Ashley A Hibberd , Anna Lyra , Arthur C Ouwehand , et al .

Tóm tắt

Mục tiêu Hệ vi khuẩn đại tràng bi tổn hại ở bịnh nhân bị KĐTrTr . Chúng tôi khảo sát thành phần hệ vi khuẩn ở bịnh nhân KĐTrTr so sánh với với nhóm chứng không bị bịnh lý viêm hay khối u và tiềm năng sửa đổi hệ vi khuẩn đường ruột với probiotic .

Đề cương Các mẫu sinh thiết từ niêm mạc bình thường và của khối u qua nội soi đại tràng của 15 bịnh nhân K đại tràng . Các mẫu tương thích của bịnh nhân lấy qua phẫu thuật từ khối u và niêm mạc kế cận . 8 bịnh nhân được cho uống 2viên chứa tổng cọng 1,4 x 1010 CFUs Bifidobacterium lactis B1-04 và 7×109 CFUs Lactobacillus acidophilus NCFL . Các mẫu phân được lấy sau nội soi trước can thiệp và lúc phẫu thuật . Thêm nữa , 21 mẫu sinh thiết niêm mạc từ nhóm chứng không ung thư được lấy trong lúc nội soi và các mẫu phân sau đó . Các hệ vi khuẩn ở đại tràng và phân được đánh giá bằng kỹ thuật khuếch đại chuổi gien 16SrRNS .

Kết quả Hệ vi khuẩn của khối u đặc trưng với sự tăng tính đa dạng và sự phong phú của nhiều chũng gồm Fusobacterium, Selenomonas và Peptostreptococcus so với hệ vi khuẩn nhóm chứng . Bịnh nhân KĐTr có uống probiotic có tăng mật độ của khuẩn tiết butyrate , đặc biệt các chũng Faecalibacterium và Clostridiales trong khối u , trong niêm mạc không u và hệ vi khuẩn trong phân . Các chũng kết hợp với KĐTrTr như Fusobacterium và Peptostreptococcus có khuynh hướng bị giảm trong hệ vi khuẩn trong phân của những bịnh nhân có uống probiotic .

Kết luận Những bịnh nhân KĐTr chứa một hệ vi khuẩn riêng biệt trong mô khối u và trong niêm mạc kế cận , và chúng đã bị biến đổi do can thiệp với probiotic . Các kết quả của chúng tôi cho thấy hứa hẹn của tiềm năng lợi ích điều trị KĐTrTr bằng sự vận dụng hệ vi khuẩn đường ruột .

Những điều đã được biết về chủ đề này là gì ?

▸ Nguy cơ KĐTrTr có liên quan mạnh mẽ với các yếu tố thuộc về lối sống , gồm chế độ ăn có thể qua trung gian của hệ vi khuẩn đường ruột .
▸ Hệ vi khuẩn đường ruột bị biến đổi ở bịnh nhân KĐTrTr , và có lợi ích rõ ràng trong việc nhận dạng các chỉ tiềm năng thuộc vi khuẩn cho KĐTrTr .
▸ Khuẩn probiotic đặc hiệu đã được chứng tỏ có thể điều chỉnh viêm và giảm tăng sản của khối u trên mô hình sinh ung thư ở động vật và có thể cung ứng lợi ích điều trị cho bịnh nhân KĐTrTr .

Những phát hiện mới là gì ?

▸ Hệ vi khuẩn đường ruột kết hợp với ung thư đại tràng biểu hiện dấu ấn riêng biệt đặc trưng với tăng sự đa dạng hoá hệ vi khuẩn niêm mạc và sự phong phú khác nhau của các chủng vi khuẩn đặc biệt so với nhóm chứng không ung thư . Các khuẩn gây bịnh liên quan ở miệng hiện diện quá mức trong các khối ung thư đại tràng và có khuynh hướng xảy ra đồng thời .
▸ Mặc dầu khó thu thập hơn , các mẫu niêm mạc ruột ,cung cấp sự lượng giá toàn diện hơn những mẫu phân về các thay đổi của hệ vi khuẩn trong KĐTr . Peptostreptococcus hiện diện quá mức trong các mẫu niêm mạc và cả trong mẫu phân và chứng tỏ là một chỉ dẩn hứa hẹn của KĐTrTr.
▸ Dấu chứng thuộc vi khuẩn liên quan đến KĐTr bị biến đổi do can thiệp probiotic và đặc trưng với làm giàu các khuẩn sinh butyrate trong mô ruột .

