Vi khuẩn đường ruột và những tác động đối với cơ thể

Hầu hết chúng ta đều biết rằng các vi khuẩn trong đường ruột đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa. Khi dạ dày và ruột non không thể tiêu hóa loại thức ăn nào đó, vi khuẩn đường ruột sẽ nhảy vào để giúp đỡ, đảm bảo hấp thụ được các chất dinh dưỡng cần thiết. Ngoài ra, vi khuẩn đường ruột được huy động để hỗ trợ sản xuất một số loại vitamin (chẳng hạn như vitamin B và K) và đóng vai trò quan trọng trong chức năng miễn dịch.

Nhưng hiện nay, các nhà nghiên cứu đang làm việc để tìm hiểu thêm về cách thức vi khuẩn đường ruột tác động đến sức khỏe và tạo nên nguy cơ mắc bệnh của chúng ta, đặc biệt là các loại vi khuẩn riêng của mỗi cá nhân. Các nghiên cứu chủ yếu về cách hệ vi sinh vật đường ruột ảnh hưởng đến nguy cơ béo phì và một số điều kiện trao đổi chất khác của cơ thể.

Sự phát triển của hệ vi sinh vật đường ruột

Từ lâu chúng ta vẫn cho rằng sự phát triển của hệ vi sinh vật đường ruột chưa phát triển tới khi trẻ được sinh ra, đường tiêu hóa của thai nhi được coi là một môi trường vô trùng. Theo Gut Microbiota Worldwatch, đường tiêu hóa của trẻ sơ sinh sẽ nhanh chóng thích ứng với các vi sinh vật và môi trường xung quanh từ người mẹ. Ví dụ vi sinh vật đường ruột của trẻ có thể bị ảnh hưởng khi mẹ cho con bú.

Họ giải thích rằng trong ruột của trẻ bú mẹ chủ yếu bao gồm vi khuẩn Bifidobacteria (một loại vi khuẩn "thân thiện" có lợi cho đường ruột), trong khi thức ăn dành cho các em bé lại có ít vi khuẩn này. Tuy nhiên, một số nghiên cứu lại không cho rằng bào thai là một môi trường vô trùng, họ cho rằng sự phát triển của hệ vi sinh vật đường ruột bắt đầu trước khi sinh.

Một nghiên cứu năm 2008 được công bố trên tạp Research in Microbiology đã xác định những loại vi khuẩn, bao gồm cả Enterococcus and Staphylococcus có trong phân su của chú chuột con, cho thấy các vi khuẩn đã được chuyển giao cho thai nhi từ ruột của người mẹ trong quá trình mang thai. Trong nghiên cứu này, một nhóm các con chuột mang thai đã được tiêm vi khuẩn Enterococcus fecium, được tách ra từ sữa mẹ. Họ lấy phân su của những chú chuột con mới được sinh ra từ những con chuột mẹ đó để thử nghiệm.

Các nhà nghiên cứu đã thấy E. fecium trong phân của chúng, và không thấy E.fecium trong phân su những con chuột con có chuột mẹ không được tiêm vi khuẩn đó. Seth Bordenstein, nhà sinh vật học tại Đại học Vanderbilt ở Nashville, TN đã phát biểu trên tạp chí The Scientist: "Các bằng chứng đó cho thấy không phải những thai nhi trong bụng mẹ là hoàn toàn vô khuẩn, và chúng bị ảnh hưởng từ khi còn ở trong bụng mẹ.”

Càng đa dạng các vi khuẩn trong đường ruột càng tốt

Mặc dù các cuộc tranh luận về việc liệu trẻ sơ sinh khi sinh ra đã tồn tại vi khuẩn đường ruột hay chưa vẫn được tiếp tục, nhưng dường như các nhà khoa học đều nhất trí rằng: từ khi sinh ra cho đến khi già, vi khuẩn đường ruột của chúng ta không ngừng phát triển. Như đã đề cập trước đó, hai phần ba trong số các vi khuẩn ruột là có riêng ở mỗi người, và những thứ tạo nên sự độc đáo này là các thực phẩm chúng ta ăn, không khí chúng ta hít thở và các yếu tố môi trường khác.

