Sự lan truyền và tính kháng kháng sinh của Escherichia coli trong nước thải ở Hà Nam

Nội dung text: Sự lan truyền và tính kháng kháng sinh của Escherichia coli trong nước thải ở Hà Nam

1. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | Sự lan truyền và tính kháng kháng sinh của Escherichia coli trong nước thải ở Hà Nam Lisa Dam(*), Nguyễn Việt Hùng(**), Phùng Đắc Cam(***), Roland Mollby(****) Chúng tôi nghiên cứu sự lan truyền và tính kháng thuốc của các kiểu hình riêng biệt E.coli đường ruột từ nước thải tới các sản phẩm liên quan đến việc sử dụng nước thải (như rau trồng bằng nước thải) và tới con người tại tỉnh Hà Nam. E. coli và các coliform từ môi trường và từ người đã được lựa chọn trên môi trường nhiễm sắc. Số lượng các khuẩn lạc E. coli và các coliform khác từ các mẫu nước thải chưa xử lý vượt quá mức tiêu chuẩn sử dụng trong nông nghiệp. Phần lớn các chủng E. coli được phân tích trong hệ thống PhenePlateM có các đặc điểm sinh hóa tương tự so với các cơ sở dữ liệu. Qua phân tích nhóm, 32 chủng trong các mẫu từ môi trường và từ người đã được xác định ở mức đồng nhất 0,975 hoặc hơn, có nghĩa là các chủng phân lập có sự tương đồng hay đồng nhất cao. Sự mẫn cảm đối với kháng sinh ở 15 mẫu phân lập đại diện tương ứng là: Ampicillin và Erythromycin: 100%; Trimethoprim: 80%, Gentamicin: 33% và Ciprofloxacin: 27%. Như vậy sự tương đồng hay đồng nhất về sinh hóa của các chủng E.coli ở những mẫu khác nhau trong trong chu trình nước thải cho thấy sự lan truyền của các kiểu hình khác nhau từ nguồn nước thải chưa xử lý tới nguồn nước trong môi trường, rau và tới con người. Tỷ lệ cao về tính kháng kháng sinh giữa các chủng phân lập đại diện là những nguy cơ cho sức khỏe người dân trên địa bàn nghiên cứu. Từ khóa: E. coli, nước thải, kháng kháng sinh, sự phát sinh loài The spread and antibiotic resistance of Escherichia coli from wastewater in Hanam Lisa Dam(*), Nguyen Viet Hung (**), Phung Dac Cam (***), Roland Mollby(****) We studied the spread and route of transmission of individual phenotypes of the intestinal bacteria E. coli from wastewater to end products of wastewater use (vegetable) and to humans in Hanan province. E. coli and other fecal coliforms from environmental and human samples were selected on chromogenic medium. The quantity of E. coli and other coliforms colonies growing in samples from raw wastewater widely exceeded standard values for agricultural use. The presumed E. coli isolates were subjected to typing and analysis in the PhenePlateM system and several showed similar biochemical patterns in the generated data. Through cluster analysis, 32 strains from different samples from environment and humans were detected at an identity level of 0,975 or more, meaning Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22) 37
2. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | the isolates are highly similar or identical. The antibiotic susceptibility test on 15 representative isolates of the population showed resistant rates of 100 % for ampicillin and erythromycin, 80 % for trimethoprim, 33% for gentamicin and 27% for ciprofloxacin. We conclude that findings of biochemically similar or identical strains of E. coli in several places in the nutrient loop denote the transmission of different phenotypes from the untreated wastewater to environmental water, vegetables and humans. High prevalence of antibiotic resistance among the E. coli isolate represents a risk to the population in the studied area. Keywords: E. coli, wastewater, antibiotic resistance, phylogeny Tác giả (*) Thạc sỹ Lisa Dam, Khoa Vi sinh y học, phòng virus, Bệnh viện đại học Karolinska, Huddinge, Stockholm, Thụy Điển, Email: lisaceciliad@hotmail.com (**) TS. Nguyễn Việt Hùng, Bộ môn Môi trường và Sức khỏe, Đại học Y tế công cộng, Viện Nhiệt đới và Y tế công cộng Thụy Sỹ. Basel, Thụy Sỹ. Khoa nước và vệ sinh cho các nước đang phát triển (Sandec), Viện Liên bang