HỆ VI SINH RUỘT VÀ BỆNH TIÊU CHẢY

06/09/2021

Tiêu chảy là một vấn đề sức khỏe phổ biến trên thế giới, gây ra 1,3 triệu ca tử vong mỗi năm, đặc biệt đối với trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Nói chung, tiêu chảy là một biểu hiện lâm sàng của các ion protein trong kênh vận chuyển ruột; các kênh vận chuyển khác, hàng rào vật lý và hóa học bị hư hỏng dẫn đến rối loạn vận chuyển nước và điện giải trong đường tiêu hóa. 

Tiêu chảy còn có thể là triệu chứng của nhiều bệnh: bệnh lý hấp thụ axit mật, nhiễm trùng do vi khuẩn và vi rút, kém hấp thu carbohydrate, suy giảm men disaccharidase và các bệnh viêm mãn tính đều liên quan đến tiêu chảy. 

Mặc dù tỷ lệ tử vong liên quan đến tiêu chảy đã giảm đáng kể trong những năm qua, nhưng đây vẫn là một trong những lý do phổ biến cho các ca cấp cứu nhi khoa, đặc biệt là ở một số 

nước thu nhập thấp ở châu Á và châu Phi.

HỆ VI SINH RUỘT VÀ CHỨC NĂNG BẢO VỆ CHỐNG MẦM BỆNH 

Đường ruột của động vật có vú chứa một số lượng lớn và đa dạng các vi sinh vật khác nhau, bao gồm vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh và vi rút. Mật độ và thành phần của vi sinh vật thay đổi dọc theo đường tiêu hóa và thực hiện các chức năng của chúng ở các bộ phận khác nhau. Cân bằng nội môi và tương tác cộng sinh thúc đẩy sự chung sống hòa bình giữa hệ vi sinh vật và vật chủ, giúp ức chế hơn nữa sự xâm nhập của hầu hết các mầm bệnh và tham gia vào quá trình hấp thụ dinh dưỡng và chức năng sinh lý. 

Ví dụ, hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh có thể bảo vệ chống lại tổn thương tế bào biểu mô ruột và cải thiện khả năng thanh thải mầm bệnh khỏi lòng ruột sau khi tiêu chảy do Salmonella không do thương hàn. 

Vai trò của cân bằng hệ vi sinh vật trong sự phát triển và trưởng thành của hệ thống miễn dịch niêm mạc và tính toàn vẹn của hàng rào ruột cũng đã được báo cáo. Tuy nhiên, thành phần và sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau (ví dụ: chế độ ăn, thuốc, mầm bệnh và các yếu tố môi trường), những yếu tố này càng ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và động vật. 

Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy sự mất cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột làm tăng tính nhạy cảm với các mầm bệnh khác nhau và gây ra nhiều bệnh, bao gồm tiêu chảy, hội chứng ruột kích thích (IBS), dị ứng, bệnh tim mạch và béo phì.

BỆNH TIÊU CHẢY QUA TRUNG GIAN HỆ VI SINH VẬT 

Mặc dù điều kiện môi trường sống và tiêm chủng đã được cải thiện nhưng tiêu chảy vẫn là một vấn đề chung mà toàn thế giới phải đối mặt, đặc biệt là đối với trẻ nhỏ. Rối loạn hệ vi sinh ruột đặc trưng bởi sự thống trị của mầm bệnh được xác định rộng rãi ở người và động vật bị tiêu chảy là một lĩnh vực của bệnh tiêu chảy hiện đang nhận được nhiều sự chú ý là sự tương tác với hệ vi sinh vật đường ruột. Đầu tiên, vi khuẩn gây bệnh xâm nhập ức chế sự phát triển của vi khuẩn bình thường dẫn đến giảm số lượng vi khuẩn có lợi trong đường tiêu hóa. Sau đó, các chất độc hại do mầm bệnh tạo ra tiếp tục gây ra các phản ứng miễn dịch và chức năng đường ruột bất thường, dẫn đến sự xuất hiện của bệnh tiêu chảy (theo nghiên cứu của Ward và cộng sự năm 2016). 

