Chúng ta đều biết đến sự tồn tại của các vi khuẩn đường ruột từ những năm 1680, thời điểm giáo sư Leeuwenhoek lần đầu tiên tìm thấy chúng khi sử dụng kính hiển vi.
Các công ty sản xuất sữa đã sử dụng những thông tin này để quảng bá cho các sản phẩm sữa chua của họ, khẳng định rằng sản phẩm của họ có những tác động tốt tới các vi khuẩn đường ruột. Các vi khuẩn trên biểu bì cũng được các nhà kinh doanh lợi dụng để bán các sản phẩm khử mùi cơ thể.
Trước đây, vi khuẩn được xem như là vô dụng, không có bất kỳ lợi ích nào cho cơ thể.
Tuy nhiên, quan điểm đó đang dần được thay đổi trong vài thập kỷ qua. Các kiến thức về hệ sinh vật đang được khám phá. Vi sinh vật tồn tại bên ngoài và bên trong cơ thể của chúng ta với một số lượng cực kỳ khổng lồ.
Hiện tại, sau khi đã nhận ra được sự cần thiết của các vi khuẩn đối với sức khỏe con người, các lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến ngành vi sinh vật đều được đẩy mạnh. Ví dụ nghiên cứu về sự tiêu hóa và hấp thụ dinh dưỡng của cơ thể, hệ miễn dịch hay sự viêm nhiễm…
Một nghiên cứu mới chỉ ra rằng kết cấu và hoạt động của hệ vi sinh vật cũng nhịp nhàng như cơ thể chúng ta.
Quá trình tồn tại của vi sinh vật
Hệ vi sinh vật phần lớn đều là các vi khuẩn bao gồm
các loại virus và vi khuẩn lên men. Càng lên cao, các loại vi khuẩn càng lớn hơn, phức tạp hơn nhưng vẫn có cấu trúc giống tế bào.
Trong thời kỳ đầu, các nhà nghiên cứu lấy những mẫu thí nghiệm từ cơ thể người để kiểm nghiệm các loại vi khuẩn trong đường ruột.
Sau đó, người ta nhận thấy rằng mẫu vi sinh vật lấy buổi sáng có nhiều điểm khác biệt so với mẫu lấy buổi chiều. Vi sinh vật dạ dày không giữ nguyên theo chu kỳ trong ngày.
Hầu hết sự sống đang hiện hữu trên trái đất đều được định hình nhờ gen, và phản ứng với sự thay đổi của ánh sáng.
Với con người, sự thay đổi này diễn ra cả ngày lẫn đêm, trong cơn đói, nhiệt độ cơ thể, trong giấc ngủ, quá trình sinh ra hooc-môn, mức độ hoạt động, trong quá trình trao đổi chất …
Những kết quả đạt được thực sự ấn tượng, và sẽ là đầu mối cho các nghiên cứu chuyên sâu hơn sau này.
Hệ vi sinh vật là nguồn gốc
Một nhóm các học giả từ Viện nghiên cứu Weizmann Israel hiện đang sử dụng công nghệ DNA tiên tiến, cho chúng ta biết về vi khuẩn dạ dày liên tục thay đổi vị trí và khả năng cao đổi chất trong ngày, thử nghiệm trên chuột.
Amino axit, chất béo và vitamin được tế bào lưu thông trong máu. Khi mà các mức độ phân tử trong máu thay đổi, chúng cũng sẽ làm thay đổi khả năng làm việc của gan chuột thí nghiệm.
Đây là minh họa đầu tiên cho việc các vi khuẩn đường ruột có thể làm thay đổi hoạt động của nội tạng – trong trường hợp này là gan, là phần thiết yếu với cơ thể của chúng ta.
Họ đã cho thấy mối liên hệ bằng cách tiêm một lượng khánh sinh vào con chuột nhằm tiêu diệt vi khuẩn đường ruột. Sau đó họ phát hiện ra một thay đổi lớn về mặt sinh lý của phần gan.
Bằng cách thay đổi thời gian cho ăn của các chú chuột, họ thu được các kết quả như nhau. Chuột thí nghiệm chỉ được cho ăn ban ngày cho thấy lượng chất dinh dưỡng được trao đổi cải thiện rõ rệt hơn so với ban đêm.
Thêm vào đó, các nhà nghiên cứu còn cho thấy khả năng gan thay đổi phản ứng mỗi khi acetaminophen quá liều. Thuốc acetaminophen được sử dụng như một minh chứng cho việc gan có thể bị tổn thương nếu quá lạm dụng thuốc.
Và họ phát hiện ra rằng, gan ít bị tổn thương hơn vào buổi sáng và bị nặng hơn vào chiều tối. Từ đó đưa ra kết luận rằng vi sinh vật có ảnh hưởng lớn tới khả năng lọc thải độc tố của gan. Và tranh cãi nổ ra từ đây, về việc có nên sử dụng thuốc vào thời gian nào trong việc để điều trị một số loại bệnh.
Như vậy, hiểu rõ được sử dụng thuốc chính xác vào thời điểm nào có thể đem lại kết quả tốt hơn, và giảm thiểu cũng như ngăn chặn một số loại bệnh như béo phì, rối loạn tiêu hóa…
Các nhà khoa học ở Israel cũng đã tiến hành nghiên cứu sâu về cơ thể người, và mở rộng những hiểu biết về chính con người. Ví dụ, những người lạm dụng thuốc kháng sinh hay ăn uống không khoa học, có khả năng làm suy yếu vi khuẩn đường ruột, làm cho khả năng trao đổi chất kém hiệu quả, từ đó tăng nguy cơ mắc bệnh béo phì…
Sử dụng công nghệ trong khoa học
Các kết quả trên thu được bởi nhóm của Weizmann cũng là nhờ vào công nghệ tiên tiến nhất hiện nay. Quả đúng như vậy, bản chất của khoa học có thể hiểu rõ được nhờ vào sự phát triển của công nghệ.
Điều này đặc biệt đúng trong công nghệ DNA.
Để có thể đếm được hàng tỷ tỷ vi khuẩn cũng như phân biệt được hàng trăm loại khác nhau, cần bốn yếu tố: phát triển khái niệm, máy sắp xếp chuỗi, máy phân tích và sieu máy tính để có thể phân tích một cách cụ thể và chính xác nhất.
Mỗi yếu tố này ngày càng tiên tiến hơn, hiện đại hơn theo dòng chảy của thời gian. Và đó cũng là nguyên nhân của thành tựu mà đội nghiên cứu Weizmann đạt được.
Chìa khóa để đạt được là phân tích từng hệ sinh vật có các đặc điểm tương đồng với nhau. Rất khó để tách từng vi khuẩn một để nghiên cứu. Hệ vi khuẩn hoạt động giống như một cộng đồng, thống nhất với nhau.
Ví dụ, một số loại vi khuẩn không thể hấp thụ được sắt - chất đặc biệt cần cho sự phát triển. Nên chúng sẽ sử dụng liên kết phân tử bởi các loại vi khuẩn khác để tồn tại.