Tác động trên thực hành lâm sàng trong tương lai như thế nào ?

▸ Hệ vi khuẩn liên quan đến KĐTrTr đang liên tục được xác định là những chỉ dẫn sinh học mới của KĐTrTr đang được khám phá .Tình trạng loạn khuẩn quan sát được ở bịnh nhân KĐTrTr có thể được điều chỉnh với các vi khuẩn probiotic , và các chủng probiotic sử dụng trong nghiên cứu này cho thấy hứa hẹn như một thành phần hữu ích của điều trị và phát triển điều trị trong KĐTrTr .

Dẫn nhập

Hệ vi sinh ở người gồm vi khuẩn , archaea , vi-rút , khuẩn eukaryotic cư trú trong và trên cơ thể chúng ta .Các vi sing vật này có tiềm năng tác động mạnh mẽ đến sinh lý học của chúng ta cả trên sức khoẻ lẫn bịnh tật . Chúng tham gia các chức năng chuyển hoá , bảo vệ chống các tác nhân gây bịnh , đào tạo hệ thống miễn dịch , và , qua các chức năng cơ bản này , chúng tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên đa số các chức năng sinh lý của chúng ta . Nghiên cứu hệ vi sinh ở người được tiến xa hơn nữa với các tiến bộ kỹ thuật trong thực hành phân tích độc lập – với nuôi cấy . Trong đa số các nghiên cứu , các thành phần vi khuẩn của dân số vi sinh được nhận dạng bằng kỹ thuật chuổi gien mã hoá 16SrRNA ( 16S) tiếp theo sự so sánh với dữ liệu 2 chuổi vi khuẩn đã được biết . Phân tích metagenomic ( biến đổi hệ gien ) với kỹ thuật chuổi tất cả các DNA vi khuẩn trong một cộng đồng phức tạp có thêm lợi ích để lượng giá tiềm năng di truyền của dân số vi khuẩn . Các phương pháp khác để phân tích hệ sao chép , hệ protein , hệ chuyển hoá ( transcriptome , proteome , metabolome ) cung cấp thêm thông tin ở các mức độ tuần tự sinh lý vi khuẩn .

Các tiến bộ to lớn mới đây trong định rõ đặc điểm cấu tạo của hệ vi sinh đã đặt nền móng cho các nghiên cứu hiện tại và trong tương lai về liên hệ hỗ tương giửa hệ vi sinh và vật chủ . Những nghiên cứu về chức năng của hệ vi sinh sẽ rất quan trọng trong sự hiểu rõ vai trò của hệ vi sinh ở người trong cân bằng nội tại và sinh bịnh học của bịnh tật . Trongbài tổng quan này , chúng tôi sẽ bàn luận về các tiến bộ gần đây trong các hiểu biết về cấu tạo và chức năng của hệ vi sinh liện quan đến tình trạng sức khoẻ và với các tình trạng bịnh tật đặc biệt .

Sự tích luỹ các dữ liệu về hệ vi sinh ở người

Sự quảng bá thông tin thu thập được về hệ vi sinh ở người trong những năm gần đây nổi bật với các dữ liệu phát sinh qua những nổ lực trên qui mô lớn để xác lập các điểm đặc trưng của hệ vi sinh ở người như Meta HIT ( European Metagenomics of Human Intestinal Tract ) và HMP ( NIH-funded Human Microbiome Project ) .