Hệ vi sinh vật đường ruột có ý nghĩa to lớn đối với sức khỏe đường ruột và hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh có thể chống lại sự xâm nhập của các mầm bệnh tiêu chảy. Người ta đã nghiên cứu ở chuột không có mầm bệnh và chuột được điều trị bằng thuốc kháng sinh cho thấy kết quả là hệ vi sinh vật đường ruột có tác dụng bảo vệ đối với nhiễm trùng tiêu chảy (theo nghiên cứu của Kamada và cộng sự năm 2012; Vogt và Finlay năm 2017). Việc cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột để cải thiện sức khỏe con người cũng ngày càng trở nên quan trọng hơn. Chế độ ăn uống là một điều chỉnh quan trọng hệ vi sinh vật đường ruột, có thể điều chỉnh thành phần và chức năng của cộng đồng vi khuẩn ở người và các động vật có vú khác để chống lại bệnh tật. 

PROBIOTICS VÀ TIÊU CHẢY

Probiotics được xem là có lợi cho sức khỏe của vật chủ nếu chứa một lượng đủ các vi khuẩn sống cụ thể không gây bệnh, chẳng hạn như Lactobacillus, nấm men, Bifidobacterium, Enterococcus và Bacillus. Probiotics đã được báo cáo rộng rãi là điều trị tiêu chảy do mầm bệnh gây ra bằng cách duy trì hoặc cải thiện sự cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột và các cơ chế có thể liên quan đến tác dụng ức chế sự xâm nhập của vi khuẩn có hại bằng cách cạnh tranh các chất dinh dưỡng và sản xuất các hợp chất kháng khuẩn (theo nghiên cứu của Bron và cộng sự năm 2017 ). 

Probiotics có thể làm giảm mức độ nghiêm trọng của nhiễm trùng Citrobacter rodentium, Listeria monocytogenes, E.coli xuất huyết ruột (enterohemorrhagic Escherichia coli = EHEC) và Salmonella typhimurium. Ví dụ, Bifidobacterium breve và Bifidobacterium pseudo catenulatum DSM20439 ức chế sự biểu hiện của độc tố Shiga đường ruột của EHEC (Asahara và cộng sự, 2004). Tại bệnh viện, tỷ lệ tiêu chảy do kháng sinh và tiêu chảy do C. difficile ở những bệnh nhân được sử dụng viên nang Probiotic mỗi ngày thấp hơn so với nhóm dùng giả dược (Gao và cộng sự, 2010). Tương tự, Lactobacillus LGG đường uống làm giảm tỷ lệ tiêu chảy ở trẻ em và rút ngắn thời gian tiêu chảy. 

Sử dụng sữa tăng cường có chứa lợi khuẩn Bifidobacterium lactis HN019 (1,9 × 107CFU) và Prebiotic oligosaccharides dùng ba lần một ngày trong một năm có thể làm giảm tỷ lệ mắc bệnh kiết lỵ ở trẻ em (Sazawal và cộng sự, 2010). Hơn nữa, Szajewska và Mrukowicz đã báo cáo rằng men vi sinh làm giảm thời gian tiêu chảy do Rotavirus. Các nghiên cứu khác khẳng định thêm rằng các men vi sinh như Bifidobacterium và Lactobacillus đóng một vai trò quan trọng trong điều trị nhiễm Rotavirus. Ví dụ, Lactobacillus rhamnosus GG điều chỉnh sự trưởng thành và biệt hóa của tế bào đuôi gai (DC) và sự bài tiết các yếu tố gây viêm, do đó ngăn ngừa tiêu chảy do Rotavirus (Jiang và cộng sự, 2017). 

Tác dụng có lợi của men vi sinh đối với bệnh tiêu chảy liên quan đến chủng và liều lượng,  việc lựa chọn và sử dụng chủng men vi sinh tốt nhất để điều trị tiêu chảy cần được xác định bằng nhiều thử nghiệm lâm sàng.

