Chống ngộ độc thực phẩm phụ thuộc vào thời gian trong ngày

Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học thuộc trường Đại học Texas Southwestern (UTSW) cho thấy khả năng cơ thể ngăn ngừa ngộ độc thực phẩm bằng cách sản xuất hợp chất chống vi khuẩn tự nhiên tăng lên trong ngày, khi có khả năng tiếp xúc với vi khuẩn độc hại.

Các phát hiện, được công bố trực tuyến trên Cell, cuối cùng có thể dẫn đến các liệu pháp điều trị thiết kế theo thời gian và phác đồ tiêm chủng để tối đa hóa phản ứng miễn dịch này.

Trưởng nhóm nghiên cứu John F. Brooks II, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Lora Hooper, đồng trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Nghiên cứu này cho thấy hệ thống miễn dịch của chúng ta không được kích hoạt mọi lúc, đó là một kết quả không mong đợi”.

Theo Giáo sư miễn dịch học và vi sinh học tại UTSW: “Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng, có những thời điểm cao điểm mà cơ thể sẵn sàng chống lại nhiễm trùng hơn”.

Các nhà nghiên cứu từ lâu đã biết rằng, hầu như tất cả các loài động vật đều tuân theo chu kỳ sinh học gắn liền với mặt trời mọc và lặn. Những chu kỳ này cho phép động vật dự đoán và chuẩn bị cho các thay đổi trong môi trường của chúng.

Làm gián đoạn nhịp sinh học có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe; ví dụ, gián đoạn giấc ngủ mãn tính có liên quan đến gia tăng nhiễm trùng đường ruột ở người. Tuy nhiên, nguyên nhân xảy ra điều này vẫn chưa rõ ràng.  

Brooks, Hooper và các đồng nghiệp của ông nghi ngờ rằng, khả năng miễn dịch kháng khuẩn có thể thay đổi trong ruột theo chu kỳ sinh học. Nhằm làm sáng tỏ vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm nhịp điệu trong biểu hiện của các chất kháng khuẩn tự nhiên được tạo ra trong ruột của chuột để chống lại bệnh tật do thực phẩm.

Các nhà nghiên cứu thấy rằng, ở những con chuột thí nghiệm bình thường, một trong những phân tử kháng khuẩn này - được gọi là tái tạo protein 3g có nguồn gốc từ vùng cách biệt (REG3G) - có nhiều hơn vào ban đêm, khi những động vật sống về đêm này hoạt động và ít hơn vào ban ngày, khi chuột ngủ.

Tuy nhiên, ở những con chuột được nuôi để không có vi khuẩn đường ruột, REG3G về cơ bản không có trong cả ngày lẫn đêm. Tìm kiếm các thành phần vi sinh vật thúc đẩy mô hình nhịp nhàng, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, những con chuột có lượng REG3G chu kỳ có một số lượng lớn các vi khuẩn dạng sợi phân đoạn cư trú trong ruột của chúng — vi khuẩn thường hiện diện ở loài gặm nhấm, động vật linh trưởng và con người — có khả năng độc đáo gắn vào niêm mạc ruột và thay đổi hoạt động gen của vật chủ của chúng.

Các thí nghiệm sâu hơn cho thấy rằng những vi khuẩn này bám vào niêm mạc ruột của động vật trong quá trình ăn uống, có thể là để hút chất dinh dưỡng. Khi chúng được gắn vào, sản xuất REG3G tăng lên trong ruột. Chu kỳ này gây ra hậu quả đáng kể đối với khả năng chống lại sự lây nhiễm của chuột. Khi các nhà nghiên cứu làm lây nhiễm vi khuẩn cho những con chuột bình thường, những con vật này có tỷ lệ tử vong cao hơn nếu chúng tiếp xúc vi khuẩn vào lúc mặt trời lặn so với lúc mặt trời mọc.

Những con chuột không thể tạo ra các protein kháng khuẩn, bao gồm REG3G, có gánh nặng vi khuẩn và tỷ lệ tử vong cao tương tự bất kể chúng bị nhiễm vào thời điểm nào. Nếu nghiên cứu sâu hơn cho thấy hiện tượng này cũng xảy ra ở người, các nhà khoa học cuối cùng có thể tận dụng nó bằng cách  định thời điểm sử dụng kháng sinh tổng hợp cho nhiễm trùng đường ruột và vắc xin đường uống hoặc tìm ra những cách mới để phòng tránh hoàn toàn nhiễm trùng đường ruột.

“Những kết quả này khiến tôi phải suy nghĩ lại về việc thức dậy mò ăn vào lúc nửa đêm” Hooper nói. "Sẽ nguy hiểm hơn nếu ăn salad khoai tây chứa nhiều vi khuẩn khi khả năng phòng vệ của đường ruột của bạn thấp nhất".

Các nhà nghiên cứu khác của UTSW đã tham gia vào chương trình nghiên cứu này bao gồm Cassie L. Behrendt, Kelly A. Ruhn, Syann Lee, Prithvi Raj và Joseph S. Takahashi.

Viện Y tế Quốc gia (R01 DK070855), Quỹ Welch (I-1874) và Trung tâm Nghiên cứu Bệnh viêm khớp và bệnh tự miễn dịch của Walter M. và Helen D. Bader. Hooper, Học giả Nancy Cain và Jeffrey A. Marcus về Nghiên cứu Y khoa... đã tài trợ chương trình này.

Trường Đại học Texas Southwestern

Tố Quyên dịch

Nguồn: Lab Manager- Hoa Kỳ