Vậy microbiome là gì?

Ở mọi nơi trên cơ thể người, có một hệ sinh thái với hàng ngàn tỷ vi sinh vật gồm vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh, nấm… đang cư ngụ và sinh sống. Chúng sống trên da, mũi, miệng…, nhưng nhiều nhất là ở ruột già với khoảng 1.000 loài. Đa số chúng là những loài hữu ích hoặc hoàn toàn vô hại. Chúng được gọi chung là hệ vi sinh vật microbiota.

Khái niệm “microbiome” được đưa ra vào năm 1990 bởi bác sĩ David Relman từ Đại học Standford. Theo các nghiên cứu ước lượng, số tế bào người là khoảng 10 ngàn tỉ và chứa khoảng 23.000 gen khác nhau. Trong khi trên cơ thể có hơn 100 ngàn tỷ vi sinh vật với hơn 3 triệu gen “không người” khác nhau. Và toàn bộ hệ gen của các vi sinh vật đang cư ngụ ở bên ngoài và bên trong cơ thể người này được gọi là “microbiome”.

Tổng trọng lượng microbiome ở một người trưởng thành khoảng 1.5 kg, xấp xỉ trọng lượng bộ não. Số gen của microbiome chiếm tới 90% gen người đang có. Vậy nên, có thể nói “con người chính là microbiome” hay “microbiome tạo nên con người”. Đây là chiếc chìa khóa làm nên những ảnh hưởng to lớn của những vi sinh vật này trong y học.

Vai trò “bộ gene thứ hai” của con người

Mặc dù được biết đến từ lâu, nhưng những tác động của microbiome chỉ mới được chú ý vài năm gần đây.

Con người và các vi sinh vật tạo nên microbiome đều cần đến nhau. Những vi sinh vật này coi cơ thể người là “nhà”. Tại “nhà”, chúng sẽ giúp con người tiêu hóa thức ăn, hấp thụ được vitamin, khoáng chất và tăng cường hệ miễn dịch cơ thể.

Những vi khuẩn tạo nên microbiome tập trung phần lớn tại ruột. Ở đây, microbiome đặc biệt quan trọng trong quá trình “huấn luyện” hệ miễn dịch nhận biết nhằm bảo vệ loài vi sinh vật có ích và tiêu diệt loài có hại.

Với hướng tiếp cận từ microbiome, nhiều nghiên cứu về các bệnh tự miễn như bệnh dạ dày, bệnh Crohn (một bệnh viêm ruột chưa xác định rõ nguyên nhân), thấp khớp, tim mạch… cũng đều có thể được thực hiện. Như vậy trong tương lai, chỉ bằng chế độ ăn uống, chúng ta có thể thay đổi các vi sinh vật trong đường ruột và cải thiện khả năng miễn dịch của chính mình.

Thú vị hơn, khi đào sâu về cách thức microbiome giao tiếp với hệ thần kinh và hệ nội tiết, nhiều nghiên cứu còn cho thấy microbiome thậm chí còn ảnh hưởng tới tâm trạng, mức độ lo âu, căng thẳng và trầm cảm của chúng ta. Vậy nếu bạn đang cảm thấy vui vẻ? Rất có khả năng là do hoạt động của các vi sinh vật tạo nên microbiome bên trong bạn đó.

Microbiome thực sự ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, thậm chí còn hơn cả những đặc điểm di truyền mà ta thừa hưởng được từ gen bố mẹ. Vậy nên khoa học còn gọi microbiome là “bộ gen thứ hai của con người”. Cùng với cách gọi này, những nghiên cứu tiếp theo về microbiome thực sự đang định nghĩa lại khái niệm “chăm sóc sức khỏe” theo một cách hoàn toàn mới.

Chăm sóc sức khỏe hay “Chăm sóc microbiome”

Trong lúc chào đời, mỗi người được tiếp xúc với các vi sinh vật từ cơ thể người mẹ. Những vi sinh vật này chính là món quà vĩ đại mà mẹ trao tặng cho chúng ta, bởi đó là nguồn microbiome đầu tiên bảo vệ con người trong những ngày đầu tiên tiếp xúc thế giới.

Suốt cuộc đời mỗi người, microbiome sẽ liên tục được xây dựng và ngày càng hoàn thiện thông qua các yếu tố môi trường và sinh lý như không khí, chế độ ăn uống, đối tượng giao tiếp, tình trạng nhiễm bệnh… Khi con người tiếp xúc với vi sinh vật mới, microbiome của chúng ta cũng phát triển, và các hệ thống miễn dịch, thần kinh, nội tiết… cũng nhờ đó mà phát triển theo. Vì vậy, trong khi các gen di truyền của người là cố định thì “bộ gen thứ hai” này lại có thể thay đổi.

Lĩnh vực di truyền học trong tương lai chắc chắn sẽ tập trung vào việc sử dụng microbiome làm cơ sở để đánh giá nguy cơ, chăm sóc y tế và điều trị bệnh. Các nhà khoa học đang cố gắng tìm ra mối liên hệ giữa microbiome và một vài bệnh thường gặp như bệnh tự miễn, rối loạn chuyển hóa, béo phì, tiểu đường… Việc giải mã dần microbiome sẽ hỗ trợ tích cực cho các phương pháp điều trị đang có, cũng như giúp cải thiện việc chăm sóc sức khỏe con người.

Một ví dụ, các chuyên gia đã khám phá ra rằng trong ruột của người Nhật có một vài chủng vi sinh vật rất đặc trưng mà người phương Tây không có. Các vi sinh vật này được hình thành từ chế độ ăn giàu tảo biển. Và nhờ có chúng, hệ miễn dịch của người dân xứ hoa anh đào luôn khỏe mạnh, và họ có được tuổi thọ trung bình cao nhất thế giới.

Trong nghiên cứu khác, những người béo phì lại có nồng độ vi khuẩn Enterobacter cloacae cao trong ruột. Vi khuẩn enterobacter vốn được biết đến với khả năng sinh độc tố và gây rối loạn quá trình trao đổi chất. Theo hướng này, nếu kiểm soát thực phẩm và môi trường sống giúp hạ nồng độ enterobacter trong ruột, một người béo phì có thể giảm thể trọng đáng kể mà không cần quá khắt khe trong chế độ tập luyện và ăn kiêng.

Như vậy, chúng ta có thể cải thiện sức khỏe bằng việc thay đổi microbiome. Nhưng điều này lại tạo ra thách thức khác cho các chuyên gia: thế nào là một microbiome khỏe mạnh, và làm sao để đạt được điều đó?

Làm sao để xác định microbiome khỏe mạnh?

Xác định microbiome khỏe mạnh rõ ràng không phải việc đơn giản. Để dễ hiểu, chúng ta có thể biết rõ tác dụng của hai loại thực phẩm A và B, nhưng khó có thể dự đoán được điều gì sẽ xảy ra khi những chất dinh dưỡng trong hai loại đó được kết hợp với các vi sinh vật đường ruột. Đó là nguyên nhân tại sao một số người dùng rất nhiều thực phẩm bổ dưỡng nhưng cơ thể họ vẫn không cải thiện.

Để xác định microbiome khỏe mạnh hay không, các nhà khoa học cần dựa trên nhiều yếu tố như thành phần, số lượng và cách thức các vi sinh vật trong microbiome tương tác với tế bào, cũng như kết hợp các yếu tố di truyền, môi trường sống, văn hóa…

Trước đây, nghiên cứu microbiome rất khó khăn bởi chúng không phải là thứ có thể nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Nhưng các công nghệ hiện nay đã cho phép các nhà khoa học có thể phân lập và nghiên cứu các vật liệu di truyền cùng hệ vi sinh vật. Một số dự án nghiên cứu về microbiome đã và đang được triển khai, trong đó có những dự án quy mô lớn như “The American Gut Project” hay “The Human Microbiome Project”.

Một số nghiên cứu cho thấy chế độ ăn kiêng Paleo cũng có thể góp phần hình thành microbiome khỏe mạnh. Chế độ ăn kiêng Paleo học theo người tiền sử, loại ngũ cốc, muối, đậu, thức ăn chế biến sẵn, sữa và đường tinh chế khỏi thực đơn và chỉ ăn thịt cá, rau củ và trái cây. Tuy nhiên, theo những bằng chứng mới nhất, giống như ADN, microbiome của mỗi người là độc nhất vô nhị, nên chế độ ăn thích hợp cho mỗi người và mỗi microbiome của họ cũng sẽ khác nhau tương ứng.

