Vi khuẩn đường ruột và sức khỏe con người

Định danh hệ hệ vi khuẩn ruột

Bình thường, bộ ruột con người chứa hàng chục nghìn tỷ vi khuẩn trong cả ngàn loài khác nhau. Nhóm vi khuẩn đường ruột này gọi là hệ vi khuẩn ruột, gut microbiome, ký sinh, không gây bệnh lây nhiễm cho con người.

Microbiome chứa hơn ba triệu bộ gen riêng biệt, và đến hai phần ba hệ vi khuẩn ruột có đặc thù cho từng cá nhân vật chủ chứa chúng.

Hệ vi khuẩn ruột đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa: giúp tiêu hóa một số thực phẩm vốn dạ dày và ruột non không có các enzyme tương ứng; sinh tổng hợp một số vitamin nhóm B, vitamin K; và đóng vai trò quan trọng trong chức năng hệ miễn dịch.

Nhiều nghiên cứu khoa học chỉ ra rằng hệ vi khuẩn đường ruột tuy không gây bệnh lây nhiễm, nhưng có nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe và nguy cơ mắc bệnh chuyển hóa của con người.

Sự hình thành hệ vi khuẩn ruột

Thai nhi là môi trường vô trùng, và hệ vi khuẩn ruột bắt đầu phát triển ngay khi đứa trẻ chào đời. Theo Gut Microbiota Worldwatch và Hiệp hội Thần kinh học & Động lực châu Âu (European Society for Neurogastroenterology & Motility) thì đường tiêu hóa của trẻ sơ sinh nhanh chóng bị vi khuẩn xâm nhập từ mẹ và môi trường xung quanh. Ngay khi bú, các vi khuẩn bifidobacteria phát triển nhanh chóng trong ruột trẻ sơ sinh.

Tuy nhiên, có một nghiên cứu đăng trên tạp chí Research in Microbiology, năm 2008, cho thấy Enterococcus và Staphylococcus hiện diện trong phân su chuột sơ sinh, nghĩa là vi khuẩn từ ruột của mẹ vào phôi thai trước khi sinh.

Ảnh hưởng của hệ vi khuẩn ruột

Bệnh béo phì

Nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy có mối liên quan giữa hệ vi khuẩn đường ruột với sự tăng cân của vật chủ cưu mang chúng. Các nhà nghiên cứu ĐH Cornell, Ithaca, NY, Mỹ và King College London, Anh, phát hiện ra rằng một chủng vi khuẩn Christensenellaceae minuta thường cư trú ở những người gầy. Đưa các vi khuẩn này vào ruột chuột khiến chúng ít tăng cân hơn, cho thấy vi khuẩn có thể làm giảm hoặc ngăn ngừa béo phì. Giáo sư Tim Spector, King College London kết luận: "Thay đổi microbiome ruột cũng là một hướng mới để phòng chống béo phì".

 Một nghiên cứu năm 2012, đăng trên Journal of Proteome Research cho thấy, thiếu vi khuẩn trong ruột già có thể gây béo phì bằng cách làm chậm hoạt động của chất béo nâu, vốn giúp cơ thể không tăng cân bằng cách kích thích đốt cháy sinh calo và chất béo trắng.

  Open Forum Infectious Diseases công bố trường hợp một phụ nữ được cấy ghép phân từ người hiến tặng thừa cân nhanh chóng bị béo phì sau đó.

Bệnh ung thư

Trong một nghiên cứu năm 2013 công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Ung thư, các nhà nghiên cứu Mỹ tuyên bố đã phát hiện ra vi khuẩn Lactobacillus johnsonii trong ruột có vai trò trong sự phát triển của ung thư hạch, ung thư bạch cầu.

  Một nghiên cứu khác năm 2013 của các nhà nghiên cứu người Anh cho thấy vi khuẩn Helicobacter pylori có thể gây ung thư dạ dày và loét tá tràng bằng cách vô hiệu hóa một phần của hệ thống miễn dịch liên quan đến điều chỉnh viêm.