Năm 2010 nghiên cứu đầu tiên của tổ hợp MetaHIT báo cáo chuổi 3,3 triệu gien tỉnh định (non-redundant ) vi khuẩn trong phân , miêu tả gần 200 lần số lượng chuổi DNA được báo cáo trong tất cả các nghiên cứu trước đó . Vào tháng 7/2014 , một bộ hỗn hợp dữ liệu chuổi từ 1267 metagenome của 1070 cá thể , gồm 760 mẫu người châu Âu từ MetaHIT,139 mẫu người Mỹ từ HMP và 368 mẫu người Trung quốc từ một nghiên cứu rộng rãi trên bịnh nhân tiểu đường , đã xuất bản một danh mục gien tĩnh định của 9,8 triệu gien vi khuẩn . Mỗi mẫu chứa khoảng 750.000 gien hay gần 30 lần số lượng gien trong bộ gien của người , và ít hơn 300.000 gien được chia sẻ hơn 50% cá thể .Đa số các gien mới được nhận dạng trong các nghiên cứu gần nhất thì tương đối hiếm ,được phát hiệntrong ít hợn 1% cá thể . Bộ sưu tập này chứa gần như một bộ đầy đủ gien của đa số khuẩn đường ruột ở người và minh hoạ số lượng và độ biến đổi của hệ vi khuẩn đường ruột ở người .

Cáu tạo và động học của hệ vi khuẩn đường ruột người khoẻ mạnh .

Các điểm đặc trưng của hệ vi khuẩn đường ruột ở người khoẻ mạnh là bước đầu quan trọng trong hiểu biết vai trò của hệ vi khuẩn trong sự góp phần vào tình trạng khoẻ mạnh và bịnh tật . Người lớn khoẻ mạnh điển hình chứa trên 1.000 mẫu vi khuẩn thuộc một nhóm tương đối ít dòng vi khuẩn với Bacteroidetes và Firmicutes là nhừng dòng nổi trội . Hệ vi khuẩn đường ruột là hoàn toàn khác so với những nơi khác trên cơ thể và có những biến đổi đáng kể trong các thành phần của hệ vi khuẩn đường ruột trong các cá thể khoẻ mạnh . Một cách để tính toán độ biến đổi trong các cá thể khoẻ mạnh là các nhà nghiên cứu cố gắng nhận dạng một số mẫu ổn định dân cư vi khuẩn trong dân số . Các dữ liệu từ HMP được dùng để nhận dạng các típ cộng đồng tại các vùng của cơ thể dựa trên phân tích thống kê các cấu hình của nhiều nhóm vi khuẩn . Bốn cộng đồng riêng biệt đã được phát hiện trong phân , và các yếu tố dữ liệu gộp kết hợp với các típ cộng đồng gồm nuôi bằng sữa (breastfeeding ) , phái tính , và học vấn . Điều lý thú là các típ cộng đồng trong xoang miệng được dự đoán trong phân mặc dù các thành phần đặc trưng khác nhau . Trong một nghiên cứu mới đây trên 37 người lớn Mỹ không dùng kháng sinh , trên 70% các chủng vi khuẩn trong phân mổi cá thể ổn định hơn 1 năm và với ít thay đổi trong 5 năm . (*13). Các tính toán cho thấy các chủng hầu như ổn định qua nhiều thập kỷ nếu không nói là suốt đời với chứng cứ các mẫu chia sẽ với các thành viên người lớn trong gia đình nhưng không như thế với các cá thể không liên hệ . Trong khi chúng ta nhận được những hiểu biết sâu rộng về cấu trúc và động học của hệ vi khuẩn ở người khoẻ mạnh , thì cố gắng này bị phức tạp hoá do sự biến đổi đáng kể trong dân số , biến đổi nhẹ nhàng qua thời gian ở mỗi cá thể và không chắc chắn qua phương cách có ý nghĩa nhất để định rõ đặc điểm của hệ vi khuẩn .