Một số nghiên cứu thậm chí còn gợi rằng thứ tạo nên các vi khuẩn đường ruột có thể còn là do gen. Nhưng làm thế nào các loại vi khuẩn đường ruột riêng này tác động ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng ta? Đây là một câu hỏi mà các nhà nghiên cứu đang rất quan tâm và tìm kiếm câu trả lời. Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng lượng vi khuẩn đa dạng trong đường ruột đem lại lợi ích cho sức khỏe con người. Ví dụ: theo một nghiên cứu gần đây báo cáo của MNT cho thấy rằng những trẻ có vi khuẩn đường ruột kém đa dạng ở giai đoạn 3 tháng tuổi có nhiều khả năng nhạy cảm với các loại thực phẩm cụ thể như trứng, sữa và đậu phộng.

Còn nếu ở giai đoạn 1 năm tuổi mà lượng vi khuẩn ruột kém đa dạng có thể khiến trẻ bị dị ứng thực phẩm. Nhưng hệ lụy của việc thiếu đa dạng vi khuẩn đường ruột vẫn chưa dừng lại ở đó. Bạn có thể ngạc nhiên khi biết rằng dù là thiếu hay quá nhiều lượng vi khuẩn trong ruột đều có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của bạn.

Béo phì

Ngày càng có nhiều nghiên cứu xem xét mối liên quan giữa sự tăng các vi khuẩn ruột và trọng lượng cơ thể. Một số nhà khoa học cho biết số lượng quá nhiều vi khuẩn trong ruột có thể ảnh hưởng đến tính nhạy cảm khiến cá nhân tăng cân. Một nghiên cứu năm 2014 đã cho thấy rằng gen của mỗi người có thể xác định lượng vi khuẩn sống trong ruột và những vi khuẩn này có thể ảnh hưởng như thế nào tới cân nặng chúng ta.

Cụ thể, nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ Đại học Cornell ở Ithaca, NY, và Đại học King’s College London tại Anh, cho thấy một chủng vi khuẩn có tên gọi Christensenellaceae minuta, phổ biến hơn ở những người có trọng lượng cơ thể thấp. Sự hiện diện của chủng vi khuẩn đặc biệt này có khả năng rất cao là do gen. Hơn thế nữa, thử nghiệm về các vi khuẩn này trong ruột của chuột đã khiến chúng tăng cân ít hơn, cho thấy vi khuẩn này có thể làm giảm hoặc ngăn ngừa bệnh béo phì.

Giáo sư Tim Spector, tác giả nghiên cứu, đang giảng dạy tại Đại học Hoàng gia London cho biết rằng: "Phát hiện của chúng tôi cho thấy các nhóm vi khuẩn sống cụ thể trong ruột của chúng ta có thể bảo vệ chống lại bệnh béo phì và chính gen của mỗi người quy định sự phong phú của chúng. Loại vi khuẩn này cho thấy một tác dụng mới lạ, để mở đường cho những nghiên cứu mới về chế độ ăn uống và phương pháp điều trị nhằm chống lại bệnh béo phì."

Năm 2012, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Journal of Proteome Research cho rằng việc giảm các vi khuẩn trong ruột già có thể ảnh hưởng tới béo phì bằng cách làm chậm lại các hoạt động của mỡ nâu, và bảo vệ chống lại việc tăng cân do kích thích đốt cháy calo và mỡ trắng. Một nghiên cứu gần đây đưa thêm bằng chứng rằng các vi khuẩn đường ruột có thể gây ảnh hưởng đến vấn đề tăng cân.

Bài viết trên tạp chí Open Forum Infectious Diseases công bố trường hợp một người phụ nữ sau khi cấy vi sinh vật (FMT) đã bị thừa cân béo phì nhanh chóng. Các nhà nghiên cứu vẫn đang tiến hành nghiên cứu về việc liệu vi khuẩn đường ruột có trực tiếp liên quan đến béo phì hay không.

Ung thư

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đang tiến hành nghiên cứu mối liên hệ giữa vi khuẩn đường ruột và bệnh ung thư. Trong một nghiên cứu công bố trên tạp chí The Journal of Cancer Research năm 2013, các nhà nghiên cứu Mỹ tuyên bố phát hiện một loại vi khuẩn cụ thể trong ruột được gọi là johnsonii Lactobacillus, có thể đóng một vai trò trong sự phát triển ung thư hạch, ung thư các tế bào máu trắng.