Nghiên cứu Nước (Eawag). Dubendorf, Thụy Sỹ. Email: nvh@hsph.edu.vn. (***) GS.TS. Phùng Đắc Cam, Khoa Vi khuẩn, Viện Vệ sinh dịch tễ trung ương. 1, Yersin, Hai Bà Trưng, Hà Nội. Email: cam@fpt.vn (****) GS.TS. Roland Mollby, Khoa Vi sinh y học, U và sinh hoc tế bào (MTC), Viện Karolinska, Stockholm, Thụy Điển 1. Đặt vấn đề và mục tiêu quan đến sự tồn tại của các vi khuẩn, virus và Hiện nay, tái sử dụng nước thải là hệ quả tất yếu nguyên sinh động vật gây bệnh trong nước xử lý của quá trình gia tăng dân số, tiêu thụ tăng lên và không hiệu quả [15]. Ở các nước đang phát triển xử đô thị hóa ở nhiều nước đang phát triển. Nước thải lý nước thải thường chưa quan tâm đúng mức trong từ các hộ gia đình, các khu công nghiệp và bệnh các mục tiêu ưu tiên do chi phí cao và vì có quá viện thường được thải ra mà không qua xử lý hoặc nhiều các vấn đề cấp thiết khác. Người dân ở các không được xử lý một cách đầy đủ [8;13;15]. Tái sử nước phát triển cũng thường có ít nhận thức về dụng nước thải có thể khép kín được vòng dinh những ảnh hưởng có hại đến sức khỏe từ nước thải dưỡng (như nitơ, phốt pho) nhưng cũng có thể đóng và điều này gây khó khăn đối với việc cải thiện sức góp vào sự lây lan của các vi khuẩn đường ruột, mà khỏe và môi trường [7]. chúng có thể là các vi sinh vật gây bệnh và có tính Vi khuẩn là nguồn ô nhiễm sinh học phổ biến kháng thuốc. Điều này tạo ra các nguy cơ sức khỏe nhất trong nguồn gây bệnh từ nước. E. coli là từ đối với người dân tiếp xúc trực tiếp với nước thải, nước ô nhiễm có thể gây ra tiêu chảy và đau bụng hoặc gián tiếp thông qua tiêu thụ các loại cây trồng [8]. E.coli là vi khuẩn có dạng hình que, Gram âm, được trồng từ nước thải [13;15]. Hơn 10% người dân hiếu khí tùy nghi và thuộc họ vi khuẩn đường ruột trên thế giới sử dụng nguồn thực phẩm trồng từ nước (enterobacteriacae). E.coli tiết ra hai loại độc tố là thải. Người ta ước tính rằng khoảng 50% người dân độc tố không chịu nhiệt (LT) và độc tố chịu nhiệt sống ở các nước đang phát triển mang các bệnh liên (ST), chúng nhiễm vào nguồn thực phẩm hay nước 38 Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22)
3. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | và sau khi vào đường tiêu hóa nó phá vỡ chức năng Chúng tôi nghiên cứu này với mục đích tìm bình thường của lớp màng nhầy ở ruột non, kết quả hiểu sự lan truyền và đường lây lan của các kiểu là sự bài tiết quá mức và tiêu chảy [14]. E. coli và hình riêng biệt E. coli đường ruột từ nước thải tới các coliform từ phân thường được sử dụng như là vi các sản phẩm liên quan đến việc sử dụng nước thải khuẩn chỉ thị đối với nguồn nước bị ô nhiễm phân (như rau trồng bằng nước thải) và tới con người tại [5]. Enterohaemorrhagic E. coli (EHEC) và đặc biệt tỉnh Hà Nam. là chủng 0157:H7 có thể gây ra bệnh nguy hiểm với biểu hiện tiêu chảy ra máu có thể dẫn đến đe dọa 2. Phương pháp nghiên cứu tính mạng do hội chứng HUS đặc biệt là ở người già và trẻ nhỏ [18]. 2.1. Địa bàn nghiên cứu Theo WHO (2005) 63-85% tổng số trường hợp Nghiên cứu này được thực hiện tại xã Nhật Tân nhiễm EHEC là do phơi nhiễm với nguồn thực phẩm từ tháng 2 đến tháng 3 năm 2009. Các mẫu xét bị ô nhiễm [18]. Tiêu thụ thịt sống hay chưa được nghiệm được thu thập từ sông Nhuệ, sông chảy từ nấu kỹ, hoa quả, rau, và sự nhiễm chéo trong quá phía bắc Hà Nội qua thành phố xuống phía nam đi trình chế biến thực phẩm có thể dẫn đến nhiễm qua tỉnh Hà Tây tới Hà Nam, qua huyện Kim Bảng bệnh. Như vậy các loại cây trồng lúa, ngô và các và xã Nhật Tân. Xã Nhật Tân, tỉnh Hà Nam có số loại rau ăn sống hoặc ăn chín trồng từ nước thải có dân là 10500 người, hầu hết trong số đó tham gia thể gây bệnh cho người tiêu thụ nếu các loại thực vào sản xuất nông nghiệp. Hầu hết các hộ gia đình phẩm này không được rửa sạch hay chế biến để loại có không gian hạn chế và sử dụng nước mưa, được bỏ vi sinh vật gây bệnh. Các hợp chất kháng sinh bị chứa trong các bể chứa bê tông, làm nước uống. Chỉ thay đổi qua các quá trình trao đổi chất trong cơ thể 20% các hộ gia đình có sử dụng nhà vệ sinh hợp tiêu con người tạo thành các chất chuyển hóa có hoạt chuẩn vệ sinh. Các gia đình có vật nuôi, chúng tính cao hơn hoặc kém hơn đi vào nguồn nước thải thường được nuôi rất gần với các bể chứa nước mưa và môi trường sau quá trình đào thải qua nước tiểu và bếp, có thể làm tăng sự nhiễm và tái nhiễm vào hay phân [2]. Việc sử dụng các thuốc kháng sinh đã nguồn thức ăn và nước trong các hộ gia đình [12]. làm tăng sự báo động và lựa chọn đối với các vi Nước thải từ các hộ gia đình được dẫn trực tiếp khuẩn kháng [14;4]. ra sông, hồ thả cá và các cánh đồng lúa xung quanh. Trên thế giới, các hợp chất kháng sinh đã Hồ cá, nằm ở giữa xã Nhật Tân và chứa nguồn nước thải từ sông Nhuệ và từ các hộ gia đình, được dùng thường bị sử dụng quá liều và bị lạm dụng trong cho nuôi cá và cũng có rất nhiều trẻ em bơi lội ở đó. nhiều thập kỷ qua. Hơn 50% các thuốc kháng sinh Sông Nhuệ có chứa nước thải chưa được xử lý từ các được kê trong các bệnh viện để phát cho bệnh nhân khu công nghiệp và các hộ gia đình ở Hà Nội, các mà không chỉ rõ về sự nhiễm từ quá trình nuôi cấy cánh đồng được sử dụng nước thải từ sông làm nước hay giám định. Nhiều bệnh nhân với nhiều bệnh tưới tiêu [8]. Các loại rau, được trồng trên nước thải, khác nhau được điều trị bằng các kháng sinh có thường được dùng ăn sống. Trong khi nước mưa hoạt phổ rộng, nó đã làm tăng nguy cơ của việc được sử dụng làm nước uống thì nước giếng khoan phát triển các đột biến kháng thuốc và các mặt ảnh thường được sử dụng để tắm giặt và nấu nướng. hưởng nguy hiểm đổi với người bệnh. Các đột biến phát triển ngẫu nhiên đã tạo ra các gen kháng 2.2. Thu thập mẫu thuốc, đó là Plasmid R, nó có thể chứa các gen Chúng tôi lấy mẫu tại xã Nhật Tân, Kim Bảng kháng đối với nhiều loại kháng sinh, có thể được vào 4 thời điểm khác nhau trong mùa khô giữa truyền sang các vi khuẩn khác và kết quả là cũng tháng 2 và tháng 3 năm 2009. Bảng 1 mô tả nguồn tạo ra sự kháng. Nhiều kiểu kháng kháng sinh đã mẫu và số lượng mẫu thu thập trong thời gian được hình thành trong vi khuẩn song phổ biến nhất nghiên cứu. Các mẫu nước thải, nước và rau đã được là sự ngăn cản đơn giản đối với sự trao đổi qua lớp chọn để đánh giá đường nhiễm của quá trình nhiễm màng ngoài. Đối với E. coli, chiến lược kháng E. coli tới con người sau khi tiếp xúc hay ăn vào. kháng sinh của E. coli là loại bỏ kháng sinh ra khỏi Mẫu phân của 3 bệnh nhân tiêu chảy cấp được thu chúng thông qua các bơm và photon đi vào tế bào thập tại bệnh viện tỉnh Hà Nam và các mẫu nước ruột nhờ hệ thống kháng trên lớp màng nguyên thải trước và sau khi xử lý của bệnh viện cũng được sinh chất của chúng [14]. lấy mẫu. Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22) 39
4. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | Bảng 1. Số lượng mẫu thu thập tại xã Nhật Tân, Gen này không có trong các coliform khác nên do Kim Bảng và bệnh viện Hà Nam đó sự phân biệt giữa E. coli với chúng là tạo thành các khuẩn lạc màu tím từ sự phân giải của E. coli đối với cả hai chất chỉ thị màu [11]. Các đĩa cho kết quả nghi ngờ về E. coli được tiến hành nuôi cấy chuyển đối với các khuẩn lạc riêng lẻ trên bộ môi trường lựa chọn E. coli/Coliform khác và làm đối tượng cho định loại PhP. 2.4. Định loại E. coli bằng hệ thống PhP Đĩa PhP-RE của hãng PhenePlateM system (PhPlate, Stockholm, Sweden; hệ thống này sử dụng các biện pháp định lượng về động học của các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn trên đĩa vi chuẩn độ với các chất khử. Các chất định loại được sử dụng trong phương pháp này được chọn chuyên biệt cho các nhóm vi khuẩn E. coli khác nhau để cho kết quả có khả năng phân biệt tối ưu và khả năng nhân lên của chúng. Đối với mỗi vi khuẩn phân lập, nó sinh ra một dấu ấn sinh hóa từ nhiều dữ liệu định lượng được sử dụng trong phần mềm PhPlate để tính toán mức độ tương đồng giữa các chủng phân