Chế độ ăn uống ảnh hưởng thế nào đến hệ vi sinh vật đường ruột?

02
Th12

Dược Phẩm Mộc Lâm xin đăng bài viết dịch từ chia sẻ của Tiến sĩ Liji Thomas đăng trên News Medical.(*)

Hệ vi sinh vật đường ruột bao gồm tất cả các gen có trong 100 nghìn tỷ vi khuẩn cư trú trên bề mặt hệ tiêu hóa của con người. Chúng chủ yếu là các vi khuẩn cộng sinh, với một số mầm bệnh tiềm ẩn hoặc cơ hội.

Chế độ ăn uống đóng vai trò rất lớn trong thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột, thay đổi đáng kể giữa các cộng đồng và cá nhân ăn chay và chủ yếu ăn thịt. Chế độ ăn uống theo kiểu phương Tây gây ra sự thay đổi trong cấu hình hệ vi sinh vật đường ruột (GMB) so với cấu hình được tìm thấy ở các cộng đồng nông nghiệp ở Châu Phi, chẳng hạn.

Những thay đổi như vậy dẫn đến những thay đổi trong quá trình trao đổi chất của vật chủ và các con đường phản ứng miễn dịch, cuối cùng ảnh hưởng đến sức khỏe con người. GMB được biết là có liên quan đến quá trình sinh bệnh của nhiều tình trạng bệnh, bao gồm béo phì, tiểu đường loại 2, bệnh tim mạch (CVD) và ung thư, bên cạnh bệnh viêm ruột.

GMB của con người bị chi phối bởi Firmicutes và Bacteroidetes . Firmicutes là vi khuẩn gram dương, và Bacteroidetes là vi khuẩn gram âm. Có nhiều loại vi khuẩn đường ruột, hoặc các loại vi khuẩn, mỗi loại đều giàu các chi vi khuẩn cụ thể. Chúng được xác định dựa trên tỷ lệ của một số chi nhất định hoặc sự phong phú tương đối của vi khuẩn có lợi so với vi khuẩn kỵ khí tùy ý.

Ba loại vi khuẩn đường ruột được đặc trưng bởi:

  • Tỷ lệ Bacteroides -to- Prevotella cao – Chế độ ăn phương Tây
  • Tỷ lệ Prevotella -to- Bacteroides cao – chế độ ăn dựa trên thực vật
  • Tăng nhẹ Firmicutes , đặc biệt là Ruminococcus – tiêu thụ trái cây và rau quả kéo dài, tăng trong hội chứng ruột kích thích (IBS)

Một số chức năng quan trọng của GMB bao gồm tổng hợp sinh học các vitamin và axit amin thiết yếu, và các chất chuyển hóa chính từ các yếu tố chế độ ăn uống của con người chưa tiêu hóa. Chúng bao gồm các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) như acetate, butyrate và propionate là nguồn năng lượng chính cho biểu mô ruột, bảo vệ hàng rào niêm mạc.

GMB cũng thúc đẩy miễn dịch tại chỗ ở niêm mạc ruột, thông qua tương tác của chúng với các thụ thể giống Toll (TLR), tế bào T, tế bào trình diện kháng nguyên và nang lymphoid. Chúng cũng kích thích sản xuất tế bào T CD4 ở lách và tăng cường sản xuất kháng thể toàn thân.

Thay đổi chế độ ăn uống và GMB

Một thay đổi lớn trong chế độ ăn uống dẫn đến sự thay đổi lớn trong thành phần của GMB chỉ trong vòng một ngày. Tuy nhiên, sau khi ngừng chế độ ăn mới, mô hình sẽ trở lại bình thường trong vòng 48 giờ.

Tăng chất béo hoặc đường trong chế độ ăn uống có xu hướng phá vỡ nhịp sinh học. Một lần nữa, tình trạng viêm hệ thống nghiêm trọng hoặc căng thẳng có thể dẫn đến những thay đổi cấp tính trong vòng 24 giờ.

Về lâu dài, những người nhập cư vào Hoa Kỳ có nguy cơ béo phì cao gấp bốn lần, liên quan đến việc giảm tỷ lệ Prevotella (phân hủy chất xơ) so với Bacteroides gấp 10 lần. Sự thay đổi này tỷ lệ thuận với thời gian kể từ khi nhập cư.

