Hệ vi sinh vật đường ruột: Tạo Chất chuyển hóa nhỏ xíu

Trong loạt bài “Nuôi dưỡng hệ vi sinh vật đường ruột”, chúng tôi sẽ chia sẻ những phát hiện mới nhất trong lĩnh vực y tế mũi nhọn, làm thay đổi cách tiếp cận với bệnh tật, đưa ra các chiến lược mới để chữa và ngăn ngừa bệnh tật.

Dựa trên khoa học hiện tại, một trong những vai trò quan trọng nhất của hệ vi sinh vật đường ruột—cộng đồng vi khuẩn, virus và nấm trong ruột của chúng ta—là thực hiện một phần thiết yếu của quá trình sinh hóa, cung cấp cho cơ thể các Chất chuyển hoá – axit béo chuỗi ngắn. Những phân tử này rất cần thiết đối với sức khỏe và đóng một số vai trò quan trọng trong cơ thể.

Axit béo chuỗi ngắn (SCFA) có tác dụng chống viêm. Chúng làm dịu lửa viêm (the fire of inflammation) mà cơ thể chúng ta sử dụng để đốt cháy các mầm bệnh xâm nhập. Thật không may, ở con người thời hiện đại, chức năng viêm này đã bị rối loạn tràn lan trước những đả thích thường xuyên của căng thẳng, của độc tố từ môi trường và của thực phẩm chế biến sẵn.

Hậu quả là thay vì thiêu rụi nhiễm trùng, lửa viêm lại đốt cháy tâm trí và cơ thể, để lại tổn thương ở hầu hết các căn bệnh hiện đại – về cả tinh thần lẫn thể chất.

Việc điều hòa đáp ứng miễn dịch như đề cập ở trên chỉ là một trong các công việc của axit béo chuỗi ngắn (SCFA). Ngoài ra, chúng cũng có tác dụng ngăn ngừa và điều chỉnh một số bệnh, gồm cả tiểu đường Loại 2, bệnh tim và gan, béo phì, ung thư, rối loạn tâm thần, viêm khớp, bệnh thoái hóa thần kinh, rối loạn đường ruột, bệnh nha chu, và nhiều nữa.

Và để thực hiện được nhiệm vụ, vi sinh vật cũng cần được nuôi “ăn”.

Ăn để nuôi hàng nghìn tỷ Chất xơ (Prebiotics) và Men vi sinh (Probiotics)

Vi khuẩn cần chất xơ nguồn gốc thực vật. Chất xơ duy trì vi khuẩn khỏe mạnh, nuôi dưỡng loại cộng đồng vi khuẩn sản xuất ra SCFA và ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh. Nếu như cộng đồng đó bị tổn hại, ví dụ như sau khi sử dụng một đợt thuốc kháng sinh, chúng ta cần bổ sung các nhóm vi sinh vật mới bằng men vi sinh. Tương tự, thực phẩm lên men cũng có chứa các vi khuẩn sống có lợi.

Nuôi dưỡng những vi khuẩn này có thể tạo ra sự khác biệt giữa khỏe mạnh và bệnh tật.

Tiến sĩ William Li, bác sĩ, nhà khoa học nổi tiếng và là tác giả của cuốn “Chế độ ăn khoẻ mạnh” (Eat to Beat Your Diet) nói với The Epoch Times, “Chúng bảo vệ sức khỏe của chúng ta và chúng ta cần bảo vệ chúng. Hệ sinh thái của vi khuẩn rất nhạy cảm. Nếu chúng ta cho vi khuẩn đường ruột ăn những chất gây hại, ví như ăn quá nhiều đường hoặc muối, ăn thực phẩm siêu chế biến, chất bảo quản hóa học tổng hợp, phẩm màu và hương liệu nhân tạo, thì chúng có thể thực sự bị nhiễm độc. Và rồi, khi vi khuẩn không hợp tác và hoạt động như bình thường thì các vi khuẩn có hại có thể tăng sinh mạnh hơn và toàn bộ hệ sinh thái bị phá vỡ. Lúc đó, tình trạng viêm sẽ tăng lên”.

