Nghiên cứu đặc điểm một số gen kháng kháng sinh và gen độc của Acinobacter baumannii bằng giải trình tự thế hệ mới
Acinetobacter baumannii (Aci. baumannii) là một trong những loài vi khuẩn Gram âm gây nhiễm trùng bệnh viện phổ biến, trở thành mối đe dọa nghiêm trọng đối với y tế toàn cầu do khả năng chống lại nhiều loại kháng sinh và khả năng sinh sản nhanh chóng. Ba mươi chủng vi khuẩn Aci. baumannii kháng thuốc được nghiên cứu bằng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới, kết hợp phân tích tin sinh cho phép xác định được đặc điểm hệ gen của vi khuẩn, các nhóm gen chức năng liên quan đến khả năng gây bệnh và đa kháng thuốc.

Ảnh minh họa: Internet
Hiện nay, trên thế giới cũng như tại Việt Nam, Aci. baumannii là nguyên nhân hàng đầu gây nhiễm khuẩn bệnh viện, có thể dẫn đến nhiều loại bệnh như nhiễm trùng huyết, nhiễm trùng vết mổ, nhiễm trùng đường tiết niệu, viêm phổi và viêm màng não mủ, đặc biệt ở những bệnh nhân có hệ miễn dịch suy yếu hoặc đã có các thủ thuật y tế phức tạp. Tổ chức Y tế Thế giới gần đây đã công bố danh sách các các vi khuẩn kháng kháng sinh gây nguy hiểm lớn đối với sức khỏe con người. Danh sách được chia theo 3 cấp độ ưu tiên của WHO về đánh giá và phát triển thuốc kháng sinh mới. Đáng chú ý, Aci. baumanni được xếp vào mức độ ưu tiên 1, biểu thị mức độ nguy hiểm cao nhất.
Sự phát triển và sự lan rộng của vi khuẩn Aci. baumanni kháng thuốc là một vấn đề phức tạp. Tại Việt Nam, vi khuẩn Aci. baumannii đa kháng thuốc (MDR-Ab) cũng có xu hướng lan rộng ra cộng đồng và là mối đe dọa lớn cho sức khỏe con người. Trong nghiên cứu của Trần Lĩnh Sơn năm 2022, cho biết Aci. baumannii kháng 75% với tobramycin và 100% với cefazolin, chỉ còn nhạy với một vài kháng sinh như colistin (91%), trimethoprim/sulfamethoxazole (50%) hay tobramycin 22%. Theo khảo sát của một nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Linkoping (Thụy Điển) đã thực hiện điều tra trên 2.200 bệnh nhân tại 12 bệnh viện tại Việt Nam và cảnh báo về nguy cơ gia tăng của vi khuẩn đường ruột kháng thuốc carbapenem (CRE) tại các bệnh viện Việt Nam như E.coli, Klebsiella sp, Enterobacter sp. Nghiên cứu cho thấy ban đầu chỉ có một trong số tám bệnh nhân nhập viện mang vi khuẩn siêu kháng thuốc, nhưng nửa tháng nằm viện, số lượng này tăng lên 7 người.
