Cơ chế này có thể là lý do tại sao thực phẩm lên men có lợi cho sức khỏe miễn dịch
Thực phẩm lên men, chẳng hạn như sữa chua và dưa cải bắp, có lợi như thế nào đối với sức khỏe và hệ thống miễn dịch nói riêng? Một nghiên cứu mới đã khám phá ra một cơ chế tế bào chỉ có ở người và loài vượn lớn có thể đưa ra lời giải thích.
Cơ chế liên quan đến một thụ thể tế bào được gọi là HCA3. Thụ thể tế bào là một protein cho phép các tín hiệu cụ thể đi vào tế bào khi một phân tử phù hợp liên kết với nó.
Trong khi các nhà khoa học đã biết về HCA3 trong vài năm, vẫn chưa rõ nó đóng vai trò gì. Chỉ con người và loài vượn lớn mới có thụ thể HCA3. Các động vật có vú khác, chẳng hạn như chuột, thì không.
Giờ đây, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Leipzig ở Đức, cùng với các đồng nghiệp khác, đã phát hiện ra rằng HCA3 có khả năng tiếp nhận một chất chuyển hóa cụ thể, hoặc sản phẩm phụ của hoạt động vi khuẩn axit lactic.
Chất chuyển hóa có tên là axit D-phenyllactic (D-PLA). Khi nó liên kết với HCA3, nó sẽ kích hoạt một tín hiệu cảnh báo hệ thống miễn dịch về sự hiện diện của vi khuẩn.
Các nhà nghiên cứu mô tả những phát hiện của họ trong một Di truyền PLOS giấy nghiên cứu.
Tác giả nghiên cứu cao cấp Claudia Stäubert, người làm việc tại Khoa Y tại Đại học Leipzig, cho biết: “Chúng tôi bị thuyết phục rằng thụ thể này rất có thể làm trung gian cho một số tác dụng có lợi và chống viêm của vi khuẩn axit lactic ở người.”
Vi khuẩn lactic và thực phẩm lên men
Vi khuẩn lactic là vi khuẩn có thể lên men một số loại thực phẩm. Ví dụ, họ có thể sản xuất sữa chua từ sữa và dưa cải từ bắp cải. Chúng cũng có trong ruột của hầu hết các loài động vật có vú.
Vi khuẩn này thuộc về một nhóm lớn "vi sinh vật chức năng" lên men thực phẩm từ các nguồn thực vật và động vật. Những vi khuẩn này làm thay đổi thực phẩm theo nhiều cách mà con người sử dụng và có lợi cho sức khỏe.
Vi khuẩn lên men không chỉ có thể làm thay đổi kết cấu, hương vị và mùi thơm của thực phẩm mà còn kéo dài thời gian bảo quản thông qua việc bảo quản, tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng, phân hủy độc tố, kích thích hoạt động của probiotic và sản xuất chất chống oxy hóa.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tiêu thụ thực phẩm lên men mang lại lợi ích sức khỏe có liên quan đến ung thư, bệnh tim, dị ứng, tiểu đường và rối loạn tiêu hóa.
Tuy nhiên, trong khi nhiều nghiên cứu đã liên kết vi khuẩn axit lactic với các lợi ích sức khỏe khác nhau, thì có rất ít hiểu biết về sinh học cơ bản.
Stäubert và các đồng nghiệp của cô đã tìm hiểu câu hỏi này bằng cách khám phá vai trò của các thụ thể hydroxycarboxylic acid (HCA). Các tác giả lưu ý rằng các thụ thể này “là cơ quan điều hòa các chức năng miễn dịch và cân bằng nội môi năng lượng trong điều kiện thay đổi chuyển hóa và chế độ ăn uống”.
Lịch sử tiến hóa của thụ thể HCA3
Hầu hết các loài động vật có vú có hai thụ thể HCA: HCA1 và HCA2. Tuy nhiên, con người và loài vượn lớn có một thứ ba - HCA3.
Trong bài báo nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu giải thích cách họ “tái tạo lại lịch sử tiến hóa” của các thụ thể HCA và chỉ ra rằng nó “hiện diện về mặt chức năng ở người và tất cả các loài vượn lớn khác”.
Họ thảo luận về cách vi khuẩn axit lactic đã lên men nguyên liệu động vật và thực vật từ rất lâu trước khi con người "tận dụng" quy trình này.
Cách đây rất lâu, đã có một sự thay đổi toàn cầu đáng kể ảnh hưởng đến “tổ tiên chung cuối cùng của hominoid sơ khai”. Có khả năng sự thay đổi này đã làm gián đoạn thói quen ăn uống, do đó trái cây và lá lên men đã được đưa vào chế độ ăn vào khoảng thời gian này.
Có thể nào HCA3 bắt đầu như một lỗi sao chép gen mang lại lợi thế sinh tồn cho tổ tiên loài người đã truyền lại nó?
Các nhà nghiên cứu gợi ý rằng phát hiện của họ ủng hộ ý tưởng "rằng việc tăng lượng tiêu thụ [thực phẩm được lên men bởi vi khuẩn axit lactic] có thể tạo ra áp lực chọn lọc tích cực duy trì chức năng HCA3 ở hominids."
Họ cũng đề xuất rằng sự hiện diện của HCA3 có thể đã giúp thúc đẩy sự tương tác giữa vi khuẩn ăn vào và đường ruột bằng cách "tiếp quản các chức năng trong hệ thống miễn dịch."
Ánh sáng mới về sự tiến hóa của vi sinh vật chủ
Tóm lại, nghiên cứu đã làm sáng tỏ cách thức một số vi sinh vật - chẳng hạn như những vi khuẩn lên men thức ăn và sống trong ruột - và con người tiến hóa cùng nhau.
Nó có thể kích thích các nghiên cứu sâu hơn về cách sử dụng các cơ chế sinh học mà thông qua đó thực phẩm lên men có lợi cho sức khỏe.
Ví dụ, trong trường hợp của HCA3, Stäubert nói rằng cô và các đồng nghiệp của mình “tin rằng nó có thể là một mục tiêu thuốc tiềm năng để điều trị các bệnh viêm nhiễm”.
Nhóm nghiên cứu đề xuất rằng các nghiên cứu trong tương lai nên điều tra cách D-PLA ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch. Họ cũng nên tìm hiểu xem liệu chất chuyển hóa có tác động đến các tế bào khác mang HCA3, chẳng hạn như tế bào mỡ hay không.
