Vai trò của các loài vi sinh vật không phải vi khuẩn trong bệnh viêm ruột và ung thư trực tràng

Mặc dù vai trò của vi khuẩn trong chứng loạn khuẩn đường ruột và sinh bệnh của bệnh viêm ruột và ung thư đại trực tràng đã được xác định rõ ràng, các nghiên cứu gần đây cũng phát hiện ra vai trò quan trọng của các thành phần vi khuẩn khác.

Bài viết được viết bởi ThS. BS Mai Viễn Phương – Trưởng đơn nguyên Nội soi tiêu hóa – Khoa Khám bệnh & Nội khoa – Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Central Park

Tổng quan

Mặc dù vai trò của vi khuẩn trong chứng loạn khuẩn đường ruột và sinh bệnh của bệnh viêm ruột và ung thư đại trực tràng đã được xác định rõ ràng, các nghiên cứu gần đây cũng phát hiện ra vai trò quan trọng của các thành phần vi khuẩn khác. 

Các loại vi-rút như thể thực khuẩn, EBV, HPV, JCV, CMV và HHV-6, các loài nấm như C. albicans và Malassezia, và vi khuẩn cổ như vi khuẩn sinh metan cũng góp phần vào sự tiến triển của các bệnh này cùng với các bệnh khác thông qua nhiều cơ chế khác nhau. 

Việc hiểu được vai trò sinh lý và bệnh lý của các thành phần này cùng với việc mở rộng các khám phá hướng tới việc tìm ra nhiều thành phần đường ruột như vậy hơn cuối cùng sẽ giúp phát triển các liệu pháp nhắm mục tiêu tốt hơn đối với cả bệnh viêm ruột và ung thư đại trực tràng.

Vai trò của vi khuẩn sinh metan đối với bệnh viêm ruột và ung thư trực tràng

Vi khuẩn cổ sản xuất mêtan còn được gọi là vi khuẩn sinh mêtan đóng vai trò quan trọng trong hệ vi khuẩn đường ruột mặc dù tỷ lệ của chúng nhỏ và đóng vai trò trong quá trình sinh bệnh của cả ung thư đại trực tràng và bệnh viêm ruột. 

Trong IBD, chứng loạn khuẩn cổ có thể dẫn đến sự thay đổi trong archaeome, có khả năng thúc đẩy sự phát triển của các sinh vật như Methanobrevibractor smithii , do đó kích hoạt sản xuất các cytokine gây viêm như yếu tố hoại tử khối u-α trong ruột. 

Hơn nữa, sự phát triển của archaea do loạn khuẩn có thể khiến màng sinh học ruột mất đi các thành phần quan trọng như butyrate, tạo điều kiện cho các vi khuẩn có khả năng gây hại xâm nhập qua hàng rào ruột, làm trầm trọng thêm tình trạng viêm và tiến triển của bệnh. Điều này có thể dẫn đến tình trạng viêm niêm mạc ruột liên quan đến bệnh viêm ruột trầm trọng hơn. 

Các vi khuẩn sinh metan cũng chịu trách nhiệm trong quá trình hình thành ung thư đại trực tràng. 

Quá trình sinh bệnh chủ yếu liên quan đến butyrat, một SCFA do vi khuẩn đường ruột sản xuất, có tác dụng tăng cường hệ thống miễn dịch về mặt sinh lý và làm giảm nguy cơ mắc polyp. 

Trong tình trạng loạn khuẩn cổ, quá trình lên men của vi khuẩn có thể chuyển sang sinh metan ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng. Bệnh nhân ung thư ruột kết và các dấu hiệu tiền ung thư sản xuất nhiều metan hơn do hệ vi khuẩn đường ruột, khi bị oxy hóa sẽ chuyển thành dạng gây ung thư, formaldehyde. Hơn nữa, metan đã được đề xuất để giảm căng thẳng oxy hóa, có khả năng tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phát triển của ung thư đại trực tràng.

Một vai trò chính trong quá trình sinh bệnh của cả hai tình trạng này là sự tương tác của vi khuẩn sinh metan với vi khuẩn. Trong ruột, nhiều vi khuẩn như Firmicutes và Bacteroides sản xuất hydro và phụ thuộc vào nó để phát triển. Vi khuẩn sinh metan tiêu thụ hydro này để sản xuất mêtan, từ đó làm giảm lượng vi khuẩn sản xuất hydro dẫn đến tình trạng loạn khuẩn đường ruột. 

Mặc dù vai trò của vi khuẩn trong chứng loạn khuẩn đường ruột và sinh bệnh của bệnh viêm ruột và ung thư đại trực tràng  đã được xác định rõ ràng, các nghiên cứu gần đây cũng phát hiện ra vai trò quan trọng của các thành phần vi khuẩn khác. 

