Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột, đặc biệt là việc giảm vi khuẩn Clostridia do dùng thuốc kháng sinh và chế độ ăn nhiều chất béo, có thể dẫn đến tình trạng không dung nạp sorbitol. Sự không dung nạp này biểu hiện bằng sự khó chịu về tiêu hóa do tiêu thụ sorbitol, một loại rượu đường phổ biến trong nhiều loại thực phẩm và sản phẩm khác nhau. Họ phát hiện ra rằng việc điều chỉnh nồng độ oxy trong ruột bằng một số vi khuẩn hoặc thuốc như mesalazine có thể khôi phục khả năng tiêu hóa sorbitol, gợi ý một phương pháp điều trị mới cho chứng không dung nạp sorbitol.
Vi khuẩn đường ruột bị thiếu do kháng sinh và chế độ ăn nhiều chất béo có thể là nguyên nhân gây ra tình trạng 'không dung nạp sorbitol'.
Các nhà khoa học tại UC Davis đã phát hiện ra những thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột dẫn đến khó tiêu hóa sorbitol.
Sorbitol, một loại rượu đường, được sử dụng trong kẹo cao su không đường, kẹo bạc hà, kẹo và các sản phẩm khác. Nó cũng được tìm thấy tự nhiên trong quả mơ, táo, lê, bơ và các thực phẩm khác. Ở mức độ cao, sorbitol có thể gây đầy hơi, chuột rút và tiêu chảy. Đối với một số người, ngay cả một lượng nhỏ cũng gây khó chịu về tiêu hóa, một tình trạng được gọi là không dung nạp sorbitol.
Một nghiên cứu mới trên chuột cho thấy dùng thuốc kháng sinh, kết hợp với chế độ ăn nhiều chất béo, làm giảm số lượng vi khuẩn đường ruột Clostridia, loại vi khuẩn có thể phá vỡ sorbitol. Những phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Cell.
“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng sự phân hủy sorbitol của vi sinh vật thường bảo vệ vật chủ chống lại tình trạng không dung nạp sorbitol. Tuy nhiên, sự suy giảm khả năng phân hủy sorbitol của vi sinh vật gây ra tình trạng không dung nạp sorbitol”, Jee-Yon Lee, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết. Lee là trợ lý nhà khoa học dự án tại Khoa Vi sinh Y học và Miễn dịch học UC Davis.
Nồng độ oxy trong ruột ảnh hưởng đến vi khuẩn như thế nào
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phân tích metagenomic để xác định vi khuẩn đường ruột nào có gen tạo ra enzyme phân hủy sorbitol. Họ cũng xác định được vi khuẩn đường ruột nào có nhiều trước – nhưng không phải sau – điều trị bằng kháng sinh.
Phân tích này cho phép họ tập trung vào các vi khuẩn đường ruột thuộc lớp Clostridium. Clostridium là loài kỵ khí, nghĩa là chúng không thích môi trường có oxy.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sau khi chuột được cho dùng thuốc kháng sinh và cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo bão hòa, các tế bào lót ruột sử dụng ít oxy hơn. Điều này tạo ra lượng oxy trong ruột cao hơn, làm giảm Clostridia. Không có đủ Clostridia, sorbitol không bị phân hủy trong ruột.
Các nhà nghiên cứu đã thực hiện một số thí nghiệm nhằm cố gắng khôi phục vi khuẩn đường ruột để nó có thể phân hủy sorbitol một lần nữa.
Dùng thuốc kháng sinh kết hợp với chế độ ăn nhiều chất béo làm giảm số lượng vi khuẩn đường ruột Clostridia. Hình ảnh được tạo bằng BioRender. Tín dụng: Sức khỏe UC Davis
Trong một lần, họ cho chuột ăn Anaerostipes caccae , một loại vi khuẩn đường ruột tạo ra butyrate. Butyrate là một axit béo chuỗi ngắn được sản xuất như một phần của quá trình lên men bình thường trong ruột. Nó tăng cường việc sử dụng oxy của các tế bào lót ruột, lớp biểu mô, làm giảm nồng độ oxy trong ruột già.
Việc điều chỉnh nồng độ oxy bằng Anaerostipes caccae đã khôi phục mức Clostridia bình thường, giúp bảo vệ chuột khỏi bệnh tiêu chảy do sorbitol gây ra, ngay cả sau khi vi khuẩn sản xuất butyrate đã bị loại bỏ khỏi hệ tiêu hóa của chuột.
Các nhà nghiên cứu cho rằng một loại thuốc dùng để điều trị viêm loét đại tràng, bệnh Crohn và các bệnh viêm ruột khác, mesalazine (5-aminosalicylate), có thể là phương pháp điều trị chứng không dung nạp sorbitol ở người. Mesalazine, còn được gọi là mesalamine, có chức năng tương tự như vi khuẩn sản xuất butyrate, phục hồi lượng oxy thấp trong ruột mà Clostridia ưa thích.
Lee cho biết: “Phát hiện này rất quan trọng vì việc sử dụng phổ biến sorbitol và các loại rượu đường tương tự trong sản xuất thực phẩm ăn kiêng thân thiện với keto có hàm lượng chất béo cao”. “Nó cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tiêu thụ oxy bởi lớp biểu mô trong ruột trong việc duy trì sự cân bằng lành mạnh của vi khuẩn đường ruột, đặc biệt là Clostridia, để tiêu hóa hợp lý một số loại đường.”
Một hạn chế quan trọng của nghiên cứu là chuột có thể chịu được mức sorbitol cao hơn nhiều so với con người. Chuột có manh tràng - một túi trong hệ thống tiêu hóa của chúng có tác dụng làm chậm dòng chảy của chất trong ruột và giúp tiêu hóa carbohydrate, điều này có thể góp phần giúp chúng có khả năng dung nạp sorbitol tốt hơn. Sẽ cần có các nghiên cứu lâm sàng để kiểm tra giả thuyết rằng mesalazine có thể điều trị tình trạng không dung nạp sorbitol ở người.
Andreas Bäumler, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp một điểm khởi đầu hoàn toàn mới cho các phương pháp chẩn đoán, ngăn ngừa và điều trị tình trạng không dung nạp sorbitol”. Bäumler là giáo sư xuất sắc và phó chủ tịch nghiên cứu tại Khoa Vi sinh Y học và Miễn dịch học của UC Davis.
Tham khảo: “Lượng chất béo ăn vào cao duy trì tình trạng không dung nạp sorbitol sau khi Clostridia qua trung gian kháng sinh bị suy giảm từ hệ vi sinh vật đường ruột” của Jee-Yon Lee, Connor R. Tiffany, Scott P. Mahan, Matthew Kellom, Andrew WL Rogers, Henry Nguyen, Eric T. Stevens , Hugo LP Masson , Kohei Yamazaki , Maria L. Marco , Emily A. Eloe-Fadrosh , Peter J. Turnbaugh và Andreas J. Bäumler , ngày 15 tháng 2 năm 2024 , Cell .
Các đồng tác giả bao gồm Connor Tiffany, Scott Mahan, Andrew Rogers, Henry Nguyen và Hugo Masson của Trường Y khoa UC Davis; Eric Stevens và Maria Marco của UC Davis; Matthew Kellom và Emily A. Eloe-Fadrosh của Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley; Kohei Yamazak của Đại học Kitasato, Nhật Bản; và Peter Turnbaugh của UC San Francisco (UCSF) và Chan Zuckerberg Biohub.
Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ Kenneth Rainin.