lập đem xét nghiệm [6;9]. Trong mỗi một mẫu, có tới 30 mẫu đơn và các khuẩn lạc phân lập giống E. coli được chọn ngẫu nhiên bằng que tăm vô trùng từ các đĩa thạch lựa chọn màu coliform/E. coli và hòa tan vào giếng đầu tiên của dãy pha loãng đã cho sẵn 350 μl môi trường phát triển. Dùng pipette đa kênh, chuyển 25 μl huyễn dịch vi khuẩn từ giếng đầu tuần tự sang 11 2.3. Phân lập E.coli và các coliform khác giếng tiếp theo đã có sẵn 150 μl môi trường phát Phân lập và xác định E. coli và các coliform triển. Các đĩa sau đó được nuôi trong tủ ấm 370C, và khác được thực hiện tại Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung sau 16, 40 và 64 giờ nuôi, các đĩa được đo bước ương, Hà Nội. Các mẫu được đem pha loãng theo sóng trên máy đọc đĩa ELISA (BioRad Laboraories, cơ số 2 (trong dung dịch đệm phosphate) và láng USA) và scan lại hình ảnh của đĩa. Các giá trị hấp trên đĩa thạch lựa chọn màu E. coli/Coliform, sau đó phụ thu được từ máy đọc ELISA và hình ảnh ghi từ 0 nuôi qua đêm ở 37 C. máy scan được chuyển đổi sang dữ liệu độ hấp phụ Môi trường sinh màu màu E. coli/Coliform có dạng số bằng phần mềm PhPWIN (PhPlate, chứa Rose-Gal and X-Glu, các chất chỉ thị màu xác Sweden; Các dữ liệu PhP định hoạt tính cả men β-galactosidase và tương ứng. tạo ra được phân tích sau này theo độ tương đồng Môi trường này cho phép lựa chọn đối với các vi thông qua việc sử dụng hệ thống cây phân cấp và khuẩn Gram âm nhờ thành phần của sodium lauryl các dữ liệu tham khảo trong phần mềm PhP. sulfate. 38 trong tổng số 142 khuẩn lạc E. coli phân lập E. coli /Coliforms là những vi sinh vật có khả được, cho thấy tương đồng hay đồng nhất về các năng lên men đường lactose và giải phóng màu thành phần phần sinh hóa trong phân tích PhP, được Rose-gal tạo thành các khuẩn lạc màu hồng. Gen chọn cho phân tích đối chứng sau này trong phần uidA có trong vi khuẩn E. coli sẽ mã hóa thành men mềm PhP. Sau lần đọc cuối cùng, các giá trị trung βâ-glucuronidase làm phân giải chỉ thị màu X-Glu. bình của các lần đọc của mỗi chủng phân lập được 40 Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22)
5. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | tính toán để đưa ra dấu ấn sinh hóa gồm 11 giá trị kháng sinh khác nhau và vì tất cả kháng sinh đó đều số cho mỗi chủng phân lập. được sử dụng phổ biến khi điều trị các bệnh ở Việt Nam. 2.5. Tính toán mức đa dạng Các dấu ấn sinh hóa của tất cả các chủng phân 3. Kết quả lập được so sánh theo cặp đôi để xem xét với chủng khác và mức tương đồng giữa mỗi cặp được tính 3.1. Định lượng E.coli và coliform toán theo hệ số tương quan. Sơ đồ ma trận về sự Coliform được phát hiện trong tất cả các mẫu ở tương quan theo đó thu được là đối tượng của phân mức độ khác nhau. Một lượng lớn các khuẩn lạc tích nhóm qua sử dụng phương pháp UPGMA [16]. mọc trên môi trường lựa chọn màu bao gồm các Mức đồng nhất 0,975 được chọn trong nghiên cứu mẫu từ nguồn nước thải thô như mẫu nước thải từ hộ này do các phép thử đã cho hệ số tương quan cao gia đình và bệnh viện. Vi khuẩn E. coli được phát hơn giữa cùng mẫu phân lập và phép thử ở tối thiểu 95% các trường hợp [3]. Bảng 2. Số lượng khuẩn lạc E. coli và coliform trên Sự đa dạng được tính dựa theo chỉ số đa dạng g rau và trên ml nước Simpson (Di) [1] để đo sự phân bố các mẫu phân lập thành các loại khác nhau. Giá trị cao (tối đa 1) cho thấy mức phân loại ngang nhau của các chủng phân lập. Ngược lại, giá trị thấp (tối thiểu 0) cho thấy một hay vài loại chiếm ưu thế trong quần thể. Tất cả các dữ liệu đưa ra, bao gồm các tính toán về mức tương đồng, phân tích nhóm, và các tính toán về sự đa dạng được thực hiện bằng sử dụng phần mềm PhPWIN. 