Vậy làm sao để hiểu rõ “bản đồ microbiome” phù hợp với mỗi người và làm thế nào để điều chỉnh chế độ ăn uống, sinh hoạt, môi trường để tạo nên microbiome khỏe mạnh vẫn còn là một thách thức với chúng ta. Trong khi chờ đợi các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu, trước tiên hãy nghe theo lời khuyên của các chuyên gia: ăn nhiều chất xơ, các loại rau củ, đa dạng dinh dưỡng và không quá lạm dụng kháng sinh để bảo vệ các vi sinh vật có ích tạo nên microbiome.

Bài viết Microbiome – “bộ gen thứ hai” của con người đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Liệu pháp miễn dịch là một phương pháp điều trị thông qua việc kích thích khả năng tiêu diệt ung thư của chính cơ thể người bệnh.

Một trong số các phương pháp này sử dụng loại thuốc ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra, các tế bào ung thư sản sinh một số protein để lẩn trốn khỏi hệ thống miễn dịch của cơ thể. Tuy nhiên loại thuốc ức chế chốt kiểm soát miễn dịch sẽ ngăn chặn các protein này, từ đó giúp hệ miễn dịch của cơ thể nhận diện và tiêu diệt được tế bào ung thư.

Mặc dù vậy, không phải bệnh nhân nào cũng đáp ứng với liệu pháp này, chưa nói tới việc thuốc ức chế chốt kiểm soát miễn dịch có thể gây ra tác dụng phụ cho người bệnh.

Vậy những người bệnh nào sẽ đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch này? Kết quả từ nghiên cứu đăng tải mới đây trên tạp chí Nature Communication đã hé lộ một phần thông tin mà các nhà khoa học đang tìm kiếm bấy lâu nay.

Viện Khám phá Y học Sanford Burnham Prebys ở La Jolla, bang California, Mỹ chịu trách nhiệm điều phối dự án toàn cầu này.

Vi khuẩn đường ruột, hệ miễn dịch và ung thư hắc tố da

Tiến sỹ Thomas Gajewski, chuyên gia về liệu pháp miễn dịch tại Đại học Chicago, Mỹ, đã đánh giá về nghiên cứu này là “một bước tiến quan trọng” nhằm tăng số lượng người bệnh đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch.

Các điều tra viên tham gia dự án đã định danh 11 chuỗi gen vi khuẩn đường ruột đặc biệt. Tương tác giữa các chủng vi khuẩn này với hệ miễn dịch đã giúp làm chậm sự phát triển của khối ung thư hắc tố ở chuột thí nghiệm.

Thêm vào đó, nhóm tác giả còn nhấn mạnh về một con đường tín hiệu gọi là đáp ứng protein không cuộn gập (unfolded protein response – UPR). Đây là mối liên kết chính giữa các vi khuẩn đường ruột với khả năng chiến đấu chống lại khối u của hệ miễn dịch.

UPR là quá trình loại bỏ những protein cuộn gập lại không chính xác do căng thẳng tế bào. Hoạt động UPR giúp cho các protein tế bào luôn ổn định và khỏe mạnh

Nhóm nghiên cứu thấy rằng hoạt động UPR thấp hơn ở những người bị ung thư hắc tố da và đáp ứng tốt với liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.

Điều này có thể cho thấy rằng: hoạt động UPR có thể là một dấu ấn sinh học tiềm năng để phát hiện ra người bệnh ung thư hắc tố da nào sẽ đáp ứng tốt với liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.

Trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Ze’ev Ronai tại Sanford Burnham Prebys nói: Nghiên cứu này đã định danh được một tập hợp các vi khuẩn có thể khởi động hệ thống miễn dịch chống ung thư. Nó còn xác định được các dấu hiệu sinh học có thể dùng để phân loại những người bị ung thư hắc tố da, từ đó giúp lựa chọn phương pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch phù hợp.”

Cần cải thiện liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch

Mặc dù hiếm gặp, ung thư hắc tố vẫn là bệnh ung thư da có thể lan sang các mô xung quanh và di căn tới nhiều bộ phận khác trên cơ thể nhất. Khả năng di căn cao khiến ung thư hắc tố là một trong những căn bệnh ung thư nghiêm trọng và đe dọa tính mạng.

Theo Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ (American Cancer Society – ACS), ung thư hắc tố chỉ chiếm 1% các bệnh ung thư da nhưng gây ra phần lớn ca tử vong do ung thư da ở Mỹ.

Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ cũng ước tính rằng trong năm 2019 tại Mỹ, khoảng 96,480 người sẽ được chẩn đoán ung thư hắc tố và 7,230 người sẽ chết vì ung thư da.

Điều trị bằng chất ức chế chốt kiểm soát miễn dịch đã và đang có hiệu quả đáng kể trong việc giảm tỷ lệ tử vong cho các bệnh nhân ung thư hắc tố. Nhưng căn bệnh này vẫn có nguy cơ gây tử vong cao một khi đã di căn.

Kể cả khi bác sỹ đã kết hợp liệu pháp miễn dịch này với các phương pháp điều trị khác, vẫn chỉ có một nửa số ca bệnh đáp ứng tốt. Ngoài ra, những người đáp ứng với phương pháp điều trị vẫn có thể gặp phản ứng tự miễn, bị giới hạn thời gian đáp ứng và thậm chí không đáp ứng điều trị nữa.

Thông qua nghiên cứu, các nhà khoa học đã có thêm bằng chứng cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột có thể ảnh hưởng tới hiệu quả của liệu pháp miễn dịch. Nghiên cứu trước đó của nhóm tác giả cũng cho thấy rằng một số chủng vi khuẩn có thể giúp tăng hiệu quả điều trị, trong khi một số thuốc kháng sinh và chế phẩm probiotic cụ thể có thể làm giảm hiệu quả này.

Mô hình chuột thí nghiệm

Giáo sư Ronal và các cộng sự đã sử dụng chuột bị thiếu protein ngón tay RING 5 (RNF5). Đây là loại protein giúp tế bào có thể tự loại bỏ các protein bị cuộn gập lỗi.

Nhóm nghiên cứu thấy rằng những con chuột này vẫn có thể ngăn chặn sự phát triển của khối ung thư hắc tố, miễn là hệ miễn dịch và các vi khuẩn đường ruột của chúng vẫn khỏe mạnh và nguyên vẹn.

Mặc dù vậy, khi những con chuột thiếu RNF5 được sống cùng những con chuột bình thường, hoặc được dùng kháng sinh, thì chúng bị mất khả năng chống lại ung thư hắc tố. Điều này cho thấy rằng hệ vi sinh vật đường ruột đóng vài trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch chống ung thư của cơ thể.

Nghiên cứu sau đó còn thấy một vài yếu tố miễn dịch trong đường ruột, cùng với sự suy giảm hoạt động UPR ở các tế bào ruột và tế bào miễn dịch cũng đủ để kích hoạt các tế bào miễn dịch chống ung thư.

Bằng nhiều kỹ thuật hiện đại, nhóm nghiên cứu thấy rằng những chuột thiếu RNF5 có 11 chủng vi khuẩn nhiều hơn chuột thường. Khi cấy những chủng vi khuẩn này cho chuột vô khuẩn, những con chuột vô khuẩn được kích hoạt đáp ứng miễn dịch chống ung thư và giảm sự tăng trưởng của ung thư hắc tố.

Các thử nghiệm tiếp theo cũng tái khẳng định kết quả trên mẫu mô của ba nhóm bệnh nhân ung thư hắc tố. Những bệnh nhân này sau đó được sử dụng liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.

Như vậy, khả năng đáp ứng điều trị liên quan tới nồng độ các thành phần cấu thành hoạt động UPR. Đây có thể là dấu ấn sinh học tiềm năng để dự đoán những bệnh nhân sẽ đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch.

Nhóm nghiên cứu đang dự kiến xác định các chất chống ung thư mà vi khuẩn đường ruột sản sinh. Họ sẽ đánh giá khả năng chống ung thư của các chất này và tìm kiếm chế phẩm probiotic giúp tăng hiệu quả chữa trị cho bệnh nhân ung thư hắc tố.

Nhóm tác giả vẫn muốn tìm hiểu thêm nhiều khía cạnh khác. Trong nghiên cứu này, họ thấy rằng những con chuột thiếu RNF5 dễ bị viêm ruột hơn. Đây có thể là phản ứng phụ của liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.

