Ruột trẻ trong ruột già: Nghiên cứu tiết lộ cấy ghép vi khuẩn trẻ làm trẻ hóa tế bào gốc

Khi nói "tế bào gốc", mọi người nghĩ đến phòng thí nghiệm và những mũi tiêm đắt tiền. Nhưng bạn có những tế bào gốc hoạt động 24/7, chỉ là bạn không biết: tế bào gốc trong ruột. Chúng tái tạo niêm mạc của bạn mỗi 4-5 ngày. Theo tuổi tác, chúng ngừng lại. Một nghiên cứu mới được công bố trên Stem Cell Reports đưa ra giải pháp đáng ngạc nhiên: thay thế vi khuẩn xung quanh chúng.

Vấn đề: Khi ruột ngừng tái tạo

Niêm mạc ruột là mô tái tạo nhanh nhất trong cơ thể. Tế bào gốc trong ruột của bạn sản xuất hàng tỷ tế bào con mới mỗi ngày để thay thế các tế bào cũ. Theo tuổi tác, cơ chế này chậm lại. Kết quả: hấp thụ chất dinh dưỡng kém, phục hồi chậm sau chấn thương ruột, và giảm khả năng tái tạo mô.

Điều gì khiến tế bào gốc trong ruột "trở nên lười biếng" theo tuổi tác? Một giả thuyết cho rằng đó là do bên trong tế bào. Nhưng nhóm của Giáo sư Hartmut Geiger, giám đốc Viện Y học Phân tử tại Đại học Ulm ở Đức, và các cộng sự tại Cincinnati Children's Hospital, đã nghĩ khác. Họ tự hỏi liệu môi trường tế bào, và cụ thể là vi khuẩn trong ruột, có phải là một phần của vấn đề.

Thí nghiệm: Thay thế vi khuẩn

Nhóm nghiên cứu đã lấy chuột già và chuyển hệ vi sinh vật từ chuột trẻ khỏe mạnh vào chúng, trong một quy trình gọi là FMT (Fecal Microbiota Transfer). Sau khi hệ vi sinh vật của chuột già trở nên "trẻ" hơn, họ kiểm tra chức năng của tế bào gốc trong ruột và biểu hiện gen của chúng.

Kết quả đã làm nhóm nghiên cứu ngạc nhiên:

• Biểu hiện gen trong tế bào gốc trở lại chức năng trẻ: Mức độ của các gen Ascl2 và Lgr5 trong các hốc (crypts) và tế bào gốc tăng trở lại mức tương tự như chuột trẻ
• Hoạt động phân chia trong các hốc ruột (nguyên phân) tăng lên, nghĩa là tế bào gốc trở lại sản xuất tế bào mới với tốc độ trẻ hơn
• Chức năng tái tạo của tế bào gốc được phục hồi, và quá trình phục hồi sau tổn thương niêm mạc ruột được đẩy nhanh đáng kể

"Một hệ vi sinh vật trẻ hơn có thể thúc đẩy ruột già phục hồi nhanh hơn và hoạt động giống ruột trẻ hơn", Giáo sư Geiger kết luận.

Làm thế nào vi khuẩn "trẻ hóa" tế bào gốc?

Nhóm nghiên cứu đã tiết lộ cơ chế phân tử. Tế bào gốc trẻ dựa vào tín hiệu WNT kinh điển đi qua một protein tên là Ascl2, một cơ chế giữ cho tế bào gốc hoạt động và phân chia. Theo tuổi tác, sự thay đổi trong thành phần vi khuẩn trong ruột làm suy yếu tín hiệu WNT này qua Ascl2, do đó khả năng tái tạo của tế bào gốc giảm.

Phát hiện đáng ngạc nhiên nhất liên quan đến vi khuẩn Akkermansia muciniphila, một loại vi khuẩn thường được coi là có lợi. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng chính mức độ cao của nó, tăng theo tuổi tác, lại ức chế tín hiệu WNT qua trung gian Ascl2 trong tế bào gốc, do đó làm tổn hại đến sự tái tạo của niêm mạc ruột già. Nói cách khác: môi trường vi khuẩn già thay đổi các tín hiệu mà tế bào gốc nhận được, và việc thay thế nó bằng hệ vi sinh vật trẻ sẽ phục hồi tín hiệu WNT và chức năng bình thường.

Quan trọng: Vẫn còn trên chuột

Nhóm nghiên cứu cảnh báo rằng còn một chặng đường dài trước khi áp dụng trên người. Các câu hỏi mở:

1. Liệu hiệu ứng tương tự có xảy ra trong ruột người, vốn phức tạp hơn nhiều không?
2. Loại vi khuẩn cụ thể nào chịu trách nhiệm cho hiệu ứng này? (Nếu biết, chúng ta có thể phát triển một viên nang thay vì FMT)
3. Liều lượng chính xác là gì? Hiệu ứng sẽ ổn định trong bao lâu?
4. Liệu nó có an toàn ở người lớn tuổi với hệ thống miễn dịch yếu không?

Điều này kết nối thế nào với các phương pháp điều trị FMT hiện có?

Cấy ghép hệ vi sinh vật phân đã được chấp thuận y tế tại Mỹ để điều trị nhiễm trùng dai dẳng do vi khuẩn Clostridium difficile. Kinh nghiệm lâm sàng cho thấy đây là một quy trình tương đối an toàn trong tình trạng được chấp thuận. Mở rộng sang chỉ định "chống lão hóa ruột" sẽ yêu cầu các thử nghiệm lâm sàng có tổ chức, nhưng cơ sở hạ tầng quy định và kỹ thuật đã có sẵn.

Những gì có thể làm ngay hôm nay

Cho đến khi có các thử nghiệm trên người, đây là những can thiệp có bằng chứng cải thiện hệ vi sinh vật:

• Chất xơ đa dạng (trái cây, rau, các loại đậu, ngũ cốc nguyên hạt), ít nhất 25-30 gram mỗi ngày
• Thực phẩm lên men (sữa chua, dưa cải bắp, kim chi, kefir) hàng ngày
• Hạn chế kháng sinh chỉ khi thực sự cần thiết (chúng tiêu diệt vi khuẩn tốt)
• Tránh đường chế biến làm thay đổi thành phần hệ vi sinh vật
• Ngủ đủ giấc. Hệ vi sinh vật bị ảnh hưởng bởi đồng hồ sinh học

Kết luận lớn từ nghiên cứu: Sự lão hóa của bạn không chỉ là của riêng bạn. Nó được chia sẻ với 100 nghìn tỷ đối tác vi khuẩn mà bạn mang trong ruột. Hãy chăm sóc chúng, và chúng sẽ chăm sóc ruột của bạn.