HỆ VI SINH ĐƯỜNG RUỘT. QUAN TRỌNG HƠN TA TƯỞNG  


Hệ vi sinh đường ruột: Quan trọng hơn ta tưởng

Võ Ngọc Thanh

Trinity Biomedical Science Institute, 

Trinity College Dublin, the University of Dublin 

Hơn 2000 năm trước đây, Hippocrates — cha đẻ của nền y học phương Tây đã nói rằng: “Mọi bệnh tật đều bắt nguồn từ dạ dày” với hàm ý rằng sự khỏe mạnh hay bệnh tật của một người đều có liên quan mật thiết đến hệ tiêu hóa. Điều này đến nay đã phần nào được chứng minh trong khoa học. Nhắc đến hệ tiêu hóa, chúng ta vẫn liền nhớ ngay đến các yếu tố như: nguồn thực phẩm sạch, chế độ ăn, cách thức và thời gian ăn hợp lý…và cho rằng đó là những gì quan trọng nhất cho một cơ thể khỏe mạnh. Tuy nhiên, chúng ta vẫn vẫn xem nhẹ một yếu tố khác vốn tồn tại ở bên trong chúng ta, hoạt động xuyên suốt và có vai trò quan trọng không kém, đó chính là: Hệ vi sinh đường ruột. Đây là một đội quân trực tiếp tham gia vào quá trình tiêu hóa và ảnh hưởng đến khả năng hấp thu dinh dưỡng của cơ thể chúng ta.

Trên thực tế chúng ta đang sống trong mối quan hệ cộng sinh cùng vô số sinh vật bên trên cũng như bên trong cơ thể nhưng lại ít khi lưu tâm tới chúng trừ những lúc chúng gây rắc rối thông qua các bệnh dạ dày hay nhiễm khuẩn. Cơ thể chúng ta có 3 nơi mà hệ vi sinh có tương tác trực tiếp với môi trường ngoài: đó là da (rào chắn đầu tiên), phổi (tiếp xúc không khí) và dạ dày (tiếp nhận thực phẩm) [1]. Trong đó, hệ vi sinh đường ruột là một tên gọi dành cho quần xã vi sinh sống trong dạ dày của chúng ta. Nhóm vi sinh vật này được đánh giá quan trọng hơn cả các quần xã vi sinh vật ở những nơi khác trên cơ thể. Nhờ chúng, chúng ta “sở hữu” thêm 3 triệu gene (nhiều hơn 150 lần số gene người) và đồng thời, tổng khối lượng sinh vật thuộc quần xã vi sinh đường ruột ở người trưởng thành có thể đạt 1 - 2 kg [1]. 

Hệ vi sinh đường ruột chứa khoảng 10 nghìn tỷ cá thể, với ít nhất 1000 loài vi khuẩn đã được xác định, trong đó có một số loài chiếm ưu thế hơn bao gồm: Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Eubacterium, Ruminococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus và Bifidobacterium [2]. Ngoài các loài trên, phần lớn các thành viên khác của hệ vi sinh này cũng đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người, trừ một số ít loài có thể gây bệnh. Tuy nhiên, lợi khuẩn không thể chiếm 100% vì điều này vốn không thể thực hiện được và một cơ thể khỏe mạnh theo khoa học đã xác nhận là duy trì được hệ vi sinh đường ruột với tỉ lệ 85% lợi khuẩn và 15% nhóm vi sinh vật “gây rối” [3]. Nhắc đến hệ vi sinh thì không chỉ có vi khuẩn mà các nhóm vi sinh vật khác như vi khuẩn cổ, virus, phages (thể thực khuẩn-virus của vi khuẩn), nấm men và các loài nấm khác cũng hiện diện trong đường ruột. Các nhóm vi sinh đó phần nào đã được nghiên cứu và đánh giá là có tầm quan trọng ngang ngửa vi khuẩn. Do đó bên cạnh vi khuẩn thì các nhóm còn lại cũng là những mảng đáng để nghiên cứu trong tương tác giữa vật chủ và vi sinh đường ruột [13]. 