Giáo sư Ronal nói có thể nhóm của ông sẽ sử dụng được “mô hình hữu ích này” để tìm ra cách cải thiện “sự cân bằng giữa tự miễn và khả năng miễn dịch chống ung thư”, giúp nhiều người bệnh đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch hơn.

Ông nói: “Nghiên cứu của chúng tôi đã xác lập một mối liên hệ chính thức giữa hệ gen vi sinh vật đường ruột microbiome và khả năng miễn dịch chống ung thư. Ngoài ra, nghiên cứu còn chỉ ra vai trò của hoạt động UPR trong quá trình miễn dịch, giúp trả lời một câu hỏi các nhà khoa học trong lĩnh vực này đã tìm kiếm từ lâu.”

Bài viết Thật không thể tin được: hệ vi sinh vật đường ruột có thể giúp thúc đẩy cơ thể tiêu diệt ung thư đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Phân bố của vi sinh vật

Phân bố của vi sinh vật trong tự nhiên

Vi sinh vật tồn tại khắp nơi trong tự nhiên.

Trong môi trường đất

Đất là môi trường thích hợp cho vi sinh vật, vì trong đất có các chất hữu cơ, vô cơ và nước. Tuỳ theo loại đất và độ sâu mà chất dinh dưỡng của đất khác nhau, dẫn tới số lượng và chủng loại vi sinh vật cũng khác nhau. Trong 1gram đất có thể có từ 200 triệu tới 5.000 triệu vi sinh vật. Bề mặt của đất ít ánh sáng và khô nên ít vi sinh vật. Ở độ sâu từ 10 – 20 cm có nhiều vi sinh vật nhất. Có thể có một số vi sinh vật gây bệnh có nha bào như uốn ván, than, ngộ độc thịt và vi khuẩn hoại thư. Các vi khuẩn này có thể tồn tại trong nhiều tháng. Một số vi khuẩn không nha bào như các vi khuẩn gây bệnh đường ruột hoặc đường hô hấp nhưng chúng chỉ có thể tồn tại trong đất từ 1 – 5 tuần.

Trong môi trường nước

Vi sinh vật có thể tồn tại trong môi trường nước, chủ yếu do từ đất hoặc có thể từ không khí rơi xuống. Số lượng và chủng loại vi sinh vật phụ thuộc vào nguồn nước. Nguồn nước bẩn thường có nhiều vi sinh vật hơn nguồn nước sạch. Vi sinh vật gây bệnh có thể gặp trong nước, sống ở đường tiêu hoá của các loài động vật sống ở dưới nước sau đó lây sang người và các loại động vật khác. Nhiều bệnh đường ruột nguy hiểm thường lây lan do nước bị nhiễm bẩn. Thời gian tồn tại của vi khuẩn trong nước có thể từ một vài ngày đến một tuần, tuỳ loại vi khuẩn và độ sạch bẩn của nước. E. coli là vi khuẩn có nhiều trong phân và thường có trong nước. Do vậy dựa vào số lượng E. coli ta có thể đánh giá được mức độ nước bị nhiễm bẩn.

Trong môi trường không khí

Không khí là môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển nhưng là đường truyền bệnh nguy hiểm. Vi sinh vật trong không khí thường do bài tiết từ đường hô hấp do hắt hơi, ho và nói to. Các giọt hô hấp được thải trong không khí có thể mang theo các vi sinh vật gây bệnh. Người ta có thể hít phải các vi sinh vật gây bệnh này. Cách truyền trực tiếp này làm các dịch bệnh đường hô hấp lây lan rất nhanh. Các vi sinh vật gây bệnh thường gặp trong không khí là vi khuẩn lao, bạch hầu, liên cầu, tụ cầu, phế cầu… và các virut thuộc nhóm Mycovirus.

Phân bố và vai trò của vi sinh vật trên cơ thể người

* Một số khái niệm về cư trú của vi sinh vật

– Vi sinh vật cư trú trên cơ thể người được gọi là vi hệ bình thường (Normal, usual, indigenous flora). Vi hệ bình thường là những quần thể vi sinh vật tồn tại trên da và niêm mạc các hốc tự nhiên của cơ thể người bình thường.

– Vi sinh vật cư trú thay đổi khác nhau giữa các cơ quan trên cơ thể. Đa số các cơ quan đều có vi sinh vật cư trú, nhưng có vi sinh vật chỉ cư trú ở vị trí nhất định. Bình thường trong máu, dịch não tủy và các phủ tạng không có vi khuẩn cư trú.

– Cư trú bình thường (Commensal): Một mối liên quan trong đó vi sinh vật sống trong hoặc trên vật chủ mà cả hai không có lợi hoặc không có hại.

– Cộng sinh (Symbiosis): Một mối liên quan trong đó vi sinh vật sống trên hoặc trong vật chủ và cả hai đều có lợi.

– Ký sinh (Parasite): Một mối liên quan trong đó vi sinh vật sống trên hoặc trong vật chủ và thu được lợi nhuận của vật chủ.

– Thường trú (Resident): Vi sinh vật có mặt thường xuyên hàng tháng, hàng năm tại một số cơ quan, có thể giảm số lượng khi tắm, rửa nhưng không mất hoàn toàn.

– Tạm trú (Transident): Vi sinh vật có mặt trong thời gian ngắn, không tồn tại vĩnh viễn, thường ở bề mặt da, có thể mất đi khi tắm, rửa. Ví dụ: S. pneumoniae, N. menigitidis, S. aureus

* Phân bố của vi sinh vật trên cơ thể

– Số lượng vi sinh vật trên cơ thể người: 1014 vi khuẩn, trong khí đó cơ thể chỉ có 1013 tế bào.

Chủng loại: Có khoảng trên 200 loài vi sinh vật, có cả vi khuẩn kỵ khí và vi khuẩn ưa khí. Tỉ lệ vi khuẩn ưa khí/ vi khuẩn kỵ khí:

• Trên da: 1/10
• Niêm mạc miệng, âm đạo: 1/30
• Đại tràng: 1/100 – 1000

– Số lượng và chủng loại VSV cư trú phụ thuộc vào:

• Tuổi: Trước khi sinh thai nhi sống hoàn toàn trong môi trường vô trùng. Sau khi sinh trẻ tiếp xúc với nhiều loại vi sinh vật có trong môi trường các vi sinh vật cư trú tại vị trí thích hợp trên cơ thể. Khoảng vài tháng sau khi sinh, vi sinh vật trên trẻ em tương tự như người lớn.
• Giới.
• Chế độ ăn.
• Hoóc môn.
• Yếu tố xã hội.
• Sức khỏe.
• Vệ sinh cá nhân.

– Phân bố:

• Da: Có 106 vi khuẩn/cm2, gồm cầu khuẩn gây bệnh hoặc không gây bệnh, các trực khuẩn Gram dương không có độc lực, nấm men. Tắm, rửa làm giảm 90% vi sinh vật trên da nhưng nhanh chóng được bổ xung từ tuyến bã, tuyến mồ hôi, vùng da lân cận và từ môi trường sau vài giờ.
• Đường hô hấp trên:
  • Mũi có nhiều tụ cầu vàng và trực khuẩn Gram dương.
  • Họng mũi có các phế cầu, liên cầu, Neisseria, H. influenzae.
• Đường tiết niệu – Sinh dục:
  • Niệu đạo ngoài có khoảng 104 vi khuẩn/ ml dịch, gồm cầu khuẩn Gram dương, trực khuẩn, vi khuẩn kỵ khí gây bệnh hoặc không gây bệnh.
  • Dịch âm đạo: Nhiều Lactobacillus tạo pH kiềm.
• Đường tiêu hoá:
  • Miệng: Miệng là nơi có nhiều cặn bã thức ăn thích hợp cho vi sinh vật phát triển. Miệng có số lượng lớn vi sinh vật, khoảng 109 vi khuẩn/ ml nước bọt. Quần thể vi sinh vật phong phú cả ái khí, kị khí và nấm men, gồm trên 100 loại vi khuẩn như tụ cầu, liên cầu, trực khuẩn, xoắn khuẩn, vi khuẩn kỵ khí…
  • Dạ dày: H. pylori
  • Ruột non: Ít vi sinh vật vì pH kiềm và nhiều men thuỷ phân
  • Ruột già: Số lượng 1010-1011 vi khuẩn/gram phân. Người trưởng thành bài tiết 3×1013 vi khuẩn/1 ngày (25%-35% trọng lượng phân là vi khuẩn). Chủng loại gồm 400 loài vi khuẩn, chủ yếu là loại kỵ khí (90-99%). Tỷ lệ vi khuẩn hiếu khí thường chỉ chiếm 1% tổng số lượng vi khuẩn. E. coli là vi khuẩn chiếm nhiều nhất trong các vi khuẩn hiếu khí. Ngoài ra còn có nấm men. Trẻ em có nhiều Lactobacillus. Người già có nhiều E. coli, Clostridium

Vai trò có lợi của vi sinh vật

Đa số các vi sinh vật là có lợi cho người. Chỉ có một số vi sinh vật gây bệnh.

