Tầm quan trọng của phương pháp vi pha loãng trong xác định tính nhạy cảm của Kháng sinh Colistin

Vai trò của kháng sinh Colistin

https://www.normahellas.gr/en/Products/antiinfectives-systemic-use/colistin-norma

Kháng thuốc đang là một thách thức lớn đối với ngành y tế và khoa học vi khuẩn trên toàn thế giới. Khả năng kháng thuốc của vi khuẩn đã khiến việc điều trị nhiễm khuẩn trở nên phức tạp hơn và tỉ lệ thất bại ngày càng tăng. Trong bối cảnh ấy, kháng sinh Colistin đã được đưa ra sử dụng trong trường hợp nhiễm khuẩn đa kháng thuốc – trong trường hợp mà các kháng sinh khác không còn hiệu quả. Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi và không kiểm soát Colistin đã dẫn đến nguy cơ phát triển kháng thuốc, vì vậy việc sử dụng kháng sinh Colistin cần phải quản lý một cách thông minh và tập trung.

Colistin (polymycin E) thuộc nhóm kháng sinh polymycin được sử dụng như một liệu pháp cuối cùng đối với các nhiễm trùng gây ra bởi vi khuẩn Gram âm đa kháng thuốc, bao gồm các tác nhân Enterobacteriaceae kháng carpabenem (CRE), P.aeruginosa và A.baumannii. Bản chất của Colistin là một kháng sinh diệt khuẩn. Colistin tác động lên vi khuẩn thông qua cơ chế làm ly giải màng tế bào. Colistin bám vào các lipopolysacarit trên lớp màng ngoài tế bào vi khuẩn thông qua tương tác tĩnh điện, thay thế cạnh tranh các cation hóa trị hai của canxi và magie làm suy yếu cấu trúc ba chiều của lipopolysacarit, thay đổi tính toàn vẹn của màng tế bào từ đó dẫn đến sự ly giải tế bào vi khuẩn. Thực tế trên lâm sàng, Colistin thường không được sử dụng đơn lẻ cho bệnh nhân mà được sử dụng kết hợp với các loại kháng sinh khác vì khả năng hiệp đồng tác dụng của kháng sinh này. Colistin phá vỡ lớp màng ngoài của vi khuẩn tạo điều kiện thuận lợi cho các kháng sinh khác tiếp cận đích tác dụng.

Colistin tuy cho thấy hiệu quả trong điều trị nhiều loại nhiễm trùng khác nhau, nhưng việc sử dụng colistin nhằm điều trị nhiễm trùng có thể bị cản trở bởi sự xuất hiện của tình trạng kháng thuốc. Đề kháng colistin có thể xuất hiện bởi cơ chế thích nghi hoặc đột biến và hầu hết đều có sự đề kháng chéo giữa colistin và những polymyxin khác. Những đột biến gen đa dạng nhằm thay đổi lớp màng ngoài của vi khuẩn Gram âm, vốn là vị trí tác động của kháng sinh Colistin dẫn đến tình trạng kháng thuốc. Ở mỗi loài vi khuẩn sẽ có những cơ chế đột biến khác nhau như: Pseudomonas aeruginosa làm giảm khả năng bám của colistin bằng cách trung hòa các phospholipid tích điện âm làm thay đổi điện tích âm của màng tế bào, Acinetobacter baumannii phát triển khả năng kháng colistin thông qua việc ức chế sản xuất lipopolysacarit.

Mặc dù hiện nay tình trạng kháng đối với colistin ở các vi khuẩn gây bệnh được đánh giá là còn thấp. Tuy nhiên, việc sử dụng kháng sinh Colistin trên lâm sàng gặp nhiều thách thức do độc tính của thuốc, các dữ liệu về dược động học, dược lực học còn hạn chế, thiếu các nghiên cứu kết quả điều trị lâm sàng và khó khăn trong các thử nghiệm độ nhạy đối với kháng sinh.

Phương pháp thử nghiệm độ nhạy cho kháng sinh Colistin

Vì Colistin có cấu trúc phân tử lớn, tích điện dương nên khuếch tán kém trong thạch và dễ hấp thụ vào các vật liệu dẻo tích điện âm như đầu pipet, ống tuýp và đĩa polystyren, nên các phương pháp thử nghiệm độ nhạy cảm của kháng sinh như pha loãng trong thạch, đĩa khuếch tán hay khuếch tán theo bậc nồng độ (E-test) không được khuyến cáo thực hiện.

