Hệ vi sinh vật trong cơ thể người là gì?

Dược Phẩm Mộc Lâm xin đăng bài viết dịch từ chia sẻ của Tiến sĩ Damien Jonas Wilson.(*)

Hơn 100 nghìn tỷ vi khuẩn đang sống trên hoặc bên trong cơ thể chúng ta bao gồm các cộng đồng vi khuẩn, cũng như vi-rút, động vật nguyên sinh và nấm. Vật liệu di truyền kết hợp của tất cả các vi sinh vật này được gọi là hệ vi sinh vật.

Hệ vi sinh vật của chúng ta là một thực thể vô cùng phức tạp. Độ phức tạp của bộ gen của nó lớn hơn nhiều so với của chúng ta và nó tạo thành một phần cơ bản trong sự tồn tại của chúng ta. Trong số nhiều chức năng của nó, hệ vi sinh vật của con người đóng vai trò thiết yếu trong sự phát triển khả năng miễn dịch, điều hòa dinh dưỡng, quá trình trao đổi chất và thậm chí ảnh hưởng đến cách chúng ta hành xử.

Phát triển khả năng miễn dịch

Có một mối quan hệ cộng sinh giữa chúng ta và hàng nghìn tỷ vi khuẩn thường trú. Những sinh vật nhỏ bé này đóng vai trò quan trọng trong việc khởi tạo, huấn luyện và duy trì hệ thống miễn dịch của chúng ta. Trong điều kiện tối ưu, liên minh thân thiện của chúng ta mang lại khả năng phòng vệ chống lại các vi khuẩn và phân tử có hại khác.

Nếu chúng ta có thể nhìn thấy hệ vi sinh vật đường ruột bằng mắt thường, thì chúng ta sẽ sớm nhận ra rằng đây có lẽ là hệ sinh thái đông dân nhất trên thế giới – phần lớn hệ vi sinh vật này nằm trong đường tiêu hóa của chúng ta.

Ngay trước khi sinh, đường tiêu hóa của chúng ta được cho là không có vi khuẩn. Tuy nhiên, chúng ta sớm bị các đồng minh vi khuẩn xâm chiếm khi đi qua ống sinh, được cho là rất quan trọng đối với hoạt động suốt đời của hệ thống miễn dịch của chúng ta.

Trong khi quá trình mà trẻ sơ sinh có thể thích nghi với quá trình xâm chiếm này vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn, người ta tin rằng các thành phần miễn dịch trong sữa mẹ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình này. Khi trẻ lớn lên, chế độ ăn uống sớm đóng vai trò thiết yếu trong việc mở rộng hơn nữa hệ vi khuẩn đường ruột .

Hệ vi sinh vật đường ruột được cho là quan trọng trong việc tạo ra các tín hiệu thiết lập giai điệu cho các phản ứng miễn dịch toàn thân. Hơn nữa, một khi phản ứng được tạo ra, hệ vi sinh vật sau đó đóng vai trò tiếp theo trong việc điều chỉnh phản ứng viêm. Trong khi các vi khuẩn này là thành phần chính cho sự tồn tại của chúng ta, các rào cản như mô ruột phải được duy trì. Các rào cản này tạo thành các cấu trúc phức tạp cho phép kết nối giữa con người và vi khuẩn.

Tuy nhiên, vẫn có sự tách biệt để tránh những hậu quả đáng tiếc, chẳng hạn như nhiễm trùng huyết, một hiện tượng đe dọa tính mạng xảy ra khi phản ứng miễn dịch mạnh được kích hoạt do sự hiện diện của vi khuẩn trong máu.

Nguồn hình ảnh: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Điều hòa dinh dưỡng và trao đổi chất

Tương tự như vai trò là cơ quan phòng thủ, hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta có liên quan đến việc điều chỉnh chế độ ăn uống và quá trình trao đổi chất. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng có mối liên hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột và các bệnh chuyển hóa, chẳng hạn như béo phì và tiểu đường. Những vi khuẩn này đóng vai trò trong quá trình phân hủy thức ăn chúng ta ăn và sản xuất các chất chuyển hóa mà cơ thể chúng ta sau đó xử lý để ảnh hưởng đến một loạt các con đường và hệ thống trao đổi chất.

Hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta là một siêu sinh vật, không chỉ bị ảnh hưởng bởi thực phẩm chúng ta ăn mà còn bởi lối sống của chúng ta, chẳng hạn như tần suất tập thể dục, yếu tố quyết định tính biến đổi và tính dễ uốn nắn của thành phần và chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột.

Ảnh hưởng đến hành vi

Một số nghiên cứu cho thấy có một kênh giao tiếp giữa não và ruột của chúng ta, và ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy đồng minh thường trú của chúng ta có thể ảnh hưởng đến hành vi. Một số thậm chí còn được cho là sản xuất chất dẫn truyền thần kinh, có khả năng gửi tín hiệu hóa học từ tế bào này sang tế bào khác. Điều này có thể khiến một số người tưởng tượng rằng những đồng minh nhỏ bé của chúng ta có thể thao túng chúng ta ở các mức độ khác nhau.

Tuy nhiên, không có bằng chứng khoa học rõ ràng nào ủng hộ cho quan niệm này. Trục ruột-não, như một khái niệm, không còn xa lạ với các cuộc thảo luận khoa học, và đây là một lĩnh vực liên tục được nghiên cứu với nhiều tuyến đường được đề xuất đang được khám phá cho kênh giao tiếp.

Một nghiên cứu được thực hiện trên chuột đã chứng minh rằng những con chuột nhận phân cấy ghép bắt đầu biểu hiện các đặc điểm hành vi của những con chuột hiến tặng. Những đặc điểm này được cho là có liên quan đến một hệ vi sinh vật đặc biệt có trong phân của chuột hiến tặng. Trong các nghiên cứu khác, một số loài vi khuẩn, như loài Bifidobacterium và Lactobacillus , được xác định là có tác dụng tích cực tiềm tàng chống lại chứng trầm cảm và lo âu.

Nguồn hình ảnh: Anatomy Insider/Shutterstock.com

Ở những con chuột bị căng thẳng, loài vi khuẩn sau được cho là giúp phục hồi sản xuất oxytocin bị suy yếu, do đó dẫn đến cải thiện tương tác xã hội. Tương tự như vậy, biểu hiện hành vi lo lắng ở chuột được cho là được cải thiện bởi các chất chuyển hóa do loài vi khuẩn Bacteroides sản xuất.

Bằng chứng cho thấy những tác động trước đó cũng có thể thấy ở người và người ta tin rằng những thay đổi trong thành phần hệ vi khuẩn đường ruột của chúng ta có liên quan đến những thay đổi về hành vi. Những thay đổi này bao gồm những thay đổi có liên quan đến các loại tâm trạng mà chúng ta gặp phải, cũng như nhận thức và cơn đau.

Các rối loạn liên quan đến căng thẳng, chẳng hạn như hội chứng ruột kích thích, lo âu và trầm cảm, đã được chứng minh là có liên quan đến rối loạn chức năng của trục hai chiều ruột-não. Mặc dù vẫn chưa có lời giải thích đầy đủ về những kết nối này, nhưng chúng đóng vai trò là các lĩnh vực tiềm năng để nghiên cứu cho chiến lược quản lý mới của các tình trạng được đề cập ở trên, xét đến các con đường chuyển hóa, miễn dịch, nội tiết tố và thần kinh đã được liên kết.