Chế độ ăn uống kiểu phương Tây hiện đại gồm nhiều thực phẩm chế biến sẵn, thịt đỏ, các sản phẩm từ sữa và đường, làm thay đổi thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột theo những cách có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe. Chế độ ăn uống này, vốn cũng ít trái cây, rau củ và ngũ cốc nguyên hạt, làm giảm sự đa dạng của vi khuẩn trong hệ tiêu hóa và các chất chuyển hóa mà chúng tạo ra. Điều này làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh liên quan đến hệ miễn dịch như bệnh viêm ruột.

Trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature, các nhà nghiên cứu từ Đại học Chicago đã chỉ ra rằng những con chuột được cho ăn theo chế độ ăn phương Tây không thể xây dựng lại hệ vi sinh vật đường ruột "khỏe mạnh" và đa dạng sau khi điều trị bằng thuốc kháng sinh. Những con chuột này cũng dễ bị nhiễm các tác nhân gây bệnh như Salmonella (là một loại vi khuẩn gây viêm dạ dày ruột, hay nhiễm trùng đường tiêu hóa) hơn. Tuy nhiên, những con chuột được cho ăn chế độ ăn Địa Trung Hải với nhiều chất xơ thực vật từ trái cây, rau củ và ngũ cốc nguyên hạt, đã có thể nhanh chóng phục hồi hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh và bền vững sau khi dùng thuốc kháng sinh.

Megan Kennedy, sinh viên Chương trình đào tạo nhà Khoa học Y khoa tại Đại học Chicago, cho biết: "Chúng tôi thực sự ngạc nhiên về sự khác biệt đáng kể trong quá trình phục hồi ở những con chuột áp dụng chế độ ăn theo kiểu phương Tây so với chế độ ăn lành mạnh hơn".

Tái thiết sau vụ cháy rừng

Thuốc kháng sinh có thể gây ra tác động tàn phá đối với hệ vi sinh vật đường ruột. Mặc dù thường được dùng để điều trị nhiễm trùng do các tác nhân gây bệnh cụ thể, thuốc kháng sinh lại có tác dụng không phân biệt và có thể tiêu diệt toàn bộ quần thể vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn có lợi, sống cộng sinh giúp chúng ta khỏe mạnh.

Bác sĩ Eugene B. Chang, Giáo sư Y khoa Martin Boyer tại Đại học Chicago, tác giả chính của nghiên cứu và là một trong những cố vấn Tiến sĩ của Kennedy, ví điều này như một vụ cháy rừng, nghĩa là các quy luật sinh thái tự nhiên được áp dụng khi tái thiết quần thể vi khuẩn trong ruột. Sự so sánh này rất phù hợp, bởi vì cố vấn khác của Kennedy, Tiến sĩ Joy Bergelson, trước đây làm việc tại Đại học Chicago, nghiên cứu cách thức thực vật tương tác và cùng tiến hóa với vi khuẩn.

Chang nói: "Hệ vi sinh vật đường ruột của động vật có vú giống như một khu rừng, và khi bạn phá hủy nó, nó phải trải qua một chuỗi các sự kiện diễn ra theo một trình tự cụ thể để tự phục hồi sức khỏe ban đầu. Khi bạn áp dụng chế độ ăn uống phương Tây, điều này sẽ không xảy ra vì nó không cung cấp đủ chất dinh dưỡng cho đúng loại vi khuẩn vào đúng thời điểm để phục hồi. Thay vào đó, chỉ một vài loài vi khuẩn chiếm ưu thế sử dụng hết nguồn dinh dưỡng, và không tạo điều kiện cho các loài khác cần phục hồi."

Thật không may, việc lạm dụng thuốc kháng sinh và chế độ ăn phương Tây rất phổ biến ở Hoa Kỳ. Điều này đã thôi thúc Kennedy và Chang tìm hiểu xem sự kết hợp giữa các yếu tố gây rối loạn hệ vi sinh vật này ảnh hưởng đến sức khỏe đường ruột như thế nào.

Họ bắt đầu với những con chuột được cho ăn thức ăn mô phỏng chế độ ăn uống phương Tây điển hình hoặc chế độ ăn thức ăn cho chuột thông thường với nhiều nguồn chất xơ thực vật và ít chất béo. Cả hai nhóm sau đó đều được điều trị bằng thuốc kháng sinh. Sau đó, một số con chuột tiếp tục chế độ ăn tương tự, trong khi một số con khác được chuyển sang chế độ ăn khác.

