Bí ẩn trong lòng... ruột

Một cô gái mười sáu tuổi, không may chết vì tai nạn giao thông, đã trở nên bất tử một phần theo một cách rất đặc biệt: Ruột của cô ta đã được làm mẫu để xây dựng ruột nhân tạo tại đại học Reading (Anh Quốc) với mục đích nghiên cứu hệ tiêu hóa của con người.

Ống tiêu hóa cho đến ngày nay vẫn là một bộ phận chưa được hiểu biết nhiều. Trong ruột, ước đoán có khoảng một trăm ngàn tỷ (100 000 000 000 000) vi khuẩn, tức là nhiều gấp 10 lần tổng số tế bào trong cơ thể một người trưởng thành. Quần thể bên trong cơ thể này cân nặng khoảng 1 kilogram bao gồm hơn 500 loại khác nhau. Khoảng chừng 80% vi khuẩn trong đường ruột cho đến hiện nay vẫn chưa được biết tuy nhiên với 20% còn lại, người ta cũng có thể có một ý niệm chung về quần thể vi sinh vật này. Tuy vậy hằng ngày các thầy thuốc, các nhà nghiên cứu dinh dưỡng, các nhà vi sinh học cũng như các chuyên gia dinh dưỡng đều đưa ra lời khuyên về những loại thức ăn nào nên ăn, thức ăn nào nên hạn chế sử dụng. Phần lớn những lời khuyên kiểu này chỉ dựa trên cơ sở nghiên cứu dịch tễ học. Người ta quan sát một nhóm cá thể với một chế độ ăn nhất định nào đó rồi xem xét các bệnh lý mắc phải hoặc sự thay đổi cân nặng so với quần thể chung hoặc quần thể nghiên cứu khác. Tuy nhiên, hệ tiêu hóa là một hệ cơ quan cực kỳ phức tạp nên những nghiên cứu dịch tễ học như trên chỉ có thể đưa ra những dự đoán với tính chính xác rất hạn chế.

Hệ tiêu hóa mà chúng ta sở hữu quả là một tuyệt tác về mặt hóa học: chỉ chiếm một khoảng không gian khá khiêm tốn trong ổ bụng nhưng diện tích bề mặt tiêu hóa của ruột lớn gấp đôi sân bóng tennis. Bất kể thức ăn đưa vào là thịt lợn hay Sô cô la hạnh nhân, đồ chua hay đồ ngọt hệ tiêu hóa vẫn có khả năng biến tất cả thành những thành phần cơ bản chỉ sau vài giờ. Đi kèm với thức ăn là rất nhiều loại vi khuẩn lạ từ môi trường. Tuy vậy hệ tiêu hóa được trang bị một khả năng khá mạnh mẽ để tiêu diệt những kẻ xâm nhập không mong muốn này, không cho chúng gây hại cho cơ thể. Trong trường hợp vi khuẩn vượt qua được rào cản hóa học là lớp dịch có tính acid tương đối mạnh của dạ dày thì môi tương tác giữa các vi khuẩn trong ruột cũng sẽ làm hạn chế sự lây lan của vi khuẩn xâm nhập có hại.

Vì không có một người nào có thể dũng cảm chấp nhận cho việc lấy mẫu ruột mình một cách thường xuyên cho mục đích nghiên cứu nên đường tiêu hóa của con người đối với các nhà nghiên cứu vẫn giống như một chiếc hộp đen: người ta biết thông tin đưa vào và thông tin đi ra tuy nhiên những gì xảy ra trong chiếc hộp đó thì chỉ biết đích xác một phần nhỏ mà thôi. Do đó các nhà nghiên cứu đã cố gắng một mặt nghiên cứu sự bài tiết của con người và mặt khác nghiên cứu thực nghiệm trên động vật để có một cái nhìn cụ thể hơn.

