Phát hiện mối liên hệ mới giữa chế độ ăn uống, tế bào gốc ruột và bệnh tật

Nội Dung Bài Viết

ScienceDaily, 19/11/ 2021

Béo phì, đái tháo đường và ung thư đường tiêu hóa thường có liên quan đến chế độ ăn uống không lành mạnh. Tuy nhiên, các cơ chế phân tử gây ra điều này vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Các nhà nghiên cứu đã có một số phát hiện mới giúp hiểu rõ hơn về mối liên hệ này. Những phát hiện này cung cấp cơ sở quan trọng cho sự phát triển của các liệu pháp điều trị không xâm lấn.

Ruột cần thiết để duy trì sự cân bằng năng lượng của chúng ta và là chuyên gia trong việc phản ứng nhanh chóng với những thay đổi trong dinh dưỡng và cân bằng dinh dưỡng. Nó quản lý để làm điều này với sự giúp đỡ của các tế bào ruột, trong số những chức năng khác được chuyên biệt hóa về hấp thụ các thành phần thực phẩm hoặc tiết ra các hormone. Ở người trưởng thành, các tế bào ruột tái tạo sau mỗi 5 đến 7 ngày. Khả năng liên tục đổi mới và phát triển tất cả các loại tế bào ruột từ tế bào gốc của ruột có ý nghĩa quyết định đối với khả năng thích ứng tự nhiên của hệ tiêu hóa. Tuy nhiên, một chế độ ăn nhiều đường và chất béo trong thời gian dài sẽ phá vỡ sự thích ứng này và có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh béo phì, tiểu đường loại 2 và ung thư đường tiêu hóa.

Các cơ chế phân tử đằng sau sự sai lệch này là một phần trong lĩnh vực nghiên cứu của Heiko Lickert và nhóm của ông tại Helmholtz Munich và Đại học Kỹ thuật Munich. Các nhà khoa học giả định rằng các tế bào gốc trong ruột đóng một vai trò đặc biệt trong quá trình bất ổn. Thông qua mô hình chuột, các nhà nghiên cứu điều tra tác động của chế độ ăn nhiều đường và chất béo và so sánh nó với một nhóm đối chứng.

Từ chế độ ăn nhiều calo đến tăng nguy cơ ung thư đường tiêu hóa

Trưởng nhóm nghiên cứu Anika Böttcher cho biết: “Điều đầu tiên chúng tôi nhận thấy là ruột non tăng kích thước đáng kể khi áp dụng chế độ ăn nhiều calo. Cùng với nhóm các nhà sinh học máy tính của Fabian Theis tại Helmholtz Munich, sau đó, chúng tôi đã lập hồ sơ 27.000 tế bào ruột từ chế độ ăn kiểm soát và những con chuột được cho ăn nhiều chất béo / đường cao. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật máy học (Machine Learning) mới, chúng tôi nhận thấy rằng các tế bào gốc ở ruột phân chia và biệt hóa nhanh hơn đáng kể ở những con chuột có chế độ ăn không lành mạnh.” Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng điều này là do sự điều chỉnh của các đường truyền tín hiệu liên quan, có liên quan đến việc tăng tốc phát triển khối u trong nhiều bệnh ung thư. Böttcher nói: “Đây có thể là một mối liên hệ quan trọng: Chế độ ăn uống ảnh hưởng đến tín hiệu trao đổi chất, dẫn đến sự phát triển quá mức của các tế bào gốc trong ruột và cuối cùng là tăng nguy cơ ung thư đường tiêu hóa”.

Với sự trợ giúp của kỹ thuật phân giải cao này, các nhà nghiên cứu cũng có thể nghiên cứu các loại tế bào hiếm trong ruột, ví dụ, tế bào tiết hormone. Trong số những phát hiện của họ, họ có thể chỉ ra rằng chế độ ăn uống không lành mạnh dẫn đến giảm các tế bào sản xuất serotonin trong ruột. Điều này có thể dẫn đến tính ì của ruột (điển hình của bệnh đái tháo đường) hoặc tăng cảm giác thèm ăn. Hơn nữa, nghiên cứu cho thấy rằng các tế bào hấp thụ thích ứng với chế độ ăn nhiều chất béo và chức năng của chúng tăng lên, do đó trực tiếp thúc đẩy tăng cân.

Nghiên cứu cơ bản quan trọng cho các liệu pháp không xâm lấn

Những phát hiện này và những phát hiện khác từ nghiên cứu dẫn đến sự hiểu biết mới về cơ chế bệnh tật liên quan đến chế độ ăn nhiều calo. Trưởng nhóm nghiên cứu Heiko Lickert cho biết: “Những gì chúng tôi đã tìm ra có tầm quan trọng thiết yếu đối với việc phát triển các liệu pháp thay thế không xâm lấn”. Cho đến nay, không có phương pháp tiếp cận dược lý nào để ngăn ngừa, ngăn chặn hoặc đảo ngược bệnh béo phì và bệnh đái tháo đường. Chỉ phẫu thuật giảm cân mới gây giảm cân vĩnh viễn và thậm chí có thể dẫn đến thuyên giảm bệnh đái tháo đường. Tuy nhiên, những phẫu thuật này là xâm lấn, không thể phục hồi và gây tốn kém cho hệ thống chăm sóc sức khỏe. Các liệu pháp không xâm lấn mới lạ có thể được đưa ra, ví dụ, ở cấp độ nội tiết tố thông qua việc điều chỉnh có mục tiêu mức serotonin. Nhóm nghiên cứu sẽ xem xét cách tiếp cận này và các cách tiếp cận khác trong các nghiên cứu tiếp theo.

 

Tài liệu tham khảo:

Alexandra Aliluev, Sophie Tritschler, Michael Sterr, Lena Oppenländer, Julia Hinterdobler, Tobias Greisle, Martin Irmler, Johannes Beckers, Na Sun, Axel Walch, Kerstin Stemmer, Alida Kindt, Jan Krumsiek, Matthias H. Tschöp, Malte D. Luecken, Fabian J. Theis, Heiko Lickert, Anika Böttcher. Diet-induced alteration of intestinal stem cell function underlies obesity and prediabetes in miceNature Metabolism, 2021; 3 (9): 1202 DOI: 10.1038/s42255-021-00458-9

NguồnHelmholtz Zentrum München – German Research Center for Environmental Health

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Bài Viết Liên Quan