Trong thiên nhiên

Các vi sinh vật trong đất đã tham gia vào hai chu trình quyết định cho sự tồn tại của sự sống, đó là chu trình cacbon và nitơ.

Trong công nghiệp

Vi khuẩn mang lại những lợi ích lớn về kinh tế. Người ta đã lợi dụng những hoạt động chuyển hoá của vi khuẩn để áp dụng trong kỹ nghệ làm da, làm giấy, điều chế các kháng sinh, sản xuất bia, rượu, bánh mỳ, dấm, sữa chua, muối dưa…

Trong nông nghiệp

Vi khuẩn làm tăng chất màu của đất, làm ải đất giúp cho cây trồng phát triển.

Trong y học

– Sản xuất kháng sinh như penicillin, streptomycin… để điều trị các bệnh do vi khuẩn.

– Điều chế ra các giải độc tố để điều trị bệnh tố uốn ván, bạch hầu.

– Sản xuất vaccin để phòng bệnh

– Mô hình để nghiên cứu về di truyền phân tử, hóa sinh học

Trên cơ thể người

– Các vi khuẩn cư trú ở đường ruột tham gia vào quá trình hấp thu chất dinh dưỡng của người.

– Một số vi khuẩn giúp cơ thể tiêu hoá xenlulose, một số khác có khả năng tổng hợp vitamin B1, K, B12.

– Một số tiết ra những chất có thể ức chế sự nhân lên của vi khuẩn khác như E. coli tiết ra colixin

– Cạnh tranh sinh học, ngăn cản vi sinh vật gây bệnh xâm lấn.

Vai trò của xét nghiệm vi sinh lâm sàng

Chẩn đoán bệnh nhiễm khuẩn

Phát hiện chính xác các vi sinh vật gây bệnh cho cơ thể con người có mặt trong quá trình bệnh nhân bị bệnh nhiễm khuẩn bằng:

• Phương pháp nuôi cấy và phân lập: Vi sinh vật có khả năng phát triển trên môi trường nuôi cấy nhân tạo.
• Phát hiện kháng nguyên của thành tế bào, các sản phẩm ngoại bào, các độc tố, phản ứng chuỗi PCR, xác định các sản phẩm đặc biệt của vi sinh vật bằng phương pháp không nuôi cấy.
• Phát hiện các kháng thể đặc hiệu với các tác nhân gây bệnh thương hàn, viêm não, sốt xuất huyết.

Điều trị bệnh

– Tiến hành kỹ thuật kháng sinh đồ, đánh giá mức độ nhạy cảm với kháng sinh của vi khuẩn giúp các bác sỹ lâm sàng lựa chọn kháng sinh điều trị thích hợp.

– Giám sát mức độ đề kháng kháng sinh của vi khuẩn, từ đó giúp việc xây dựng các phác đồ điều trị, chiến lược sử dụng kháng sinh hợp lý và hiệu quả.

Dự phòng các bệnh truyền nhiễm

Cung cấp thông báo về dịch tễ học, xác định nguồn thông thường của bệnh nhiễm khuẩn để đề xuất ra các biện pháp vệ sinh phòng bệnh có hiệu quả, góp phần đáng kể trong công tác phòng chống bệnh dịch.

Bài viết Vai trò của vi sinh vật với cơ thể và xét nghiệm chẩn đoán bệnh đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Bệnh viêm da cơ địa ở trẻ em

Viêm da cơ địa (hay eczema) là một bệnh ngứa không rõ nguyên nhân và luôn xuất hiện sớm ở trẻ. Điều trị viêm da cơ địa ở trẻ nhỏ cũng rất khó khăn vì không xác định được cách điều trị tận gốc.

Để điều trị viêm da cơ địa, việc sử dụng các corticosteroid ngoài da có thể giúp kiểm soát các triệu chứng, nhất là ở trẻ em mắc eczema mức nhẹ và trung bình. Tuy nhiên tỉ lệ tái phát cao. Hơn nữa, việc sử dụng corticosteroid trên diện rộng và kéo dài có thể dẫn tới nhiều tác dụng phụ toàn thân và gây teo da.

Ảnh minh họa: Viêm da cơ địa có thể xuất hiện ở trẻ từ rất sớm

Sử dụng probiotics để điều trị viêm da cơ địa

Chế phẩm probiotics bản chất là các vi sinh vật sống có ích trong việc ngăn ngừa hoặc điều trị một tình trạng bệnh cụ thể. Chúng được đưa vào cơ thể theo đường tiêu hóa.

Trước đó, đã có vài nghiên cứu chỉ ra vai trò của liệu pháp vi khuẩn tiêu hóa probiotics trong việc ngăn ngừa viêm da cơ địa.

Để phát triển hướng điều trị này, các nhà khoa học tại Copenhagen đã tiến hành nghiên cứu lâm sàng và đánh giá khả năng chống viêm của chế phẩm probiotics chứa 2 chủng lợi khuẩn Lactobacillus rhamnosus 19070-2 và Lactobacillus reuteri DSM 122460, trên trẻ em bị viêm da cơ địa mức nhẹ và trung bình.

Ngoài việc đánh giá lâm sàng về mức độ và phạm vi bị eczema, các nhà khoa học cũng đo nồng độ protein cationic từ bạch cầu ưa acid trong huyết thanh và mức độ sản xuất các cytokin của các dòng tế bào máu ngoại vi.

Nội dung nghiên cứu

Các nhà khoa học tại Copenhagen, Đan Mạch đã tiến hành nghiên cứu lâm sàng chéo, đối chứng giả dược và mù đôi trong vòng 6 tuần trên các trẻ từ 1-13 tuổi bị viêm da cơ địa.

Trong đó, 2 chủng lợi khuẩn Lactobacillus được sử dụng dưới dạng bột đông khô. Sau mỗi đợt sử dụng trên bệnh nhân, các tác giả ghi lại phản hồi của cha mẹ về hiệu quả của chế phẩm trên trẻ (VD: tốt hơn, không khác biệt, hay tệ hơn).

Mức độ nặng của triệu chứng lâm sàng eczema được đánh giá bằng thang đánh giá viêm da cơ địa (SCORAD). Để đánh giá mức độ viêm của bệnh nhân, nhóm tác giả tiến hành đo thêm nồng độ protein cationic từ bạch cầu ưa acid trong huyết thanh và mức độ sản xuất các cytokin của các tế bào máu ngoại vi.

Sau 6 tuần nghiên cứu, các nhà khoa học thu được nhiều kết quả tích cực

Sau một đợt điều trị bằng chế phẩm probiotics, 56% bệnh nhân có cải thiện về tình trạng eczema, trong khi chỉ có 15% bệnh nhân sử dụng giả dược tin rằng mình có cải thiện (P= 0,001). Tuy nhiên, tổng số điểm tính theo thang SCORAD lại không thay đổi có ý nghĩa thống kê.

Mức độ eczema trong giai đoạn điều trị tích cực chỉ giảm từ trung bình 18.2% xuống 13.7% (P=0,02).

Đặc biệt, mức độ đáp ứng điều trị với chế phẩm probiotics cao hơn và điểm SCORAD giảm đáng kể hơn ở nhóm bệnh nhân có dị ứng (có ít nhất một đáp ứng dương tính trong xét nghiệm chích da và có nồng độ IgE tăng).

Trong giai đoạn điều trị tích cực, nồng độ protein cationic từ bạch cầu ưa acid trong huyết thanh của các bệnh nhân giảm (P=0,03). Không ghi nhận được thay đổi đáng kể về mức độ sản xuất các cytokin như IL-2, IL-4, IL-10 hay IFN- γ.

