Hệ vi sinh vật đường ruột và sức khoẻ miễn dịch đầu đời của trẻ

HỆ VI KHUẨN ĐƯỜNG RUỘT LÀ GÌ ?

Hệ vi sinh vật ở đường ruột người bao gồm vi khuẩn, vi khuẩn cổ, vi rút và vi sinh vật nhân chuẩn (nấm men) sống cộng sinh và hội sinh trên hệ tiêu hóa. Theo ước tính có đến từ 500-1000 loài vi sinh vật khu trú và tổng số 1014 tế bào tồn tại trong đường tiêu hóa của con người.

Hệ vi sinh vật này có nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe, bệnh tật và tâm sinh lý của con người, đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, chuyển hóa dinh dưỡng, bảo vệ chống lại các tác nhân gây bệnh, hỗ trợ sự phát triển và điều tiết hệ thống miễn dịch. Sự rối loạn hệ sinh thái vi sinh đường ruột có liên quan đến khởi phát và diễn biến của nhiều loại bệnh tật khác nhau, bao gồm bệnh viêm ruột (IBD), hội chứng ruột kích thích, béo phì, dị ứng và các bệnh tự miễn.

HỆ VI SINH ĐƯỜNG RUỘT ĐƯỢC HÌNH THÀNH NHƯ THẾ NÀO?

Mặc dù sự xâm nhập của vi khuẩn đường ruột đã bắt đầu khi bào thai ở đoạn dưới tử cung, nhưng hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ sơ sinh được hình thành sau khi sinh. Sự hình thành của hệ vi sinh vật đường ruột ở giải đoạn đầu đời và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bao gồm: trẻ được sinh mổ hay sinh thường, bú sữa mẹ hoàn toàn hay sữa công thức, sử dụng kháng sinh, thực hành vệ sinh và thời điểm ngừng bú sữa mẹ và chế độ ăn dặm (Hình 1).

Sự hình thành một hệ vi sinh vật đường ruột ổn định bắt đầu với hai quá trình chuyển đổi quan trọng trong giai đoạn sơ sinh. Quá trình chuyển đổi đầu tiên xảy ra ngay sau khi sinh, trong thời kỳ cho con bú và dẫn đến sự khu trú của hệ vi sinh vật đường ruột chủ yếu bởi các vi khuẩn nghành Bifidobacterium. Quá trình chuyển đổi thứ hai xảy ra trong thời kỳ cai sữa, khi trẻ bắt đầu làm quen với ăn thức ăn rắn, dẫn đến hình thành một hệ vi sinh vật phức hợp tương tự kiểu người lớn do ngành  Bacteroidetes và Firmicutes chiếm ưu thế. Những thay đổi này tiếp tục cho đến khi được 3 tuổi và sau đó , trẻ bắt đầu có được hệ vi sinh vật đường ruột ổn định với 3 ngành vi sinh vật chủ yếu là Bacteroides, Prevotella và Firmicutes được duy trì ở trạng thái cộng sinh cân bằng với vật chủ.

Hình 1: Các yếu tố tác động đến hệ vi sinh đường ruột trong các giải đoạn phát triển.
(Nagpal et al., “Gut Microbiome and Aging.” 2018)

SỮA MẸ LÀ THỨC ĂN ĐẦU TIÊN VÀ QUAN TRỌNG NHẤT CHO HÌNH THÀNH BỀN VỮNG HỆ VI SINH ĐƯỜNG RUỘT CỦA TRẺ

Nhiều nghiên cứu cho thấy sữa mẹ chứa tới 600 loài vi khuẩn khác nhau và lên đến 10³–10⁴ cfu / mL tế bào vi khuẩn. Các chi vi khuẩn được phân lập từ sữa mẹ bao gồm chủ yếu là vi khuẩn axit lactic như Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus và Weissella, và một số loài Bifidobacterium.

Sữa mẹ ảnh hưởng rất nhiều đến sự phát triển của hệ vi sinh vật đường ruột trong giai đoạn đầu đời. Sữa mẹ giàu protein, chất béo và carbohydrate, vitamins cũng như các globulin miễn dịch và nội tiết tố, cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cho trẻ ở những tháng đầu đời. Sữa mẹ chứa nhiều các oligosaccharide (HMO) như galactooligosaccharide (GOS), được tiêu hóa một phần ở ruột non và ở ruột kết được lên men chủ yếu bởi Bifidobacterium, để tạo ra các axit béo chuỗi ngắn. Các axit béo chuỗi ngắn (SCFAs) liên quan đến sức khỏe và sự phát triển của hệ thống miễn dịch đầu đời. Butyrate và propionat là hai axit béo chuỗi ngắn (SCFAs) quan trọng được tạo ra trong ruột người. Các chất này đã được chứng minh là có tác dụng hệ thống miễn dịch đáng kể ở niêm mạc ruột, thông qua kích thích biệt hóa của các tế bào T điều hòa.

KẾT LUẬN

Sự khu trú của hệ vi sinh bắt đầu xảy ra khi trẻ trào đời và sữa mẹ là yếu tố quyết định ảnh hưởng đến thành phần hệ vi sinh đường ruột sơ khai của trẻ. Trong suốt những năm đầu đời của trẻ, dinh dưỡng là một yếu tố môi  trường quan trọng ảnh hưởng đến đặc điểm của vi khuẩn nào  sẽ chiếm ưu thế trong suốt cuộc đời sau này. Thành phần oligosaccharide của sữa mẹ tạo điều kiện cho sự phát triển của vi  khuẩn có lợi, qua đó kích thích sự hình thành hệ miễn dịch hoàn chỉnh. Các yếu tố thay đổi hệ vi sinh như sử dụng thuốc kháng sinh quá mức, có thể tác động tiêu cực đối với sự hệ vi sinh vật, qua đó ảnh hưởng tới các chức năng miễn dịch, cân bằng nội môi, hấp thụ các chất dinh dưỡng, và yếu tố nguy cơ khởi phát của các bệnh tự miễn. Bởi vậy hãy thực hiện nuôi con hoàn toàn bằng sữa mẹ trong 6 tháng đầu, cho trẻ ăn bổ sung hợp lý và tiếp tục cho trẻ bú mẹ đến 24 tháng hoặc lâu hơn để tạo dựng hệ tiêu hoá khoẻ cho trẻ.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 1.  Masaru Tanaka and Jiro Nakayama, “Development of the Gut Microbiota in Infancy and Its Impact on Health in Later Life,” Allergology International 66, no. 4 (October 1, 2017): 515–22, https://doi.org/10.1016/j.alit.2017.07.010;

 2.  Supinda Bunyavanich and M. Cecilia Berin, “Food Allergy and the Microbiome: Current Understandings and Future Directions,” Journal of Allergy and Clinical Immunology 144, no. 6 (December 1, 2019): 1468–77, https://doi.org/10.1016/j.jaci.2019.10.019;

 3.  Ravinder Nagpal et al., “Gut Microbiome and Aging: Physiological and Mechanistic Insights,” Nutrition and Healthy Aging 4, no. 4 (June 15, 2018): 267–85, https://doi.org/10.3233/NHA-170030;

 4.  Alessandra Riva et al., “Pediatric Obesity Is Associated with an Altered Gut Microbiota and Discordant Shifts in F Irmicutes Populations,” Environmental Microbiology 19, no. 1 (January 2017): 95–105, https://doi.org/10.1111/1462-2920.13463;

 5.  Christina L. Nance et al., “The Role of the Microbiome in Food Allergy: A Review,” Children 7, no. 6 (May 26, 2020): 50, https://doi.org/10.3390/children7060050.