Sau khi định rõ đặc điểm của các thành viên cộng đồng vi khuẩn và động học , điều cốt yếu là hiểu được các hoạt động chức năng rốt ráo ảnh hưởng đến sinh lý vật chủ . Hệ vi sinh đường ruột được tích phân vào sự tiêu hoá và dinh dưỡng của vật chủ và chúng có thể tạo ra các dưỡng chất từ các chất nền mà vật chủ vốn không tiêu hoá được . Chẳng hạn như xyloglucans thường có trong rau diếp hay củ hành , và khả năng vi khuẩn tiêu hoá xyloglucans vừa được định vị trên một vị trí đơn độc của một số chủng Bacteroides (*14). Khả năng tiêu hoá xyloglucans đã được cho thấy là một đặc điểm tương đối hiếm trong vài thành viên của dòng Bacteroidetes , và sự quan trọng của khả năng này ở người đã được chứng minh qua phân tích một dữ liệu biến đổi gien trong cộng đồng cho thấy 92% cá thể chứa ít nhất một trong các chủng hiếm Bacteroides này có thể tiêu hoá xyloglucans. Các phát hiện này minh hoạ làm thế nào con người có liên quan lợi ích hỗ tương mật thiết với hệ vi sinh đường ruột trong ăn uống , dinh dưỡng . Các vi khuẩn phóng thích axit béo chuỗi ngắn (SCFA) từ chất xơ không tiêu hoá được trong thức ăn, và SCFA là nguồn năng lượng quan trọng cho niêm mạc ruột và cần yếu cho điều hoà đáp ứng miễn dịch và sự sinh u trong ống tiêu hoá . Vai trò của butyrate, một SCFA có hoạt tính sinh học dồi dào trong đường ruột , có vai trò phức tạp trong ung thư đại tràng và dường như được tập trung và tuỳ thuộc khung cảnh như được minh hoạ trong 2 nghiên cứu tiền lâm sàng mới đây . Butyrate đã được báo cáo thúc đẩy sự sinh ung ở chuột chuyển gien với kết hợp gien ức chế ung biến chủng (APC) ghép không phù hợp với gien sửa chữa bị khiếm khuyết (MSH2) , vì sự tạo thành khối u giảm với điều trị kháng sinh hoặc với chế độ ăn ít chất carbohydrate , hai điều trên làm giảm mức butyrate , và tăng khi cho chuột điều trị kháng sinh ăn chất butyrate (*15). Ngược lại , butyrate đã được báo cáo ngăn sự sinh ung vì chuột khiếm khuyết Grp109a , một thụ thể butyrate, đã tăng sinh ung được thúc đẩy do kích thích viêm hay đột biến APC và truyền tín hiệu qua Grp109a ngăn chặn sự sinh ung gây ra do các kích thích nói trên (*16). Các thăm dò vai trò của butyrate được sản xuất do hệ vi sinh trong đại tràng và trong ung thư đại tràng đang được chờ đợi . Các nghiên cứu được bàn luận trong chương này chứng tỏ sự cần thiết để đánh giá chức năng của hệ vi sinh để hiểu rõ hơn vai trò của chúng trong trong tình trạng khoẻ mạnh và bệnh tật .

Tương tác hệ vi sinh – vật chủ trên hệ miễn dịch .

Tương tác giữa hệ vi sinh và hệ miễn dịch vật chủ là đa dạng , phức tạp và hai chiều . Hệ miễn dịch phải tập dung nạp hệ vi khuẩn hội sinh và đáp ứng thích hợp với vi khuẩn gây bệnh , và đến lượt hệ vi sinh tích hợp để huấn luyện hệ miễn dịch hoạt động thích đáng . Chứng tôi nêu bật nơi đây các nghiên cứu mô tả làm thế nào các thành viên của cộng đồng vi khuẩn thúc đẩy sự phân hoá của tế bào Treg kháng viêm để minh hoạ như thế nào hệ vi sinh có thể ảnh hưởng cân bằng nội môi miễn dịch . Một loạt các thử nghiệm chứng tỏ các tập hợp các chủng Clostridia không gây bệnh từ các chùm IV, XIVa và XVIII, được phân lập sau ứng dụng một loạt các bước chọn lọc không đặc hiệu có thể dẫn khởi tế bào Treg đại tràng , và một cơ chế có thể can dự đến sự sản xuất butyrate tác động đến sự kiểm soát biểu sinh ( epigenetic ) của chất kích hoạt Foxp3 , kiểm soát sự phát triển của tế bào Treg (17, **18, 19-22). Ở chuột nuôi vô trùng không chứa hệ vi khuẩn nội sinh , một nhóm khác nghĩ ra một phương pháp mới để sàng lọc các mẫu phân người cho các chủng có thể thúc đẩy phát triển tế bào Treg và họ đã ghi nhận khả năng chức năng này ở nhiều chủng hơn dự liệu trước (*23). Trong khi không bàn luận nơi đây , có nhiều chứng cứ chi tiết hoá tương tác hệ vi sinh – vật chủ có ảnh hưởng đến chức năng mễn dịch ở tất cả mức độ , từ đề kháng bẩm sinh ban đầu cho đến đáp ứng thụ đắc phức tạp được bàn luận trong phần này (24). Có sự quan tâm lớn trong việc làm sáng tỏ làm thế nào hệ vi sinh có thể ảnh hưởng cân bằng miễn dịch nội môi trong và ngoài ống tiêu hoá , trong khi tiến trình này có quan hệ mật thiết quan trọng trong sinh bệnh học và điều trị các rối loạn viêm và danh sách lớn dần các bệnh gắn kết với viêm .

