Nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã khám phá ra một con đường liên lạc làm sáng tỏ cách thức hệ vi sinh vật ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống miễn dịch trong ruột. Nghiên cứu mới mô tả cách các phân tử được tạo ra bởi vi khuẩn đường ruột hỗ trợ kiểm soát hoạt động của một loại protein có tác dụng ngăn chặn viêm.

Khoảng 50 năm trước, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một loại protein, có tên gọi là P-glycoprotein (P-gp), đảm nhiệm vai trò chính trong việc làm giảm hiệu quả của các phương pháp điều trị ung thư. Một trong những chức năng quan trọng của nó là nhận diện và đào thải các chất lạ xâm nhập vào tế bào.

Vai trò đặc biệt này đã khiến P-gp trở thành tâm điểm cho các nhà nghiên cứu ung thư vì nó được phát hiện cho thấy đã làm giảm đáng kể hiệu quả của hóa trị liệu. Nhưng gần đây, P-gp lại được phát hiện thấy rằng nó cũng đóng một vai trò chống viêm quan trọng trong ruột, tạo ra các phân tử có tên gọi là endocannabinoids có tác dụng ngăn chặn tình trạng viêm.

Ở những ca viêm ruột mãn tính, chẳng hạn như viêm loét đại tràng, biểu hiện P-gp là giảm. Và trong những ca viêm ruột đó, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra sự mất cân bằng lớn trong quần thể vi khuẩn đường ruột. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu trước đây vẫn chưa rõ chính xác cách thức mà hệ vi sinh vật có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện của P-gp.

Nghiên cứu mới cho thấy sự biểu hiện của P-gp bị ảnh hưởng do các chất chuyển hóa của vi khuẩn đường ruột có sự liên kết với nhau. Điều quan trọng nhất là nghiên cứu cho thấy sự biểu hiện P-gp không được điều chỉnh bởi một chất chuyển hóa đơn lẻ hoặc các loài vi khuẩn. Thay vào đó, sự biểu hiện P-gp được gây ra bởi sự kết hợp hiệp đồng của một axit béo chuỗi ngắn được gọi là butyrate và ba axit mật thứ cấp (LCA, DCA và UDCA).

Biểu hiện P-gp tối ưu chỉ được phát hiện khi tất cả các phân tử này hoạt động phối hợp với nhau. Nhà nghiên cứu Merran Dunford, Trường Đại học Bath cho biết, phát hiện lớn ở đây là phát hiện ra cơ chế đọc chéo (cross-talk) làm nổi bật cách thức hệ vi sinh vật khỏe mạnh có thể giao tiếp với hệ thống miễn dịch để giữ hoạt tính viêm trong ruột cân bằng.

Dunford cho biết: “Với những phát hiện của nghiên cứu thì giờ đây chúng ta đã biết các phân tử cụ thể được tạo ra bởi vi khuẩn microbiome có liên kết với P-gp và do đó đường ruột khỏe mạnh hơn. Các phân tử này phối hợp hoạt động để kích thích P-gp tăng giải phóng các phân tử endocannabinoid, có tác dụng ngăn chặn tình trạng viêm ruột”.

Mặc dù các nghiên cứu trước đây cũng đã tập trung vào các loài vi khuẩn đường ruột cụ thể mà dường như có thể tăng hoặc giảm bớt ở những bệnh nhân mắc các bệnh như viêm loét đại tràng, nhưng nghiên cứu mới cho thấy việc kiểm soát tình trạng viêm ruột có thể phức tạp hơn so với việc nhắm mục tiêu các loại vi khuẩn đơn lẻ.

Sage Foley, Trường Đại học Y Massachusetts Chan, cho biết trọng tâm nghiên cứu trong tương lai nhắm vào việc quản lý cộng đồng vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh toàn diện có thể là chìa khóa để kiểm soát các bệnh viêm đường ruột. Foley nói: “Kết quả này nhấn mạnh tầm quan trọng của cộng đồng vi sinh vật cốt lõi đang hoạt động để có sự tác động tối đa đến cơ thể con người. Ngay cả trong một cá thể, sự phong phú tương đối của vi sinh vật cũng có thể biến đổi, nhưng chúng tôi bắt đầu hiểu được tầm quan trọng của việc nuôi dưỡng cộng đồng vi sinh vật nói chung. Hiện vẫn còn nhiều điều để khám phá. Tuy nhiên, chúng tôi cảm thấy điều này có thể thực hiện được bằng việc thay đổi chế độ ăn uống hoặc thông qua việc phân phối các nhóm vi khuẩn”.

Nghiên cứu ghi nhận một số loại vi khuẩn đường ruột khác nhau có thể góp phần gây ảnh hưởng đến sự biểu hiện P-gp. Và ở giai đoạn này, chưa có nghiên cứu nào chỉ ra các yếu tố đầu vào trong chế độ ăn uống cụ thể có thể nuôi dưỡng sự cân bằng vi sinh vật cần thiết để tạo ra hoạt động chống viêm đặc biệt này.

Ruth Wakeman, từ Crohn's & Colitis Vương quốc Anh, hy vọng công trình này sẽ giúp tạo ra các phương pháp điều trị mới trong tương lai cho hàng triệu người bị bệnh viêm ruột.

Wakeman nói: “Chúng tôi hy vọng rằng nghiên cứu sẽ dẫn đến các phương pháp mới và tiên tiến để có thể quản lý các tình trạng bệnh tật trong tương lai”.

Những phát hiện của nghiên cứu mới này đã được công bố trên tạp chí Microbiome.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/health-wellbeing/microbiome-gut-bacteria-inflammation-colitis-pgp/, 28/10/2021