Chất béo trong vi khuẩn đất có thể bảo vệ chống lại căng thẳng

Một khám phá gần đây có thể giúp giải thích thêm tại sao sống chung với bụi bẩn có thể có lợi cho sức khỏe con người. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng một loại vi khuẩn sống trong đất tạo ra một axit béo chống viêm có thể thúc đẩy khả năng phục hồi khi bị căng thẳng.

Một loại vi khuẩn có tên Mycobacterium vaccae có thể bảo vệ khỏi căng thẳng và lo lắng.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Colorado Boulder (CU Boulder) đã dẫn đầu một nghiên cứu điều tra Mycobacterium vaccae, một loại vi khuẩn môi trường ăn các chất hữu cơ thối rữa.

Các nghiên cứu trước đây với tế bào và động vật thí nghiệm đã chỉ ra rằng M. vaccae có thể giảm viêm và bảo vệ khỏi căng thẳng.

Tuy nhiên, như các tác giả giải thích trong một Psychopharmacology bài báo về công việc của họ, "các cơ chế phân tử cơ bản tác dụng chống viêm của M. vaccae không được biết đến. "

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã “tinh chế và xác định một chất béo trung tính chống viêm độc nhất” từ vi khuẩn đất. Sau đó, họ tổng hợp và thử nghiệm phiên bản "axit béo tự do" của chất béo trong các tế bào miễn dịch của chuột.

Axit béo có tên là axit 10 (Z) -hexadecenoic, và nhóm nghiên cứu đã sử dụng “kỹ thuật giải trình tự thế hệ tiếp theo” để điều tra sự tương tác của nó với đại thực bào, một loại tế bào miễn dịch.

Các nhà nghiên cứu thấy rằng axit béo liên kết với một thụ thể cụ thể, hoặc protein truyền tín hiệu, trong tế bào. Đến lượt nó, sự kiện này đã chặn một số con đường phân tử gây viêm. Tên của thụ thể là thụ thể kích hoạt chất tăng sinh peroxisome (PPAR).

Các thí nghiệm tiếp theo cho thấy rằng việc xử lý các tế bào miễn dịch bằng axit béo trước khi kích thích chúng làm tăng khả năng chống lại chứng viêm của chúng.

Vi khuẩn đất có tác dụng bảo vệ trực tiếp

“Chúng tôi nghĩ,” tác giả nghiên cứu cấp cao Christopher Lowry, phó giáo sư về sinh lý học tích hợp tại CU Boulder cho biết, “[rằng] có một loại nước sốt đặc biệt thúc đẩy tác dụng bảo vệ vi khuẩn này, và chất béo này là một trong những thành phần chính trong đó nước sốt đặc biệt. ”

Ông nói rằng phát hiện này là “một bước tiến lớn đối với chúng tôi vì nó xác định được một thành phần hoạt động của vi khuẩn [um] và thụ thể cho thành phần hoạt động này trong vật chủ.”

Lowry lập luận rằng sự tương tác giữa axit béo chống viêm và các tế bào miễn dịch là sản phẩm của quá trình tiến hóa giữa con người và vi khuẩn đất.

Đại thực bào là các tế bào miễn dịch loại bỏ mầm bệnh, chẳng hạn như vi khuẩn, bằng cách tiêu thụ chúng. Chúng đóng một vai trò trung tâm trong quá trình viêm.

Lowry nói, dường như một khi vi khuẩn trong đất xâm nhập vào bên trong tế bào miễn dịch, nó sẽ giải phóng axit béo chống viêm. Sau đó, điều này liên kết với PPAR và đóng lại "dòng thác viêm".

Phát hiện này là bằng chứng thêm cho thấy việc tiếp xúc với vi khuẩn trong đất giúp ích cho sức khỏe con người theo những cách khác với những gì các nhà khoa học từng nghĩ.

Một mặt khác của hiệu quả vệ sinh

Nhiều thập kỷ trước, trước khi các kỹ thuật phân tích phức tạp hơn ra đời, các nhà khoa học có thể thấy rất ít những gì đã xảy ra ở cấp độ phân tử trong tế bào. Tất cả những gì họ có thể chỉ ra là tiếp xúc với vi sinh vật dường như có lợi cho sức khỏe.

