút x 4 lần 5. Rửa các miếng thạch bằng 200 µl dung dich đệm emzyme S1, ủ ấm ở 37oC trong 10-15 phút Thành phần µl/Plug Slide 12 Plug slide H2O 180 2160 6 10X S1 buffer 20 240 Total Volume 200 2400 6. Rửa các miếng thạch chủng S. braenderup bằng 200 µl dung dich đệm emzyme XbaI, ủ ấm ở 370C trong 10-15 phút Thành phần µl/Plug Slide 2 Plug slide H2O 180 360 10X XbaI buffer 20 40 Total Volume 200 400 7. Loại bỏ dung dịch đệm của enzyme S1 và XbaI bằng pipet 8. Cắt loại bỏ ADN nhiễm sắc thể của vi khuẩn bằng enzyme S1 nồng độ 20 UI/200 µl dung dịch đệm emzyme S1, ủ ở 37oC trong vòng 1-2 giờ Thành phần µl/Plug Slide 12 Plug slide H2O 177 2124 10X Buffer 20 240 BSA 10mg/ml 2 24 S1 Enzyme (Promega) 1 12 Total Volume 200 2400 9. Loại bỏ hỗn dịch enzyme và rửa các miếng plug 2 lần sau khi cắt trong dung dịch TE 1X lạnh (trong vòng 20-30 phút) 10. Chủng S. braenderup rửa bằng đệm và cắt bằng enzyme XbaI, 40UI/phản ứng cắt ở 37oC trong 6-8 giờ 7 Thành phần µl/Plug Slide 2 Plug slide H2O 172 344 10X Buffer 20 40 BSA 10mg/ml 2 4 XbaI Enzyme (10U/µl) 6 12 Total Volume 200 400 11. Chuẩn bị thạch điện di 1%: Cân 0.5 g thạch Seakem gold cho vào 50ml dung dịch đệm TBE 0,5X trong chai có nắp xoáy, đun sôi bằng microwave cho thạch tan hoàn toàn. Giữ chai thạch trong water-bath ở nhiệt độ 55-60oC 12. Rửa các miếng thạch sau khi cắt enzyme 13. Loại bỏ toàn bộ hỗn hợp cắt enzyme bằng pipeting: Rửa các miếng thạch bằng dung dịch TE đã được làm lạnh trong 30 phút X 2 lần hoặc ngâm các miếng thạch trong 200 µl TBE 0,5X 14. Đặt các miếng thạch vào đầu răng lược theo các bước như sau 15. Đặt miếng thạch S. braenderup vào các đậu răng lược ở vị trí 1, 5, 10 và 15. 16. đặt các các thạch của các mẫu thí nghiệm vào các vị trí răng lược còn lại 17. Thấm dung dịch đệm thừa bằng giấy thấm. Để khô tự nhiên ở nhiệt độ phòng trong 5 phút 18. Đặt lược vào khuôn đổ thạch 19. Đổ thạch vào khuôn và đợi cho đến khi thạch đông 20. Làm lạnh hệ thống điện di (14oC), bật nguồn điện và hệ thống bơm (đặt ở chế độ 70 để chạy ở tốc độ 1 lít/1 phút) 21. Tháo lược sau khi thạch đông hoàn toàn (khoảng 30-40 phút sau khi đổ thạch 22. Sử dụng thạch Seakem gold 1% chưa đông ở 55-60oC để lấp kín các lỗ lược 23. Sản phẩm cắt ADN sẽ được điện di bằng bộ điện di CHEF-DR III (Bio-Rad laboratories, Richmond, Calif) trên thạch horizontal 1%, ở hiệu điện thế 6V/cm 8 trong 19 giờ ở nhiệt độ 14oC, thời gian một xung từ 25 đến 60s và và góc điện trường là 120o. Ngày 3: 1. Sau khi điện di nhuộm trong dung dịch ethidium bromide 30 phút 2. Rửa thạch điện di bằng nước trong 60-90 phút, thay nước rửa 20 phút/ lần. 3. Chụp ảnh gel bằng máy chụp ảnh Gel-doc Chuyển DNA plasmid sang màng lai Hybond-N, Amersham Hóa chất: - Dung dịch depurination: HCL 0,25 M - Dung dịch - Biến tính: 1.5 M NaCl, 0.5 M NaOH - Dung dịch trung hòa:1.0 M Tris-HCl, 1.5 M NaCl, pH 7.5 - Dung dịch SSC 20x Tiến hành: 1. Rửa gel trong 250 ml dung dịch HCL 0,25 M trong 30 phút (depurination solution) 2. Rửa gel trong 250 ml dung dịch biến tính (1.5 M NaCl, 0.5 M NaOH) 3. Rửa gel trong 300 ml dung dịch trung hòa (1.0 M Tris-HCl, 