CHẾ ĐỘ ĂN ẢNH HƯỞNG ĐẾN THÀNH PHẦN HỆ VI SINH RUỘT

GIỚI THIỆU

Chế độ ăn uống được coi là yếu tố chính của mối quan hệ cộng sinh giữa các vi khuẩn đường ruột và con người . Con người cung cấp môi trường sống và dinh dưỡng cho các vi khuẩn đường ruột và chúng góp phần mang lại sức khỏe cho con người Thực phẩm cung cấp nhiều chất nền cho quá trình chuyển hóa bởi vi sinh vật và có thể ảnh hưởng đến cấu trúc và thành phần của cộng đồng vi sinh vật theo những cách khác nhau.Nuôi con bằng sữa mẹ là một minh họa điển hình vai trò của chế độ ăn uống trong việc thúc đẩy và định hình các cộng đồng vi sinh vật trong ruột.Các oligosacarit không phân huỷ là thành phần lớn thứ ba của sữa mẹ ,vẫn còn nguyên khi theo đường tiêu hóa đến đại tràng ,nơi đây chúng nuôi dưỡng các nhóm vi khuẩn cụ thể, chủ yếu thúc đẩy sự phát triển có chọn lọc các vi khuẩn của chi Bifidobacterium.Các nghiên cứu đã cho thấy tỷ lệ bifidobacteria tăng ở trẻ bú mẹ so với trẻ bú sữa hộp .

TÁC ĐỘNG CỦA CHẾ ĐỘ ĂN UỐNG ĐỐI VỚI THÀNH PHẦN CỦA HỆ  VI SINH ĐƯỜNG RUỘT

Thật thú vị, chế độ ăn uống dường như là yếu tố quan trọng nhất quyết định sự đa dạng trong thành phần vi sinh vật đường ruột Can thiệp ngắn hạn chế độ ăn uống ở người khỏe mạnh dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng và có ý nghĩa thống kê về thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột. Những thay đổi cực đoan trong chế độ ăn ngắn hạn, chẳng hạn như thiếu những loại carbohydrate phức tạp (chất xơ) , đã được chứng minh là có tác dụng rõ rệt hơn đối với hệ vi sinh vật ở người. Sự gia tăng một số chất béo trong chế độ ăn cùng với việc không có chất xơ trong chế độ ăn uống làm tăng sự phong phú của các vi sinh vật chịu mật (Alistipes, Bilophila và Bacteroides) và làm giảm mức độ của Firmicutes chuyển hóa polysacarit thực vật (Roseburia, Eubacterium trực tràng). Ngược lại, tiêu thụ chất xơ từ trái cây, rau quả và các loại thực vật khác có liên quan đến những thay đổi đáng kể và có ý nghĩa trong hệ vi sinh vật đường ruột. Trong các thí nghiệm chế độ ăn uống có kiểm soát ở người, sự thay đổi trong việc hấp thụ chất kháng tinh bột hoặc polysacarit không tinh bột làm thay đổi mức độ số lượng loài vi khuẩn cụ thể như Ruminococcus bromii và Eubacterium trực tràng. Những chủng loại này đã được chứng minh là chuyển hóa có chọn lọc các chất nền carbohydrate không hòa tan dựa trên các phân tích in vitro của các mẫu phân người.

Chế độ ăn uống khác nhau  giữa các cộng đồng chủng tộc  khác nhau giúp định hình phân loại  hệ sinh thái vi khuẩn đường ruột của họ. Trong một nghiên cứu mang tính bước ngoặt, De Filippo và cộng sự đã chỉ ra rằng hệ vi sinh của trẻ em ở Burkina Faso (châu Phi) có lượng Prevotella lớn hơn, lượng Bacteroides thấp hơn, độ giàu vi khuẩn lớn hơn và tạo ra lượng axit béo dây ngắn  cao hơn so với hệ vi sinh  của trẻ em châu Âu. Sự khác biệt này là do chế độ ăn uống nông nghiệp của Burkina Faso (giàu hàm lượng carbohydrate, chất xơ và protein phi động vật) so với chế độ ăn phương Tây (giàu protein động vật, đường, tinh bột,  chất béo và ít chất xơ )