2.6. Kiểm tra tính mẫn cảm kháng sinh 15 phân lập E. coli, đại diện chung nhất trong các loại PhP đã phân lập và 5 chủng tham chiếu khác từ Hà Nội đã được cấy chuyển trên thạch CLED (Cystine Lactose Electrolyte Deficient) tại Khoa Vi sinh y học, U và sinh học tế bào (MTC), Stockholm, Thụy Điển để làm các xét nghiệm tính mẫn cảm kháng sinh sử dụng phương pháp Kirby Bauer khuếch tán trên đĩa. Cơ sở lựa chọn các kháng sinh để thử tính kháng kháng sinh là chọn các kháng sinh thường được dùng để điều trị E. coli. Như vậy tiến hành xác định tính mẫn cảm với 5 loại kháng sinh khác nhau [Gentamycin [17], Macrolides: Erythromycin [10], Beta-lactams: Ampicillin (AMP), Quinolones: Ciprofloxacin (CIP)g, Sulfonamides: Trimethoprim (TMP)g]. Mỗi đĩa/chủng được hòa tan trong 10ml PBS, trộn đều và lấy 10 μl huyễn dịch mỗi mẫu được ria cấy trên đĩa thạch ISO-thạch xét nghiệm độ nhạy (Oxoid, England), sau đó các tấm tròn có chứa các loại kháng sinh khác nhau được đặt trên đĩa thạch đã ria cấy rồi chuyển vào ủ 24 giờ ở 370C. Tính mẫn cảm/tính kháng của mỗi mẫu được đo (đường kính) bởi sự ức chế xuất hiện xung quanh tấm kháng sinh tròn. Các hợp chất được chọn đại diện cho các nhóm Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22) 41
6. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | hiện trong gần một nửa số mẫu. Mẫu nước thải chưa Các nhóm lớn của các chủng phân lập có sự xử lý của bệnh viện tỉnh Hà Nam có chứa các khuẩn tương đồng hay đồng nhất cao được tìm thấy trong lạc nhiều nhất nhưng khuẩn lạc cũng được thấy các mẫu nước thải từ các hộ gia đình. Các chủng trong mẫu nước thải bệnh viện đã qua xử lý. Nhiều phân lập từ các mẫu khác nhau cũng được nhóm khuẩn lạc cũng được tìm thấy ở mẫu nước lấy từ hồ lại với nhau trong mức đồng nhất. Trong một cá, sông và nước thải từ hộ gia đình. trường hợp, các mẫu phân lập từ người, mẫu rau và nước từ môi trường và bệnh viện được nhóm lại 3.2. Cấu trúc của quần thể E.coli gần nhau (Hình 3). Ở một số trường hợp khác, các Các mẫu trong số 142 mẫu được cho là chủng nhóm của các chủng phân lập khác có thể được E. coli được phân lập trong các đĩa PhP-RE cho thấy thấy trong các mẫu rau và nước từ môi trường và sự tương đồng các thành phần sinh hóa trong cơ sở bệnh viện (Hình 3). dữ liệu PhP. Qua phân tích nhóm bằng phần mềm Phân tích đối chứng các chủng phân lập được PhP, 32 chủng từ các mẫu khác nhau đã được xác đánh dấu trong hệ thống PhP cho thấy các mức định với mức đồng nhất là 0,975 hoặc cao hơn. Điều tương đồng tương ứng với các phân tích trước đây. này cho thấy các chủng phân lập có sự tương đồng Các chủng phân lập có mức tương đồng hay đồng hay tính đồng nhất cao (Hình 3). nhất cao được tìm thấy trong các mẫu rau muống và rau xà lách, nước sông Nhuệ, nước hồ cá, các mẫu phân, nước thải hộ gia đình và nước thải bệnh viện trước và sau xử lý. Hình 4. Cây phân cấp của 38 chủng E. coli phân lập Hình 3. Cây phân cấp của 142 chủng E. coli phân lập từ cho thấy sự tương đồng sau phân tích các mẫu nơi E. coli được tìm thấy sau khi phân nhóm và phân loại PhP-RE. tích nhóm và phân loại PhP-RE. Các chủng phân lập có nền đậm được phân tích theo mức mẫn cảm Trục tung chỉ mức tương đồng. Các nhóm ở bên phải hàng chấm với 5 kháng sinh khác nhau. Ww = nước thải, hospital 1 = nước thải có mức đồng nhất 0.975 hoặc hơn. Ww = nước thải, hospital 1 = trước khi xử lý, bệnh viện tỉnh Hà Nam, hospital 2 = nước thải sau nước thải trước khi xử lý, bệnh viện tỉnh Hà Nam, hospital 2 = khi xử lý, bệnh viện tỉnh Hà Nam, river 1 và river 2 = Vị trí khác nước thải sau khi xử lý, bệnh viện tỉnh Hà Nam, river 1 và river 2 nhau khi thu thập mẫu nước song Nhuệ, pat 2 = bệnh nhân trẻ em = Vị trí khác nhau khi thu thập mẫu nước sông Nhuệ, pat 2 = bệnh gái 7 tháng tuổi, pat 3 = trẻ em trai 7 tháng tuổi, cả hai đã điều trị nhân trẻ em gái 7 tháng tuổi, pat 3 = trẻ em trai 7 tháng tuổi, cả tại bệnh viện. E. coli(D2260 ETEC+) và Klebsiella (Pneumoniae) hai đã điều trị tại bệnh viện. Các chủng phân lập đánh dấu tròn là chủng đối chứng từ Hà Nội. Các chủng phân lập được đánh dấu được chọn để phân tích đối chứng sau này về tính tương đồng. (*) được xác định không phải là E. coli 42 Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22)
7. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | 3.3. Tính mẫn cảm kháng sinh Các chủng E. coli phân lập có sự tương đồng và 15 đại diện các chủng phân lập có các phần đồng nhất cao đã được xác định từ nhiều mẫu khác tương đồng đã được xét nghiệm tính mẫn cảm nhau. Nhóm các mẫu phân lập từ các nơi khác nhau kháng sinh. Tỷ lệ kháng cao với các kháng sinh trong chu trình nước /nước thải - thực phẩm (rau) - kiểm tra được phát hiện trong tất cả các mẫu đại con người cho thấy có sự lan truyền của các chủng diện. Tất cả các mẫu này kháng với Ampicillin và E. coli trong chu trình này do việc xử lý mầm bệnh Erythromycin, 12 mẫu kháng với Trimethoprim, 5 chưa triệt để hoặc chưa có xử lý. Việc tìm thấy các với Gentamicin và 4 với Ciprofloxacin. Hai mẫu chủng tương đồng hay đồng nhất từ nước chưa xử phân lập từ mẫu nước thải chưa qua xử lý của bệnh lý hoặc đã xử lý từ bệnh viện cho thấy hệ thông xử viện và một chủng phân lập từ rau muống và một lý nước thải chưa đạt yêu cầu để loại bỏ vi sinh vật. chủng phân lập từ mẫu nước hồ cá kháng với tất cả Trong các chủng phân lập từ mẫu phân và mẫu các loại kháng sinh xét nghiệm. Vòng kháng khuẩn nước thải bệnh viện trước và sau xử lý cũng đều tìm của hai loại kháng sinh Ciprofloxacin và thấy nhóm tương đồng hay đồng nhất. Do nước thải Gentamicin là lớn nhất. Điều này có nghĩa là sự đã qua xử lý của bệnh viện được thải vào tự nhiên, mẫn cảm của những kháng sinh này cao hơn so với sự lan truyền của các chủng vi khuẩn đường ruột từ các loại kháng sinh khác. Ở các mẫu nước, rau và con người ra ngoài môi trường tự nhiên là hiện mẫu từ người đều thấy sự tương đồng về tính kháng. tượng đang diễn ra và là nguy cơ cho sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là những người tiếp xúc với loại Khi so sánh các chủng đối chứng trong dữ liệu nước thải này. PhP với các chủng E. coli tham chiếu từ MTC và các bệnh viện ở Hà Nội (Hình 4), các chủng đối chứng Chọn 32 chủng E. coli phân lập làm đại diện để cho thấy sự không tương đồng ở mức 0,975 so với xác định các đặc điểm tương đồng với các chủng bất cứ dữ liệu nào của MTC Stockholm. Bảy chủng phân lập khác trong nhóm phân tích đầu tiên, nhóm đối chứng cho thấy sự tương đồng ở mức 0.975 với lại với nhau với ít nhất 1 chủng khác trong bộ cùng dữ liệu tham chiếu từ chủng YS-L143A và 4 chủng mức đồng nhất trong phân tích đối chứng đã được đối chứng cho thấy sự tương đồng với các chủng lập. Mục đích của phân tích này để đảm bảo các HN-166, HN-169 và HN-172 - tất cả các chủng này chủng phân lập được nhóm cùng nhau trong mức đều được phân lập từ các bệnh viện ở Hà Nội. đồng nhất với cùng các đại diện. Hai trong số 15 mẫu đại diện, được chọn cho phân tích tính kháng 4. Bàn luận kháng sinh, chúng được chọn qua môi trường sinh màu và bằng hệ thống PhP, chỉ ra các đặc tính Trong tất cả các mẫu, các coliform được tìm không phù hợp với E. coli. Những chủng phân lập thấy vượt xa với giá trị chuẩn. Theo Meisner và này từ mẫu nước hồ cá và mẫu phân (được đánh dấu cộng sự (2007), mức coliform tổng số không được sao* ở hình 3) không lên men đường lactose ở lần vượt quá 5.000 MPN (Most Probable Number)/100 nuôi cấy sau trên thạch CLED. Điều này không phù ml nước sinh hoạt và mức độ trong nước dùng trong hợp với E. colivà các khuẩn lạc với những hình dạng tưới tiêu nông nghiệp không quá 10.000 MPN/100 khác so với những khuẩn lạc phù hợp với E.coli. ml [8]. Đặc biệt, nước thải thô từ hộ gia đình Không có các phân tích tiếp theo để xác định các (100.000 CFU/ml) và từ bệnh viện (>50.000 loài này, nhưng chúng tôi cho rằng đây có thể là một CFU/ml) đã vượt xa mức tiêu chuẩn và khiến cho số loại coliform. nước càng không thể phù hợp với các mục đích nông nghiệp. Một lượng lớn vi khuẩn E. coli có trong rau So sánh các chủng phân lập với 19 chủng E. coli muống (18/gram) và rau xà lách (15/gram) có thể tham chiếu của MTC, Stockholm, đã được thực hiện là do kết quả của việc sử dụng