Một nghiên cứu năm 2013 được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu Anh cho thấy một loại vi khuẩn đường ruột phổ biến được gọi là Helicobacter pylori có thể gây ra ung thư dạ dày và loét tá tràng bằng cách khử hoạt một phần hệ thống miễn dịch có liên quan đến điều tiết viêm. Trong năm 2014, MNT báo cáo nghiên cứu của Trường Y Icahn tại Mount Sinai, New York, NY, trong đó nghiên cứu liên quan đến mối liên hệ cụ thể của vi khuẩn đường ruột với sự phát triển của ung thư đại trực tràng.

Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã cho những con chuột sử dụng thuốc kháng sinh để gây đột biến gen, gây polyp đại trực tràng, trong đó có thể phát triển thành ung thư. Các thuốc kháng sinh được dùng để cản trở các vi khuẩn đường ruột của những con chuột. Các nhà nghiên cứu tìm thấy rằng những con chuột không phát triển khối u, cho thấy rằng các vi khuẩn đường ruột có thể liên quan tới sự phát triển của chúng. Không chỉ tìm ra mối liên hệ gây phát triển bệnh ung thư, nghiên cứu đã phát hiện ra rằng vi khuẩn đường ruột có thể có vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả điều trị ung thư.

Trong năm 2013, một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu từ Viện Ung thư Quốc gia cho thấy liệu pháp miễn dịch và hóa trị kém hiệu quả ở những con chuột thiếu các vi khuẩn đường ruột. Các phương pháp điều trị đó cho thấy hiệu quả tốt hơn đáng kể ở những con chuột có vi khuẩn ruột bình thường. Kết quả tương tự cũng được tìm thấy trong một nghiên cứu năm 2013 bởi các nhà nghiên cứu Pháp. Một loại thuốc chống ung thư có tên gọi cyclophosphamide, đã cho thấy là ít hiệu quả ở những con chuột có hệ vi khuẩn đường ruột kém phát triển, so với những con chuột có hệ vi khuẩn đường ruột bình thường.

Peter Turnbaugh của Đại học Harvard phát biểu trên The Scientist rằng "Cả hai nghiên cứu rất thú vị ở chỗ chúng cho thấy các liên kết ban đầu giữa hệ vi sinh vật đường ruột và đáp ứng liệu pháp điều trị. Các bằng chứng này nhấn mạnh tầm quan trọng của vi khuẩn không chỉ trong giai đoạn định hình khuynh hướng ban đầu của bệnh, mà còn trong quá trình điều trị và phục hồi"

Sức khỏe tâm thần

Không nhiều người trong chúng nghĩ rằng vi khuẩn đường ruột ảnh hưởng đến trạng thái tinh thần, nhưng chúng thực sự đóng một vai trò rất quan trọng. Theo Hiệp hội tâm lý Mỹ (APA), vi khuẩn đường ruột sản xuất một loạt các hóa chất thần kinh để não có thể sử dụng cho việc điều chỉnh các quá trình sinh lý và tâm thần, bao gồm trí nhớ, học tập và tâm trạng. Theo APA, thực tế 95% nguồn cung cấp serotonin của cơ thể được sản xuất bởi vi khuẩn đường ruột.

Khi biết điều đó, có lẽ không hề bất ngờ khi các vi khuẩn đường ruột có liên quan đến một số vấn đề sức khỏe tâm thần, bao gồm rối loạn lo âu và trầm cảm. Trong năm 2014, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Psychopharmacology cho thấy rằng việc tăng các vi khuẩn trong đường ruột: prebiotics -carbohydrates có thể có hiệu quả trong việc giảm căng thẳng và lo lắng.

Trong nghiên cứu này, 45 người lớn khỏe mạnh được chọn ngẫu nhiên để bổ sung prebiotic hoặc giả dược mỗi ngày một lần trong 3 tuần. Tất cả những người tham gia sau đó được tiếp xúc với cả hai kích thích tiêu cực và tích cực. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng những người tham gia được bổ sung các prebiotic có ít chú ý đến những tác nhân kích thích tiêu cực hơn so với những người nhận được giả dược; mối lo âu thể hiện thấp hơn trong những tình huống tiêu cực. Họ cũng có nồng độ "hormone stress" cortisol thấp hơn.

