Suốt nhiều thập niên qua, những đứa trẻ suy dinh dưỡng trên khắp thế giới thường được điều trị bằng chế độ ăn giàu protein và hàm lượng calorie cao nhằm giúp cơ thể đang phát triển khôi phục lại càng sớm càng tốt những dưỡng chất cơ bản nhất cần thiết cho cơ thể.
Chế độ ăn có thể gọi là “thực phẩm trị liệu” như thế cho phép loại bỏ nguy cơ trước mắt đối với sinh mạng các bé. Tuy nhiên cuộc chiến chống suy dinh dưỡng nơi trẻ nhỏ cũng chỉ mới đạt thành công một nửa mà thôi.
Thí nghiệm tiên phong
Giai đoạn suy dinh dưỡng có thể chỉ kéo dài chừng vài tháng, nhưng hậu quả để lại ảnh hưởng tiêu cực cả đời người.
Trong suốt thời thơ ấu và niên thiếu, những đứa trẻ còi cọc do suy dinh dưỡng rất dễ mắc phải các bệnh truyền nhiễm.
Thêm vào đó, trẻ cũng thể hiện rõ dấu hiệu suy giảm nhận thức dẫn đến chuẩn chỉ số thông minh thấp hơn so với những trẻ đồng trang lứa khác đồng thời khả năng kiểm soát cảm xúc bốc đồng suy giảm theo – điều này có nghĩa số trẻ này sẽ thua kém bạn bè ở trường học và khi trưởng thành phải chật vật kiếm việc làm.
Tuy nhiên, những nghiên cứu mới mang tính đột phá cho thấy có lẽ chúng ta đã bỏ qua một giải pháp quan trọng và có thể coi là đầy tiềm năng – dựa vào hàng chục ngàn tỉ vi khuẩn thân thiện sống trong đường tiêu hóa của con người, vốn được gọi chung là hệ vi khuẩn đường ruột.
Jeffrey Gordon, Giám đốc Trung tâm Khoa học Bộ gien và Sinh học Hệ thống (CGSSB) Đại học Washington ở St. Louis (Mỹ), cho biết: “Con người là một sự pha trộn tinh tế của phần người và phần vi sinh vật. Đội quân đồng minh đông đảo mà chúng ta không thể nhìn thấy được bằng mắt thường này giờ đây được cho là đóng vai trò thiết yếu đối với sức khỏe của chúng ta”.
Hệ vi sinh vật đường ruột quan trọng đến mức nhiều nhà khoa học như Jeffrey Gordon mô tả chúng là cơ quan riêng biệt độc đáo trong cơ thể con người.
Theo thuyết của Gordon, tình trạng suy dinh dưỡng có thể là hậu quả trực tiếp của việc hệ vi khuẩn đường ruột phát triển mất cân bằng.
Do đó, phương cách điều chỉnh lại sự mất cân bằng đó cho phép những đứa trẻ suy dinh dưỡng phục hồi tăng trưởng.
Với khoản tiền tài trợ từ Quỹ Bill và Melinda Gates, Jeffrey Gordon có điều kiện lãnh đạo dự án nghiên cứu tiên phong ở Malawi và Bangladesh nhằm kiểm tra xem lý thuyết này đúng đến đâu. Cuối cùng, những kết quả thu được ban đầu rất khả quan.
Người ta có thể thấy những mầm mống của kết quả mới tìm ra này trong một công trình nghiên cứu của bác sĩ người Nam Phi PM Smythe – lần đầu tiên được công bố trên tạp chí The Lancet năm 1958.
Thực ra, vai trò chính xác của vi khuẩn đường ruột đối với sức khỏe con người vào giai đoạn đó vẫn chưa được nhiều người biết đến, nhưng giới khoa học đã bắt đầu nhận thức được tầm quan trọng của hệ vi khuẩn này – ví dụ như một số loài giúp tổng hợp những dưỡng chất quan trọng, trong khi số vi khuẩn khác tiêu hóa dưỡng chất quý giá trước khi vật chủ có thể hấp thụ được.