Vai trò của hệ vi sinh trong các bệnh đặc hiệu và các tình trạng

Phần trên đã mô tả một số đường đi mà hệ vi sinh có thể ảnh hưởng sinh lý ở người , và cũng không có gì ngạc nhiên rằng có mối quan tâm lớn trong nghiên cứu các thay đổi của hệ vi sinh liên quan đến các tình trạng bệnh , thường được mệnh danh là rối lọan hệ vi sinh đường ruột (dysbiosis) (Table 1). Tuy nhiên , mối liên quan giửa dysbiosis và sinh bệnh học của bệnh thì không chắc chắn trong đa số thí dụ ở thời điểm hiện tại . Thường không rõ vì sao các thay đổi của hệ vi sinh gắn với bệnh là có ý nghĩa và phân biệt được giữa nguyên nhân và hậu quả vốn đã là thách thức rồi . Trong khi suy xét dysbiosis có thể gây bệnh chúng ta học được nhiều hơn tại sao hệ vi sinh có thể ảnh hưởng lên vật chủ , cũng cần lưu ý rằng tình trạng bệnh tật cũng có thể dẫn đến các thay đổi của hệ vi sinh thông qua nhiều cơ chế , gồm thay đổi thói quen ăn uống và chức năng ruột cũng như vai trò của các thuốc như kháng sinh . Trong phần này , chúng tôi nêu bật một vài phát hiện gần đây về vai trò của hệ vi sinh đặc biệt về các bệnh hoặc tình trạng , nhưng chúng tôi không thể chạm đến , tất cả những phát hiện nổi bật trong vô số các bệnh khác cả trong và ngoài đường ruột, gồm nhưng không giới hạn ở bệnh viêm khớp dạng thấp (25), ung thư đại tràng (26), chứng béo phì (27), và bệnh tiểu đường (28).

Bệnh tim mạch

Có sự quan tâm lớn đến mối liên kết giữa hệ vi sinh và các bệnh tim mạch trên cơ sở các dữ liệu cho thấy các vi khuẩn chuyển hoá phosphatidylcholine trong thức ăn thành các chất chuyển hoá tiền xọ trimethylamine-N-oxide (TMAO) (29). Một nghiên cứu mới đây ở người lành được nuôi ăn với phosphatidylcholine cho thấy có tăng mức TMAO trong huyết tương và bị ức chế bởi điều trị kháng sinh trước đó . Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện mức TMAO trong huyết tương kết hợp với tăng nguy cơ các biến cố tim mạch ở bệnh nhân tim mạch có các yếu tô nguy cơ . (*30). Trong một nghiên cứu khác , nhóm nghiên cứu trên cũng cho thấy nhóm người lành tình nguyện giử chế độ ăn rau củ quả , đối nghịch với nhóm ăn có thịt cá , thì không tăng mức TMAO huyết tương sau khi nuôi ăn có phosphatidylcholine , và đặc điểm này có liên quan đến tình trạng thành phần hệ vi sinh đặc biệt trong phân (*31). Vì vậy ,có nhiều mối quan tâm đến con đường tuỳ thuộc- hệ vi sinh có thể cung ứng tiềm năng chẩn đoán và điều trị bệnh tim mạch .