Tóm lại, nhóm tác giả kết luận, việc sử dụng các chủng lợi khuẩn Lactobacillus trên trẻ em bị viêm da cơ địa có liên quan tới việc cải thiện mức độ lâm sàng của eczema. Tác dụng này rõ rệt hơn trên những bệnh nhân dương tính với xét nghiệm chích da và có nồng độ IgE tăng.

Các nghiên cứu tiếp theo hiện đang được tiến hành để đánh giá thêm tác động của việc sử dụng lợi khuẩn kéo dài, cũng như lựa chọn nhiều chủng lợi khuẩn khác để tăng cường hiệu quả điều trị.

Từ những nghiên cứu này, chế phẩm probiotics – những lợi khuẩn có ảnh hưởng tích cực trên hệ vi sinh vật đường tiêu hóa – có thể sẽ là chìa khóa mới để điều trị căn bệnh viêm da cơ địa cho trẻ em và cả người lớn trong thời gian tới.

Bài viết Giải pháp điều trị mới từ Probiotics cho trẻ bị viêm da cơ địa đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Gan nhiễm mỡ có thể dẫn tới bệnh mỡ gan không do rượu (NAFLD), suy gan, ung thư, bệnh tim mạch, và tiểu đường tuýp 2. Để tìm hiểu mối quan hệ giữa những đặc tính của hệ vi sinh vật, biểu hiện gen của gan và hiện tượng phân tử trong cơ thể, các nhà khoa học từ Anh, Tây Ban Nha, Ý và một số nước khác đã cùng giải trình gen các vi khuẩn trong mẫu phân, phân tích biểu hiện gen, chất chuyển hóa của nước tiểu và huyết tương trên 100 nữ bệnh nhân béo phì nhưng không bị tiểu đường đang chuẩn bị làm phẫu thuật cắt dạ dày.

Từ các dữ liệu trên người cùng với nghiên cứu trên chuột, nhóm nghiên cứu đã phát hiện sự thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột, tình trạng viêm gan và những thay đổi trong đặc tính chuyển hóa liên quan tới bệnh gan nhiễm mỡ.

Chuyên gia nghiên cứu về bệnh tiêu hóa và y học hệ thống tích hợp, trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Marc-Emmanuel Dumas viết “Những khảo sát của chúng tôi đóng góp cho quan điểm rằng: mối quan hệ chéo giữa hệ gen vi sinh vật và vật chủ là hết sức quan trọng…”

Nhóm nghiên cứu tập trung hơn vào 44 nữ bệnh nhân được điều trị tại Tây Ban Nha và 61 nữ bệnh nhân được điều trị tại Ý. Tất cả các bệnh nhân này đều tình nguyện cung cấp mẫu phân, nước tiểu, huyết tương máu và sinh thiết gan trong thời gian họ đến bệnh viện để làm phẫu thuật cắt dạ dày điều trị bệnh béo phì. Tất cả bệnh nhân tham gia đều bị bệnh béo phì và không bị viêm gan virus, tiểu đường tuýp 2 hay từng điều trị gì trước đó có thể ảnh hưởng tới hệ gen vi sinh vật đường ruột.

Cùng với việc giải trình tự shotgun metagenome ở các mẫu phân từ 56 bệnh nhân, nhóm nghiên cứu cũng phân tích cộng hưởng từ hạt nhân các chất chuyển hóa trong máu và nước tiểu, cũng như lấy dữ liệu transcriptome gan, các chỉ số nhiễm mỡ của gan, biểu hiện mô học của gan, và các dữ liệu lâm sàng khác trên mỗi bệnh nhân.

Kết quả cho thấy những bệnh nhân bị gan nhiễm mỡ ít trầm trọng hơn thì có hệ gen vi sinh vật đường ruột đa dạng hơn, trong khi những người bị gan nhiễm mỡ nặng lại có hệ gen vi sinh vật đường ruột kém đa dạng hơn. Nhóm tác giả ghi chú thêm rằng tình trạng của gan cũng có thể trùng hợp với sự xuất hiện của một số chức năng gen trong hệ vi sinh vật đường ruột, như việc sản sinh các acid béo, đường và các amino acid vòng thơm hoặc mạch nhánh.

Về mặt chuyển hóa, nhóm nghiên cứu nhận thấy 124 chất chuyển hóa trong nước tiểu và 80 chất trong huyết tương có thể liên quan tới sự suy giảm đa dạng gen vi sinh vật đường ruột, bệnh gan nhiễm mỡ, và các kiểu hình trên lâm sàng tương ứng. Kết quả cũng cho thấy mẫu máu và nước tiểu của bệnh nhân gan nhiễm mỡ cũng có nồng độ cao amino acid mạch nhánh.

Một chất liên quan tới hệ vi sinh vật – sản phẩm lỗi của amino acid là phenylacetic acid (PAA) – cũng có nồng độ cao hơn trong máu của các bệnh nhân bị gan nhiễm mỡ. Như vậy PAA có thể được dùng làm dấu ấn sinh học trong máu để phát hiện sớm tình trạng gan nhiễm mỡ.

Trong các nghiên cứu tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ đánh giá sự hội tụ của mạng lưới gen, mức độ đa dạng gen vi sinh vật và sự thay đổi trong chuyển hóa dẫn tới gan nhiễm mỡ. Sau đó, họ sẽ xác thực mối liên hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột và bệnh gan ở chuột nhận vi khuẩn đường ruột từ các động vật/người bị hoặc không bị bệnh gan.

Giáo sư Dumas viết: “Chúng tôi cần khám phá mối liên hệ này sâu hơn và xem nếu các chất như PAA có thể thực sự dùng để đánh giá tình trạng nguy hiểm hoặc thậm chí dự đoán quá trình bệnh sinh của gan nhiễm mỡ hay không. Tin tốt là bằng cách điều chỉnh hệ vi khuẩn đường ruột, chúng ta cũng có thể ngăn ngừa bệnh gan nhiễm mỡ và các biến chứng chuyển hóa lâu dài của căn bệnh này.”

Bài viết Nghiên cứu mới: thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột có thể tác động tới bệnh gan nhiễm mỡ đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Gần đây, nhiều nghiên cứu đã tìm hiểu vai trò của vi khuẩn đường ruột tới sức khỏe tổng thể của chúng ta – đặc biệt là trên bối cảnh các bệnh chuyển hóa như béo phì đang tăng nhanh.

Nghiên cứu về vai trò của vi khuẩn đường ruột tới khả năng giảm cân này được thực hiện bởi các nhà khoa học tới từ Khoa Dinh dưỡng, Thể dục Thể thao tại Đại học Copenhagen, Đan Mạch.

Đồng tác giả nghiên cứu, giáo sư Arne Astrup giải thích: “Vi khuẩn đường ruột người có thể liên quan tới sự gia tăng tình trạng thừa cân và béo phì hiện nay. Và các nhà khoa học đã bắt đầu tìm hiểu xem những vi khuẩn này có thể đóng vai trò gì trong việc điều trị thừa cân.”

“Nhưng chỉ đến bây giờ chúng ta mới xuất hiện đột phá cho thấy một vài chủng vi khuẩn có thể đóng vai trò quyết định trong quá trình điều hòa và giảm cân”

Những phát hiện mới từ nghiên cứu được đăng tải trên Tạp chí Toàn cầu về Béo phì (International Journal of Obesity).

Tỷ lệ vi khuẩn đường ruột là chìa khóa của việc giảm cân

Nghiên cứu đã lựa chọn 54 tình nguyện viên tham gia. Trong số này, 31 người theo chế độ ăn của người Nordic. Đây là một chế độ ăn Đan Mạch thúc đẩy việc tiêu thụ những thực phẩm như hoa quả, rau củ, chất xơ và ngũ cốc nguyên hạt. Mục đích của chế độ ăn này là giúp giảm cân thừa và duy trì chỉ số cơ thể BMI khỏe mạnh.

23 tình nguyện viên còn lại theo chế độ ăn bình thường của người Đan Mạch ngày nay, điển hình là ăn nhiều thịt và thực phẩm chế biến sẵn.

Tất cả các tình nguyện viên đều theo chế độ ăn của mình trong vòng 26 tuần. Khi kết thúc nghiên cứu, 31 người theo chế độ ăn của người Nordic đã giảm trung bình 3,5 kg, trong khi 23 người còn lại giảm trung bình 1,7 kg.