CƠ CHẾ CHỐNG TIÊU CHẢY CỦA MEN VI SINH PROBIOTICS

Các cơ chế chống tiêu chảy hiện nay của men vi sinh chủ yếu dựa vào các con đường sau: 

(1) Điều chỉnh sự cân bằng của hệ vi sinh vật đường ruột: Probiotics đã được xem có tác dụng duy trì sự cân bằng nội môi của hệ vi sinh vật đường ruột và một cộng đồng vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh làm cho tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy thấp. Ngoài ra, Probiotics có thể tạo ra các axit hữu cơ trong quá trình trao đổi chất và làm giảm độ pH của khoang ruột, do đó ức chế sự phát triển của mầm bệnh (Peters và cộng sự, 2019).

(2) Cải thiện khả năng miễn dịch: các chủng lợi khuẩn đóng vai trò là chất kích hoạt quan trọng đối với hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích ứng của đường ruột, do đó báo hiệu các phản ứng kháng khuẩn và viêm nhiễm, đồng thời tăng cường khả năng chống tiêu chảy (Kawashima et al., 2018).

(3) Kiểm soát hàng rào bảo vệ ruột: men vi sinh có thể kích thích sản xuất và bài tiết mucin, cathelicidin, và các tế bào hình ly tiết chất nhày biểu mô ruột non (goblet cells ) để tạo thành hàng rào miễn dịch, ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh  (Do Carmo và cộng sự, 2018). Trong khi đó, Probiotics đã được báo cáo là làm tăng sự biểu hiện của các kết nối kín protein và giảm tổn thương các mô ruột do vi khuẩn gây bệnh như E. coli và Rotavirus gây ra (Zeng và cộng sự, 2017; Paparo và cộng sự, 2020).

Các cơ chế có thể liên quan đến chất kháng khuẩn bacteriocin gasericin A, nó tiếp tục liên kết với Keratin 19 trên màng sinh chất của tế bào biểu mô ruột để điều chỉnh sự hấp thụ và bài tiết chất lỏng (Hu và cộng sự, 2018). 

Các nghiên cứu gần đây đã báo cáo rằng việc điều chỉnh sự phong phú và chủng loại vi khuẩn đường ruột thông qua điều trị bằng Debaryomyces hansenii có thể làm giảm bớt tiêu chảy do kháng sinh gây ra. Lý do có thể là Debaryomyces hansenii đã thay đổi cấu trúc cộng đồng vi khuẩn và thúc đẩy sự phát triển của một số vi khuẩn sản xuất lactase quan trọng, chẳng hạn như Enterobacter sp. 638 và Modesto bacter (He và cộng sự, 2017; Wu và cộng sự, 2020). Lactase đường ruột chủ yếu được tạo ra bởi các vi sinh vật như Lactobacillus sp., Bacillus sp., Escherichia coli, Bifidobacterium sp., Enterobacter aerogenes và Streptococcus thermophilus, sự thiếu hụt các vi khuẩn sinh lactase này dẫn đến thiếu hụt lactase có thể gây tiêu chảy (Long và cộng sự, 2017).

KẾT LUẬN

Tiêu chảy liên quan đến sự thay đổi của hệ vi sinh vật đường ruột và hệ vi sinh vật đường ruột cân bằng có khả năng chống lại sự xâm nhập của các mầm bệnh tiêu chảy. Dựa trên liệu pháp cân bằng hệ vi sinh đường tiêu hóa tạo nên một hệ vi sinh vật khỏe mạnh, đóng vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa và điều trị tiêu chảy. Mặc dù cơ chế cụ thể của hệ vi sinh vật đường ruột ảnh hưởng đến tiêu chảy vẫn cần được tiếp tục nghiên cứu sâu  nhưng bước đầu đã cho thấy bằng cách điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột bởi men vi sinh Probiotics đem lại nhiều kết quả tích cực trong việc ngăn ngừa và điều trị tiêu chảy. 

Austrapharm VN

Nguồn tham khảo:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcimb.2021.625210/full