Ngoài ra, có một điều đặc biệt ở hệ vi sinh đường ruột đã được phát hiện ra gần đây chính là hệ vi sinh này là một dấu ấn riêng biệt của mỗi cá nhân khi hầu hết mọi người đều chỉ có 1/3 loài vi sinh là giống nhau còn lại 2/3 là khác nhau [4]. Có thể nói, hệ vi sinh ruột non cũng tương tự như một chiếc thẻ căn cước cá nhân cho mỗi người hay như dấu vân tay vậy.


Ảnh 1: Hệ vi sinh đường ruột ở người

Hình ảnh bởi dự án của MyNewGut, thiết kế bởi European Food information Council (EUFIC), hỗ trợ cho ngày Sức khoẻ tiêu hóa thế giới 29 tháng 5 2014

Như đã biết, dạ dày chúng ta có chức năng là tiết ra acid dịch vị và co bóp nghiền trộn thức ăn để tiêu hóa. Tuy nhiên, đó chỉ là một phần của câu chuyện. Đội quân vi sinh có lợi bên trong hệ tiêu hóa chính là lực lượng chính giúp giải quyết phần còn lại sau khi dạ dày đã xử lý: phân giải thực phẩm mà dạ dày không xử lý được, đồng thời sản sinh một số vitamin (ví dụ như B và K), các acid béo chuỗi ngắn vốn có lợi cho tiêu hóa như butyrate, propionate hay acetate [5]. Chẳng phải vô cớ mà các sản phẩm lên men xuất hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Trong nền văn hóa ẩm thực của nhiều quốc gia, chúng ta có thể dễ dàng thấy sự có mặt của các sản phẩm lên men: ví dụ như kim chi của Hàn Quốc (bắp cải lên men bởi vi sinh Leuconostoc mesenteroides); tempeh của Indonesia là đậu nành được xử lý và lên men bởi Rhizopus oligosporu hay Miso của Nhật bản vốn là đậu nành được xử lý và lên men bởi Aspergillus oryzae [6, 7]. Trung Quốc cũng có một món trứ danh là “tàu hũ thối”, vốn là đậu phụ được ướp muối và được để lên men. Các vi khuẩn lactic trong đó sẽ lên men đậu phụ làm chúng sẽ trở nên đổi thành phần và cả mùi sau đó vài ngày [8]. Việt Nam ta cũng có không ít món ăn lên men như dưa cải chua, cơm mẻ, nem chua,... là những món được lên men nhờ lợi khuẩn lactic. Không những phổ biến ở châu Á, châu Âu cũng có nhiều món ăn lên men nổi tiếng như sữa chua từ Kefir (với vi sinh tham gia là Saccharomyces cerevisiaeL. Plantarum) [6], phô mai xanh, hay Salami của Ý (xúc xích thịt lên men)… và còn một danh sách dài những món ăn cùng loại ở khắp các nền văn hóa trên thế giới. Gần đây, các thực phẩm giàu lợi khuẩn đã được chứng minh với nhiều tác dụng trong cải thiện đường ruột và các vấn đề tiêu hóa như nhuận trường, hấp thụ protein tốt hơn, giảm viêm nhiễm đường ruột và đầy hơi [9, 10, 11]. Việc cung cấp các thực phẩm này sẽ làm giàu hệ vi sinh trong đường ruột chúng ta và từ đó hỗ trợ kích thích sự phát triển tế bào thành ruột, củng cố sự vững chắc của thành ruột non và điều hòa miễn dịch [12]. 

