Nghiên cứu mới cho biết chế độ của hệ vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp thu của ruột

Các nhà nghiên cứu cho biết, các loại thức ăn được ưa thích của các loại vi khuẩn khác nhau trong ruột của chúng ta có thể có tác động lớn đến sức khỏe hệ tiêu hóa. Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Vi Sinh Vật Trong Tự Nhiên (Nature Microbiology), số lượng vi khuẩn lớn hơn nhiều so với dự đoán phát triển mạnh khi có sự hiện diện của chất nhầy (mucin) - một loại protein phức tạp quan trọng đối với việc duy trì màng nhầy ở ruột.

Trước đây chúng ta tưởng rằng chất nhầy chỉ bị suy thoái bởi một số ít các loài vi khuẩn, theo nhóm nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử Châu Âu (European Molecular Biology Laboratory.).

Phát hiện này gợi ra nhiều giả thuyết về tính thấm của ruột, nhóm nghiên cứu cho rằng khả năng sử dụng chất nhầy làm nguồn thức ăn ủa một số lượng vi khuẩn đường ruột lớn, vốn chưa được phát hiện, có nghĩa là chúng có khả năng phá vỡ liên kết màng ruột (thành ruột), dẫn đến viêm sưng và suy giảm chức năng màng ruột.

"Chúng tôi rất ngạc nhiên khi tìm thấy chủng vi khuẩn mới có khả năng sử dụng chất nhầy, loại protein tạo nên màng nhầy", giáo sư Kiran Patil nhận xét. "Những vi khuẩn này có thể góp phần gây viêm và nhiễm trùng bằng cách làm suy yếu hàng rào chất nhầy bảo vệ thành ruột."

Phát hiện bất ngờ

Nhóm nghiên cứu đã khảo nghiệm 96 chủng từ 72 loài vi khuẩn, gồm các loài có số lượng nhiều nhất trong hệ vi sinh vật ở người. Họ cũng phân tích các loài liên quan đến các bệnh truyền nhiễm hoặc các loại bệnh đường ruột khác, chẳng hạn như ung thư đại trực tràng và bệnh viêm ruột (IBD).

19 môi trường tăng sinh khác nhau (15 môi trường đơn chất cơ bản và 4 môi trường tổng hợp giàu dinh dưỡng) được sử dụng để xác định loại chất dinh dưỡng tối thích của các chủng vi khuẩn. Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi phát hiện các môi trường đa chất giàu dinh dưỡng đôi khi gây hại cho vi sinh vật nhiều hơn là có lợi.

Patil cho biết: "Thì ra các môi trường giàu chất dinh dưỡng chứa nhiều loại dưỡng chất khác nhau lại vô cùng độc hại đối với các loài vi khuẩn này, trong khi chúng ta vẫn thường lầm tưởng rằng càng nhiều thức ăn càng tốt".

Nhóm nghiên cứu còn phát hiện một bất ngờ khác là một số loài vi khuẩn đường ruột thậm chí còn bị ức chế bởi các axit amin và các axit béo mạch ngắn (SCFA). Acetate, propionate và butyrate, ba loại SCFA phổ biến nhất trong ruột từng được cho là có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn.

Patil nói thêm: “Một bất ngờ khác xuất phát từ bằng chứng vi khuẩn bị ức chế bởi các axit amin và các axit béo mạch ngắn, vốn là thành phần phổ biến trong hầu hết các môi trường tăng sinh”.

Cuối cùng, các nhà khoa học nhận thấy rằng ngay cả những loài vi khuẩn họ hàng với nhau cũng thích hợp với các loại dưỡng chất rất khác nhau.

Ý nghĩa

Kết quả nghiên cứu cung cấp kiến thức mới về thức ăn ưa thích của nhiều loại vi khuẩn khác nhau, và cách chúng chuyển hóa dinh dưỡng. Các nhà nghiên cứu giải thích rằng những yếu tố này có tác động quan trọng đến thành phần vi sinh vật trong cơ thể chúng ta và cách chúng tương tác với chủ thể.

Họ cũng thấy rằng các môi trường tăng sinh mà họ sử dụng cho các thí nghiệm vi mô (in vitro) cung cấp một mô hình khá chuẩn xác về cách vi khuẩn phát triển bên trong ruột, dẫn đến việc mô hình hoá chính xác hơn ở điều kiện vĩ mô (in vivo).

"Phân tích của chúng tôi cũng phát hiện môi trường tăng sinh cho các nghiên cứu in vitro mà khả năng tăng trưởng có sự tương quan tương đối chính xác so với sự phong phú trong điều kiện in vivo", các tác giả chính, Tiến sĩ Melanie Tramontano và Sergej Andrejev, cho biết.

"Dữ liệu của chúng tôi cung cấp cho các nhà khoa học các công cụ để khảo sát thực nghiệm hệ vi sinh vật đường ruột, vượt ra ngoài các mối tương quan và khả năng xác định nguyên nhân và tác động", tiến sĩ nghiên cứu Nassos Typas kết luận.

Nguồn: Nature Microbiology 2018

"Khuynh hướng dinh dưỡng của vi khuẩn đường ruột ở cơ thể người cho thấy các đặc tính trao đổi chất của chúng".

Tác giả: Melanie Tramontano, Sergej Andrejev, Georg Zeller, Peer Bork, Athanasios Typas, Kiran Raosaheb Patil và cộng sự