Niêm mạc ruột là gì và vai trò với sức khỏe?

Bài viết được tham vấn chuyên môn cùng Bác sĩ chuyên khoa I Lê Nguyễn Hồng Trâm - Bác sĩ Nội tiêu hóa - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Nha Trang.

Niêm mạc ruột được xem như một hàng rào quan trọng, nơi hàng triệu vi khuẩn và kháng nguyên tiếp xúc với hệ miễn dịch. Các vấn đề xảy ra ở hàng rào đường ruột này có thể dẫn đến nhiều tình trạng tiêu hóa khác nhau, như bệnh viêm ruột, bệnh celiac...

Cơ thể con người có nhiều biểu mô niêm mạc, tạo thành các rào cản trực tiếp giữa môi trường bên ngoài và vật chủ bên trong. Đường tiêu hóa là một trong những ví dụ rõ ràng nhất. Nơi đây đóng vai trò quan trọng đối với việc điều hòa hệ miễn dịch và đối với sức khỏe nói chung. Niêm mạc ruột hoạt động như một hàng rào bán thấm, vừa hấp thụ các chất dinh dưỡng và cảm nhận miễn dịch, đồng thời hạn chế các kháng nguyên cũng như vi sinh vật có hại di chuyển. Sự tác động lẫn nhau giữa các thành phần cấu trúc và tương tác phân tử tại niêm mạc ruột giúp điều chỉnh thực hiện nhiệm vụ phức tạp này, nhờ đó duy trì tính toàn vẹn của ruột và cân bằng nội môi miễn dịch. Chức năng của hàng rào ruột có thể bị tổn hại do niêm mạc bị tổn thương cấu trúc nghiêm trọng, hoặc xuất hiện những thay đổi ở các thành phần liên quan.

Các vấn đề xảy ra tại niêm mạc đường ruột có liên quan đến nhiều loại bệnh, bao gồm bệnh celiac, bệnh viêm ruột (IBD), ung thư biểu mô ruột kết, bệnh gan mãn tính, tiểu đường tuýp 1, béo phì. Rối loạn chức năng niêm mạc ruột và không kiểm soát kháng nguyên qua biểu mô ruột có thể ảnh hưởng đến hệ miễn dịch của những người nhạy cảm, làm mất cân bằng vi sinh vật, từ đó khởi động các cơ chế viêm trong ruột hoặc các hệ cơ quan xa hơn.

Niêm mạc ruột được xem như một hàng rào bảo vệ vật lý và miễn dịch, bao gồm một số yếu tố hỗ trợ chức năng:

• Lớp chất nhầy bên ngoài tiếp xúc với hệ vi sinh vật đường ruột.
• Protein kháng khuẩn (AMP) và các phân tử immunoglobulin A bài tiết (sIgA).
• Lớp tế bào đơn với các biểu mô chuyên biệt.
• Lớp đệm bên trong, nơi các tế bào miễn dịch thích nghi cư trú (tế bào T, tế bào B, đại thực bào và tế bào đuôi gai).

Lớp chất nhầy là tuyến bảo vệ vật lý đầu tiên mà các phân tử bên ngoài gặp phải khi đến lòng ruột, giúp ngăn vi khuẩn tiếp xúc trực tiếp với tế bào biểu mô. Các khối cấu tạo chính của lớp chất nhầy có cấu trúc dạng lưới, giống như gel bên trên biểu mô ruột.

Ruột non chỉ có một lớp gel nhầy, trong khi đại tràng có hai lớp:

• Một lớp bên ngoài: Cho phép vi khuẩn đại tràng xâm nhập lâu dài.
• Một lớp dày đặc bên trong không có vi khuẩn.

Các chất điều hòa miễn dịch (AMP và sIgA) được giải phóng trong gel nhầy, hỗ trợ quá trình phân tách vật lý của hệ vi sinh vật. Thành phần của lớp chất nhầy có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật trong ruột, đồng thời hệ vi sinh vật cũng quyết định tính chất của gel nhầy.

Bên dưới lớp chất nhầy, các tế bào biểu mô được xem là yếu tố quyết định mạnh nhất của hàng rào vật lý đường ruột. Một nhóm các tế bào gốc đa năng tạo ra năm loại tế bào khác nhau, bao gồm:

• Tế bào ruột hấp thụ.
• Tế bào hình đài.
• Tế bào nội tiết.
• Tế bào Paneth.
• Tế bào vi mô.

Các tế bào này cùng nhau tạo thành một lớp đơn phân cực và liên tục ngăn cách lòng ruột với lớp đệm. Vì màng tế bào không thấm nước, nên các chất hòa tan ưa nước nếu không có chất vận chuyển cụ thể sẽ bị hạn chế rất nhiều. Niêm mạc ruột không được xem là một cấu trúc tĩnh, vì chúng có tính năng động cao và đáp ứng với các kích thích cả bên trong lẫn bên ngoài (ví dụ như cytokine, vi khuẩn, các yếu tố chế độ ăn uống).