Năm 2014, các nghiên cứu của ĐH Y khoa Icahn, Mount Sinai, New York, Mỹ, cho thấy có liên quan giữa hệ vi khuẩn ruột với ung thư đại trực tràng: Nhóm nghiên cứu cho kháng sinh vào những con chuột đột biến gen gây polyp đại trực tràng có thể phát triển thành ung thư. Kháng sinh tiêu diệt các vi khuẩn đường ruột của chuột, khiến polyp không phát triển và chuột không bị ung thư. Nghiên cứu cũng cho thấy vi khuẩn đường ruột cải thiện hiệu quả điều trị ung thư.

Các nghiên cứu của Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ và Pháp cho thấy liệu pháp miễn dịch và hóa trị liệu ung thư sẽ kém hiệu quả ở chuột thiếu hệ vi khuẩn ruột so với chuột có hệ vi sinh bình thường.

Bệnh tâm thần kinh

Theo Hội Tâm thần Hoa Kỳ (American Psychological Association,APA), hệ vi khuẩn đường ruột tổng hợp nhiều hóa chất thần kinh (neurochemical) giúp não sử dụng để điều chỉnh các quá trình tâm sinh lý thần kinh, bao gồm trí nhớ, học tập và trạng thái tâm lý. Cũng theo APA, đến 95% serotonin của cơ thể được sản xuất bởi hệ vi khuẩn đường ruột.

* Stress và trầm cảm

Năm 2014, một nghiên cứu công bố trên tạp chí Dược lý tâm thần (psychopharmacology) cho thấy, các prebiotic - carbohydrate giúp tăng cường vi khuẩn lành mạnh trong ruột giảm stress và trầm cảm rất hiệu quả. Tiến sĩ Kirsten Tillisch, chủ nhiệm đề tài cho rằng: " Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy sự kết nối ruột-não là con đường hai chiều"

* Tự kỷ

Năm 2013, nhóm nghiên cứu ĐH Arizona, Mỹ, phát hiện trẻ em tự kỷ có số lượng ba loại vi khuẩn ruột Prevotella, Coprococcus và Veillonellaceae thấp hơn trẻ em không mắc bệnh này. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện các chất chuyển hóa (metabolite) tạo ra bởi hệ vi khuẩn đường ruột trong phân trẻ tự kỷ cũng khác với ở trẻ bình thường.

Một nghiên cứu năm 2013 công bố trên Tế bào cho thấy vi khuẩn Bacteroides fragilis làm giảm các triệu chứng tự kỷ ở chuột.

* Bệnh Parkinson

Vì người bệnh Parkinson thường có các triệu chứng rối loạn tiêu hóa nhiều năm trước khi có triệu chứng vận động, nhiều nhà nghiên cứu cho rằng hệ vi khuẩn ruột có thể góp phần gây ra bệnh Parkinson.

  Những con chuột được cấy vi khuẩn ruột của bệnh nhân Parkinson có những triệu chứng của bệnh, bao gồm dấu chứng vận động, sự kết tập alpha-synuclein và viêm, trong khi những con chuột nhận được hệ vi khuẩn ruột từ những người khỏe mạnh thì không.

  Các nhà nghiên cứu phát hiện những con chuột có các triệu chứng bệnh Parkinson có hàm lượng axit béo chuỗi ngắn (short chain fatty acid, SCFA) trong phân cao hơn chuột bình thường. Các SCFA kích hoạt các phản ứng miễn dịch trong não gây ra viêm não, với hậu quả là tổn thương tế bào thần kinh và gây ra các triệu chứng của bệnh Parkinson.

* Chữa bệnh bằng cấy ghép phân

Cấy ghép vi khuẩn ruột (fecal microbiota transplant, FMT), còn gọi là cấy phân (stool transplant), là cấy phân chứa hệ vi khuẩn ruột của người khỏe mạnh cho người nhận là bệnh nhân.