Hội chứng ruột kích thích và trục não-ruột-hệ vi sinh

Một vai trò của hệ vi sinh trong HCRKT được nghi ngờ , dù chưa được chứng minh ; và rằng các liệu pháp làm thay đổi hệ vi sinh , gồm thay đổi chế độ ăn ,probiotics , và kháng sinh đã cho các kết quả đáng khích lệ , dù chưa luôn nhất quán (32). Trong hai báo cáo mô tả các kết quả can thiệp với chế độ ăn ít FODMAP gồm nuôi ăn hạn chế một số thức ăn có khả năng lên men so sánh với chế độ ăn điển hình kiểu Úc trong một số it benh nhân Úc bị HCRKT , chế độ ăn ít FODMAP đã cải thiện triệu chứng và đưa đến kết quả các thay đổi của hệ vi sinhđường ruột , gồm giảm các vi khuẩn được cho là có lợi cho sức khoẻ , chẳng hạn như các vi khuẩn Clostridium cluster XIVa sản xuất-butyrate (33, *34). Một con đường được đề xuất có can dự đến HCRKT là thong qua trục não-ruột-hệ vi sinh , kết nối các thay đổi trong ruột với nhận cảm triệu chứng trong hệ TKTƯ. Một báo cáo lý thú mới đây chứng tỏ dùng chế phẩm sữa lên men giàu probiotic các rối loạn hoạt động của não trong đáp ứng với kích thích cảm xúc thị giác được đo bằng cộng hưởng từ khi so sánh với dùng chế phẩm chứng (35). Nghiên cứu về HCRKT có thể bị thách thức do thiếu các test chẩn đoán đặc hiệu và khả năng do nguyên nhân không đồng nhất . Có thể trong một số bệnh nhân các thay đổi hệ vi sinh đặc biệt quan trọng và các liệu pháp cho nhóm này để tác động lên cấu tạo và chức năng của hệ vi sinh có thể hữu ích .

Nhiễm Clostridium difficile

Nhiễm Clostridium difficile (CDI) là thí dụ quan trọng nhất của bệnh ở người phát triển như hệ quả các thay đổi nguy kịch hệ vi sinh đường ruột và được điều trị có hiệu quả với liệu pháp trên cơ sở hệ vi sinh (36). Một phân tích gộp xem xét việc sử dụng cấy ghép hệ vi sinh phân (FMT) để ngừa tái phát CDI nhận dạng 11 nghiên cứu trên 273 bệnh nhân trong năm 2012; kết quả tổng thể với hiệu quả khoảng 90% và không có tác dụng phụ đáng kể liên quan-FMT nào được báo cáo (37). Trong một thử nghiệm lâm sàng tiền cứu những bệnh nhân bị CDI tái diễn được đưa vào một trong ba nhóm điều trị ,(1) điều trị vancomycin chuẩn ,(2) rửa ruột theo sau điều trị vancomycin , và (3) điều trị vancomycin theo sau là rửa ruột và tiếp đó truyền vào tá tràng dịch pha phân người cho (**38). Nghiên cứu đã phải dừng sớm sau phân tích lâm thời cho thấy sự vượt trội của FMT. Phân tích hệ vi sinh của những bệnh nhân được điều trị FMT đề ngừa tái diễn CDI cho thấy hệ vi sinh sau cấy ghép phân của người nhận trở nên giống với người cho . Sau FMT hệ vi sinh người nhận được dặc trưng với sự tăng tính đa dạng , tăng mật độ nhiều chủng khác nhau của Firmicutes và Bacteroidetes, và giảm mật độ của Proteobacteria (*39). Trong một nghiên cứu proof-of-principle , hai bệnh nhân bị CDI kháng trị kháng sinh đã được điều trị thành công với phân thay thế gồm 33 chủng vi khuẩn được phân lập và nuôi cấy từ người cho khoẻ mạnh (*40). Trong nghiên cứu này , phân thay thế được lấy qua nội soi đại tràng , nhưng đúng ra nên được cung cấp bằng mẫu chọn lọc trong dân số vi khuẩn được sửa soạn trong phòng thí nghiệm . Một cách chung , các nghiên cứu này ủng hộ mạnh mẽ việc điều trị CDI tái diễn với liệu pháp dực trên hệ vi sinh .