Những nghiên cứu đó đã khiến nhà khoa học người Anh David Strachan đặt ra thuật ngữ “giả thuyết vệ sinh” vào năm 1989.

Lý thuyết cho rằng cuộc sống hiện đại của con người càng khiến họ xa đất và tiếp xúc với động vật trang trại, vì vậy cơ thể của họ bỏ lỡ sự hợp tác với vi sinh vật. Điều này làm hỏng hệ thống miễn dịch và làm tăng nguy cơ dị ứng và hen suyễn.

Lúc đầu, giả thiết đằng sau giả thuyết vệ sinh là việc tiếp xúc với các vi sinh vật có hại tiềm tàng đã giúp hệ thống miễn dịch phát triển khả năng phục hồi chống lại chúng.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu như Lowry và nhóm của ông đang xác định lại giả thuyết vệ sinh để thêm một khía cạnh khác của câu chuyện về hệ số tiến hóa.

Không chỉ việc tiếp xúc với vi khuẩn gây bệnh có thể hình thành khả năng miễn dịch, mà các vi khuẩn có lợi trong đất cũng có thể tích cực tăng cường sức khỏe thông qua tương tác phân tử trực tiếp với các tế bào miễn dịch.

Trong công trình trước đây, Lowry đã chứng minh một số cách mà việc tiếp xúc với vi khuẩn có lợi có lợi cho sức khỏe tâm thần.

Ví dụ, một nghiên cứu đã chỉ ra rằng những đứa trẻ lớn lên trong trang trại với động vật có hệ thống miễn dịch chống chịu với căng thẳng tốt hơn và chúng cũng ít có nguy cơ mắc bệnh tâm thần hơn những đứa trẻ lớn lên trong thành phố mà không có vật nuôi.

Một nghiên cứu khác cho thấy rằng việc tiêm các loài gặm nhấm với M. vaccae có tác dụng tương tự đối với hành vi như thuốc chống trầm cảm. Phương pháp điều trị cũng có tác dụng chống viêm lâu dài trên não.

Nghiên cứu đã gợi ý rằng phản ứng viêm quá cao có thể làm tăng nguy cơ rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD) và các tình trạng liên quan đến căng thẳng khác.

Có thể có một "vắc-xin căng thẳng" trong tầm ngắm?

Lowry và nhóm của ông cũng đã thực hiện một nghiên cứu khác, trong đó họ chỉ ra rằng điều trị chuột bằng M. vaccae có thể ngăn họ phát triển một phản ứng tương tự như PTSD sau khi trải qua một sự kiện đau buồn.

Những con chuột mà họ điều trị bằng vi khuẩn cũng ít có nguy cơ bị viêm đại tràng do căng thẳng và biểu hiện lo lắng trong những trường hợp căng thẳng trong tương lai.

Nhóm nhận thấy các khả năng trong việc phát triển M. vaccae như một "vắc xin căng thẳng." Điều này có thể giúp bảo vệ những người làm công việc có mức độ căng thẳng cao - chẳng hạn như binh lính và nhân viên cứu hỏa - khỏi phát triển các bệnh tâm thần liên quan đến căng thẳng.

Cũng có thể có phạm vi để phát triển một loại thuốc nhắm vào axit béo. Các nghiên cứu sâu hơn trước tiên sẽ cần xác nhận rằng axit béo thực sự có tiềm năng điều trị.

Lowry nói rằng nghiên cứu của họ chỉ đang khám phá “phần nổi của tảng băng chìm trong việc xác định các cơ chế mà [vi khuẩn đất] đã phát triển để giữ cho chúng ta khỏe mạnh”.

"Đây chỉ là một chủng của một loài của một loại vi khuẩn được tìm thấy trong đất, nhưng có hàng triệu chủng khác trong đất."

Christopher Lowry

none:  tăng huyết áp sự phá thai đa xơ cứng