Tuy vậy, mặc dù chế độ ăn Nordic cho thấy hiệu quả trong việc giảm cân hơn chế độ ăn thông thường, các nhà khoa học vẫn lưu ý rằng hệ vi khuẩn đường ruột của mỗi người tham gia cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm cân.

Giáo sư Astrup và các cộng sự thấy rằng: ở tình nguyện viên có tỷ lệ chi vi khuẩn Prevotella trên Bacteroides cao, người theo chế độ ăn của người Nordic giảm được nhiều cân hơn so với những người ăn theo chế độ bình thường”.

Cùng với đó, những người có tỷ lệ chi vi khuẩn Prevotella trên Bacteroides thấp đã không giảm được nhiều cân dù tuân theo chế độ dinh dưỡng mới được tư vấn. Các nhà khoa học cũng lưu ý rằng một nửa dân số Đan Mạch có tỷ lệ vi khuẩn này cao.

Kết luận lại, nhóm nghiên cứu giải thích, chỉ 50% dân số là có khả năng giảm cân nếu họ theo chế độ ăn của người Nordic, trong khi những người khác vẫn sẽ không thấy hiệu quả gì.

Tác giả chính, giáo sư Mads Fiil Hjorth nói: “Nghiên cứu cho thấy chỉ một nửa dân số sẽ giảm cân nếu họ tuân thủ chế độ dinh dưỡng khuyến cáo ở Đan Mạch cũng như ăn nhiều rau quả, chất xơ và ngũ cốc nguyên hạt. Nửa còn lại có vẻ không thu được lợi ích giảm cân gì từ chế độ ăn này”.

Ảnh minh họa: Chế độ ăn của người Nordic

Một cỡ áo không vừa với tất cả

Giáo sư Hjorth đề xuất rằng những người khó có thể giảm cân hay giữ dáng nếu muốn ăn kiêng “nên tập trung vào những chế độ ăn kiêng và hoạt động thể chất được khuyến cáo cho đến khi tìm ra một giải pháp hiệu quả nhất với mình.”

Nhóm nghiên cứu cũng gợi ý rằng sẽ hiệu quả hơn nếu tuân theo những chế độ ăn kiêng phụ thuộc kích thước, vào nhu cầu của từng người thay vì cố gắng tìm ra công thức thành công chung cho tất cả mọi người.

Các dấu ấn sinh học như mẫu phân hay mẫu máu cũng có thể giúp các chuyên gia chăm sóc sức khỏe tìm ra những chế độ dinh dưỡng hợp lý hơn cho người cần giảm cân.

“Đây là một bước tiến quan trọng về hướng dẫn dinh dưỡng cho từng đối tượng. Hướng dẫn dựa trên kiến thức về vi khuẩn đường ruột rất có thể sẽ hiệu quả hơn việc chọn cách tiếp cận “một cỡ áo cho tất cả mọi người”, mà thường là những lời khuyên và khuyến cáo dinh dưỡng hiện nay.”

Các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng kết quả của họ rất chắc chắn bởi đã được kiểm chứng qua hai nghiên cứu độc lập.

Bài viết Nếu muốn giảm cân đừng xem thường vi sinh vật đường ruột của bạn đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Phát hiện này là thành quả của các nhà khoa học đến từ Đại học Alberta và Đại học Manitoba, Canada. Kết quả nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Dị ứng Thực nghiệm và Lâm sàng (Clinical & Experimental Allergy).

Nhóm nghiên cứu đã thấy rằng: các bé 3 tháng tuổi với hệ vi khuẩn đường ruột ít đa dạng hơn có nguy cơ mẫn cảm với một số thực phẩm như trứng, sữa và đậu phộng khi bé được 12 tháng tuổi.

Nghiên cứu phát hiện hai họ vi khuẩn đặc biệt nổi bật: Enterobacteriaceae và Bacteroidaceae. Những bé sơ sinh bị mẫn cảm với thức ăn có số lượng hai họ vi khuẩn này trong ruột rất khác so với các bé bình thường.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu phân tích ADN để phân loại vi khuẩn trong mẫu phân thu thập từ các bé sơ sinh. Mẫu phân được lấy ở thời điểm các bé được 3 và 12 tháng tuổi. Từ một số chủng vi khuẩn xuất hiện ở giai đoạn sớm trong mẫu phân, họ có thể dự đoán được tình trạng mẫn cảm với thức ăn khi trẻ 1 tuổi. Tình trạng mẫn cảm với thức ăn được thực hiện thông qua phép đo phản ứng da.

Cấu trúc các vi khuẩn đường ruột có thể là những dấu ấn sinh học đặc trưng cho các bệnh trong tương lai ở trẻ.

Giáo sư Anita Kozyrskyj tại Khoa Nhi trường Đại học Alberta, trưởng nhóm nghiên cứu nói: “Đây là một thứ có thể đo lường được nhằm chỉ ra nguy cơ phát triển bệnh mẫn cảm thức ăn khi trẻ 1 tuổi.”

Tác giả chính của nghiên cứu, phó giáo sư Meghan Azad tại Khoa Nhi và Sức khỏe Trẻ em tại Đại học Manitoba, nói rằng họ đang tiếp tục quá trình nghiên cứu và: “Cuối cùng thì, chúng tôi hy vọng sẽ phát triển những cách thức mới để ngăn ngừa và điều trị dị ứng, rất có thể là bằng cách thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột.”

Tăng sự dồi dào vi khuẩn đường ruột ở trẻ 3 tháng tuổi có thể giúp giảm bệnh mẫn cảm thức ăn khi trẻ được 1 tuổi

Giáo sư Azad và các cộng sự đã phân tích dữ liệu từ 166 trẻ tham gia Nghiên cứu Phát triển Theo chiều dọc ở Trẻ Nhũ nhi Canada Khỏe mạnh (CHILD). Dự án này tiến hành trên hơn 3,500 các bé sơ sinh trong các gia đình tại Canada.

12 trẻ (chiếm 7,2%) xuất hiện biểu hiệu mẫn cảm với một hoặc vài thực phẩm khi tròn 1 tuổi. Trong đó, “Enterobacteriaceae xuất hiện quá nhiều, còn Bacteroidaceae lại suy giảm trong hệ vi sinh vật đường ruột của những trẻ bị mẫn cảm với thức ăn ở cả hai thời điểm 3 và 12 tháng tuổi. Ngoài ra, sự đa dạng vi sinh vật cũng thấp hơn ở những trẻ này tại thời điểm 3 tháng tuổi.”

Phân tích còn hé lộ rằng sự dồi dào vi khuẩn đường ruột ở trẻ 3 tháng tuổi có thể giúp giảm đáng kể nguy cơ mẫn cảm với thức ăn khi bé được 1 năm tuổi.

Ngoài ra, khi tỷ lệ họ vi khuẩn Enterobacteriaceae trên Bacteroidaceae tăng lên, nguy cơ bị mẫn cảm thức ăn của trẻ cũng tăng lên.

Nhóm nghiên cứu cũng khẳng định rằng những phát hiện của họ không hoàn toàn chỉ ra việc mẫn cảm với thức ăn của trẻ sẽ dẫn tới các bệnh dị ứng sau này.

Nhóm tác giả dự tính sẽ mở rộng dữ liệu nghiên cứu bằng cách tăng số lượng tình nguyện viên trong dự án CHILD, và tiếp tục theo dõi các trẻ đã tham gia nghiên cứu để tiếp tục phân tích khi các bé được 3 và 5 tuổi. Giáo sư Kozyrskyj giải thích:

“Cuối cùng thì, chúng tôi muốn biết những trẻ sơ sinh bị thay đổi cấu trúc vi khuẩn đường ruột bình thường liệu có phát triển bệnh dị ứng thức ăn, các bệnh dị ứng khác hay thậm chí hen suyễn trong tương lai hay không.”

Ngân sách cho nghiên cứu này được tài trợ bởi Viện Nghiên cứu Sức khỏe và AllerGen NCE Canada.

Bài viết Trẻ bị mẫn cảm với thức ăn – vi khuẩn đường ruột có thể dự báo về điều này từ sớm đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Nghiên cứu này được đăng tải trên tạp chí Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia. Đây là nghiên cứu đầu tiên nhắc tới khả năng sử dụng dữ liệu hệ gen vi sinh vật microbiome để nhận diện con người, mặc dù điều này cũng cho thấy vấn đề bảo mật liên quan tới những tình nguyện viên tham gia các dự án nghiên cứu về hệ gen vi sinh vật người này.