Mối quan hệ nghịch đảo giữa Prevotella và Bacteroides đã được tái tạo trong các nghiên cứu so sánh hệ vi sinh vật đường ruột của cư dân của các xã hội nông nghiệp với cư dân của các xã hội công nghiệp . Hiệp hội MetaHIT đề xuất rằng mọi người có thể được phân loại là có hệ vi sinh vật đường ruột chủ yếu bao gồm Prevotella hoặc Bacteroides; nhóm thứ ba có tỷ lệ Ruminococcus cao hơn so với các nhóm khác. Tuy nhiên, một tỷ lệ Prevotella lớn hơn trong hệ vi sinh vật đường ruột của con người là một dấu hiệu cư trú trong nền văn hóa nông nghiệp, trong khi tỷ lệ Bacteroides lớn hơn có liên quan đến cư trú ở các khu vực công nghiệp hơn. Sự hiện diện của các cộng đồng vi khuẩn đường ruột ổn định có thể được liên kết với các mô hình chế độ ăn uống dài hạn. Một số nghiên cứu khác cho thấy  mức độ phong phú thấp gen vi khuẩn có liên quan  với béo phì, kháng insulin, rối loạn lipid máu và viêm cấp thấp.

CHẾ ĐỘ ĂN UỐNG VÀ CHỨC NĂNG CHUYỂN HÓA CỦA VI SINH VẬT

Chế độ ăn uống có thể thay đổi sự trao đổi chất , chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột. Ví dụ, carbohydrate  khó phân  hủy  trong thực phẩm  được lên men bởi hệ vi sinh vật đường ruột để tạo ra axit béo chuỗi ngắn, với một số chức năng có lợi cho con người ,  làm giảm nguy cơ mắc các bệnh viêm, tiểu đường tuýp 2, béo phì, tim mạch và các bệnh khác .

Hệ vi sinh vật đường ruột cũng có thể góp phần vào sự phát triển của xơ vữa động mạch bằng cách sản xuất các chất chuyển hóa của phosphatidylcholine trong thực phẩm  có liên quan đến nguy cơ mắc bệnh mạch vành. Thực phẩm giàu phosphatidylcholine là một nguồn chính của choline. Sự dị hóa choline bởi hệ vi sinh vật đường ruột dẫn đến sự hình thành trimethylamine (TMA), được chuyển hóa ở gan thành trimethylamine oxide (TMAO).

Phân tử TMAO có liên quan mạnh mẽ làm tăng nguy cơ mắc bệnh mạch vành ở người. Một con đường chuyển hóa tương tự đã được xác định từ chế độ ăn nhiều thịt đỏ, chuyển hóa thành TMAO.

Các nhà nghiên cứu đã xác định họ gen vi khuẩn chịu trách nhiệm chuyển đổi choline thành TMA. Những gen này là choline TMA lyase. Sử dụng thông tin này, có thể phát triển các công nghệ định lượng nguy cơ bệnh nhân mắc bệnh tim liên quan đến tiêu thụ choline, dựa trên tỷ lệ vi khuẩn trong ruột mang gen choline TMA lyase. Như vậy có thể giảm nguy cơ mắc bệnh mạch vành  bằng cách giãm hoặc loại bỏ vi khuẩn tham gia  chuyển hóa các TMA trong  ruột từ kiểm soát chế độ ăn uống

KẾT LUẬN

Một lượng lớn dữ liệu cho thấy tầm quan trọng của chế độ ăn uống trong việc định hình  thành phần và chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột của con người. Các nghiên cứu chức năng trên mô hình động vật, cùng với các nghiên cứu ở người, cung cấp bằng chứng cho thấy vai trò của chế độ ăn uống ảnh hưởng sức khỏe  thông qua các tác động của nó đối với các vi khuẩn đường ruột. Thách thức về phía trước sẽ là cung cấp bằng chứng cho những ảnh hưởng của chế độ ăn uống đối với hệ vi sinh vật đường ruột có tác dụng có ý nghĩa đối với sinh bệnh lý của con người.

Tài liệu tham khảo : World digestive health day wdhd May 29, 2014  WGO  Handbook on Gut Microbes . IMPACT OF DIET ON GUT MICROBES https://www.worldgastroenterology.org/UserFiles/file/WDHD-2014-handbook-FINAL.pdf )