Mặc dù, việc thường xuyên ăn thực phẩm lên men có thể hỗ trợ hệ vi sinh vật, nhưng, có lẽ điều quan trọng hơn là phải duy trì tốt quần thể vi khuẩn đã có sẵn trong cơ thể. Bởi vì trước khi vi khuẩn ta ăn vào có thể đi đến được đích cuối, là manh tràng, chúng cần phải đi qua dạ dày. Mà dạ dày của chúng ta sử dụng enzyme và axit clohydric để phân hủy thức ăn nên rất ít vi khuẩn có thể tồn tại ở đây, điều này hạn chế hiệu quả của men vi sinh ta ăn vào.

Khi thức ăn rời khỏi dạ dày, nó sẽ đến ruột non. Thức ăn chủ yếu được sử dụng tại đây. Ruột non cùng với tụy, túi mật, tiêu hóa và giúp 90% thức ăn đi vào máu, cung cấp chất dinh dưỡng và năng lượng cho cơ thể.

Một số vi khuẩn sống trong ruột non, nhưng phần lớn vi sinh vật đường ruột (nấm và vi khuẩn) sống trong manh tràng – phần đầu tiên của ruột kết. Ở đây, vi khuẩn ăn thức ăn thừa từ ruột non và thực hiện các công việc thiết yếu của chúng.

Bs.Li nói: “Khi ta cho chúng ăn, chúng trả ơn ta bằng cách tạo ra những chất chống viêm này. Hệ vi sinh vật phụ thuộc vào chất xơ trong chế độ ăn. Nó tiêu hóa chất xơ, tạo ra các chất chuyển hóa. Những chất chuyển hóa này mang lại những lợi ích đáng chú ý cho sức khỏe”.

Axít béo chuỗi ngắn – các chất chuyển hoá chính

Vi khuẩn chuyển hóa chất xơ thực vật thông qua quá trình lên men và tạo ra các chất chuyển hóa. Các chất chuyển hóa thường là các phân tử nhỏ và tồn tại rất đa dạng. Chúng có tên như vậy vì chúng là kết quả của quá trình trao đổi chất và lại góp phần vào chính quá trình trao đổi chất. Trao đổi chất là quá trình sinh hóa biến thực phẩm chúng ta ăn và không khí chúng ta thở thành các phân tử cấu thành nên cơ thể cùng tất cả các hoạt động khác nhau của nó.

Các vi khuẩn đường ruột của chúng ta tạo ra ba chất chuyển hóa chính, mà chúng ta đã biết được, là các axit béo chuỗi ngắn gọi là acetate, butyrate và propionate.

Bộ ba này gián tiếp làm giảm cảm giác thèm ăn, hạn chế lượng thức ăn ăn vào và điều hòa đường huyết. Acetate là axit béo chuỗi ngắn dồi dào nhất, nó nuôi dưỡng sự phát triển của các vi khuẩn có lợi khác và đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa tế bào, bao gồm hỗ trợ độ nhạy insulin và kiểm soát trọng lượng cơ thể.

Bệnh tiểu đường Loại 2 liên quan tới kháng insulin. Đó là tình trạng insulin không thể loại bỏ glucose ra khỏi máu, hậu quả là đường có thể tích tụ, tăng cao trong máu.

Bs. Li nói: “Vi khuẩn tốt làm giảm độ giảm kháng insulin. Khi lượng insulin tăng lên trong máu, nó có ích cho việc cung cấp năng lượng, nhưng nếu tình trạng này cứ tiếp diễn, và cơ thể không hấp thụ đường thì đó là con đường dẫn đến bệnh tiểu đường”.