Tác giả chính Eric Franzosa, nghiên cứu sinh tại Khoa Thống kê Sinh học tại Trường Harvard Chan, cho biết rằng hàng thập kỷ qua, lĩnh vực di truyền pháp y vẫn dựa trên mối liên hệ giữa mẫu ADN với dữ liệu về “vân tay” của ADN để nhận dạng danh tính mỗi người.

“Chúng tôi đã cho thấy việc nhận dạng danh tính cũng có thể thực hiện với chuỗi gen của vi sinh vật sống trong cơ thể người mà không cần tới dữ liệu về AND người.”

“Điều này mở ra cánh cửa để kết nối hệ gen vi sinh vật người microbiome với dữ liệu, và giúp chúng ta tiếp cận với những thông tin nhạy cảm hơn – ví dụ bệnh lây nhiễm qua đường tình dục của một người cũng có thể được phát hiện dựa trên mẫu microbiome.”

Ở một người bình thường, vi khuẩn gấp khoảng 10 lần số tế bào của cơ thể. Những vi khuẩn này đóng vai trò nổi bật trong việc duy trì sức khỏe bằng cách sinh ra vitamin, phân giải thức ăn, hỗ trợ hệ miễn dịch và sản sinh các chất kháng viêm.

Khi hệ gen vi sinh vật microbiome này bị gián đoạn, những vấn đề sức khỏe như viêm ruột có thể xảy ra. Nhiều nghiên cứu gần gây cũng đã cho thấy mối liên hệ giữa microbiome trong đường ruột với những tình trạng như bệnh Parkinson, dị ứng thức ăn, hen phế quản, và tăng nồng độ serotonin trong máu.

Phần lớn “mã” đặc trưng của mỗi người vẫn giữ nguyên theo năm tháng

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ Dự án Microbiome Người. Họ đã phân tích các mẫu vi khuẩn lấy từ nước bọt, da, phân và các khu vực khác trên cơ thể của 242 tình nguyện viên trong 1 tháng.

Với sự hỗ trợ của thuật toán đáp ứng, các nhà khoa học đã tạo ra “mã” đặc biệt cho mỗi người. Những mã này được thiết lập bằng cách gộp các đặc tính chuỗi di truyền mang tính ổn định và khác biệt trong các mẫu microbiome thu thập được.

Những mã này được so sánh với những mẫu microbiome lấy từ cùng một người ở những lần sau, cũng như với các mẫu thu thập từ những nhóm tình nguyện viên độc lập khác.

Nhóm tác giả thấy rằng những mã này không chỉ độc nhất vô nhị, mà một số lượng lớn các mã vẫn ổn định sau 1 năm nghiên cứu. Những mã được xây dựng bằng dữ liệu ở đường ruột đặc biệt ổn định, với hơn 80% vẫn giữ nguyên đặc tính sau một năm.

Trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư về thuật toán sinh học Curtis Huttenhower từ Trường Harvard Chan, khẳng định rằng điều quan trọng là các nhà khoa học chú ý hơn tới tính bí mật của ADN vi sinh vật người, mặc dù vấn đề bảo mật này khá nhỏ. Nghiên cứu này còn cho thấy mẫu microbiome từ nhiều vị trí trên cơ thể có thể được phân tích và liên hệ tới người đó mà không cần có thêm thông tin nhận dạng nào khác.

“Có lẽ điều thú vị hơn là việc áp dụng nghiên cứu này vào hệ sinh thái vi sinh vật, bởi nó giúp gợi ý về các cư dân độc nhất vô nhị đang điều chỉnh môi trường bên trong cơ thể chúng ta – gen di truyền, chế độ ăn, và lịch sử phát triển – bằng cách cộng sinh và giúp cơ thể con người chống lại những kẻ xâm nhập có hại theo thời gian.”

“Mặc dù nhóm đối tượng nghiên cứu còn nhỏ so với các cộng đồng người trên thực tế (20-50 người), chúng tôi ước tính rằng kết quả này có thể tính trên các thang đo nhận dạng microbiome cho tối thiểu hàng trăm người, và số lượng đối tượng này đại diện cho các nghiên cứu đoàn hệ về microbiome gần đây.”

Nghiên cứu này được tài trợ một phần bởi Viện Sức khỏe Quốc gia Hoa Kỳ (NIH).

Bài viết Không cần ADN, bạn có thể bị nhận dạng danh tính chỉ với hệ gen vi sinh vật trên cơ thể mình đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Thomas Brocker, giám đốc Viện Miễn dịch tại Ludwig Maximilian (LMU), Munich, Đức cùng các cộng sự đã miêu tả cách các tế bào giám sát miễn dịch được huấn luyện để phân biệt đồng minh và kẻ thù trong cơ thể.

Đường ruột là ngôi nhà chung của một cộng đồng phức tạp với hơn 100 nghìn tỷ tế bào vi sinh vật. Hệ vi sinh vật này, hay còn gọi là microbiota, đóng vai trò rất quan trọng đối với sức khỏe con người.

Vật liệu di truyền của hệ vi sinh vật đường ruột được gọi là microbiome. Microbiome ảnh hưởng tới các chức năng miễn dịch, chuyển hóa và dinh dưỡng của cơ thể người.

Những năm gần đây, các nhà khoa học ngày càng chú ý hơn về mối liên hệ giữa những thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột với bệnh béo phì, viêm ruột, và các hội chứng đường tiêu hóa khác.

Một số nghiên cứu còn gợi ý rằng sự ảnh hưởng của béo phì lên hệ gen vi sinh vật đường ruột microbiome có thể giải thích cho mối liên hệ giữa căn bệnh này với tiểu đường tuýp 2.

Sự độc đáo của hệ vi sinh vật đường ruột microbiota ở mỗi người được ví như “dấu vân tay ADN”. Điều này nâng lên mối quan tâm về tính bí mật thông tin của những tình nguyện viên tham gia các dự án nghiên cứu về microbiome người.

Nghiên cứu về cơ chế phân biệt bạn thù của hệ miễn dịch này được đăng tải trên tạp chí Nature Communications. Đây là thành quả hợp tác của các nhà khoa học từ Đức và Ý.

Tế bào tua kích thích và ngăn chặn đáp ứng miễn dịch

Nghiên cứu tập trung vào tế bào tua và vai trò của nó trong cơ thể. Vai trò này thoạt tiên còn có vẻ mâu thuẫn, bởi các tế bào này có khả năng thúc đẩy cũng như ức chế đáp ứng miễn dịch của cơ thể.

Các tế bào tua này ức chế hệ miễn dịch bằng cách kích hoạt sinh tế bào T điều hòa, một loại tế bào giúp kiểm soát sự phát triển của dung nạp miễn dịch.

Với vai trò ức chế miễn dịch trong ruột, các tế bào tua giúp huấn luyện hệ miễn dịch nhận diện hệ vi sinh vật đường ruột microbiota như đồng minh thay vì là kẻ thù. Chúng làm việc đó bằng cách nội hóa protein từ microbiota và chuyển tới các hạch bạch huyết liên kết với ruột.

Khi tế bào tua di chuyển tới hạch bạch huyết, chúng sẽ phá các protein vi khuẩn đã nội hóa thành những mảnh nhỏ và gắn lên mặt ngoài tế bào như những “huy hiệu nhận diện”.

Những “huy hiệu nhận diện” này được trình diện với các protein liên kết đặc biệt mà tế bào T điều hòa có thể nhận ra. Nhờ quá trình này, tế bào T điều hòa sẽ không kích thích đáp ứng miễn dịch tiêu diệt những protein có “huy hiệu nhận diện”.

Giáo sư Brocker nói: “Chúng tôi tin những tế bào T điều hòa này dành riêng cho các protein sản sinh bởi hệ vi khuẩn đường ruột.”

Nhóm nghiên cứu giải thích rằng quá trình di chuyển tới tế bào bạch huyết của tế bào tua – đặc biệt là những tế bào tua có bề mặt chứa protein CD103+ – đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cho hệ miễn dịch luôn nhận diện được cấu trúc của hệ vi sinh vật đường ruột microbiota.

Ảnh minh họa: Các tế bào tua giúp điều hòa đáp ứng miễn dịch cơ thể

Các tế bào tua có một “nút cảnh báo”

Mặc dù vậy, điều nhóm nghiên cứu muốn tìm hiểu là cách cơ chế dung nạp miễn dịch này bị tắt khi có trường hợp khẩn cấp. Họ đã phát hiện một protein khác mà các tế bào tua gắn bên ngoài bề mặt – protein CD40 – có vai trò như một “nút cảnh báo”.