Glen Gibson, Giáo sư vi sinh học về dinh dưỡng tại Đại Học Reading, tìm kiếm một phương pháp mới thay thế: Ông đã xây dựng rất nhiều ruột nhân tạo dựa vào sự mô phỏng một cách tỉ mỉ cấu tạo và hoạt động đường ruột của nhiều người khác nhau. Một cấu trúc phức tạp chằng chịt với những mạch máu, những ống dẫn, những bộ phận khởi động, cảm biến để xây dựng nên dạ dày, ruột non, ruột già. Bên trong lòng ống này là một hệ thống phong phú các men tiêu hóa, acid cũng như rất nhiều loại vi khuẩn khác nhau. Các hệ thống này phục vụ cho việc nghiên cứu quá trình tiêu hóa các chất dinh dưỡng khác nhau, tác động của các vi khuẩn có hại, quá trình giáng hóa và hấp thu các loại thuốc khác nhau.

Một kết luận rõ ràng được đưa ra từ các nghiên cứu thực nghiệm là: Có những vi khuẩn có lợi, chúng giúp quá trình tiêu hóa trong ruột dược thuận lợi, một số khác tỏ ra nguy hiểm ví dụ như Salmonella, Campylobacter và phần lớn vi khuẩn khác thì không có lợi mà cũng chẳng có hại cho quá trình tiêu hóa. Tuy nhiên khi nào vi khuẩn có lợi và vi khuẩn trung tính này cạnh tranh nhau để giành lấy không gian trong đường ruột thì vi khuẩn có hại không có cơ hội nhân lên. Thường thì hệ vi khuẩn trong đường ruột của chúng ta bền vững một cách đáng kinh ngạc. Ngay cả khi hệ khuẩn ruột bị rối loạn rất nặng do dùng kháng sinh hoặc tiêu chảy thì chúng vẫn có thể phục hồi một cách nhanh chóng khi nguyên nhân gây nên rối loạn này được loại bỏ. Tuy vậy đôi khi vẫn có trường hợp những vi khuẩn có hại chiếm ưu thế trong đường ruột. Ngày nay người ta cho rằng những rối loạn như thế có thể gây nên những rối loạn tiêu hóa mạn tính khá trầm trọng.

Với những kết quả nghiên cứu như trên, các chuyên gia dinh dưỡng thống nhất rằng vi khuẩn sinh acid lactic có những tác động có lợi lên hệ vi khuẩn đường ruột người. Tác động có lợi này của các probiotics đã được nghiên cứu rất kỹ trong nhiều bệnh cảnh khác nhau, từ bệnh Crohn, dị ứng đến chứng tự kỷ với những kết luận khác nhau. Thomas MacDonald, Đại Học Queen Mary (London) nói: “chúng ta vẫn chưa biết chắc các vi khuẩn probiotic có tác dụng tốt với người khỏe mạnh hay không, tuy nhiên đối với người bệnh thì probiotic có tác dụng tốt trong rất nhiều trường hợp“.

Probiotic là những chế phẩm phụ trợ dùng theo đường tiêu hóa chứa những vi sinh vật có khả năng có lợi cho sức khỏe con người gồm vi khuẩn và nấm men. Loại vi khuẩn thường dùng nhất là các vi khuẩn có khả năng sinh acid lactic từ đường. Cho đến nay các nghiên cứu đã công bố về khả năng có lợi ở mức độ khác nhau của probiotic gồm: điều trị bất dung nạp lactose, ngừa ung thư đại tràng, giảm cholesterol máu, giảm huyết áp, cải thiện chức năng miễn dịch và ngăn ngừa nhiễm trùng, giảm viêm, tăng cường hấp thu chất khoáng, phòng ngừa tăng sinh vi khuẩn có hại trong stress, hội chứng đại tràng kích thích và viêm đại tràng, tiêu chảy do kháng sinh, dị ứng và chàm thể tạng ở trẻ em... Prebiotics là một số chất xơ như đường inulin, yến mạch, lúa mì...nhằm duy trì một hệ vi khuẩn khỏe mạnh trong ruột già. Vì prebiotics tác động chủ yếu trên ruột non còn probiotics tác động trên ruột già do đó sự kết hợp cả hai (synbiotics) có tác dụng cộng hưởng trên quá trình tiêu hóa cũng như sức khỏe. Tuy nhiên những nghiên cứu này cũng chỉ là bước đầu. Con người đã có thể thám hiểm những vì sao xa xôi trong vũ trụ, đi sâu vào lòng đại dương hoặc tìm hiểu lòng đất trong khi đó bí ẩn trong chính chúng ta vẫn còn đòi hỏi nhiều nỗ lực và thời gian mới có thể làm sáng tỏ.