Theo Leigh A. Frame, phó giám đốc Trung tâm Phục hồi & Sức khỏe Đại học George Washington, đồng thời là một chuyên gia về dinh dưỡng và hệ vi sinh vật, cơn đói và quá trình tiêu hóa của chúng ta trở nên tồi tệ khi chúng ta không có những vi khuẩn cần thiết để sản xuất đủ axit béo chuỗi ngắn SCFA. Không có gì đáng ngạc nhiên khi bệnh béo phì có liên quan đến giảm hàm lượng SCFA. Lượng SCFA cao được coi là dấu ấn sinh học của một hệ vi sinh vật khỏe mạnh

Các vấn đề khác, mà ta có thể chưa liên hệ chúng với chế độ ăn uống và tiêu hóa, thì lại vẫn có liên quan đến axit béo chuỗi ngắn. Những chất chuyển hóa này đã được chứng minh là có tác dụng điều chỉnh khả năng miễn dịch, cũng như bảo vệ chống lại bệnh tiểu đường, ung thư, bệnh tim mạch, rối loạn thận và các tình trạng thoái hóa thần kinh.

Chúng thậm chí còn có thể có vai trò trong sự phát triển hệ thống miễn dịch của trẻ sơ sinh. Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications năm 2015, người ta đo lượng axit béo chuỗi ngắn ở phụ nữ mang thai và sau đó so sánh với số lần trẻ sơ sinh đến khám bác sĩ vì ho và thở khò khè trong năm đầu đời.

Theo nghiên cứu này, “Mức độ acetate trong huyết thanh cao nổi bật có mối liên quan có ý nghĩa với việc trẻ sơ sinh ít gặp vấn đề về hô hấp hơn” (hiện tượng này không thấy ở propionate hay butyrate).

Nói chung, ở nơi axit béo chuỗi ngắn ít được sản xuất, bệnh tật phát triển mạnh. Một bài báo năm 2021 trên tạp chí Xu hướng Vi sinh học (Trends in Microbiology) giải thích 3 cách axit béo chuỗi ngắn ảnh hưởng đến sức khỏe:

1. Chúng làm thay đổi mức độ các enzyme có tên là histone acetyltransferase và histone deacetylase, là các enzyme có tác dụng bảo vệ DNA của chúng ta bằng cách kích hoạt biểu hiện gen, sao chép DNA và sửa chữa DNA.
2. Chúng truyền tín hiệu cho các thụ thể bắt cặp G-protein nhạy cảm với từng axit béo cụ thể. Các thụ thể này gắn trên màng tế bào miễn dịch, tế bào biểu mô và tế bào nội tiết. Chúng là trung tâm của quá trình trao đổi chất đồng thời giúp điều chỉnh một loạt các chức năng cơ thể, bao gồm cảm giác, tăng trưởng và phản ứng hormone.
3. Chúng cung cấp cho cơ thể cơ chế chống viêm ở ngoại vi và các mô nhờ hai cơ chế đầu tiên.

Hãy ăn thêm chất xơ

Cách quan trọng duy nhất để đảm bảo đường ruột của bạn tạo ra đủ axit béo chuỗi ngắn là ăn đủ chất xơ.

Chế độ ăn uống của phương Tây có vấn đề vì nó chứa nhiều chất béo bão hòa, đường và ít chất xơ. Theo một đánh giá năm 2019 trên The Lancet, hầu hết mọi người trên toàn thế giới tiêu thụ ít hơn 20 gam chất xơ mỗi ngày. Bài báo cho rằng ăn từ 25 đến 29 gam chất xơ mỗi ngày là đủ, trong khi hơn 30 gam mỗi ngày sẽ hưởng được thêm lợi ích.

Chất xơ cũng làm tăng tốc thời gian vận chuyển thức ăn qua ruột kết đồng thời làm giảm độ pH. Trong ruột kết, độ pH thấp hơn là lý tưởng vì nó ức chế sự phát triển của mầm bệnh và tăng sản xuất axit béo chuỗi ngắn.

Frame nói với những người tham dự tại Hội nghị về Hệ vi sinh vật tại Malibu gần đây: “Khi chúng ta thêm chất xơ vào chế độ ăn, đó là một vòng lặp phản hồi tích cực. Nhưng chúng ta nên thận trọng một chút. Bạn nên chuyển sang chế độ ăn nhiều chất xơ một cách từ từ, chậm rãi”.