1.5 M NaCl, pH 7.5) 4. Nhúng ướt miếng đệm (porous) của hộp chuyển màng vào trong H2O và sau đó đặt trở lại hộp chuyển màng 5. Cắt miếng giấy lọc và màng lai bằng kích thước của miếng thạch điện di PFGE 6. Cắt khung plastic có kích thước ngắn hơn miếng thạch khoảng 3-10mm ở tất cả các hướng. Đặt khung plastic lên miếng đệm (porous) để tạo ra vị trí để đặt giấy lọc, màng lai và miếng thạch PFGE 7. Nhúng ướt miếng giấy lọc số 1 trong H2O vô trùng và đặt lên trên khung plastic sau đó nhấc khung plastic ra 9 8. Đặt màng lai (màng lai Hybond-N, Amersham) sau khi đã được nhúng ướt với H2O vô trùng lên trên miếng giấy lọc số 2 sau đó đặt lên trên miếng giấy lọc số 1 (loại bỏ bọt khí). 9. Đặt trở lại khung plastic lên trên miếng giấy lọc và màng lai 10. Đặt miếng thạch lên trên khung plastic (loại bỏ bọt khí) 11. Sử dung thạch Seakem gold 1% pha trong TBE 1X để hàn xung quanh miếng thạch và đổ lên trên khung plastic để hàn kín các chỗ dò rỉ 12. Phủ miếng thạch PFGE bằng dung dịch chuyển màng SSC 20X (3 M NaCl, 300 mM NaCitrate, pH 7.0). 13. Đặt ấp lực hút chân không ở 50 mbar và hút chân không trong vòng 90 phút. 14. Tắt bơm hút chân không loại bỏ miếng thạch PFGE 15. Lấy màng lai ra khỏi hộp chuyển màng và rửa bằng dung dịch chuyển màng SSC 20X trong 10 phút và sau đó làm khô trong vòng 15 phút ở nhiệt độ phòng thí nghiệm. 16. Màng lai sau đó sẽ được xử lý bằng tia cực tím (UV-cross linking) ở cường độ 150 mJ trong 5 phút. (nếu chưa sử dụng ngay mang lai sẽ được rửa trong H2O và làm khô trong không khí sau đó được gói trong giấy bạc và giữ ở 4oC. 17. Hiệu xuất chuyển màng có thể được đánh giá bằng cách nhuộm lại miếng thạch PFGE và chụp lại ảnh bằng máy chụp Gel-Doc. Ngày 4: Kỹ thuật Southern blot Hóa chất: • Dung dịch tiền lai (prehybridization): 100ml - Hóa chất phủ màng blocking reagent (5%w/v) - NaCl (Nồng độ cuối cùng 0.5 M) - Hybridization buffer • Dung dịch lai (hybridization): Nhỏ 60 μl Sản phẩm PCR blaKPC đã được đánh dấu bằng kít ECL vào 20 ml dung dịch tiền lai (pre-hybridization) • Dung dịch rửa màng: 10 - Dung dịch rửa 1 không có Urea (primary buffer): SDS 4 g 20 x SSC 25 ml Cho thêm nước vào cho đủ 1000 ml , giữ ở 2-80C sử dụng trong 3 tháng. - Dung dịch rửa màng 2: 2x SSC (100 ml 20x SSC trong 900 ml H2O) Hiện màng (sử dụng Kit ECl) - Trộn dung dịch A và dung dịch B với tỷ lệ 40:1 - Nhỏ dung dịch lên màng và ủ ở nhiệt độ phòng trong 1 phút - Sử dụng Hyper film để phát hiện 7. Phân tích kết quả: Sử dụng ảnh chụp gen các plasmid trước khi và ảnh plasmid sau khi lai để phát hiện số lượng và kích thước các plasmid mang gen blaKPC. 11 PHỤ LỤC 3 KẾT QUẢ HÌNH ẢNH GIẢI TRÌNH TỰ CỦA GEN BLAKPC 847/XP/2012 1202/TN/2013 12 1555/VĐ/2014 13 PHỤ LỤC 4 KẾT QUẢ HÌNH ẢNH GIẢI TRÌNH TỰ CỦA CÁC GEN GIỮ NHÀ Trình tự gen gapA Trình tự gen infB 14 Trình tự gen gen mdh Trình tự gen pgi 15 Trình tự gen phoE Trình tự gen rpoB 16 Trình tự gen tonB 17 PHỤ LỤC 5 KẾT QUẢ PFGE 18
File đính kèm:
- luan_an_dac_tinh_sinh_hoc_phan_tu_chung_klebsiella_pneumonia.pdf
- Luận án tóm tắt Thu 16.01.18.docx
- Thông_tin_luận_án_NCS_Nguyen_Hoai_Thu 16.01.docx