Các nhà nghiên cứu cũng đưa vi khuẩn trở lại vào cơ thể chuột sau khi dùng kháng sinh thông qua phương pháp cấy ghép hệ vi sinh vật trong phân (FMT). Lý do đằng sau việc sử dụng FMT là nó có thể khôi phục trạng thái cân bằng lành mạnh trong ruột bằng cách chuyển vi khuẩn trong phân từ động vật khỏe mạnh sang động vật khác.

Khi các nhà nghiên cứu phân tích thành phần vi sinh vật trong các nhóm thử nghiệm khác nhau này, họ thấy rằng chỉ những con chuột được cho ăn thức ăn cho chuột thông thường, trước hoặc sau khi dùng kháng sinh, mới có thể phục hồi lại trạng thái cân bằng vi sinh vật khỏe mạnh. Phân tích sâu hơn của Tiến sĩ Christopher Henry, một nhà sinh học tính toán tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, và nhóm của ông cho thấy chế độ ăn này thúc đẩy mạng lưới các chất chuyển hóa, tạo điều kiện cho vi sinh vật tái tạo một hệ sinh thái đường ruột khỏe mạnh.

Tuy nhiên, FMT có tác động không đáng kể đến quá trình phục hồi ở những con chuột được cho ăn chế độ ăn uống phương Tây sau khi dùng kháng sinh. Những con chuột này cũng dễ bị nhiễm Salmonella, một tác nhân gây bệnh đường ruột phổ biến.

Kennedy nói: "Dường như việc bạn đưa loại vi khuẩn nào vào cộng đồng thông qua FMT không quan trọng, ngay cả khi nó hoàn toàn phù hợp với mô cấy ghép lý tưởng. Nếu chuột có chế độ ăn uống không phù hợp, vi khuẩn sẽ không bám trụ, cộng đồng không thể đa dạng hóa và không thể phục hồi."

Hãy ăn trái cây và rau củ thường xuyên

Kennedy và Chang cho biết điều này cho thấy chế độ ăn uống xây dựng nền tảng quan trọng cho hệ vi sinh vật đường ruột đa dạng, khỏe mạnh và bền vững. Bên cạnh việc thúc đẩy sức khỏe tổng thể, một ứng dụng lâm sàng tiềm năng là sử dụng chế độ ăn uống để điều trị nhiễm trùng ở bệnh nhân sau điều trị ung thư hoặc ghép tạng. Những bệnh nhân này thường được kê đơn thuốc kháng sinh mạnh và thuốc ức chế miễn dịch, có thể dẫn đến nhiễm trùng do vi khuẩn đa kháng thuốc. Việc bổ sung thêm kháng sinh chỉ làm tình hình thêm trầm trọng. Thay vào đó, Chang cho biết: "Có lẽ chúng ta có thể sử dụng chế độ ăn uống để tái tạo hệ vi sinh vật cộng sinh đã bị ức chế bởi các liệu pháp này. Chúng ta có thể phục hồi hệ vi sinh vật khỏe mạnh nhanh hơn nhiều và ngăn ngừa sự xuất hiện của các vi khuẩn đa kháng thuốc khác."

Bất chấp những chi tiết mới về cách chế độ ăn uống thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột, nghiên cứu này cũng lặp lại thông điệp mà các bậc cha mẹ đã nói với con cái họ từ bao đời nay: hãy ăn trái cây và rau củ, vì chúng rất tốt cho sức khỏe. Tuy nhiên, cả hai nhà nghiên cứu đều nhận ra rằng họ không thể mong đợi tất cả mọi người đều trở thành người ăn chay trường chỉ sau một đêm vì lợi ích sức khỏe của chính mình.

Kennedy gợi ý rằng mọi người có thể cân nhắc việc bổ sung thêm thực phẩm lành mạnh vào chế độ ăn uống để chuẩn bị cho một cuộc phẫu thuật sắp tới khi họ biết mình sẽ phải dùng thuốc kháng sinh. Chang cũng đang nghiên cứu phương pháp mà ông gọi là "vừa có bánh vừa được ăn bánh", theo đó mọi người có thể sử dụng các chất bổ sung tùy chỉnh để tăng cường sức khỏe đường ruột, ngay cả khi họ không thay đổi đáng kể chế độ ăn uống.

Chang nói: "Tôi đã trở nên tin tưởng rằng thực phẩm có thể là thuốc. Thực tế, tôi nghĩ rằng thực phẩm có thể mang tính chất kê đơn, bởi vì cuối cùng chúng ta có thể quyết định thành phần thực phẩm nào đang ảnh hưởng đến quần thể và chức năng nào của hệ vi sinh vật đường ruột."

Theo Science Daily