Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của M. tuberculosis phân lập tại Viện Lao và Bệnh phổi từ 9-1994, đến 10-1996

Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của M. tuberculosis phân lập tại Viện Lao và Bệnh phổi từ 9-1994, đến 10-1996.Nghiên cứu về Mycobacterium tuberculosis luồn là vấn đé đặt ra trong cuộc đấu tranh chống bộnh lao của loài người và ngày càng được quan tâm hơn vì sự phát triển trờ lại của dịch bệnh lao trôn phạm vi toàn cầu. Năm 1993 Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã chính thức báo động và tuyên bố lao là vấn đê khẩn cấp trong công tác bảo vệ sức khoẻ của toàn nhân loại. Theo số liệu ước tính của WHO năm 1995, M. tuberculosis gảy nhiễm 1,9 tỷ người chiếm hơn 1/3 dân số thế giới. Nhiễm trùng gây ra bởi M. tuberculosis là nhiễm trùng phổ biến nhất ờ loài người. Hàng năm lại có thỏm khoảng 8 triộu ngưòi mắc bệnh lao, 95% tại các nước dang phát triển. M. tuberculosis – loại vi khuẩn giết nhiều người nhất trôn thế giới, với 3 triệu người mỏi năm. Ở các nước đang phát triển M. tuberculosis là thủ phạm của hơn 1/4 số tử vong [9],[61),[63],[1661,[1871,(188].

Tại Viột Nam, hàng năm số người mắc lao mọi thể ước tính là 130.000, trong dó số bộiìh nhân lao phổi mới có vi khuẩn là 60.000. Tính ra mỗi ngày lại có them 356 người mắc bệnh với 164 người ho khạc ra vi khuẩn lao là nguổn lây nguy hiểm Irong cộng đồng 11 ],|24].

Măc dù hiện nay có rất nhiéu thành tựu nghiên cứu vể cấu trúc tế bào, ADN của M. tuberculosis, nhưng hẩu hết các phòng xét nghiêm vi sinh lâm sàng trên thế giới vẩn dựa vào cắc đặc điểm sinh học thông thường để quyết định chẩn cỉoíín M. tuberculosis [209],[214]. Cũng như mọi vi sinh vật khác M. tuberculosis luồn có sự đột biến gen trong quá trình tiến hoá sinh ra các biến thể. Biểu hiện của đột biến là những biến đổi vé tính trạng – các tính chất sinh vật hoá học.

Khảo sát các thay đổi những đặc đicm này đã giúp các nhà nghiên cứu có những phát hiện lý thú về dịch tễ học. Những nghicn cứu của Casterts, Rist và Boivert đã nhận thấy có sự khác biột vể một số đặc điểm sinh học thông thường giữa những chủng M. íuberculosis phân lập từ bệnh nhân lao ở miền Tây châu Phi và những chủng M tuberculosis phân lập ở các châu lục khác. Chủng M. tuberculosis phân lập ở miền Tây châu Phi được đặt tên là

M. aừicanum I. ít lâu sau một chủng khác của M. tuberculosis được phân lập ở miền Đông châu Phi được đặt tên là M. aíricanum ĩĩy có khác biệt chúi ít so với chủng miền Tây châu Phi [49],[50],[74],[78].

Năm 1979 Yates, Collins lại nhận thấy có nhiéu chủng M. tubercuỉosis phân lập được từ bệnh nhân châu Á không kháng thiophene-2-carboxylic acid hydrazid (TCH) như những chủng phân lập từ bệnh nhân châu Âu. Hai ông đã đặt tên cho những chủng này là biến thể châu Á (asian variant) để phân biệt với những chủng thuộc biến thẻ cổ điẻn (classỉcal variant) hay còn gọr là biến thể châu Âu (european variant). Biến thể châu Á không những gặp ở châu Á với tỷ lộ cao (nhiéu nhất ở Nam Ấn) mà còn gặp rải rác ở các châu lục khác (thường phân lập lừ bệnh nhân gỗc châu Á) [49],[50],[75],[77],[ 193]. Gần đây các nghiên cứu bằng kỹ thuật sinh học phân tử cho thấy có mối liên quan giữa biến thể châu Á và số lượng IS6110 thấp trong genom [192].