Dựa trên ý tưởng này, Smythe quyết định tiến hành tìm hiểu trên những trẻ em bị kwashiorkor – một dạng suy dinh dưỡng do thiếu protein khiến chất lỏng bị giữ lại xung quanh bụng gây trướng bụng lên thấy rõ.
Smythe nhận thấy sự hiện diện của các loại vi khuẩn trong hệ đường ruột ở số trẻ bị kwashiorkor là hoàn toàn khác – như bên trong dạ dày hiện diện một số loại vi khuẩn vốn chỉ cư trú ở đại tràng.
Hiện tượng cho thấy sự mất cân bằng trong hệ vi khuẩn đường ruột có thể có liên quan đến việc sụt cân.
Geoffrey Preidis, giáo sư khoa Nhi Trường Y Baylor ở Texas (Mỹ), bình luận: “Những quan sát này củng cố giả thiết của Smythe cho rằng hệ thống vi khuẩn đường ruột bị biến đổi rất có thể đã góp phần gây suy dinh dưỡng trầm trọng”.
Điều quan trọng là Smythe cũng thử nghiệm những cách điều trị để phục hồi sự cân bằng hợp lý.
Một biện pháp là cho trẻ uống kháng sinh nhằm giảm mức độ ký sinh của những vi khuẩn có hại kém theo tiêu thụ sữa chua nhằm cung cấp cho đường ruột những vi khuẩn có ích.
Kết quả cho thấy trẻ suy dinh dưỡng phục hồi thể chất nhanh hơn. Tuy nhiên, đó chỉ mới là thử nghiệm nhỏ.
Về sau, nỗ lực thực hiện lại cách điều trị của Smythe đã không cho thấy những hiệu quả tích cực tương tự do thời gian đó các nhà khoa học gặp hạn chế rất lớn trong vấn đề công nghệ.
Nói cách khác, họ chỉ có thể nhận diện được những vi khuẩn liên quan bằng cách lấy mẫu sinh học và sau đó nuôi cấy chúng trong môi trường phòng thí nghiệm – một quá trình rất vất vả.
Hiện nay, tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực quét gien đã khiến cho quá trình này dễ hơn rất nhiều.
Geoffrey Preidis giải thích: “Ngày nay, chúng ta không cần phải cấy vi khuẩn để nghiên cứu chúng bởi vì chúng ta có thể biết được loại vi khuẩn nào hiện diện trong mẫu vật chỉ bằng cách thiết lập lại chuỗi ADN của chúng. Đây là điều quan trọng bởi vì đại đa số những vi khuẩn đường ruột rất khó sinh trưởng trong điều kiện phòng thí nghiệm”.
Vòng luẩn quẩn
Sự tiến bộ như vũ bão của công nghệ dẫn đến sự nảy nở một số nghiên cứu mới về nhiều phương cách mà hệ vi khuẩn đường ruột có thể ảnh hưởng đến sức khỏe chúng ta.
Chẳng hạn như nhiều loại vi khuẩn có ích như Lactobacillus và Bifidobacterium có thể giúp kháng viêm, đồng thời hỗ trợ tăng cường cơ chế bảo vệ đường ruột.
Chúng cũng giúp phân giải một loạt chất hữu cơ và protein phức tạp. Lactobacillus là một loại vi khuẩn gồm nhiều chủng khác nhau.
Chúng là những vi khuẩn “bạn bè” sống bình thường trong hệ tiêu hóa, tiết niệu, sinh dục mà không gây ra bệnh tật.
Lactobacillus cũng có trong một số thực phẩm lên men như sữa chua và một số thực phẩm bổ sung. Bifido chiếm 99% tổng số lợi khuẩn trong đường ruột của con người. Bifido là loại vi khuẩn sống có cấu trúc hình que không đều đặn hoặc hình chữ Y.
