Nơi sự thèm ăn được sinh ra: vai trò của các chất chuyển hóa vi khuẩn trong việc kiểm soát dinh dưỡng

Trong một bài đánh giá được công bố trên tạp chí Trends in Endocrinology & Metabolism, các nhà vi sinh vật học và nội tiết học hàng đầu đã khám phá ra một mô hình mới: Không chỉ hormone của vật chủ mà cả các chất chuyển hóa của vi khuẩn đường ruột - axit béo chuỗi ngắn (SCFA), dẫn xuất tryptophan, axit mật thứ cấp và các chất khác - cũng hình thành nên cơn thèm ăn và điều chỉnh sự cân bằng năng lượng.

Ý tưởng chính của bài đánh giá

1. Các chất chuyển hóa của vi khuẩn như tín hiệu đói và no

   • SCFA (acetate, propionate, butyrate) kích hoạt thụ thể FFAR2/3 trên các tế bào nội tiết ruột → giải phóng PYY và GLP-1 → ức chế cảm giác thèm ăn và làm chậm quá trình làm rỗng dạ dày.

   • Indoles và axit indoleacetic từ tryptophan kích thích giải phóng serotonin trong tế bào enterochromaffin, gián tiếp ảnh hưởng đến trung tâm no trong não.

2. Hành trình của chất chuyển hóa đến não

   • Một số sản phẩm của vi khuẩn xâm nhập vào máu, vượt qua hàng rào máu não và tác động lên các tế bào thần kinh vùng dưới đồi (tế bào NPY/AgRP và POMC), làm thay đổi cảm giác đói.

   • Axit mật thứ cấp ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa năng lượng thông qua điều chế TGR5 và FXR ở gan và não.

3. Tác động của chế độ ăn uống lên hệ vi sinh vật và hành vi

   • Chế độ ăn nhiều chất xơ kích thích sản xuất SCFA và tăng độ nhạy cảm với tín hiệu no.

   • Chế độ ăn nhiều chất béo, ít carbohydrate gây mất cân bằng hệ vi sinh vật, làm giảm lượng SCFA và làm tăng tình trạng ăn quá nhiều.

4. Quan điểm lâm sàng

   • Probiotics và prebiotics: bổ sung Bifidobacterium, chủng Akkermansia và chất xơ cụ thể để điều chỉnh các tín hiệu trao đổi chất.

   • Chất chuyển hóa của vi khuẩn như thuốc: phát triển butyrate và propionate dạng hít hoặc tiêm để kiểm soát sự thèm ăn ở những bệnh nhân béo phì và hội chứng chuyển hóa.

Tiến sĩ Li Jing từ Đại học Colorado nhận xét: "Bài đánh giá của chúng tôi nhấn mạnh rằng hệ vi sinh vật đường ruột không chỉ là hệ vi sinh vật 'trong nhà' mà còn là cơ quan nội tiết hoạt động kiểm soát dinh dưỡng của chúng ta thông qua các sản phẩm của nó".

Tại sao điều này lại quan trọng?

• Mục tiêu mới trong cuộc chiến chống lại bệnh béo phì và rối loạn ăn uống không phải là não bộ mà là những “sứ giả” của nó từ ruột.
• Cá nhân hóa liệu pháp: phân tích hồ sơ chuyển hóa của hệ vi sinh vật sẽ cho phép điều chỉnh chế độ ăn uống và chế phẩm sinh học cho từng cá nhân.
• Phòng ngừa bệnh tật: Bình thường hóa các tín hiệu vi khuẩn có thể giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường loại 2 và các biến chứng tim mạch.

Các tác giả chỉ ra một số điểm chính:

1. Hệ vi sinh vật như một cơ quan nội tiết
   “Các chất chuyển hóa của vi khuẩn không chỉ là 'chất thải' của quá trình lên men mà còn là các phân tử tín hiệu hoàn chỉnh ảnh hưởng đến các tế bào nội tiết ruột và tế bào thần kinh vùng dưới đồi”, Tiến sĩ Li Jing, tác giả đầu tiên của bài đánh giá, nhấn mạnh.

2. Nhắm mục tiêu chính xác vào các chất chuyển hóa
   “Chúng tôi không nói về việc điều chỉnh hệ vi sinh vật toàn diện mà là các biện pháp can thiệp có mục tiêu: đưa vào các loại men vi sinh hoặc prebiotic cụ thể giúp kích thích sản xuất chính xác các SCFA mà chúng ta cần”, đồng tác giả Giáo sư Sarah Morgan lưu ý.

3. Cá nhân hóa liệu pháp
   “Mỗi người đều có dấu vân tay vi khuẩn riêng, vì vậy, để kiểm soát sự thèm ăn hiệu quả, trước tiên cần phải phân tích hệ vi sinh vật và chất chuyển hóa, sau đó điều chỉnh chế độ ăn uống và thực phẩm bổ sung”, Tiến sĩ Juan Park khuyến cáo.

4. Các thử nghiệm lâm sàng mới
   “Các thử nghiệm ngẫu nhiên đang được lên kế hoạch, trong đó butyrate và propionate sẽ được kê đơn cho bệnh béo phì và tiền tiểu đường, và các điểm cuối sẽ được đánh giá không chỉ theo cân nặng cơ thể mà còn theo những thay đổi trong cấu hình hệ vi sinh vật đường ruột và mức độ hormone gây thèm ăn”, Tiến sĩ Emily Chen cho biết.

Bài đánh giá này mở ra triển vọng về các chiến lược sử dụng vi khuẩn để điều chỉnh sự thèm ăn và cân bằng năng lượng, mang đến những hướng đi mới cho việc điều trị và phòng ngừa các bệnh liên quan đến dinh dưỡng.