Trong khi tính nhạy cảm với CDI sau dùng kháng sinh gắn kết với tính đa dạng của hệ vi sinh , còn rất ít hiểu biết về sự khác biệt chức năng trong vi môi trường cho CDI . Trong các nghiên cứu tiền lâm sàng , các thay đổi của hệ vi sinh xảy ra sau điều trị kháng sinh ở chuột nhạy cảm với C. difficile đi kèm với các thay đổi trong metabolome hỗ trợ sự nẩy mần và tăng trưởng của C. difficile (*41). Ở chuột được điều trị kháng sinh , các axit mật gốc hỗ trợ cho C. difficile nẫy mầm và vài carbohydrates hỗ trợ C. difficile tăng trưởng hiện diện với mức tăng đáng kể so với nhóm chứng chuột kháng- C. difficile . Nghiên cứu này và các nghiên cứu khác , giúp làm sáng tỏ cơ chế các thay đổi do dùng kháng sinh của hệ vi sinh góp phần gây CDI, có tiềm năng dẫn đến các liệu pháp mới cho căn bệnh phiền toái này .

Bệnh viêm ruột

IBD đặc trưng với viêm không thích hợp trong đường ruột gây ra bởi sự kết hợp các yếu tố nguy cơ về môi trường và di truyền . Các đích của đáp ứng viêm gồm hệ vi sinh hội sinh và IBD gắn kết với các thay đổi trong hệ vi sinh đường ruột , dù chưa rõ các thay đổi của vi khẩn có góp phần vào sinh bệnh học hay phát triển do hệ quả của viêm tại chổ . (42). Ở đây , chúng tôi nêu bật hai bài báo cáo mới đây mô tả hệ vi sinh và đáp ứng của vật chủ đo được trong điều trị bệnh nhi mới đựơc chẩn đoán IBD sẽ cung cấp các phát hiện sớm không bị nhầm lẫn do điều trị kháng viêm . Trong báo cáo thứ nhất , 447 bệnh nhi CD mới mắc và 221 BN chứng được đưa vào nghiên cứu với các hệ vi sinh từ nhiều vị trí khác nhau được định rõ đặc điểm qua phân tích chuổi 16S (**43). Phân tích đa biến nhận dạng các phân loại vi khuẩn liên kết có ý nghĩa với kiểu hình bệnh trong các mẫu ở hồi tràng và trực tràng nhưng không có ý nghĩa từ các mẫu phân . Hệ vi sinh của bệnh nhân CD có tính đa dạng thấp , có tăng mật độ Enterobacteriaceae, Pasteurellaceae, Fusobacteriaceae, Neisseriaceae, Veillonellaceae, và Gemellaceae, và giảm mật độ Bifidobacteriaceae, Erysipelotrichaceae, Clostridiales, và Bacteroidales. Sử dụng các kết hợp hệ vi sinh-bệnh này , nhóm nghiên cứu lập thành công thức chỉ số rối loạn hệ vi sinh và cho thấy có mối liên quan thuận mạnh mẽ với hoạt tính lâm sàng của bệnh (PDCAI) và liên quan nghịch với sự phong phú của các chủng (Table 1). Thêm nữa , so sánh hệ vi sinh giữa bệnh nhân có hay không dùng kháng sinh cho thấy dùng kháng sinh khuếch đại rối loạn hệ vi sinh gắn kết với CD. Cũng lưu ý , các tác giả chứng tỏ rất nhiều quan sát của nhóm chỉ thấy được khi phân tích hàng trăm mẫu , nhấn mạnh tầm quan trọng của các nghiên cứu trên diện rộng . Trong báo cáo tiếp theo , biểu hiện gien vật chủ và hệ vi sinh là đặc trưng từ hồi tràng của bệnh nhi mới được điều trị (iCD), từ đại tràng(cCD), và từ viêm loét đại tràng (UC) cũng như từ nhóm chứng (**44). Một chỉ dấu biểu hiện gien lõi iCD của 1281 gien được nhận dạng qua so sánh iCD và nhóm chứng . Gien điều chỉnh lên gồm các gien được dẫn khởi do các sản phẩm của vi khuẩn và các chỉ dấu tiền viêm , và các gien điều chỉnh xuống gồm các thụ thể nhân can dự trong các đường chuyển hoá và chỉ dấu kháng viêm . Điểm lý thú là nhóm cCD gồm cả những BN không có viêm vi thể có kiểu biểu hiện tương tự trong hồi tràng như nhóm iCD, và kiểu này khác với nhóm chứng và nhóm UC , chỉ ra rằng một hình bóng gien lõi CD trong hồi tràng độc lập với viêm . Cũng vậy , các nhóm iCD và cCD có hình bóng tương tự của loạn khuẩn khác với nhóm chứng và UC . Cần chú ý , sự tăng biểu hiện oxidase nhị bội kháng khuẩn (DUOX2) đã được phát hiện trong sự kết hợp với sự phát triển của Proteobacteria ở cả UC và CD, trong khi sự phát triển của gien lipoprotein APOA1 thì điều chỉnh xuống và kết hợp với sự thay đổi của Firmicutes đặc trưng-CD . Sau hết , phân tích đa biến cho thấy tương quan giữa các phân loại vi khuẩn , biểu hiện gien và chỉ số hoạt tính lâm sàng ở BN CD bất chấp sự hiện diện của viêm hồi tràng , và mô hình dự đoán trên cơ sở biểu hiện gien , mật độ vi khuẩn và các yếu tố lâm sàng được thực hiện ngoài (outperformed) các chỉ số hoạt tính bệnh trên lâm sàng riêng lẽ trong dự đoán đáp ứng với điều trị .