Một hệ vi sinh đường ruột khoẻ mạnh sẽ là chìa khóa để đảm bảo chức năng tiêu hóa tốt và cả một sức khỏe tốt. Ngày nay, các chuyên gia sức khỏe thậm chí đã xem chúng như một “cơ quan” vì chúng đem lại các lợi ích và vai trò quan trọng tương đương như một bộ phận cơ thể [1]. Theo các nghiên cứu, đứa trẻ khi còn trong bụng mẹ là một cá thể vô trùng. Quá trình xâm lấn của vi sinh chỉ bắt đầu ở thời điểm đứa bé được sinh ra, tiếp xúc và thu nhận hệ vi sinh từ người mẹ rồi từ đó hệ vi sinh của đứa trẻ mới được thiết lập và thay đổi dần khi lớn lên. Ở giai đoạn này, hệ vi sinh đã bắt đầu có nhiều ảnh hưởng đến trẻ [13]. Trong đó, các loài vi sinh vật sẽ tương tác với tế bào chủ và từ đó kích hoạt các phản ứng miễn dịch [13]. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu đã xác định được liên hệ gần giữa hệ vi sinh đường ruột và một số bệnh phổ biến như  bệnh tim mạch, co thắt viêm ruột, bệnh thần kinh nhận thức và ung thư [13, 14]. Một nghiên cứu khác cũng chỉ ra thành phần của hệ vi sinh đường ruột có ảnh hưởng lên các biện pháp tầm soát miễn dịch chống ung thư và từ đó các liệu pháp miễn dịch nhắm vào PD-L1 hay CTLA-4 (hai chốt kiểm miễn dịch được nghiên cứu nhiều nhất cho liệu pháp điều trị ung thư) cũng bị giảm tác dụng [15]. 

Trong hơn 15 năm qua, có rất nhiều nghiên cứu đã tập trung vào hệ vi sinh đường ruột. Dù không phải chỉ mới đây mà các nghiên cứu về hệ vi sinh này bùng nổ mạnh mẽ nhưng vài thập kỉ trước, các nhà khoa học đều hầu hết tập trung vào bệnh truyền nhiễm đường ruột hơn là vai trò tích cực của vi sinh vật. Gần đây, người ta lại bắt đầu tìm hiểu nhiều về vai trò của các lợi khuẩn cũng như hệ vi sinh đường ruột để củng cố miễn dịch và phòng chống bệnh tật [13]. Nhiều báo cáo gần đây cho thấy rằng hệ vi sinh đường ruột không chỉ thay đổi khi bệnh nhân mắc phải các bệnh mãn tính (béo phì, tiểu đường), bệnh gan, bệnh ung thư mà ở cả các bệnh nhân liên quan thoái hóa thần kinh [13].

 Ảnh 2: Liệu pháp điều trị bệnh cho cá nhân tùy thuộc vào tình trạng về sức khỏe mỗi cá nhân và các yếu tố môi trường (Kashyap et al., 2017)

*Probiotic: Các lợi khuẩn sống có lợi cho sức khỏe chúng ta và được cung cấp trực tiếp vào cơ thể

**Prebiotic: Các thực phẩm có thể lên men được trong quá trình tiêu hóa, là thực phẩm cho lợi khuẩn (probiotic)

Như đã nói, hệ vi sinh đường ruột mang tính đặc trưng cá nhân cao nên dù cùng một điều kiện bệnh tật thì mỗi bệnh nhân vẫn có kết quả điều trị, hồi phục khác nhau. Việc nghiên cứu hệ vi sinh không chỉ giúp ích trong việc dự đoán bệnh mà còn mang tiềm năng lớn cho các liệu pháp điều trị cá nhân [16]. Tuỳ thuộc vào cách sinh hoạt, ăn uống và các điều kiện thể chất riêng của mỗi người mà lựa chọn điều trị sẽ khác nhau: một số nhóm sẽ điều trị bằng phẫu thuật hoặc can thiệp thuốc trong khi một số khác sẽ được đề nghị thay đổi lối sống hay chế độ dinh dưỡng hoặc là sự kết hợp các cách điều trị (Ảnh 2). Vì hệ vi sinh đường ruột chịu ảnh hưởng từ khá nhiều yếu tố môi trường: chế độ ăn, việc sử dụng thuốc, nhu động ruột, tần suất và thói quen đi tiêu, vận động, chu kì sinh học … [1] nên chúng ta sẽ còn cần nghiên cứu trên nhiều phương diện, cần nhiều thời gian hơn trong lĩnh vực này nhưng hứa hẹn có nhiều đột phá trong tương lai. 