Năm 2017, CLSI và EUCAST đã khuyến nghị phương pháp vi pha loãng (BMD) là phương pháp tham chiếu cho thử nghiệm độ nhạy cảm kháng sinh Colistin. Tuy nhiên phương pháp vi pha loãng có qui trình thực hiện phức tạp, tốn nhiều vật tư và thời gian phòng xét nghiệm, yêu cầu kĩ thuật cao do đó gặp khó khăn khi ứng dụng tại các phòng xét nghiệm lâm sàng. Vì thế cần một phương pháp kiểm tra độ nhạy cảm có độ tin cậy tương đương đã được thương mại hóa nhằm thay thế cho phương pháp vi pha loãng tiêu chuẩn.

Các khay Kháng sinh đồ chứa Colistin của Thermo Fisher Scientific

Nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế hóa phương pháp pha loãng kháng sinh tiêu chuẩn, góp phần đưa phương pháp trở thành một xét nghiệm thường qui tại các phòng xét nghiệm vi sinh. Các khay kháng sinh đồ chứa kháng sinh Colistin của Sensititre thuộc tập đoàn Thermo Fisher Scientific đưa đến một giải pháp thực hiện thử nghiệm độ nhạy đối với kháng sinh colistin một cách toàn diện. Thử nghiệm kháng sinh đồ Colistin trên khay của Sensititre được thực hiện theo phương pháp vi pha loãng, cho kết quả MIC thực tế chính xác. Khay có thể được đọc tự động hoặc thủ công, kết hợp phần mềm SWIN phiên giải kết quả dựa trên các khuyến cáo của FDA, CLSI và EUCAST.

FRCOL

Khay FRCOL được thiết kế đặc biệt dùng riêng cho thử nghiệm nhạy cảm colistin, mỗi khay 96 giếng có thể thực hiện 8 thử nghiệm giúp tiết kiệm được chi phí xét nghiệm. Bên cạnh đó, dải nồng độ kháng sinh Colistin trên khay FRCOL tương đối rộng từ 0.125 – 128 µg/mL phù hợp cho các nghiên cứu ứng dụng thuốc trong lĩnh vực dược lý.

Các khay sử dụng cho vi khuẩn Gram âm có chứa kháng sinh Colistin

Bên cạnh FRCOL, Thermo thiết kế rất nhiều các loại khay kháng sinh sử dụng cho thử nghiệm trên các vi khuẩn Gram âm bao gồm kháng sinh Colistin và các kháng sinh phổ rộng phổ biến khác như kháng sinh họ Carbapenem, các kháng sinh kết hợp thế hệ mới. Các khay được thiết kế theo tiêu chuẩn của FDA, CLSI, EUCAST, được hỗ trợ đọc trên các thiết bị tự động của Sensititre hoặc đọc thủ công.

Một số các khay kháng sinh dành cho vi khuẩn Gram âm có chứa Colistin tiêu biểu như: THAN1F, EURGNCOL, EUMDROXF, EUX2NF, MDRGNX2F …

Liên hệ với chúng tôi, Công ty TNHH TBKH Việt Anh - Viet Anh Scientific nhà phân phối độc quyền các Giải pháp Vi sinh lâm sàng của Thermo Fisher Scientific tại Việt Nam để được tư vấn và lựa chọn khay kháng sinh đồ phù hợp với nhu cầu đơn vị Vi sinh của quý khách hàng.

Tài liệu tham khảo

1. Olaitan AO, Morand S, Rolain JM. “Mechanisms of polymyxin resistance: acquired, and intrinsic resistance in bacteria”, Front Microbiol. Vol 5. 2014
2. Ferdinando F. Andrade et al. “Colistin Update on Its Mechanism of Action and Resistance, Present and Future Challenges”, Microorganisms. Vol 8. 2020
3. J. Simner and Y.Bergman. “Two-Site Evaluation of the Colistin Broth Disk Elution Test To Determine Colistin In Vitro Activity against Gram-Negative Bacilli”, Journal of Clinical Microbiology. Vol. 57, No. 2. 2019.
4. Clinical and Laboratory Standards Institute. 2018. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; 28th informational supplement. Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA.
5. EUCAST. 2017. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters, version 8.1.