Đây là cách phục hồi hệ vi khuẩn đại tràng trực tiếp bằng thay thế hệ thống phân của người bệnh bằng truyền phân chứa hệ vi khuẩn người khỏe mạnh:

bằng cách uống các viên nang chứa vi khuẩn ruột người khỏe đông khô, hoặc qua phương pháp nội soi để bơm “phân” người khỏe qua trực tràng để đưa vào đường ruột.

Y học ghi nhận cách cấy phân FMT này rất hiệu quả lâm sàng trong điều trị nhiễm trùng Clostridium difficile, tiêu chảy kéo dài và viêm đại tràng giả mạc. Cấy ghép phân FMT còn được sử dụng để điều trị các bệnh về đường tiêu hóa khác, như viêm đại tràng, táo bón, hội chứng ruột kích thích…

Cơ quan Quản lý Thực và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) và Cơ quan Quản lý Thuốc và Sản phẩm y tế (MHRA) của Anh đều cho phép sử dụng cách cấy ghép phân để điều trị thử nghiệm một số bệnh tiêu hóa.

Đôi điều bàn luận

Bộ ruột con người chứa đến hai kí lô vi khuẩn với hàng chục nghìn tỷ vi sinh vật. Chúng bao gồm cả ngàn loài vi khuẩn khác nhau với hơn ba triệu bộ gen riêng biệt, hai phần ba hệ vi khuẩn ruột này có đặc thù cá nhân.

Hệ vi khuẩn ruột là những vi khuẩn có lợi cho cơ thể. Nhờ chúng con người có thể tiêu hóa một số thực phẩm vốn dạ dày và ruột non không có các enzyme tương ứng; sinh tổng hợp một số vitamin nhóm B, vitamin K; và đóng vai trò quan trọng trong chức năng hệ miễn dịch.

Các nhà khoa học chứng minh rõ rằng, hệ vi khuẩn ruột liên hệ mật với những tình trạng bệnh lý của con người: bệnh béo phì và những hệ lụy, bệnh tâm thần kinh, bệnh ung thư…

Theo Mayo Clinic, chế độ ăn uống lành mạnh giúp phát triển hệ vi khuẩn đường ruột tốt. Ví dụ: Các thực phẩm lên men, như miso và dưa cải, sẽ giúp tăng số lượng vi khuẩn lên men trong ruột. Ngoài ra, trái cây và rau quả có chứa chất xơ và đường có thể tăng cường hệ vi khuẩn đường ruột.

Tập thể dục cũng là một cách cải thiện sự đa dạng vi khuẩn đường ruột. Một nghiên cứu năm 2014, công bố trên tạp chí Gut, cho thấy các cầu thủ bóng bầu dục chuyên nghiệp có lượng vi khuẩn Akkermansiaceae, loại vi khuẩn giảm nguy cơ béo phì, trong ruột cao hơn hẳn người bình thường.

Tiến sĩ Georgina Hold, Viện Y học, ĐH Aberdeen, Scotland lưu ý "Khi tuổi thọ tiếp tục tăng, điều quan trọng là phải hiểu cách tốt nhất để duy trì bảo vệ sức khỏe. Cần hiểu về mối quan hệ phức tạp giữa thực phẩm chọn ăn và hoạt động phong phú của hệ vi khuẩn đường ruột”.

Hệ vi khuẩn ruột con gấu túi kaola có dòng vi khuẩn Synergistaceae có các enzyme thoái hóa được các lignocellulose, tanin, nhờ đó loài gấu này có khả năng ăn lá cây bạch đàn, khuynh diệp.

Trước khi dứt bú, ăn lá, kaola con ăn phân của mẹ để ruột có các vi khuẩn synnergistaceae trên.

Ở người, một số bệnh đường ruột như nhiễm clostridium difficile, tiêu chảy kéo dài và viêm đại tràng giả mạc, cấy phân người khỏe là một cách điều trị hiệu quả.

Theo TS.BS. Trần Bá Thoại- Ủy viên BCH Hội Nội tiết Việt Nam