Trong khi những phát hiện về sức khỏe liên quan đến hệ vi sinh vật và các chất chuyển hóa là rất lớn trong hai thập kỷ qua, Bs. Li vẫn cho rằng, những phát hiện này còn thật là khiêm tốn nếu đem so sánh với bao nhiêu điều vẫn còn chưa được khám phá.

“Thật sự thì chúng ta còn chưa có hiểu biết nhiều về chúng” ông nói. “Chắc chắn có nhiều cơ chế, nhiều quá trình mà các nghiên cứu còn chưa khám phá ra được”.

Hồ sơ của một vi khuẩn hàng đầu

Vi khuẩn Faecalibacter prausnitzii chiếm từ 5 đến 15% tổng số quần thể vi sinh vật của hầu hết mọi người. Vi khuẩn này là “nhà sản xuất” chính butyrate, loại axit béo chuỗi ngắn cực kỳ quan trọng trong việc điều chỉnh hệ thống miễn dịch với các hợp chất chống viêm mạnh.

Butyrate cung cấp năng lượng cho tế bào ruột. Nó làm giảm viêm đường tiêu hóa, ổn định tính thấm của ruột, hỗ trợ sản xuất chất nhầy lành mạnh cho niêm mạc ruột và cải thiện nhu động ruột. Ngoài ra, nó còn đóng vai trò điều chỉnh tâm trạng và độ nhạy insulin, cũng như có tác dụng chống ung thư.

Sự suy giảm số lượng vi khuẩn F. prausnitzii có liên quan đến các bệnh tự miễn như bệnh celiac, bệnh Crohn, viêm loét đại tràng và bệnh vẩy nến, cũng như các bệnh mãn tính như tiểu đường Loại 2, ung thư ruột kết và hội chứng ruột kích thích.

Tiến sĩ Akil Palanisamy mô tả loại vi khuẩn chủ chốt này trong cuốn sách “Giao thức T.I.G.E.R.: Chương trình 5 bước tích hợp để điều trị và chữa lành khả năng tự miễn dịch của bạn“.

Palanisamy lưu ý rằng, thật không may, hiện tại không có sản phẩm men vi sinh nào chứa F. prausnitzii, mặc dù lượng vi khuẩn có thể tăng thêm nhờ chế độ ăn nhiều loại chất xơ (prebiotic) khác nhau như rau xanh, nấm, táo và những thực phẩm có chứa polyphenol, inulin, kháng tinh bột (resistant starches), và arabinogalactan (tìm thấy trong cà rốt, củ cải, lê, cà chua và dừa).

Axit béo chuỗi ngắn và bộ não

Mối liên hệ rõ ràng giữa sự thiếu hụt hệ vi sinh vật và các tình trạng của hệ thần kinh cho thấy sự phụ thuộc lẫn nhau giữa ruột và não. Theo một bài báo năm 2020 trên tạp chí Frontiers in Endocrinology, các axit béo chuỗi ngắn đóng vai trò quan trọng trong truyền tín hiệu ruột-não, có liên quan đến các rối loạn phát triển cũng như các bệnh thoái hóa thần kinh.

Trong số các bằng chứng được chỉ ra trong nghiên cứu, có:

• Nồng độ axit béo chuỗi ngắn trong phân thấp hơn ở bệnh nhân bị trầm cảm. Butyrate đặc biệt được chú ý vì tác dụng giống thuốc chống trầm cảm của nó.
• Trẻ em mắc chứng rối loạn phổ tự kỷ có lượng axit béo chuỗi ngắn, tùy theo từng loại cụ thể, hoặc là thấp hơn, hoặc là cao hơn so với nhóm đối chứng.
• Các nghiên cứu gần đây cũng cho thấy sự mất cân bằng vi khuẩn đường ruột đóng vai trò trong sự phát triển của chứng lo âu, rối loạn lưỡng cực, loạn thần, bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson và bệnh đa xơ cứng.

(Còn nữa)

Phần tiếp: Các nghiên cứu mới đang minh họa sức mạnh của hệ vi sinh vật đường ruột trong việc giúp cơ thể chúng ta chữa lành bệnh ung thư, bệnh tim, v.v.

Theo The Epoch Times

Quân Dương biên dịch