nước thải để tưới. để xác định các type huyết thanh. Không có sự Trong nghiên cứu ở xã Nhật Tân, nước uống là nước tương đồng nào trong mức đồng nhất được phát mưa sạch ban đầu và nước rửa được lấy từ các giếng hiện, điều này có thể là kết quả của sự tồn tại các khoan. Các mẫu nước từ các nguồn này vượt quá gen khác nhau giữa các chủng có quan hệ xa của mức giá trị colifom tiêu chuẩn đối với nước sinh cùng một loài. hoạt nhưng không chứa E. coli. Điều này có thể giải 7 mẫu phân lập đối chứng được nhóm lại với thích là do quá trình kiểm soát vệ sinh chưa đúng nhau trong mức đồng nhất với một mẫu tham chiếu dẫn đến làm tái nhiễm nguồn nước. từ bệnh viện Yên Sở ở Hà Nội và 4 chủng đối chứng Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22) 43
8. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | được nhóm lại với nhau với 3 chủng khác từ bệnh Các chủng phân lập từ các mẫu khác nhau của viện Hà Nội. Các chủng bệnh viện được phân lập người, thực phẩm và nước đã cho thấy sự tương đồng từ các mẫu tiêu chảy, và nếu phát hiện thấy các hay đồng nhất về kiểu hình trong các nghiên cứu chủng tương đồng hay đồng nhất trong nước thải nhóm của dữ liệu chung PhP. Thực tế này chứng tỏ chưa qua xử lý từ bệnh viện và ở nước sông, thì điều sự lan truyền của nhiều kiểu hình khác nhau từ nước này chỉ ra rằng đã có sự lan truyền của E. coli trong thải chưa qua xử lý hay xử lý chưa kỹ đến các sản trong chu trình nước /nước thải - thực phẩm (rau) - phẩm cuối cùng như môi trường nước, các loại rau con người như đã trình bày ở trên. và tới con người. Các vi khuẩn gây bệnh và kháng Tính toán về sự đa dạng, đã cho giá trị cao đối thuốc có thể được truyền sang người thông qua việc với tất cả ba nhóm phân tích (tất cả các chủng phân sử dụng các nguồn nước thải để tưới các loại cây lập, hình 3: 0,965, các đối chứng, hình 4: 0,927 và so trồng và tiếp xúc trực tiếp với nước bị nhiễm bẩn. sánh với tham chiếu, hình 5: 0.973), chỉ ra rằng các Sự phổ biến cao về tính kháng kháng sinh đã chủng E. coli phân lập phân bố đều và bao gồm được thấy từ nghiên cứu các chủng phân lập đại nhiều loại khác nhau trong các quần thể nghiên cứu. diện, như ở trên đều hướng kháng Ampicillin, Kết quả này phù hợp với Vilanova và cộng sự (2004) Erythromycin và Trimethoprim. Những phát hiện phát hiện thấy rằng sự đa dạng cao thường là các này, cùng với lượng lớn các coliform và E.coli tìm trường hợp các mẫu thu thập trong môi trường [5]. thấy trong các mẫu, nhấn mạnh sự quan trọng của việc xử lý nước thải để giảm thiểu các nguy cơ đối 15 chủng E. coli phân lập đại diện đã cho thấy với người dân ở địa bàn nghiên cứu. nhìn chung có tỷ lệ kháng cao đối với tất cả các loại kháng sinh được kiểm tra. Tỷ lệ kháng cao có thể 6. Lời cảm ơn là do kết quả của việc lạm dụng các kháng sinh và xử lý nước thải chưa đủ quy trình. Các trường hợp Chúng tôi cám ơn Khoa Vi sinh y học, U và sinh ngoại lệ là các đại diện trong nhóm cao nhất ở hình học tế bào (MTC), Viện Karolinska và Patricia Colque-Navarro, Docent Inger Kuhn cùng Daniel 4, do không chắc chắn về sự tương đồng trong mức Reyes-Navarrete đã trợ giúp và hướng dẫn trong đồng nhất và 2 đại diện không phải là E. coli trong nghiên cứu này. Cám ơn Bộ môn nhiễm trùng phân tích sau đó. đường ruột, Viện Vệ sinh dịch tễ trung ương, Hà Nội, BS. ThS. Phạm Đức Phúc đã giúp đỡ trong thu 5. Kết luận thập mẫu, TS. Hoàng Thị Thu Hà trong bố trí thí Các đường truyền lây của vi khuẩn đường ruột nghiệm, CN. Đỗ Bích Ngọc, Nguyễn Thị Bé và E. coli có thể được thấy ở nhiều kết quả trong Nguyễn Thị Gấm đã giúp đỡ thí nghiệm về nhiễm nghiên cứu này. Các chủng tương đồng hay đồng trùng đường ruột và Nguyễn Vân Trang, Lê Thị nhất về sinh hóa, trong số đó là các mẫu tiêu chảy Hồng Nhung và Lê Kim Anh đã trợ giúp thí nghiệm được phân lập từ các bệnh nhân trong bệnh viện, về sinh hóa. Nghiên cứu được sự hỗ trợ bởi SIDA vẫn có thể được tìm thấy ở nhiều điểm trong chu (Nghiên cứu thực địa hẹp) và Trung tâm NCCR trình dinh dưỡng từ nước - thực phẩm - con người. North-South. 44 Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22)
