Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa trên

Bài viết bởi Thạc sĩ, Bác sĩ Mai Viễn Phương - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park

Hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản được tạo hình bởi khoang miệng, hầu họng và dạ dày do sự di chuyển của vi khuẩn đường miệng đến thực quản và sự trào ngược của hệ vi sinh vật trong dạ dày. Có thể nhận biết được, điều này thay đổi đáng kể ở mỗi người, ngay cả ở những người có vẻ khỏe mạnh.

Ngoài vị trí giải phẫu, các yếu tố đã được ghi nhận làm thay đổi thành phần vi sinh vật thực quản bao gồm tuổi tác, chế độ ăn uống, sử dụng thuốc ức chế bơm proton (PPI), vệ sinh răng miệng và hút thuốc. Các nghiên cứu về các yếu tố này đã giúp cung cấp một khuôn khổ để hiểu về hệ vi sinh vật hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản.

Tuổi tác:

Tuổi tác có ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản, mặc dù ý nghĩa đầy đủ vẫn chưa được xác định.

Với sự già đi, con người dường như có một sự thay đổi ít kịch tính hơn, nhưng vẫn đáng chú ý trong hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản. Đánh giá vi sinh vật thực quản của người lớn từ 30 tuổi đến 60 tuổi, sử dụng giải trình tự 16S rRNA-, 18S rRNA-amplicon và giải trình tự súng ngắn, đã phát hiện ra tuổi tác là một yếu tố quan trọng thúc đẩy thành phần vi sinh vật. Đáng chú ý, họ chỉ ra mối tương quan thuận với tuổi tác và sự phong phú tương đối của các vi khuẩn như một số vi khuẩn Streptococcus spp, bao gồm cả Streptococcus parasanguinis với độ tuổi ngày càng tăng. Hơn nữa, sự gia tăng tuổi có tương quan nghịch với tỷ lệ lưu hành của Bacteroidetes bao gồm cả Prevotella melaninogenica.

Chế độ ăn uống:

Các yếu tố chế độ ăn uống ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đại tràng khi còn nhỏ (bú sữa mẹ so với sữa công thức) và khi trưởng thành (ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đại tràng với những thay đổi dinh dưỡng đa lượng trong thời gian ngắn).

Trong giai đoạn đầu đời, việc bú sữa mẹ, bú sữa công thức và cho ăn thức ăn đặc đóng một vai trò lớn trong sự phát triển của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa.

Ở người lớn, hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản và mối quan hệ với chế độ ăn uống vẫn đang được điều tra. Trọng tâm của chúng tôi ở đây sẽ là chế độ ăn uống và mối quan hệ của nó với bệnh thực quản để làm nền tảng cho các nghiên cứu có thể có trong tương lai về vai trò của hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản . Một nghiên cứu đặc biệt xem xét mối quan hệ của chế độ ăn uống với hệ vi sinh vật hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản đã đánh giá những bệnh nhân có lượng chất xơ tổng thể cao so với lượng chất béo cao và phát hiện ra rằng chất xơ trong chế độ ăn nhưng không ăn chất béo có liên quan đến vi sinh vật thực quản riêng biệt.

PPI:

PPI là liệu pháp điều trị đầu tay cho nhiều rối loạn thực quản như viêm thực quản trào ngược, viêm thực quản ăn mòn và thực quản Barrett. Việc sử dụng PPI đã được chứng minh là làm thay đổi cả hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản và vi sinh vật đại tràng, mặc dù mức độ đầy đủ vẫn chưa được biết. Vai trò được xác định rõ ràng nhất là giảm axit dịch vị, do đó cho phép sự tồn tại của các sinh vật ăn qua đường miệng cư trú ở thực quản xa hơn. Sự thay đổi hệ vi sinh liên quan đến pH này có thể cho phép nhân giống các loài vi khuẩn mà nếu không sẽ không phát triển trong các điều kiện có tính axit hơn. Ví dụ, sự gia tăng đáng kể các loài vi sinh vật miệng như Rothia dentocariosa, Rothia mucilaginosa, Scardovia spp. , và Actinomyces spp. trong hệ vi sinh vật đường ruột đã được ghi nhận sau khi sử dụng PPI.

Vệ sinh răng miệng:

Vệ sinh răng miệng được cho là đóng một vai trò quan trọng trong hệ vi sinh vật hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản. Vi khuẩn được tìm thấy trong khoang miệng có thể di chuyển từ xa qua quá trình khử mỡ. Vai trò của hệ vi sinh vật đường miệng trong việc xâm nhập thực quản và trở thành một phần của hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản chung, vẫn chưa chắc chắn.