Tiến sĩ Kirsten Tillisch, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. "Rất nhiều lần, chúng tôi nghe từ các bệnh nhân rằng họ không hề cảm thấy chán nản hoặc lo lắng cho đến khi họ bắt đầu gặp vấn đề về đường ruột. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng kết nối ruột - não là con đường hai chiều."

Tự kỷ

Tự kỷ ước tính ảnh hưởng đến tỷ lệ 1/68 trẻ em ở Mỹ. Các nghiên cứu trước đây đề cập đến yếu tố môi trường như ô nhiễm và yếu tố di truyền là nguyên nhân tiềm tàng gây nên sự rối loạn, còn hiện nay các nhà nghiên cứu đang nhìn nhận vai trò của vi khuẩn đường ruột dẫn đến phát triển rối loạn này. Trong năm 2013, một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu từ Đại học bang Arizona phát hiện ra rằng trẻ em mắc chứng tự kỷ có ba loại vi khuẩn đường ruột ở mức thấpso với những trẻ em không bị chứng này, đó là: Prevotella, Coprococcus và Veillonellaceae.

Một nghiên cứu gần đây hơn từ nhóm nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ hóa chất đặc biệt được sản xuất bởi vi khuẩn đường ruột (gọi là chất chuyển hóa) trong các mẫu phân của trẻ tự kỷ khác với nồng độ tìm thấy trong các mẫu phân của trẻ em mà không có sự rối loạn này. Điều này khiến các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng các vi khuẩn đường ruột làm thay đổi chất chuyển hóa liên quan đến mối liên hệ giữa ruột và não, và can thiệp với chức năng của não.

Chúng ta có thể thay đổi vi khuẩn đường ruột không?

Do các vi khuẩn đường ruột bị ảnh hưởng bởi những thực phẩm chúng ta ăn và môi trường sống xung quanh, có thể cảm giác rằng có nhiều cách để khiến ta khỏe mạnh hơn. Theo Mayo Clinic, một chế độ ăn uống lành mạnh có thể khuyến khích sự hiện diện của vi khuẩn đường ruột tốt. Họ lưu ý rằng việc ăn các loại thực phẩm lên men như dưa bắp cải muối, làm tăng mức độ lên men vi khuẩn trong ruột. Ngoài ra, các loại trái cây và rau quả chứa sợi và các loại đường có thể tăng những vi khuẩn đường ruột có lợi.

Theo một nghiên cứu báo cáo của MNT vào tháng Sáu năm 2014: Tập thể dục cũng có thể là một cách tích cực để cải thiện hệ vi khuẩn đường ruột thêm đa dạng,. Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Gut, so sánh vi khuẩn đường ruột của 40 cầu thủ bóng bầu dục chuyên nghiệp với hai nhóm đối chứng. Họ phát hiện ra rằng các cầu thủ bóng bầu dục có mức Akkermansiaceae (một loại vi khuẩn có liên quan với giảm nguy cơ béo phì) trong ruột cao hơn nhiều.

Trong một bài xã luận liên quan đến nghiên cứu, Tiến sĩ Georgina Hold, của Viện Khoa học Y khoa tại Đại học Aberdeen ở Scotland, lưu ý rằng sự hiểu biết tốt hơn về cách để cải thiện sức khỏe thông qua vi khuẩn đường ruột là rất quan trọng: "Khi tuổi tác tiếp tục tăng, chúng ta cần hiểu cách tốt nhất để duy trì sức khỏe. Hiểu được mối quan hệ phức tạp giữa những loại thức ăn chúng ta ăn và mức độ hoạt động của các vi sinh vật phong phú trong ruột là điều rất cần thiết. Cần phát triển tìm tòi những cách thức mới để sử dụng các đặc tính có lợi của các vi sinh vật trong ruột để tích hợp tăng cường sức khỏe vào cuộc sống hiện đại"

Hoài Thanh

Medical News Today

Vi khuẩn