Các nhà nghiên
cứu vừa phát hiện ra rằng loại bỏ một gen duy nhất khỏi một loài vi
khuẩn ruột cụ thể có ảnh hưởng mạnh mẽ đến việc trao đổi chất của
vật chủ (Ảnh: AnatomyInsider/Depositphotos)
Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã
quy hệ gen vi khuẩn ruột của một người cho khả năng phát triển bệnh
tiểu đường, béo phì, đa xơ cứng, Alzheimer và thậm chí trầm cảm nhưng
vẫn khó tìm ra vi khuẩn nào chịu trách nhiệm cho ảnh hưởng nào và
cách chúng kích hoạt các ảnh hưởng đó ra sao.
Đối với nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu
đã tập trung vào một đặc điểm duy nhất của môi trường ruột và tìm
hiểu cách vi khuẩn có thể ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của vật chủ.
Đặc điểm được nói đến là một nhóm chất có tên axit bile và sự mất
cân bằng của chúng được cho là góp phần gây béo phì. Vi khuẩn ruột có
thể hỗ trợ hoặc cản trở sự cân bằng của việc tiêu hóa axit đó bằng cách
sử dụng các enzyme có tên hydrolase muối bile.
“Nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng các
hydrolase này đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết quá trình
trao đổi chất của vật chủ nhưng không biết chính xác bằng cách nào.
Chúng tôi đã sử dụng một phương pháp mới lạ để tìm hiểu vai trò của
các enzyme này bằng cách kiểm soát hoạt tính của hydrolase muối bile
được lựa chọn trong ruột”, tác giả cao cấp của nghiên cứu Sloan Devlin
cho biết.
Để làm việc này, nhóm đã thí nghiệm với
Bacteroides thetaiotaomicron, vi khuẩn chuyển hóa một số dạng axit bile.
Bằng cách loại bỏ một gen duy nhất, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một
nhóm vi khuẩn để chúng không chuyển hóa muối bile, sau đó đưa quần thể
đó vào chuột không có chủng vi khuẩn nào khác trong ruột. Họ làm
điều tương tự với B. thetaiotaomicron tự nhiên và so sánh ảnh hưởng của
2 nhóm đối với việc trao đổi chất của chuột.
Như dự đoán, chuột mang vi khuẩn sửa đổi
có hàm lượng muối bile cao hơn nhiều vì muối không được chuyển hóa.
Các nhà nghiên cứu sau chuyển hướng chú ý sang ảnh hưởng mà lượng muối
bile dôi dư đó gây ra với chuột. Điều thú vị là những con chuột mang
quần thể vi khuẩn sửa đổi ít tăng cân hơn chuột đối chứng, chúng có
hàm lượng chất béo và hàm lượng cholesterol trong máu và gan cao hơn và
có thể chuyển hóa chất béo dễ biến thành năng lượng hơn.
“Công trình trước đây đã chỉ ra rằng hệ gen
vi khuẩn ruột có ảnh hưởng tổng thể đến việc chuyển hóa nhưng công
trình của chúng tôi cung cấp cái nhìn cụ thể hơn. Bằng cách chỉ ra
rằng xóa một gen duy nhất dẫn đến những biến đổi sau đó trong quá
trình trao đổi chất của vật chủ, chúng tôi khẳng định rằng gen cụ thể
này là một đích nhắm tiềm năng để phát triển thuốc trong tương lai và
mang lại một bước tiến hướng tới hiểu biết đầy đủ hơn về cách hệ vi
khuẩn ruột ảnh hưởng đến trao đổi chất”, Devlin cho biết thêm.
Trao đổi chất không chỉ là thứ duy nhất bị
ảnh hưởng. Sau khi tiến hành phân tích di truyền, nhóm khám phá ra
những biến đổi trong gen liên quan đến nhịp sinh học và phản ứng miễn
dịch, khẳng định rằng axit bile tác động rất rộng trong cơ thể.
LH (New Atlas)