Giữ vệ sinh răng miệng liên quan đến tỷ lệ cầu khuẩn gram dương và que cao hơn, chủ yếu bao gồm Streptococcus spp. , trái ngược với những người vệ sinh răng miệng kém cho thấy tỷ lệ vi khuẩn gram âm kỵ khí cao hơn như Prevotella spp. Sự chuyển đổi hệ vi sinh vật đường miệng sang một hệ thực vật ưu thế gram âm hơn có thể có tác động xa của TLR gây LPS và kích hoạt dòng chảy viêm trong thực quản như đã mô tả trước đây. Cũng không rõ liệu nước súc miệng kháng sinh có làm hỏng một hệ vi sinh vật khỏe mạnh hay không. Nghiên cứu sâu hơn là cần thiết để xác định rõ hơn mối quan hệ giữa vệ sinh răng miệng và hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản.

Một nghiên cứu bệnh chứng dựa trên dân số gần đây đã báo cáo rằng sức khỏe răng miệng kém có liên quan đến tăng nguy cơ mắc ESCC. Cụ thể hơn, họ phát hiện ra rằng mất răng có liên quan đến việc tăng nguy cơ ung thư thực quản ở mức độ vừa phải và đánh răng một lần mỗi ngày hoặc ít hơn có liên quan đến việc tăng 80% nguy cơ phát triển ESCC ở dân số này. Họ đề xuất rằng đánh răng ảnh hưởng đến sự cân bằng của vi sinh vật bằng cách loại bỏ trực tiếp mảng bám, cặn thức ăn và các sản phẩm gây ung thư của thuốc lá và rượu. Do đó, điều này ảnh hưởng đến mức độ viêm và / hoặc sản xuất các sản phẩm phụ gây ung thư của nitrosamine và acetaldehyde. Mặc dù điều này hiện đang là lý thuyết, do khoảng cách của khoang miệng với thực quản xa, hợp lý là vệ sinh răng miệng sẽ có tác động cuối cùng đến hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản và bệnh thực quản cũng như có thể đối với bệnh trung gian do vi sinh vật đường ruột.

Hút thuốc:

Có tới 20% người trưởng thành ở Hoa Kỳ sử dụng sản phẩm thuốc lá và ảnh hưởng của thuốc lá đối với hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản là không chắc chắn. Khám nghiệm tế bào học bằng bóng thực quản cho thấy hút thuốc lá hiện nay có liên quan đến sự gia tăng đa dạng cả α và β của thực quản. Người ta nghi ngờ rằng sự gia tăng là do ức chế miễn dịch liên quan đến hút thuốc, cho phép các vi khuẩn mới xâm nhập vào đường tiêu hóa trên.

Nghiên cứu cũng cho thấy hai loại vi khuẩn kỵ khí, Dialister invisus và Megasphaera micronuciformis , thường được phát hiện ở những người hút thuốc hiện nay. Sự đa dạng α và β tăng lên sau khi tiếp xúc với khói thuốc cũng có thể là kết quả của sự hình thành màng sinh học. Có một số bằng chứng cho thấy hút thuốc lá gây ra sự hình thành màng sinh học tụ cầu theo cách phụ thuộc vào chất oxy hóa bằng cách tăng protein-A liên kết fibronectin. Điều này dẫn đến tăng liên kết của tụ cầu với fibronectin và tăng khả năng bám vào tế bào người .

Tiếp xúc với khói thuốc có thể ảnh hưởng đến một loạt các quá trình sinh lý của con người bằng cách gây ra trạng thái tiền viêm, làm tăng các cytokine như yếu tố hoại tử khối u (TNF) -α, IL-1, IL-6, IL-8 trong khi giảm các cytokine chống viêm như IL-10. Cần điều tra sâu hơn về vi sinh vật thực quản và mối quan hệ của nó với hút thuốc và sự phát triển của bệnh tật.