Các nghiên cứu này cung cấp thông tin bổ xung cho sự hiểu biết vai trò tiềm năng của hệ vi sinh trong bệnh sinh học của UBD mà cho đến nay chưa được xác lập . Điều này chống lại CDI nơi mà các thay đổi của hệ vi sinh rõ rang tăng nguy cơ bệnh và sự phục hồi đa dạng hệ vi sinh với FMT rõ rang ngăn ngừa bệnh tái diễn ơ nhiều BN . Các cố gắng sớn sử dụng FMT trong điều trị IBD hơi đáng thất vọng (45, 46). Dường như vai trò của hệ vi sinh trong IBD, và các đặc điểm đa gien sẽ chứng tỏ phức tạp hơn và sẽ tuỳ sự cảm thụ đặc điểm di truyền và một số yếu tố môi trường. Vì thế , điều quan trọng là định rõ hơn nữa các đặc điểm dân số hệ vi sinh vá chức năng của nó ở các thời điểm khác nhau trong sự phát triển của IBD liên kết với việc lượng giá tính thụ cảm của vật chủ , đáp ứng của vật chủ và các phơi nhiễm môi trường .

Kết Luận

Đây là thời điểm lý thú cho nghiên cứu hệ vi sinh nhờ các tiến bộ kỹ thuật mới và tích luỹ kiến thức nhanh chóng . Các cố gắng trên diện rộng đã mô tả nhiều chi tiết các thành phần của hệ vi sinh người khoẻ mạnh và kha năng chức năng , và các nghiên cứu này được tiếp nối với các xác định đặc điểm tương tự của hệ vi sinh trong các tình trạng bệnh cá biệt . Giai đoạn cấp thiết tiếp theo đang thực hiện là thăm dò thêm nữa các chức năng hệ vi sinh .Các nghiên cứu này sẽ làm sáng tỏ thêm các tương tác hệ vi sinh-vật chủ để góp phần mang lại khoẻ mạnh hay bệnh tật , và cả dẫn đến các liệu pháp nhắm đến hệ vi sinh để duy trì tình trạng khoẻ mạnh và để điều trị một số bệnh khác . Các chuỗi đã biết của bộ gien hệ vi sinh ở người chứa một lượng lớn các chủng vi khuẩn thông thường . Hệ vi sinh của một cá thể là ổn định theo thời gian , nhưng có những biến đổi ở hai cực tuổi và giũa các cá thể . Chế độ ăn và các yếu tố môi trường cũng tác động lên thành phần của hệ vi sinh . So với nhóm chứng khoẻ mạnh , các thay đổi của hệ vi sinh được nghi nhận ngày càng nhiều trong các tình trạnh bệnh . Nhưng ngoài bệnh nhiễm Clostridium difficile , vai trò của các thay đổi của hệ vi sinh trong bệnh sinh học của bệnh thi chưa chắc chắn . Sự hiểu biết tốt hơn các tương tác chức năng giữa người và hệ vi sinh sẽ dẫn đến các khả năng chẩn đoán , tiên lượng và điều trị .

Người dịch BS.CKII Trần ngọc Bảo