Aci. baumannii kháng đa thuốc nghĩa là kháng lại ít nhất ba loại kháng sinh khác nhau, do đó làm giảm các lựa chọn điều trị cho bệnh nhân và bác sĩ trong nhiều cơ sở chăm sóc sức khỏe. Có nhiều cơ chế kháng thuốc của Aci. baumannii như khả năng chuyển gen qua ngang giữa các chủng và loài thông qua các phần tử di động như plasmid, transposon và integron giúp vi khuẩn kháng thuốc khi đối mặt với các loại kháng sinh khác nhau, nhưng nguy hiểm nhất là cơ chế truyền gen kháng thuốc. Sự kết hợp của các cơ chế bao gồm biểu hiện beta-lactamase, thay đổi tính không thấm của màng tế bào, tăng cường hoạt động của bơm thải, topoisomerase và DNA gyrase là những yếu tố góp phần vào sự kháng thuốc của Aci. baumannii. Tuy nhiên, nghiên cứu về cơ chế kháng thuốc qua gen và ứng dụng các kỹ thuật giải trình tự gen để xác định các gen liên quan đến tính kháng thuốc của vi khuẩn Aci. baumanni vẫn còn hạn chế. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, Aci. baumanni có nhiều nhóm gen chức năng trong hệ gen của mình, trong đó nhóm gen kháng thuốc, gen độc lực và gen đích của thuốc là quan trọng nhất. Các nhóm gen này quyết định tính kháng thuốc của vi khuẩn và khác nhau giữa các chủng được phân lập tại vị trí khác nhau trên thế giới. Một số gen độc quan trọng của chủng Aci. baumannii như sản xuất colicin V (cvaC), sợi tròn (csg) có trách nhiệm bám dính, protein siderophore aerobactin (iutA) cung cấp sắt và ngoại độc tố có tác dụng gây độc tế bào yếu tố hoại tử (cnf). Một trong những yếu tố độc lực quan trọng ở Aci. baumannii là phopholipase C (PLC) và D, thủy phân phospholipid, tạo điều kiện cho sự lây lan của nhiễm trùng ở vật chủ.
Một số gen độc thường liên quan đến khả năng sản xuất các enzyme β-lactamase, đặc biệt là β-lactamase nhóm D và nhóm B (MBLs - metallo-β-lactamase), giúp vi khuẩn này kháng thuốc. Ngoài ra, các yếu tố trình tự chèn (Insertion sequence - IS) cũng đóng vai trò quan trọng trong di chuyển và biểu hiện của các gen β-lactamase loại OXA, góp phần đến sự kháng thuốc của vi khuẩn này.
Mặc dù đã có nhiều nỗ lực để khám phá ra đặc điểm kháng nhiều loại thuốc và vô số yếu tố độc lực khiến vi khuẩn này trở thành mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe cộng đồng trên toàn thế giới, nhưng nó vẫn tiếp tục làm các nhà nghiên cứu bối rối do bản chất thích nghi cao, phát sinh đột biến để đáp ứng với một môi trường nhất định. Sự tồn tại dai dẳng của Aci. baumannii trong môi trường lâm sàng cũng cho phép nó tiếp xúc gần vật chủ tiềm năng, tạo điều kiện cho nhiễm trùng và xâm chiếm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá đặc điểm phân tử gen có liên quan các yếu tố độc lực và khả năng đa kháng kháng sinh của vi khuẩn, đặc biệt đề cập đến cơ chế bệnh sinh hình thành kiểu hình đó ở Aci, baumannii đa kháng thuốc phân lập được tại một số bệnh viện ở Việt Nam, và lý giải một số cơ chế giúp các tác nhân gây bệnh này lây nhiễm thành công cho vật chủ của chúng.
Ba mươi chủng phân lập từ các bệnh viện thuộc địa bàn Hà Nội có tỷ lệ kháng nhóm β-lactam và aminoglycoside cao trên 85% cho thấy tình trạng kháng thuốc của vi khuẩn đang đáng lo ngại ở các bệnh viện lớn tại Hà Nội. Trong đó, đa số các chủng vi khuẩn đều được xác định là đa kháng, gây nguy hiểm đáng kể đối với sức khỏe cộng đồng. Tất cả chủng nghiên cứu đều có chứa gen gây độc tố. Việc phân tích toàn bộ hệ gen của các chủng vi khuẩn này cung cấp thông tin về gen độc lực, gen kháng thuốc hiện có của Aci. baumannii, đồng thời hỗ trợ các nghiên cứu sau này về cơ chế phân tử của kháng kháng sinh và sinh bệnh học của loài vi khuẩn nguy hiểm này.
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên, T. 230, S. 01 (2025)