Bifido cư trú chủ yếu ở ruột già, còn Lactobacillus lại sống chủ yếu ở ruột non và chúng cùng thực hiện nhiệm vụ chung là ức chế các vi khuẩn gây hại, giúp tiêu hóa và hấp thu dưỡng chất vào máu, đồng thời sản sinh ra các kháng thể giúp tăng cường hệ miễn dịch.
Các vi khuẩn có lợi còn gọi là Probiotics. Quan trọng nữa là đội ngũ vi khuẩn đồng minh có ích này cũng trợ giúp quá trình sản xuất và hấp thu axit amino vốn hết sức cần thiết cho sự tăng trưởng nơi trẻ em.
Những lợi ích này có vai trò quan trọng giúp cho hệ thần kinh phát triển khỏe mạnh do não bộ đang phát triển là một trong những cơ quan cần nhiều dưỡng chất nhất trong cơ thể.
Thậm chí, hệ vi khuẩn đường ruột đa dạng còn giúp tăng cường sức đề kháng nơi trẻ nhỏ trước những bệnh như nhiễm khuẩn shigella, listeria, và salmonella.
Sự thật một phần bắt nguồn từ sự cạnh tranh – các vi khuẩn đã cư trú sẵn sẽ khiến cho các mầm bệnh khó mà tìm thấy chỗ trống để phát triển!
Một số lượng lớn những vi khuẩn có ích (hay ít nhất là vô hại) còn có thể kích thích hệ miễn dịch – cơ chế tuyệt vời giúp chúng ta đẩy lùi những bệnh truyền nhiễm từ những vi khuẩn có hại.
Do đó, nếu chế độ ăn uống không đầy đủ làm giảm sự phòng vệ tự nhiên này thì những trẻ em suy dinh dưỡng sẽ nhanh chóng bị rơi vào vòng luẩn quẩn.
Jonathan Swann, phó giáo sư khoa vi khuẩn học Đại học Imperial College London (Anh), phân tích: “Trẻ em suy dinh dưỡng thường sống trong những môi trường phải đối mặt với rất nhiều mầm bệnh.
Trong lúc khả năng đối phó với bệnh tật bị suy giảm, các em sẽ dễ bị bệnh truyền nhiễm dai dẳng, gây tiêu chảy kéo dài và viêm đường ruột mạn tính từ đó phá hoại cấu trúc đường ruột dẫn đến làm suy yếu chức năng của bộ phận quan trong trong cơ thể”.
Kết quả là trẻ nhỏ sẽ suy dinh dưỡng nhiều hơn, dẫn đến khiếm khuyết về trí não và cơ thể còi cọc. Tệ hơn nữa, trẻ nhỏ cũng sẽ thiếu các vi khuẩn cần thiết để hấp thu thức ăn.
Didier Raoult, giáo sư Đại học Aix-Marseille (Pháp), người nghiên cứu về chứng suy dinh dưỡng kwashiorkor giải thích: “Hệ vi khuẩn không có khả năng hoàn tất quá trình tiêu hóa – do đó, đầu tiên là do trẻ không có đủ thức ăn rồi sau đó khi được cho ăn thì cơ thể không thể tiêu hóa được những thức ăn đó”.
Thách thức thật sự đối với Jeffrey Gordon là tìm ra bằng chứng trực tiếp hơn cho thấy cái này là nguyên nhân của cái kia. Phần lớn những nghiên cứu này được tiến hành ở Dhaka, Bangladesh và Malawi.
Jeffrey Gordon luôn cảm thấy xúc động trước sự hợp tác chặt chẽ của những bác sĩ và y tá địa phương và thân nhân những đứa trẻ bị suy dinh dưỡng vốn phải đến bệnh viện thường xuyên nhằm đóng góp cho dự án mặc dù điều kiện còn rất khó khăn.
Gordon nói: “Lòng tin và sự cống hiến của những người mẹ cho con cái ở những nơi này là vô bờ bến. Và sự tin tưởng của họ vào các nhân viên y tế thật là đáng kinh ngạc và rất đáng khích lệ”.
