Việc nuôi dưỡng vi khuẩn đường ruột có lợi bằng chất xơ trong chế độ ăn uống có thể tăng cường khả năng chống nhiễm trùng của cơ thể.
Nhóm vi khuẩn có tên gọi là Enterobacteriaceae, bao gồm Klebsiella pneumoniae, Shigella, E.coli và các loại khác, có mặt ở mức độ thấp như một phần của hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh của con người. Nhưng ở mức độ cao, chẳng hạn do tình trạng viêm tăng lên trong cơ thể hoặc do ăn thực phẩm bị ô nhiễm, những loại vi khuẩn này có thể gây ra bệnh tật. Trong những trường hợp nghiêm trọng, quá nhiều Enterobacteriaceae trong ruột có thể đe dọa tính mạng.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp tính toán bao gồm AI để phân tích thành phần hệ vi sinh vật đường ruột của hơn 12.000 người trên 45 quốc gia từ các mẫu phân của họ. Họ phát hiện ra rằng 'dấu hiệu' hệ vi sinh vật đường ruột của một người có thể dự đoán liệu ruột của người đó có khả năng bị Enterobacteriaceae xâm chiếm hay không. Kết quả này nhất quán ở các trạng thái sức khỏe và vị trí địa lý khác nhau.
Các nhà nghiên cứu đã xác định được 135 loài vi khuẩn đường ruột thường được tìm thấy khi không có Enterobacteriaceae, có khả năng bảo vệ chống lại nhiễm trùng.
Đáng chú ý trong số các loài bảo vệ đường ruột là một nhóm vi khuẩn có tên là Faecalibacterium, sản xuất ra các hợp chất có lợi gọi là axit béo chuỗi ngắn bằng cách phân hủy chất xơ trong thực phẩm chúng ta ăn. Điều này dường như bảo vệ chống lại nhiễm trùng do một loạt các vi khuẩn Enterobacteriaceae gây bệnh.
Các nhà nghiên cứu cho rằng việc ăn nhiều chất xơ hơn trong chế độ ăn uống của chúng ta sẽ hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn có lợi và loại bỏ vi khuẩn có hại để giảm đáng kể nguy cơ mắc bệnh. Ngược lại, việc bổ sung men vi sinh, vốn không trực tiếp thay đổi môi trường trong ruột, ít có khả năng ảnh hưởng đến nguy cơ nhiễm trùng Enterobacteriaceae.
Tiến sĩ Alexandre Almeida, một nhà nghiên cứu tại Khoa Thú y của Đại học Cambridge và là tác giả chính của bài báo cho biết:
"Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng những gì chúng ta ăn có khả năng rất quan trọng trong việc kiểm soát khả năng nhiễm trùng với nhiều loại vi khuẩn, bao gồm E.coli và Klebsiella pneumoniae, vì điều này làm thay đổi môi trường đường ruột của chúng ta khiến vi khuẩn xâm nhập gặp nhiều khó khăn hơn."
Ông nói thêm: "Bằng cách ăn chất xơ trong các loại thực phẩm như rau, đậu và ngũ cốc nguyên hạt, chúng ta có thể cung cấp nguyên liệu cho vi khuẩn đường ruột sản xuất axit béo chuỗi ngắn, hợp chất có thể bảo vệ chúng ta khỏi những vi khuẩn gây bệnh này."
Vi khuẩn Klebsiella pneumonia có thể gây viêm phổi, viêm màng não và các bệnh nhiễm trùng khác. Sự gia tăng đáng báo động trên toàn cầu về tình trạng kháng thuốc kháng sinh đối với tác nhân gây bệnh này đã khiến các nhà khoa học phải tìm kiếm những cách mới để kiểm soát nó và các loại vi khuẩn truyền nhiễm tương tự khác.
Almeida cho biết: "Với tỷ lệ kháng thuốc kháng sinh cao hơn, chúng ta có ít lựa chọn điều trị hơn. Cách tiếp cận tốt nhất hiện nay là ngăn ngừa nhiễm trùng xảy ra ngay từ đầu và chúng ta có thể làm điều này bằng cách giảm cơ hội cho các vi khuẩn gây bệnh này phát triển trong ruột của chúng ta."
Một hiểu biết mới về tương tác giữa các vi khuẩn đường ruột
Nghiên cứu trước đây nhằm hiểu được tương tác giữa các loại vi khuẩn khác nhau trong ruột của chúng ta đã sử dụng mô hình chuột. Nhưng một số kết quả mới này lại trái ngược với những phát hiện trước đó.
Nghiên cứu mới cho thấy 172 loài vi khuẩn đường ruột có thể cùng tồn tại với vi khuẩn Enterobacteriaceae gây bệnh. Nhiều loài trong số này có chức năng tương tự như vi khuẩn: chúng cần cùng chất dinh dưỡng để tồn tại. Trước đây, người ta cho rằng sự cạnh tranh về tài nguyên sẽ ngăn chặn vi khuẩn gây bệnh xâm nhập vào ruột.
Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với việc điều trị: việc sử dụng men vi sinh cạnh tranh chất dinh dưỡng với vi khuẩn có hại để cố gắng làm chúng chết đói sẽ không hiệu quả. Các nhà nghiên cứu cho biết sẽ có lợi hơn nếu thay đổi môi trường trong ruột, chẳng hạn như thông qua chế độ ăn uống, để giảm nguy cơ nhiễm trùng Enterobacteriaceae.
Tiến sĩ Qi Yin, nghiên cứu viên thỉnh giảng tại Khoa Thú y của Đại học Cambridge và là tác giả đầu tiên của báo cáo, cho biết: " Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nghiên cứu mầm bệnh không chỉ dưới dạng các thực thể riêng lẻ, mà còn trong bối cảnh hệ vi sinh vật đường ruột xung quanh chúng."