Nguồn hình ảnh: Victoria Sergeeva/Shutterstock

Protein và GMB

Tiêu thụ protein tăng có liên quan đến sự đa dạng vi khuẩn cao hơn. Tiêu thụ protein thực vật và động vật nhẹ, chẳng hạn như trong các loại đậu và váng sữa, dẫn đến sự gia tăng các vi khuẩn cộng sinh như Bifidobacterium (sản xuất butyrate) và Lactobacillus . Ngoài ra, váng sữa làm giảm các tác nhân gây bệnh như Bacteroides fragilis và Clostridium perfringens , trong khi các loại đậu thúc đẩy sản xuất SCFA.

Với hàm lượng cao thịt bò hoặc protein động vật khác trong chế độ ăn, GMB giàu vi khuẩn kỵ khí như Bacteroides , Alistipes, Bilophila và Clostridia , nhưng lại ít Bifidobacterium adolescentis hơn so với những người ăn chay trường.

Với chế độ ăn ít carbohydrate giàu protein, Roseburia và Eubacterium rectale thấp. E. rectale thấp đã được tìm thấy ở những bệnh nhân mắc bệnh viêm ruột (IBD). Những phát hiện này có thể giải thích mối liên quan giữa việc tiêu thụ protein động vật với số lượng lớn hơn với nguy cơ mắc IBD tăng cao.

Nguy cơ mắc bệnh tim mạch cũng tăng lên do phân tử gây xơ vữa động mạch trimethylamine-N-oxide (TMAO), có liên quan đến một số loại vi khuẩn có hàm lượng cao ở những người ăn thịt.

Chất béo và hệ vi sinh vật

Chế độ ăn uống của phương Tây thường có nhiều chất béo bão hòa và chất béo chuyển hóa, nhưng chế độ ăn uống tốt cho tim mạch lại có ít cả hai chất này, trong khi vẫn chứa chất béo đơn và đa không bão hòa. Hàm lượng chất béo trong chế độ ăn uống cao có liên quan đến sự phong phú của vi khuẩn kỵ khí và Bacteroides , Clostridiales và Enterobacteriales , dẫn đến sản xuất nhiều propionate và acetate hơn, nhưng ít Lactobacillus intestinalis hơn . Loại sau có liên quan tiêu cực đến việc tăng cân ở chuột.

Chất béo bão hòa có liên quan đến sự phong phú của Faecalibacterium prausnitzii . Ngược lại, chế độ ăn ít chất béo làm tăng sự phong phú của Bifidobacterium , khiến mức đường huyết lúc đói và tổng lượng cholesterol thấp hơn. Những thay đổi liên quan đến chất béo này cũng liên quan đến tình trạng viêm chuyển hóa và độ nhạy insulin.

Carbohydrate và vi khuẩn đường ruột

Đường và tinh bột dễ tiêu hóa bị phân hủy dưới tác động của enzyme trong ruột non, làm tăng lượng đường trong máu và do đó làm tăng giải phóng insulin. Chà là, giàu glucose, fructose và sucrose, làm tăng tỷ lệ Bifidobacteria, nhưng làm giảm tỷ lệ Bacteroides . Việc bổ sung lactose cũng làm giảm Clostridia với sự gia tăng SCFA.

Chế độ ăn nhiều carbohydrate có liên quan đến sự gia tăng nấm men Candida albicans và vi khuẩn sinh metan Methanobrevibacter . Việc kiêng sữa, rượu, thịt hun khói và thịt mỡ, tinh bột và đường đơn giản đã giúp chữa khỏi tình trạng phát triển quá mức của Candida ở 85% bệnh nhân được điều trị bằng nystatin, nhưng chỉ có 42% bệnh nhân chỉ dùng nystatin.

Do đó, lactose có lợi cho tác dụng của nó đối với GMB. Ngược lại, chất tạo ngọt nhân tạo gây ra chứng không dung nạp glucose nhiều hơn đường tự nhiên, cụ thể là glucose và sucrose, thông qua chứng loạn khuẩn đường ruột, do đó đặt ra câu hỏi về việc sử dụng chúng.