Một trong những nghiên cứu của Jeffery Gordon là lấy mẫu phân hằng tháng của những trẻ em đã trải qua những giai đoạn bị suy dinh dưỡng trầm trọng.
Sử dụng thuật toán tiên tiến để xác định chất liệu di truyền trong mẫu phân đó, nhóm nghiên cứu đã nhận diện được 24 loại vi khuẩn dường như có liên quan đến sự tăng trưởng khỏe mạnh và so sánh mật độ hiện diện của chúng ở hai nhóm trẻ khác nhau.
Họ nhận thấy hệ vi khuẩn ở những trẻ khỏe mạnh thì phát triển theo thời gian, trong khi ở những trẻ bị suy dinh dưỡng thì hệ vi khuẩn này vẫn ở trong tình trạng “chưa chín muồi” với mức độ kém đa dạng; khả năng tạo ra, tiếp thu dưỡng chất cần thiết cho mỗi giai đoạn ở những trẻ này bị suy giảm.
Thử nghiệm trên chuột
Điều quan trọng là những thực phẩm trị liệu chuẩn mực đã không thể khôi phục được sự cân bằng về lâu dài.
Để chứng minh hậu quả lâu dài của tình trạng này, Jeffrey Gordon tạo ra một đàn chuột nuôi nhốt trong môi trường có kiểm soát. Bảo đảm vô trùng tuyệt đối để cơ thể thiếu mất hệ vi khuẩn của riêng chúng.
Sau đó, Gordon cấy vào những con chuột “rỗng không” này hệ vi khuẩn đường ruột của những trẻ em có và không có những triệu chứng suy dinh dưỡng.
Thí nghiệm cho phép các nhà nghiên cứu tách rời những tác động của sự đa dạng vi sinh đối với sự sinh trưởng lâu dài của chuột trong khi vẫn kiểm soát được tất cả những yếu tố khác.
Một trong những nỗ lực đầu tiên sử dụng kỹ thuật này là nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ của Gordon là Laura Blanton và kết quả cho thấy những con chuột nhận được mẫu vi khuẩn từ những trẻ em suy dinh dưỡng sẽ phát triển yếu ớt hơn nhiều so với những con nhận được mẫu từ những em khỏe mạnh.
Kết quả xác nhận giả thiết rằng hệ vi khuẩn bị mất cân bằng có thể là nguyên nhân dẫn đến những vấn đề phát triển về lâu dài.
Mới đây, nhóm của Gordon cũng phát hiện những kết quả tương tự trên đàn lợn con nuôi trong môi trường có kiểm soát chặt chẽ. So với chuột, cấu tạo sinh học của loài lợn gần gũi với cơ thể người hơn.
Một lần nữa, tình trạng của hệ vi khuẩn đường ruột của những con lợn này là chỉ dấu cho thấy triển vọng tăng trưởng về lâu dài của chúng.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều việc phải làm. Chẳng hạn, Geoffrey Preidis chỉ ra rằng chúng ta vẫn cần phải hiểu chính xác chuỗi những tác nhân khiến cho cơ thể một em nhỏ bị rơi vào vòng luẩn quẩn của việc suy dinh dưỡng và mắc bệnh truyền nhiễm.
Hiện nay, nhóm của Jeffrey Gordon cố gắng tìm kiếm những cách chữa trị tiềm năng nhằm để điều chỉnh sự mất cân bằng trong hệ vi khuẩn ở trẻ và khôi phục sự tăng trưởng lành mạnh trước khi quá muộn.
Được thực hiện ở Dhaka, dự án của Jeffrey Gordon một lần nữa cho thấy sự hợp tác chặt chẽ với cộng đồng địa phương giúp tìm kiếm hiệu quả những thực phẩm chữa trị phù hợp với khẩu vị của cả mẹ và em bé, chấp nhận được về mặt văn hóa và giúp đem đến lợi ích kinh tế cho địa phương.