Một hướng đột biến đáng chú ý cùa M. tubercuỉosis là đột biến kháng thuốc. Cùng với đột biến này cũng có sự thay đổi về một số đặc điểm sinh vật học ihông thường. Từ năm 1954 Middỉebrook đã nhận thấy nhiéu chủng M tubercuỉosis kháng H bị má hoạt tính enzym catalase [21],[80]. Tsukamura (1974) cũng ghi nhận một số chủng M. tuberculosis phân lập từ bệnh nhan lao mạn tính, kháng nhiéu loại thuốc điều trị lao bị mất khả năng tống hợp, tích lũy axit nicotinic trong môi trường nuôi cấy [1711. Tìm hiểu những thay đổi này không những có ích cho việc chẩn đoán vi khuẩn học và giám sát dịch tễ mà còn có thể giúp xác định sớm một số chủng kháng thuốc trước khi có kết quả kháng sinh đồ.

Việc nghiên cứu đặc điểm sinh vật học không những giúp chẩn đoán vi khuần học M. tuberculosis mà còn xác định các biến thể và có ích cho việc giám sát dịch tẻ học. Tìm hiểu một cách hệ thống về đặc điểm sinh vật hoắ học thông thường để chẩn đoắn vi kliuẩn học M. tuberculosis và xắc định hai biến thể châu Á, cổ diển của M. tuberculosis ở nước ta là vấn đề còn chưa được nghiên cứu. Viột Nam là một trong 37 nước tham gia chương trình giám sát kháng thuốc điểu trị lao đầu tiên có tính chất toàn cầu của WHO phối hợp với Hiệp hội Chống Lao và Bệnh Phổi Quốc tế (IƯATLD)[189]. Chúng ta đã có nhiều đề tài nghiên cứu tính kháng thuốc của M. tuberculosis, nhưng rất ít dề tài quan tâm nghiên cứu cắc đặc diểm sinh học của M. tuberculosis Hên quan dến kháng thuốc ở Việt Nam .