Khi bị kích hoạt, CD40 gắn với một phân tử đối tác trên bề mặt của tế bào T hiệu ứng (một loại tế bào T khác), khiến cho tế bào tua chuyển từ ức chế thành thúc đẩy đáp ứng miễn dịch.

Khi thử nghiệm trên chuột, các nhà khoa học thấy rằng những con chuột có CD40 bị kích hoạt vĩnh viễn đã hình thành bệnh viêm ruột nghiêm trọng, nhưng không có những triệu chứng khác.

Họ thấy rằng các tế bào tua có CD40 kích hoạt vĩnh viễn vẫn tiếp tục di chuyển từ ruột tới hạch bạch huyết. Nhưng khi tới nơi chúng sẽ tự chết theo chương trình apoptosis và do vậy tế bào T điều hòa mất cơ hội nhận diện các “huy hiệu” mang đặc tính của hệ vi sinh vật đường ruột.

Điều này dẫn tới một quá trình đáp ứng miễn dịch trong đó các tế bào lympho T sẽ di chuyển tới ruột và gây viêm tại đây. Nhóm nghiên cứu cũng thấy rằng khi cho chuột dùng kháng sinh để tiêu diệt vi sinh vật đường ruột thì tình trạng viêm cũng giảm đi, và con chuột sống sót.

“Những phát hiện này cho thấy mối liên hệ giữa các tế bào tua có CD103+ trên bề mặt và tế bào T điều hòa là vô cùng quan trọng đối với quá trình cân bằng miễn dịch hoặc cân bằng nội môi đường ruột.”

Như vậy, nghiên cứu đã tìm ra các quy trình ức chế và kích hoạt đáp ứng miễn dịch có ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật đường ruột bên trong cơ thể. Từ kết quả thu được, nhóm tác giả sẽ tiếp tục tìm hiểu thêm các loại tế bào T chuyên biệt cho từng loài vi khuẩn trong đường ruột.

Bài viết Hé lộ cách hệ miễn dịch phân biệt được đâu là bạn đâu là thù trong đường ruột đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.

Ước tính rằng khoảng 15 triệu người Mỹ hiện nay bị dị ứng thức ăn, và con số này đang ngày càng gia tăng.

Theo Trung tâm Ngăn ngừa và Kiểm soát Bệnh tật Hoa Kỳ, từ năm 1997 – 2007, số lượng trẻ em và người lớn bị dị ứng thực phẩm tại Mỹ đã tăng lên khoảng 18%, trong khi nguyên nhân gây bệnh vẫn còn chưa rõ ràng.

Có 8 loại thức ăn là nguyên nhân gây ra tới 90% các ca di ứng thực phẩm. Đó là đậu phộng, một số loại hạt, trứng, sữa, lúa mì, đậu nành, cá và các loại tôm cua sò ốc.

Mỗi người lại có một phản ứng dị ứng thức ăn khác nhau, nhưng các phản ứng thường là cảm giác ngứa ran hoặc châm chích miệng, nổi mề đay, buồn nôn, nôn, đau bụng và tiêu chảy.

Trong trường hợp nặng hơn, người dị ứng thức ăn có thể bị các triệu chứng nặng như sưng môi, lưỡi, và/hoặc sưng cổ họng, khó thở, khó nuốt, đau ngực và tụt huyết áp.

Sự xuất hiện của các triệu chứng nặng – có hoặc không kèm với các triệu chứng nhẹ – cũng là dấu hiệu của sốc phản vệ. Sốc phản vệ là một phản ứng nghiêm trọng có thể đe dọa tính mạng và cần được hỗ trợ y tế ngay lập tức.

Tất nhiên, cách tốt nhất để tránh bị dị ứng thức ăn là không ăn các thực phẩm có thể gây ra vấn đề này, mặc dù nói thì luôn dễ hơn làm.

Một nghiên cứu của các nhà khoa học Úc đã gợi ý một cách đơn giản để giảm hoặc thậm chí hết bị dị ứng thức ăn: lựa chọn một chế độ dinh dưỡng giàu chất xơ và giàu vitamin A.

Một số thông tin về dị ứng thức ăn tại Mỹ

– Tại Mỹ, cứ 3 giây sẽ có một người nhập viện vì phản ứng dị ứng thức ăn

– Việc điều trị dị ứng thức ăn ở trẻ em tiêu tốn tới 25 tỷ đô la Mỹ mỗi năm

– Cứ 13 trẻ thì có 1 trẻ bị dị ứng thức ăn tại Mỹ

Ảnh minh họa: một số thức ăn thường gây dị ứng

Chất xơ giúp khởi động quá trình sinh acid béo chuỗi ngắn nhằm làm giảm dị ứng thức ăn

Đồng trưởng dự án, tiến sỹ Laurence Macia, Đại học Monash, Úc, cùng các cộng sự đã đưa ra kết luận này sau khi nghiên cứu trên chuột biến đổi gen bị dị ứng với đậu phộng.

Một nửa số chuột được cho ăn theo chế độ dinh dưỡng giàu chất xơ và vitamin A. Nửa còn lại – nhóm chứng – vẫn được ăn bình thường với lượng chất xơ, đường và calo cơ bản.

Họ thấy rằng những con chuột được cho ăn theo chế độ dinh dưỡng giàu chất xơ có ít phản ứng dị ứng đậu phộng nghiêm trọng hơn so với những con chuột ăn chế độ bình thường.

Khi phân tích sâu hơn, các nhà khoa học thấy rằng hệ vi sinh vật đường ruột của những con chuột ăn nhiều chất xơ đã bị thay đổi. Điều này có thể giúp bảo vệ chúng khỏi các phản ứng dị ứng với đậu phộng.

Sau đó, nhóm nghiên cứu còn tiến hành lấy một vài chủng vi khuẩn đã bị biến đổi trong ruột của những con chuột này, rồi cấy sang đường ruột của những con chuột bị dị ứng đậu phộng nhưng hoàn toàn vô khuẩn.

Mặc dù những con chuột vô khuẩn này không được nuôi bằng chế độ dinh dưỡng giàu chất xơ, nhưng hệ vi sinh vật đường ruột mới đã giúp bảo vệ chúng khỏi những phản ứng dị ứng đậu phộng.

Các nhà khoa học giải thích rằng vi khuẩn đường ruột giúp phân giải chất xơ thành các acid béo mạch ngắn.

Trong nghiên cứu, nhóm tác giả thấy rằng khi lượng acid béo mạch ngắn tăng lên sẽ tác động tới hệ thống miễn dịch của cơ thể. Các acid béo này sẽ ngăn cản các tế bào đuôi gai – tế bào điều phối quá trình dị ứng thức ăn – không khởi phát đáp ứng dị ứng. Theo các nghiên cứu khác, vitamin A cũng rất quan trọng với việc điều hòa chức năng của tế bào đuôi gai.

Điều này đã được khẳng định khi nhóm nghiên cứu cho những con chuột bị dị ứng uống nước được làm giàu bởi acid béo chuỗi ngắn trong 3 tuần. Sau khi cho những con chuột này tiếp xúc với đậu phộng, họ thấy rằng đáp ứng dị ứng của chuột đã giảm xuống.

Tóm lại, những phát hiện này cho thấy một chế độ ăn ít chất xơ có thể dẫn tới dị ứng thức ăn, trong khi chế độ dinh dưỡng giàu chất xơ và vitamin A có thể là một cách để giảm nguy cơ dị ứng thức ăn.

Đồng trưởng dự án, Tiến sỹ Charles Mackay, Đại học Monash nói: “Khi so sánh với tổ tiên, chúng ta đang ăn nhiều chất béo và đường hơn một cách đáng ngạc nhiên, và không có đủ chất xơ trong thực đơn…

Những phát hiện này cũng có thể gợi ý rằng: việc chúng ta ăn nhiều chất xơ không những giúp giảm nguy cơ dị ứng thức ăn, mà còn có thể giúp giảm các tình trạng viêm khác nữa.”

Bài viết Phát hiện mới: chế độ ăn giàu chất xơ tốt cho vi sinh vật đường ruột và giúp giảm nguy cơ dị ứng đã xuất hiện đầu tiên vào ngày Benh.vn.