Chế độ ăn FODMAP (oligosaccharides, disaccharides, monosaccharides và polyols lên men) được đề xuất để giúp cải thiện GMB và làm giảm các triệu chứng của IBS. Khó có thể duy trì trong thời gian dài do những hạn chế cứng nhắc đối với nhiều loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật. Ngược lại, chế độ ăn carbohydrate cụ thể (SCD) đã tồn tại trong hơn một trăm năm.

Nguồn hình ảnh: ART-ur/Shutterstock

Carbohydrate không tiêu hóa, có trong đậu nành, lúa mì nguyên cám và yến mạch thô, và oligosaccharide không tiêu hóa (galactooligosacarit (GOS), fructooligosaccharide (FOS) và inulin), thường được gọi là chất xơ ăn kiêng và tinh bột kháng. Chúng cung cấp “carbohydrate có thể tiếp cận được với hệ vi sinh vật đường ruột” (MAC). Chúng được lên men bởi các vi khuẩn đường ruột (LAB và Bifidobacterium ) trong ruột kết, tạo ra năng lượng và nguồn carbon, bao gồm SCFA, cho vật chủ là con người.

SCFA tăng lên và hoạt hóa mô lymphoid liên quan đến ruột (GALT) tốt hơn nhờ các sản phẩm lên men có thể hoạt động thông qua các thụ thể SCFA và các con đường khác để ảnh hưởng có lợi đến môi trường ruột. Do đó, chúng có thể được coi là prebiotic.

Những thay đổi như vậy có liên quan đến sự phục hồi chuyển hóa và miễn dịch, với các dấu hiệu viêm thấp hơn, cải thiện độ nhạy insulin và bình thường hóa mức glucose sau khi ăn. Khối lượng cơ thể cũng như lipid huyết thanh cũng giảm, cùng với tác dụng chống viêm và chống ung thư ở ruột kết.

Probiotics và hệ vi sinh vật

Các vi khuẩn có thể được đưa vào cơ thể để cải thiện sức khỏe đường ruột và ngăn ngừa hoặc điều trị IBD thường được tìm thấy trong các thực phẩm lên men như sữa chua và sữa lên men và được gọi là men vi sinh. Các vi khuẩn này tác động đến GMB để điều chỉnh tình trạng viêm. Đáng chú ý, chúng làm tăng Bifidobacteria và/hoặc Lactobacilli , với sự giảm coliform và tổng lượng cholesterol mật độ rất thấp và mật độ thấp.

Đồng thời, chúng có liên quan đến độ nhạy insulin tốt hơn. Không dung nạp GI được cải thiện nhờ các sản phẩm như vậy, với mức IgA huyết thanh cao hơn cho thấy phản ứng kháng thể mạnh hơn. Hơn nữa, Lactobacilli và Bifidobacteria được sử dụng để ngăn ngừa tiêu chảy khi đi du lịch.

Polyphenol và GMB

Trái cây, trà, sản phẩm ca cao và rượu vang chứa nồng độ polyphenol cao, có thể giúp tăng vi khuẩn có lợi. Chúng có tác dụng điều hòa miễn dịch, chống ung thư và chống viêm. Một số hợp chất này cũng có tác dụng kháng khuẩn, chống lại Staphylococcus aureus và Salmonella typhimurium , và tác nhân gây bệnh Clostridia.

Nguồn hình ảnh: Kateryna Kon/Shutterstock

Chế độ ăn uống và GMB

Chế độ ăn uống phương Tây thường đối kháng với GMB lành mạnh, liên quan đến việc giảm Bifidobacterium và Eubacterium , nhưng tăng E. coli và Enterobacteriaceae. Ngược lại, chế độ ăn dựa trên thực vật, dù là thuần chay hay ăn chay, đều thúc đẩy các loài Bifidobacterium và Bacteroides .

Chế độ ăn Địa Trung Hải có hồ sơ axit béo có lợi, do thành phần của nó giàu ngũ cốc nguyên hạt và các loại đậu, hạt, trái cây và rau, hải sản, gia cầm, dầu ô liu và rượu vang, và ít thịt đỏ hoặc thịt chế biến, đồ ngọt và các sản phẩm từ sữa. Nó tương quan với sự gia tăng SCFA và mức độ LAB có lợi cao hơn, Bifidobacterium , Prevotella và Firmicutes , với sự giảm Clostridia .

Chế độ ăn keto đã cho thấy triển vọng ban đầu trong điều trị bệnh động kinh kháng trị và các tình trạng thần kinh khác, liên quan đến những thay đổi mà nó gây ra ở GMB.

Chế độ ăn uống do đó làm thay đổi tương tác giữa ruột và não thông qua điều chế thần kinh nội tiết và chất dẫn truyền thần kinh. Ví dụ, LAB và Bifidobacteria chuyển đổi glutamate, một loại axit amin, thành chất dẫn truyền thần kinh quan trọng GABA, có liên quan đến việc ổn định tâm trạng. Việc phục hồi GMB đã dẫn đến một số liệu pháp cải thiện nhận thức ở mô hình động vật.

Kết luận

Sức khỏe con người phụ thuộc rất nhiều vào hệ vi khuẩn đường ruột. Rối loạn vi khuẩn đường ruột có liên quan đến nhiều rối loạn, bao gồm béo phì, tự miễn dịch và rối loạn sức khỏe tâm thần.

GMB điều chỉnh phản ứng miễn dịch, làm giảm viêm thông qua các con đường dịch thể và tế bào. Các SCFA do các vi khuẩn này sản xuất có nhiều hoạt động, bao gồm tác dụng chống dị ứng đường thở. Ngoài các hoạt động phiên mã và trực tiếp này, các sửa đổi biểu sinh cũng phát sinh từ hoạt động của GMB, mang lại phản ứng miễn dịch lành mạnh.

Hệ vi khuẩn đường ruột cũng ảnh hưởng đến sức khỏe trao đổi chất, được chỉ ra bởi tỷ lệ Firmicutes so với Bacteroidetes bất thường ở người béo phì. Điều này được phục hồi bằng cách giảm lượng calo nạp vào.

GMB như vậy cũng khiến vật chủ có nguy cơ mắc bệnh tim mạch cao. LAB và các loại khác có liên quan đến phản ứng tốt hơn với các biện pháp can thiệp chế độ ăn uống trong bệnh béo phì, có lẽ thông qua sự khác biệt trong quá trình phân hủy axit béo do những thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột.

Probiotics và cấy ghép vi khuẩn đường ruột là những ví dụ về các biện pháp can thiệp hiện tại nhằm vào nhiều tình trạng bệnh khác nhau như hội chứng ruột kích thích (IBS), viêm loét đại tràng, viêm đại tràng liên quan đến Clostridium difficile và béo phì.

GMB thay đổi sau khi các can thiệp như vậy được cá nhân hóa, tùy thuộc vào hồ sơ ban đầu, quá trình trao đổi chất của từng cá nhân và do đó là kiểu gen và biểu sinh . Y học chính xác có thể được hưởng lợi rất nhiều từ các nghiên cứu khám phá những mối liên kết này.

Tài liệu tham khảo

BÀI VIẾT LIÊN QUAN:

Men EnterBio Extra – Bổ sung 6 tỷ lợi khuẩn đường ruột.

Hệ vi sinh vật trong cơ thể người là gì?

Mật độ vi khuẩn trong ruột của chúng ta định hình cách các bệnh liên quan đến sức khỏe đường ruột

Bài viết được đăng tải bởi Công Ty TNHH Thương Mại và Dược Phẩm MỘC LÂM ( MỘCLÂMPHARMA ) chuyên nhập khẩu và phân phối các sản phẩm thuốc, thiết bị y tế, thực phẩm bảo vệ sức khỏe. Công ty ưu tiên các sản phẩm chất lượng cao, ứng dụng nghiên cứu tiên phong của các công ty dược phẩm trong nước nhằm mang đến mức giá tối ưu cho Cộng đồng. Bên cạnh đó MỘC LÂM PHARMA cũng đặt trọng tâm hợp tác với các đối tác có lịch sử phát triển lâu đời dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực dược phẩm, các trung tâm nghiên cứu tuân thủ các tiêu chuẩn khắt khe nhằm đưa về thị trường Việt Nam những sản phẩm chất lượng, hiệu quả và an toàn.