3.1. Chế độ ăn uống

Thực phẩm không chỉ là một nguồn chất dinh dưỡng quan trọng, mà còn đóng vai trò điều chỉnh các chức năng sinh lý khác nhau trong đường tiêu hóa, bao gồm chức năng niêm mạc đường ruột. Flavonoid là một ví dụ về các thành phần có nguồn gốc thực vật đã được chứng minh đem đến lợi ích cho hàng rào biểu mô. Flavonoid có nhiều trong hầu hết các loại rau, trái cây, trà xanh và đen, rượu vang đỏ, socola, cà phê. Theo nghiên cứu trên chuột, chiết xuất quả nam việt quất giàu flavonoid làm tăng đáng kể tỷ lệ Akkermansia, một vi khuẩn phân hủy mucin cư trú trong lớp chất nhầy của ruột.

Gần đây, các chất phụ gia thực phẩm công nghiệp được sử dụng rộng rãi để cải thiện chất lượng của thực phẩm, nhưng cũng có liên quan đến rối loạn chức năng niêm mạc ruột và làm tăng tỷ lệ mắc các bệnh suy giảm miễn dịch. Ví dụ carboxymethylcellulose và polysorbate-80 là hai chất phụ gia được ứng dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp thực phẩm. Khi tiêu thụ nhiều thực phẩm chế biến hàng ngày, chúng làm giảm độ dày của chất nhầy, khiến vi khuẩn tiếp xúc nhiều hơn với biểu mô,...

Chế độ ăn nhiều chất béo và đường (chế độ ăn phương Tây) cũng làm thay đổi thành phần hệ vi sinh vật ở chuột, giảm độ dày lớp chất nhầy với ít tế bào hình đài hơn và tăng nồng độ dấu hiệu viêm.

Cùng với các hợp chất dinh dưỡng, vitamin, khoáng chất và các nguyên tố vi lượng từ thực phẩm cũng có liên quan đến thay đổi niêm mạc ruột. Cụ thể hơn, sự thiếu hụt vitamin D, A và kẽm đã được phát hiện là làm tổn thương hàng rào biểu mô, tăng nguy cơ nhiễm trùng, viêm.

3.2. Rượu

Các nghiên cứu đã cho thấy tác động của việc uống ethanol đối với hàng rào biểu mô ruột. Cụ thể, ethanol và chất chuyển hóa acetaldehyde đã được phát hiện làm giảm chức năng niêm mạc ruột bằng cách gây tổn thương trực tiếp đến các tế bào biểu mô, phá vỡ tế bào xương và kích hoạt các phản ứng stress oxy hóa. Hệ vi sinh vật cũng là trung gian tác động của rượu vì có tham gia vào quá trình sản xuất acetaldehyde. Lạm dụng rượu mãn tính có thể làm trầm trọng thêm tình trạng rối loạn tiêu hóa.

3.3. Thuốc

Thuốc chống viêm không steroid (NSAID) được biết là gây tổn hại đến đường tiêu hóa, do đó bác sĩ thường kê đơn cùng với thuốc ức chế bơm proton (PPI) để giảm tỷ lệ tổn thương dạ dày - tá tràng do NSAID gây ra. Tuy nhiên, sự kết hợp giữa NSAID và PPI không ngăn ngừa được các tổn thương ở ruột non và ruột già, thậm chí có thể làm trầm trọng thêm tác dụng của thuốc đối với hàng rào niêm mạc ruột.

3.4. Hút thuốc

Tác động của việc hút thuốc lá đối với sức khỏe đường ruột còn rất mâu thuẫn và có một số vấn đề không thể giải thích được, đặc biệt là trong bệnh viêm loét đại tràng. Nhìn chung, những rủi ro tiềm ẩn của việc hút thuốc lá đối với niêm mạc đường ruột chắc chắn có tồn tại. Khói thuốc thực sự có thể thắt chặt hàng rào ruột, nhưng tác động này sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm di truyền, các kích thích cụ thể của bệnh, vị trí đường ruột, kiểu tiếp xúc với khói, cũng như tương tác với các yếu tố miễn dịch và vi sinh vật.

3.5. Stress

Căng thẳng là một yếu tố lối sống có liên quan đến sự suy giảm niêm mạc đường ruột (thông qua các tương tác giữa ruột và não). Đây cũng là một yếu tố nguy cơ khởi phát và kích hoạt lại các rối loạn tiêu hóa mãn tính. Hầu hết các nghiên cứu về tác động của căng thẳng đối điều hòa niêm mạc ruột đều được thực hiện trên động vật, dữ liệu ở người còn hạn chế.

Các nghiên cứu gần đây cũng đã chú ý đến căng thẳng do tập thể dục (sự kết hợp giữa căng thẳng thể chất và tâm lý). Cụ thể, các vận động viên thường lên cơn đau bụng do giải phóng hormone căng thẳng trong quá trình hoạt động thể chất cường độ cao. Tuy nhiên mức độ của các phản ứng có thể phụ thuộc vào mức độ stress, di truyền và kinh nghiệm sống của cá nhân.

Tóm lại, lớp chất nhầy và các tế bào biểu mô ruột là yếu tố quyết định chính của niêm mạc ruột và có vai trò cơ bản đối với sức khỏe. Chế độ ăn phương Tây, uống nhiều rượu, căng thẳng và một số loại thuốc nhất định có tác động bất lợi đến vai trò của niêm mạc ruột. Rối loạn chức năng niêm mạc ruột có thể liên quan đến bệnh viêm ruột, bệnh celiac và bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu. Các vai trò của niêm mạc ruột trong nhiều bệnh rối loạn ngoài ruột khác cần được nghiên cứu thêm.

Nguồn tham khảo: Nature.com, Ncbi.nlm.nih.gov