MỤC LỤC

Trang

ĐẶT VẤN ĐỂ 1

CHƯƠNG 1. TỒNG QUAN 4

1.1. Danh pháp và phàn ¡oại Mỵcobacteriu 4

1.1.1. Định nghía vổ giống Mycobãcterìum 4

ỈA.2. Danh pháp 6

1.1.3. Phăn loại 10

1.2. Đặc điếm sinh vật hu ũ học của M. tubercuỉosis I 4

1.2.1. Những đặc điểm sinh vật hoá học dà dược nghiôn cứu 14

1.2.2. Nghiôn cứu về tích luỹ nicotinic của M. tuberculosis 16

1.2.3. Nghiên cứu vổ catalase của M. Ỉubcrcuỉosis 18

1.2.4. Nghiên cứu về nitratase của M. tubcrcuỉosis 19

1.3.  Biến thể cùa M. tubercuiosis 20

1.3.1. Các hướng nghiên cứu chù yếu 20

1.3.2. Phân loại biến thể dựa vào tính chất sinh vật hóa học 23

1.3.3. Biến thể châu Á và biến thổ cô điển cùa M. tubcrcuỉosỉs 24

1.4. M. tuberculosis khảng thuốc 27

1.4.1. Các định nghĩa kháng thuốc 28

1.4.2. Một số cơ chế kháng thuốc 29

1.4.3. M. íubercu/osis kháng thuốc và thay đổi đặc dicm sinh vật hóa học 33

CHƯƠNG 2.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PIIÁP 35

2.1. Vật liệu 35

2.1.1. Vi khuẩn nghiên cứu 35

2.1.2. Dụng cụ 35

2.1.3. Mồi trường 36

2.1.4. Vi khuẩn kiổm chứng 36

2.2. Phương pháp 36

2.2.1. Các bước tiến hành 36

2.2.2. Thừ nghiệm tích lũy niacin 37

2.2.3. Thử nghiệm catalase 39

2.2.4. Thử nghiệm khử nitrat 42 

2.2.5. Thừ nghiệm tính nhạy cảm với TCH 45

2.2.6. Thử nghiệm tính nhạy cảm với thuốc điéu trị lao 46

2.2.7. Kỹ thuật RFLP 49

2.2.8. Xừ lý kết quả 53

CHƯƠNG 3. KẾT QUÀ 54

3.1. Đặc điếm của các chùng nghicn cứu 54

3.1.1. Kết quả thừ nghiệm niacin 54

3.1.2. Kết quả thừ nghiệm catalase 54

3.1.3. Kết quả thử nghiệm khử nitrat 55

3.1.4. Kết quả xác định biến thổ 56

3.1.5. Tỳ lệ chùng nhạy, chùng kháng với ihuốc diéu trị lao 56

3.1.6. Kết quả tìm sổ’ lượng IS6110 trong gcnom 57

3.1.7. Tóm tắt đăc điểm các chủng nghiên cứu 57

3.2. Đặc điểm của chủng thuộc biến thế cháu Á 58

3.2.1. Liỏn quan giữa biến thể châu Á với vị trí gây bệnh 58

3.2.2. Tỳ lệ nhạy, kháng thuốc lao cùa biốn thể châu Á 59

3.2.3. Loại kháng thuốc lao cùa biến thể châu Á 60

3.2.4. Sô’ lượng IS6110 cùa biến thể châu Á 60

3.2.5. Kôì quà thừ nghiộm catalase cùa biến thể châu Á 61

3.2.6. Kết quả thừ nghiệm khử nitrat của biến thể châu Á 61

3.2.7. Tóm lắt đảc điểm cùa chùng thuộc biỗn thể châu Á 61

33. Đặc điềm của chúng thuộc biến thế có điển 62

3.3.1. Liẽn quan giữa biến thể cổ diổn với vị trí gây bệnh 62

3.3.2. Tỷ lố nhạy, kháng thuốc lao cùa biến thể cổ điển 62

3.3.3. Loại kháng thuốc của biến thê’ cổ diổn 63

3.3.4. SỐ lượng IS6110 của biến thể cổ diến 64

3.3.5. Kỏì quà Ihử nghiệm catalase 22°c cùa biến thể cổ điển 64

3.3.6. Kết quả thừ nghiệm khừ nitrat cùa biến thể cổ diổn 66

3.3.7. Tóm cắi đặc điểm cùa chùng thuộc biến thể cổ điển 66

3.4. So sánh điìc điểm của biến thế châu Á và cu điển 67

3.4.1. Catalase và niiralasc 67

3.4.2. Liên quan đến vị trí gây bệnh 67

3.4.3. Tính nhạy cảm với thuốc điéu trị lao 68

3.4.4. SỐ lượng IS6110 trong gcnom 70

3.5. Đặc điểm cúa chủng nhạy thuốc 71

3.5.1. Tỷ lệ chủng nhạy thuốc theo vị trí gây bệnh 71

3.5.2. Kết quả thử nghiện niacin cùa chủng nhạy thuốc 71

3.5.3. Kết quả thử nghiệm catalase cùa chùng nhạy thuốc 71

3.5.4. Kết quả thử nghiêm khử nitrat của chủng nhạy thuốc 71

3.5.5. Tóm tắt đặc điểm chùng nhạy thuốc 72

3.6. Đặc điểm của chủng kháng thuốc 72

3.6.1. Tỳ lộ chùng kháng thuốc theo vị trí gây bệnh 72

3.6.2. Loại kháng và kiổu kháng thuốc 73

3.6.3. Kết quả thử nghiốn niacin của chủng kháng thuốc 75

3.6.4. Kết quả thừ nghiệm catalase cùa chùng kháng thuốc 75

3.6.5. Kết quả thừ nghiệm khử nitrat của chủng kháng thuốc 75

3.6.6. Tóm tắt đăc điểm chùng kháng thuốc 76

3.7. Su sánh đặc điểm của chúng nhạỵ, chúng kháng thuốc 76

3.7.1. Catalase và nitratase cùa chủng nhạy và chủng kháng 76

3.7.2. Liên quan đến vị trí gây bệnh của chùng nhạy, chủng kháng 76

3.7.3. Tỷ lệ biến thể của chùng nhạy, chùng kháng 77

CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN 79

4.1. Đác điểm sinh vặt hoá học của M. tubercuiosis 79

4.1.1. Kết quả thử nghiệm niacin 79

4.1.2. Kết quả thử nghiêm catalase 80

4.1.3. Kết quả thừ nghiộm khử nitrat 81

4.2. Hiến thế của M. tubercuìosis 82

4.2.1. Tỷ lộ biến thể châu Á 82

4.2.2. Số lượng IS6110 85

4.2.3. Liôn quan giữa biến thể với Ihể bệnh 87

4.2.4. Liôn quan giữa biến thổ với tính nhạy cảm thuốc lao 89

4.3. Đặc điểm của M. tuberculosis kháng thuốc 93

4.3.1. Thay đổi một sổ tính chất SVHH ờ chủng kháng thuốc 93

4.3.2. Liên quan giữa chùng kháng thuốc với vị trí gây bênh 95

4.3.3. Kiểu kháng và loại kháng thuốc 97

KẾT LUẬN 105