Tài liệu tham khảo:

  1. Gut Microbiota for Health. (2019). Gut Microbiota Info - Gut Microbiota for Health. [online] Available at: https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/en/about-gut-microbiota-info/

  2. Guarner FMalagelada JRGut flora in health and disease Lancet. 2003;361(9356):512519

  3. Americannutritionassociation.org. (2019). The Science of Probiotics | American Nutrition Association. [online] Available at: http://americannutritionassociation.org/newsletter/science-probiotics.

  4. MetaHIT Consortium, J. Qin, R. Li et al., “A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing,” Nature, vol. 464, no. 7285, pp. 59–65, 2010.

  5. Oliphant, K. and Allen-Vercoe, E. (2019). Macronutrient metabolism by the human gut microbiome: major fermentation by-products and their impact on host health. Microbiome, 7(1).

  6. Chilton, S., Burton, J. and Reid, G. (2015). Inclusion of Fermented Foods in Food Guides around the World. Nutrients, 7(1), pp.390-404.

  7. Erickson, D. (2015). Practical Handbook of Soybean Processing and Utilization. Elsevier Science.

  8. Chao, S., Tomii, Y., Watanabe, K. and Tsai, Y. (2008). Diversity of lactic acid bacteria in fermented brines used to make stinky tofu. International Journal of Food Microbiology, 123(1-2), pp.134-141.

  9. Jiang SM, Jia L, Zhang MH. Probiotic and lactulose: influence on gastrointestinal flora and ph value in minimal hepatic encephalopathy rats. Int J Clin Exp Med. 2015;8:9996–10000

  10. Jäger, R., Purpura, M., Farmer, S., Cash, H. and Keller, D. (2017). Probiotic Bacillus coagulans GBI-30, 6086 Improves Protein Absorption and Utilization. Probiotics and Antimicrobial Proteins, 10(4), pp.611-615.

  11. Dai, C. (2013). Probiotics and irritable bowel syndrome. World Journal of Gastroenterology, 19(36), p.5973.

  12. Hemarajata, P. and Versalovic, J. (2012). Effects of probiotics on gut microbiota: mechanisms of intestinal immunomodulation and neuromodulation. Therapeutic Advances in Gastroenterology, 6(1), pp.39-51.

  13. Cani, P. (2018). Human gut microbiome: hopes, threats and promises. Gut, 67(9), pp.1716-1725.

  14. Katsimichas, T., Antonopoulos, A., Katsimichas, A., Ohtani, T., Sakata, Y. and Tousoulis, D. (2019). The intestinal microbiota and cardiovascular disease. Cardiovascular Research, 115(10), pp.1471-1486.

  15. Routy, B., Gopalakrishnan, V., Daillère, R., Zitvogel, L., Wargo, J. and Kroemer, G. (2018). The gut microbiota influences anticancer immunosurveillance and general health. Nature Reviews Clinical Oncology, 15(6), pp.382-396.

  16. Kashyap, P., Chia, N., Nelson, H., Segal, E. and Elinav, E. (2017). Microbiome at the Frontier of Personalized Medicine. Mayo Clinic Proceedings, 92(12), pp.1855-1864.

  17. Kashyap, P., Chia, N., Nelson, H., Segal, E. and Elinav, E. (2017). Microbiome at the Frontier of Personalized Medicine. Mayo Clinic Proceedings, 92(12), pp.1855-1864.

 

Category: