Chống suy dinh dưỡng nhờ vi khuẩn đường ruột

Science Photo Library Bản quyền hình ảnh Science Photo Library

Trong hàng thập niên qua, trẻ suy dinh dưỡng trên khắp thế giới thường được điều trị bằng cách cho ăn các món giàu protein và có lượng calorie cao.

Những thực phẩm này tồn tại dưới nhiều dạng - từ loại kem xốt giàu đậu phộng cho đến món sữa pha nguyên kem - nhưng lý thuyết trong việc sử dụng chúng thì luôn giống nhau: nhằm giúp cơ thể đang phát triển khôi phục lại những dưỡng chất cơ bản nhất, càng sớm càng tốt.

Tại sao bệnh Alzheimer ở phụ nữ lại nhiều hơn

Tuổi tác ảnh hưởng đến sự thèm ăn

Vì sao những người không hút thuốc bị ung thư phổi

Đồng minh vô hình

Những 'thực phẩm trị liệu có sẵn' giúp loại bỏ nguy cơ trước mắt đối với sinh mạng các bé. Tuy nhiên cuộc chiến chỉ mới thắng lợi một nửa.

Thời kỳ suy dinh dưỡng có thể chỉ kéo dài có vài tháng nhưng hậu quả nó để lại ảnh hưởng cả đời. Trong suốt thời thơ ấu và thời niên thiếu, đứa nhỏ còi cọc về mặt thể chất và dễ mắc các bệnh truyền nhiễm.

Đứa bé cũng có dấu hiệu suy giảm nhận thức, khiến cho các em có chỉ số thông minh thấp hơn và khả năng kiểm soát bốc đồng bị suy giảm - điều này có nghĩa là các em này sẽ thua kém bạn bè ở trường và khi trưởng thành phải chật vật kiếm việc làm.

Tuy nhiên, những nghiên cứu mới mang tính đột phá cho thấy có lẽ chúng ta đã bỏ qua một giải pháp quan trọng và có thể là đầy tiềm năng: dựa vào hàng chục ngàn tỉ vi khuẩn thân thiện sống trong đường tiêu hóa của con người, vốn được gọi chung là hệ vi khuẩn đường ruột.

"Con người là một sự pha trộn tinh tế của phần người và phần vi sinh vật," Jeffrey Gordon, giám đốc Trung tâm Khoa học Bộ gien và Sinh học Hệ thống tại Đại học Washington ở St Louis, cho biết, và đội quân đông đảo những đồng minh mà chúng ta không thể thấy được này giờ đây được cho là đóng vai trò thiết yếu đối với sức khỏe và sự mạnh giỏi của chúng ta.

Hệ vi sinh vật đường ruột này quan trọng đến nỗi có những nhà khoa học như Gordon còn gọi chúng là một cơ quan riêng rẽ trong cơ thể.

Theo thuyết của Gordon, tình trạng suy dinh dưỡng có thể là hậu quả trực tiếp của việc hệ vi khuẩn đường ruột phát triển mất cân bằng. Và bằng cách điều chỉnh lại sự mất cân bằng đó, chúng ta có thể thúc cho đứa bé tăng trưởng trở lại theo đúng hướng.

Bản quyền hình ảnh Getty Images

Thí nghiệm tiên phong

Được Quỹ Bill và Melinda Gates tài trợ, Gordon đứng đầu những nghiên cứu tiên phong ở Malawi và Bangladesh để kiểm tra xem lý thuyết này đúng đến đâu. Những kết quả thu được ban đầu rất khả quan.

Lỗi chẩn đoán gây tử vong cho bệnh nhân

Chúng ta không cần nhiều đạm đến thế

50 loại thực phẩm bổ nhất cho sức khỏe

Người ta có thể thấy những mầm mống của kết quả mới tìm ra này trong một công trình nghiên cứu của vị bác sỹ người Nam Phi PM Smythe, lần đầu tiên được công bố trên tạp chí The Lancet vào năm 1958.

Vai trò chính xác của vi khuẩn đường ruột đối với sức khỏe của chúng ta khi ấy vẫn chưa được nhiều người biết đến, nhưng giới khoa học đã bắt đầu nhận thức được rằng hệ vi khuẩn này có vai trò quan trọng - một số loài giúp tổng hợp những dưỡng chất quan trọng, còn một số những vi khuẩn khác tiêu hóa những dưỡng chất quý giá trước khi vật chủ có thể hấp thụ được.

Dựa trên ý tưởng này, Smythe quyết định tiến hành tìm hiểu trên những trẻ em bị kwashiorkor - một dạng suy dinh dưỡng do thiếu protein khiến chất lỏng bị giữ lại xung quanh bụng và làm cho bụng các em bị trướng lên thấy rõ.

Ông nhận thấy sự hiện diện của các loại vi khuẩn trong hệ thống đường ruột ở các trẻ em bị kwashiorkor là hoàn toàn khác. Chẳng hạn như trong bao tử ông tìm thấy một số loại vi khuẩn vốn chỉ cư trú ở đại tràng. Điều này cho thấy sự mất cân bằng trong hệ vi khuẩn đường ruột có thể có liên quan đến việc sụt cân.

"Những quan sát này củng cố cho giả thiết của Smythe rằng hệ thống vi khuẩn đường ruột bị biến đổi rất có thể đã góp phần gây suy dinh dưỡng trầm trọng," Geoffrey Preidis từ khoa Nhi, Trường Y Baylor ở Texas, nói.

Tiến bộ khoa học

Điều quan trọng là Smythe cũng thử nghiệm những cách điều trị để phục hồi sự cân bằng hợp lý.

Trong những cách này có việc cho các em uống kháng sinh để giảm mức độ ký sinh của những vi khuẩn có hại, và ăn sữa chua lợi khuẩn nhằm cung cấp cho đường ruột những vi khuẩn có ích. Kết quả, theo lời ông báo cáo, là các em phục hồi nhanh hơn.

Tuy nhiên, đó chỉ mới là thử nghiệm nhỏ. Nỗ lực sau đó để thực hiện lại cách điều trị này của ông đã không cho thấy những hiệu quả tích cực tương tự.

Những nhà khoa học như Smythe cũng gặp hạn chế trong vấn đề công nghệ khi đó. Họ chỉ có thể nhận diện được những vi khuẩn liên quan bằng cách lấy mẫu sinh học và sau đó nuôi cấy chúng trong môi trường phòng thí nghiệm - một quá trình rất vất vả.

Bản quyền hình ảnh Getty Images

Những tiến bộ trong lĩnh vực quét gien giờ đây đã khiến cho quá trình này dễ hơn rất nhiều.

"Ngày nay, chúng ta không cần phải cấy vi khuẩn để nghiên cứu chúng - chúng ta có thể biết được loại vi khuẩn nào hiện diện trong mẫu vật chỉ bằng cách thiết lập lại chuỗi ADN của chúng," Preidis nói.

"Đây là điều quan trọng bởi vì đại đa số những vi khuẩn đường ruột rất khó sinh trưởng trong điều kiện phòng thí nghiệm."

Việc xuất hiện những phương pháp nghiên cứu dễ dàng đã dẫn đến sự nảy nở những nghiên cứu mới về nhiều phương cách mà hệ vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng ta.

Chẳng hạn như các loại vi khuẩn có ích như LactobacillusBifidobacterium có thể làm giảm viêm tấy và tăng cường hàng rào bảo vệ đường ruột. Chúng cũng giúp phân giải những chất hữu cơ và protein phức tạp.

Quan trọng nữa là những vi khuẩn có ích này cũng trợ giúp quá trình sản xuất và hấp thu axit amino vốn hết sức cần thiết cho sự tăng trưởng.

Do não bộ đang phát triển là một trong những cơ quan cần nhiều dưỡng chất nhất trong cơ thể, những lợi ích này có vai trò quan trọng giúp cho hệ thần kinh phát triển khỏe mạnh.

Vòng luẩn quẩn

Hệ vi khuẩn đường ruột đa dạng thậm chí còn có thể tăng cường sức đề kháng trước những bệnh như các chứng nhiễm khuẩn shigella, listeria, và salmonella.

Bản quyền hình ảnh Getty Images
Image caption Trẻ bị suy dinh dưỡng cũng có thể là do hậu quả của việc uống nước ô nhiễm, khiến các em bị lây bệnh, đau yếu

Điều này một phần là do sự cạnh tranh: các vi khuẩn đã cư trú sẵn sẽ khiến cho các mầm bệnh khó mà tìm thấy chỗ trống để phát triển. Một số lượng lớn những vi khuẩn có ích - hay ít nhất là vô hại - còn có thể kích thích hệ miễn dịch, vốn giúp chúng ta đẩy lùi những bệnh truyền nhiễm từ những vi khuẩn có hại.

Nếu chế độ ăn uống không đầy đủ làm giảm sự phòng vệ tự nhiên này thì những trẻ em suy dinh dưỡng sẽ nhanh chóng bị mắc vào một vòng luẩn quẩn, Jonathan Swann, phó giáo sư vi khuẩn học tại Đại học Imperial College London, nói.

"Những trẻ em bị suy dinh dưỡng thường sống trong những môi trường mà các em phải đối mặt với rất nhiều mầm bệnh," ông nói.

"Do có nguy cơ là môi trường nhiều mầm bệnh trong lúc khả năng đối phó với bệnh tật bị suy giảm, các em sẽ dễ bị bệnh truyền nhiễm dai dẳng, gây tiêu chảy kéo dài và viêm đường ruột kinh niên. Điều này sẽ phá hoại cấu trúc đường ruột và làm suy yếu chức năng của nó."

Kết quả là các em sẽ suy dinh dưỡng nhiều hơn, dẫn tới những khiếm khuyết về trí não và cơ thể còi cọc.

Tệ hơn nữa, các em cũng sẽ thiếu các vi khuẩn cần thiết để hấp thụ thức ăn. "Hệ vi khuẩn không có khả năng hoàn tất quá trình tiêu hóa - do đó, đầu tiên là do các em không có đủ thức ăn, nhưng tiếp đến là khi được cho ăn thì các em lại không thể tiêu hóa được những thức ăn đó," giáo sư Didier Raoult tại Đại học Aix-Marseille, người nghiên cứu về chứng suy dinh dưỡng kwashiorkor giải thích.

Khảo sát thực tế

Thách thức thật sự đối với Gordon là tìm ra bằng chứng trực tiếp hơn cho thấy cái này là nguyên nhân của cái kia.

Phần lớn những nghiên cứu này được tiến hành ở Dhaka, Bangladesh và Malawi. Gordon vẫn còn cảm thấy xúc động trước sự hợp tác chặt chẽ của những bác sỹ và y tá ở địa phương và của thân nhân của các em bị ảnh hưởng vốn phải đến bệnh viện thường xuyên để đóng góp cho dự án mặc dù điều kiện còn rất khó khăn.

"Lòng tin và sự cống hiến của những người mẹ cho con cái của mình ở những nơi này là vô bờ bến," ông nói. "Và sự tin tưởng của họ vào các nhân viên y tế là đáng kinh ngạc và thật sự rất khích lệ."

Bản quyền hình ảnh Getty Images

Một trong những nghiên cứu này là lấy mẫu phân hàng tháng của những trẻ em đã trải qua những giai đoạn bị suy dinh dưỡng trầm trọng.

Sử dụng thuật toán tiên tiến để xác định chất liệu di truyền trong mẫu phân đó, nhóm nghiên cứu đã nhận diện được 24 loại vi khuẩn dường như có liên quan đến sự tăng trưởng khỏe mạnh và so sánh mật độ hiện diện của chúng ở hai nhóm trẻ khác nhau.

Họ nhận thấy hệ vi khuẩn ở những em khỏe mạnh thì phát triển theo thời gian, trong khi ở những em bị suy dinh dưỡng thì hệ vi khuẩn này vẫn ở trong tình trạng 'chưa chín muồi' với mức độ kém đa dạng; khả năng tạo ra, tiếp thu dưỡng chất cần thiết cho mỗi giai đoạn ở những em này bị suy giảm.

Thử nghiệm trên chuột

Điều quan trọng là những thực phẩm trị liệu chuẩn mực đã không thể khôi phục được sự cân bằng về lâu dài.

Để chứng minh hậu quả lâu dài của tình trạng này, kế đó Gordon đã tạo ra một đàn chuột nuôi nhốt trong môi trường có kiểm soát. Đàn chuột này được nuôi dưỡng trong môi trường vô trùng tuyệt đối để cơ thể của chúng thiếu mất hệ vi khuẩn của riêng chúng.

Sau đó ông cấy vào những con chuột 'rỗng không' này hệ vi khuẩn đường ruột của những trẻ em có và không có những triệu chứng suy dinh dưỡng. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu tách rời những tác động của sự đa dạng vi sinh đối với sự sinh trưởng lâu dài của chuột trong khi vẫn kiểm soát được tất cả những yếu tố khác.

Trong một những nghiên cứu đầu tiên sử dụng kỹ thuật này, nghiên cứu sinh hậu tiến sỹ của Gordon là Laura Blanton cho thấy những con chuột nhận được mẫu vi khuẩn từ những trẻ em suy dinh dưỡng sẽ phát triển yếu ớt so với những con nhận được mẫu từ những em khỏe mạnh.

Điều này xác nhận giả thiết rằng hệ vi khuẩn bị mất cân bằng có thể là nguyên nhân dẫn đến những vấn đề phát triển về lâu dài.

Nhóm của Gordon mới đây cũng đã phát hiện những kết quả tương tự trên đàn lợn con nuôi trong môi trường có kiểm soát. Cấu tạo sinh học của loài lợn so với chuột thì gần hơn với cơ thể người hơn. Một lần nữa, tình trạng của hệ vi khuẩn đường ruột của những con lợn này là chỉ dấu cho thấy triển vọng tăng trưởng về lâu dài của chúng.

Vẫn còn nhiều việc phải làm. Chẳng hạn như Preidis chỉ ra rằng chúng ta vẫn cần phải hiểu chính xác chuỗi những tác nhân khiến cho cơ thể một em nhỏ bị rơi vào vòng luẩn quẩn của việc suy dinh dưỡng và mắc bệnh truyền nhiễm.

Nhưng với những liên hệ mạnh mẽ như thế này, nhóm của Gordon đã tìm kiếm những cách chữa trị tiềm năng nhằm để điều chỉnh sự mất cân bằng trong hệ vi khuẩn ở trẻ và khôi phục sự tăng trưởng lành mạnh trước khi quá muộn.

Được thực hiện ở Dhaka, dự án này một lần nữa là sự hợp tác chặt chẽ với cộng đồng địa phương để tìm kiếm những thực phẩm chữa trị phù hợp với khẩu vị của cả mẹ và bé, chấp nhận được về mặt văn hóa và giúp đem đến lợi ích kinh tế cho địa phương.

Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.

Chủ đề liên quan

Tin liên quan