Bacteriocins:

Bacteriocins là các peptit có nguồn gốc từ ribosome được tạo ra bởi vi sinh vật sống trong đường tiêu hóa được cho là có tác dụng ức chế hệ thực vật cạnh tranh, do đó cạnh tranh tốt hơn các mầm bệnh khác. Ngoài ra, ở người, vi khuẩn được cho là duy trì chức năng hàng rào, tham gia vào quá trình điều hòa miễn dịch, có hoạt tính kháng khuẩn trực tiếp và cũng thể hiện hoạt động chống ung thư . Vai trò chức năng đa dạng của vi khuẩn được phản ánh trong đặc tính diệt khuẩn trên diện rộng, trình tự axit amin và cấu trúc peptit, loại operon bacteriocin, trọng lượng và điện tích phân tử khác nhau.

Ở một người bình thường, khỏe mạnh, hàng rào máu-ruột chịu trách nhiệm duy trì cân bằng nội môi giữa dòng máu và đường tiêu hóa, cuối cùng điều chỉnh sự hấp thụ nước và chất dinh dưỡng. Cùng với sự quan tâm ngày càng tăng của hệ vi sinh vật hệ vi sinh vật trong dạ dày thực quản và mối quan hệ của nó với hàng rào ruột, các nghiên cứu in vitro gần đây đã báo cáo rằng kích thước và đặc tính của vi khuẩn cho phép chúng vượt qua hàng rào máu ruột này. Kích thước và điện tích góp phần vào sự di chuyển của bacteriocin qua các màng và hàng rào và có vai trò lớn trong các cơ chế sinh lý khác nhau .

Các vi khuẩn trong đường tiêu hóa cũng có đặc tính kháng khuẩn mạnh, đặc hiệu. Tính chất kháng khuẩn này làm cho nó trở nên cần thiết trong việc duy trì và ảnh hưởng đến thành phần của hệ vi sinh vật địa phương. Vai trò chống ung thư của vi khuẩn vẫn còn là một lĩnh vực cần được điều tra thêm. Các nghiên cứu in vitro đánh giá tác dụng của nisin đã chỉ ra rằng bacteriocin có thể kích hoạt quá trình apoptosis ở đầu, cổ và ung thư biểu mô tế bào vảy, làm giảm hiệu quả kích thước các mô đệm của khối u.

Defensins:
Defensins là các phân tử polypeptide nhỏ có nguồn gốc từ vật chủ có vai trò trong khả năng miễn dịch bẩm sinh với cả tác dụng diệt khuẩn trực tiếp và gián tiếp. Chúng phục vụ một mục đích tương tự như bacteriocins, nhưng có nguồn gốc từ eukaryote. Các chất phòng vệ của con người thường được phân loại thành các α-defensins, chủ yếu có nguồn gốc từ bạch cầu trung tính và β-defensins, chủ yếu có nguồn gốc từ tế bào biểu mô. Biểu hiện của Defensin thường được cảm ứng thông qua sự tiếp xúc của tế bào với các sản phẩm của vi khuẩn như LPS hoặc cytokine, bao gồm TNF và IL-1 . Sự liên kết của các chất bảo vệ có thể dẫn đến sự phá vỡ trực tiếp màng tế bào vi khuẩn. Điện tích dương của một số chất bảo vệ bị thu hút bởi các thành phần âm của viên nang vi khuẩn, dẫn đến quá trình oligome hóa và hình thành lỗ chân lông. Mặt khác, sự liên kết của defensin có thể kích thích việc tuyển dụng phản ứng miễn dịch thích ứng .

Defensins đã được chứng minh là đóng một vai trò trong các tương tác bình thường của vi khuẩn đường ruột.

Mất β-defensin ở người (hBD) 1 và hBD3 có liên quan đến sự tiến triển của EoE, và điều này có thể là kết quả của các tương tác miễn dịch giữa vi sinh vật. Việc sản xuất defensin không được kiểm soát cũng có thể tác động tiêu cực đến sức khỏe đường ruột. Việc sản xuất hBD5 bởi các tế bào Paneth siêu sản, có thể dẫn đến mất E-cadherin, và do đó ức chế sự kết dính của tế bào. Sự mất toàn vẹn cấu trúc này có liên quan đến sự tiến triển của thực quản của Barrett .

Tương tự như vi khuẩn, sự thay đổi cấu trúc hoặc biểu hiện của defensin có thể cung cấp một địa điểm điều trị để thay đổi hệ vi sinh vật kết hợp. Các biến thể chimeric của defensin đã được khám phá như là chất kháng khuẩn có thể có, nhưng phương thức điều trị tiềm năng này vẫn đang ở giai đoạn đầu của quá trình thăm dò và cần phải làm thêm để đánh giá tính an toàn và hiệu quả điều trị của chúng.