9. | TỔNG QUAN & NGHIÊN CỨU | Tài liệu tham khảo International Centre for Environmental Management. 1. Hunter, P. R. & Gaston, M. A. (1988), "Numerical index 9. Mollby, R., Kuhn, I. & Katouli, M. (1993), of the discriminatory ability of typing systems: an "Computerised biochemical fingerprinting a new tool for application of Simpson's index of diversity", J Clin typing of bacteria", Reviews in Medical Microbiology, 4(4), Microbiol, 26(11), pp. 2465-6. pp. 231-241. 2. Khetan, S. K. & Collins, T. J. (2007), "Human 10. Montgomery, M. A. & Elimelech, M. (2007), "Water and pharmaceuticals in the aquatic environment: a challenge to sanitation in developing countries: Including health in the Green Chemistry", Chem Rev, 107(6), pp. 2319-64. equation", Environmental Science & Technology, 41(1), pp. 17-24. 3. Kuhn, I., Iversen, A., Burman, L. G., Olsson-Liljequist, B., Franklin, A., Finn, M., Aarestrup, F., Seyfarth, A. 11. Panisello, P. J. & Quantick, P. C. (1998), "Application of M., Blanch, A. R., Vilanova, X., Taylor, H., Caplin, J., Food MicroModel predictive software in the development Moreno, M. A., Dominguez, L., Herrero, I. A. & Mollby, of Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP) R. (2003), "Comparison of enterococcal populations in systems", Food Microbiology, 15(4), pp. 425-439. animals, humans, and the environment--a European study", 12. Pham-Duc, P., Nguyen-Viet, H., Hattendorf, J., Int J Food Microbiol, 88(2-3), pp. 133-45. Zinsstag, J., Cam, P. D. & Odermatt, P. (2011), "Risk 4. Sayah, R. S., Kaneene, J. B., Johnson, Y. & Miller, R. factors for Entamoeba histolytica infection in an agricultural (2005), "Patterns of antimicrobial resistance observed in community in Hanam province, Vietnam", Parasites & Escherichia coli isolates obtained from domestic- and wild- Vectors, 4:102. animal fecal samples, human septage, and surface water", 13. Pham, D. P. (2007), "Health risks related to wastewater Appl Environ Microbiol, 71(3), pp. 1394-404. reuse in Vietnam using quantitative microbial risk 5. Vilanova, X., Manero, A., Cerda-Cuellar, M. & Blanch, assessment". A. R. (2004), "The composition and persistence of faecal 14. Prescott, L. M., Harley, J. P. & Klein, D. A. (2005), coliforms and enterococcal populations in sewage treatment Microbiology, sixth edition, McGraw-Hill / Higher plants", J Appl Microbiol, 96(2), pp. 279-88. Education, New York. 6. Kuhn, I., Allestam, G., Stenstrom, T. A. & Mollby, R. 15. Rahman, M. (2005), Health hazards associated with (1991), "Biochemical fingerprinting as a tool to study the dissemination of bacterial strains in wastewater recycling, diversity and stability of intestinal microflora", Microbiology and Tumor Biology Center, Karolinska Microecology and Therapy, 23pp. 140-148. University Press, Stockholm. 7. Massoud, M. A., Tarhini, A. & Nasr, J. A. (2009), 16. Sneath, P. H. A. & Sokal, R. R. (1973), Numerical "Decentralized approaches to wastewater treatment and taxonomy: the principles and practice of numerical management: Applicability in developing countries", classification, W. H. Freeman. Journal of Environmental Management, 90(1), pp. 652-659. 17. Swedish Environmental Protection Agency (2004), 8. Meisner, C., Carew-Reid, J., Nham, D. T., Lam, T. Q., Atgarder for att minska fosforutslappen fran befintliga Cole, B., Anh, L. T. H., Spickett, J., Bertolatti, D., Dunn, enskilda avlopp. B., Ha, N. T., Dung, N. T. K. & Hiep, H. S. (2007), Improving water quality in the Day/Nhue river basin: 18. WHO (2005), Enterohaemorrhagic Escherichia coli capacity building and pollution sources inventory, Red river (EHEC). Fact sheet 125, World Health Organization, basin sector project: Water resource management, Geneva. Tạp chí Y tế Công cộng, 11.2011, Số 22 (22) 45