Các loại vi-rút như thể thực khuẩn, EBV, HPV, JCV, CMV và HHV-6, các loài nấm như C. albicans và Malassezia, và vi khuẩn cổ như vi khuẩn sinh metan cũng góp phần vào sự tiến triển của các bệnh này cùng với các bệnh khác thông qua nhiều cơ chế khác nhau. 

Việc hiểu được vai trò sinh lý và bệnh lý của các thành phần này cùng với việc mở rộng các khám phá hướng tới việc tìm ra nhiều thành phần đường ruột như vậy hơn cuối cùng sẽ giúp phát triển các liệu pháp nhắm mục tiêu tốt hơn đối với cả bệnh viêm ruột và ung thư đại trực tràng.

Vai trò của Virus đối với bệnh viêm ruột và ung thư trực tràng

Thực khuẩn thể 

Người ta đã thấy sự gia tăng số lượng một số loài thực khuẩn nhất định như Caudovirales , Escherichia và Enterobacteria ở những bệnh nhân mắc bệnh viêm ruột.  

Hơn nữa, các thể thực khuẩn độc có khả năng nhắm vào vi khuẩn chủ và gây ra những thay đổi về số lượng loài thường được tìm thấy nhiều hơn ở những bệnh nhân mắc bệnh viêm ruột. Ví dụ, các thể thực khuẩn này thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh như Escherichia coli ( E. coli ) và Fusobacteria , những vi khuẩn này thúc đẩy tình trạng viêm và làm giảm quần thể Firmicutes có khả năng bảo vệ. 

Ngoài ra, một số thể thực khuẩn nhất định gây ra tình trạng phân hủy các loài vi khuẩn, giải phóng các mảnh vụn tế bào trong vi môi trường ruột, cuối cùng gây viêm và làm tăng nguy cơ mắc ung thư đại trực tràng. 

Các loại virus khác

Trong trường hợp bệnh viêm ruột, EBV, cytomegalovirus (CMV) và virus herpes simplex ở người loại 6 (HHV-6) thường được tìm thấy nhiều hơn ở niêm mạc đại tràng và ảnh hưởng đến cả quá trình của bệnh và hiệu quả điều trị. 

EBV và CMV phổ biến hơn ở bệnh nhân bệnh viêm ruột so với nhóm đối chứng khỏe mạnh, cho thấy vai trò của chúng trong sự khởi phát của bệnh hơn là mức độ nghiêm trọng và diễn biến lâm sàng của bệnh. 

Sự tái hoạt của CMV trong điều kiện phá vỡ hàng rào ruột, viêm hoặc liệu pháp ức chế miễn dịch ảnh hưởng đến tiên lượng của bệnh viêm ruột bằng cách gây ra tổn thương niêm mạc bổ sung.

Vai trò của Nấm đối với bệnh viêm ruột và ung thư trực tràng

Nấm Candida albicans 

Trong trường hợp bệnh viêm ruột, Candida albicans ( C. albicans) tạo thành các sợi xâm lấn mô tiết ra độc tố Candidalysin để phá vỡ các hàng rào biểu mô. Nghiên cứu gần đây đã phân lập loài này từ cả bệnh nhân khỏe mạnh và bệnh nhân IBD và khi so sánh, thấy các phân lập có nguồn gốc từ bệnh viêm ruột có khả năng tạo thành sợi dễ dàng hơn. 

Chúng cũng cho thấy thành phần thành tế bào thay đổi và biểu hiện điều biến của các gen liên quan đến sự bám dính như IHD1. Ngoài ra, khi tiếp xúc với các chủng Candida từ bệnh nhân bệnh viêm ruột, người ta quan sát thấy hiện tượng cảm ứng NETosis và hành vi tụ tập tăng lên ở các bạch cầu trung tính từ người hiến tặng khỏe mạnh và các tế bào đơn nhân giải phóng nhiều interleukin (IL)-1b gây viêm hơn.

Malassezia

Malassezia là một chi nấm được tìm thấy tự nhiên trên bề mặt da của động vật và đóng vai trò là tác nhân gây bệnh cho hầu hết các bệnh ngoài da ở người như gàu và viêm da. Với sự phát triển ngày càng tăng trong lĩnh vực vi khuẩn đường ruột, phân tích mycobiome gần đây cũng chỉ ra loài Malassezia là một đơn vị phân loại cốt lõi trong vi khuẩn đường ruột.  

Các nghiên cứu sâu hơn đang được tiến hành để tìm hiểu vai trò của loài Malassezia trong quá trình tiến triển của nhiều bệnh khác nhau, đặc biệt là ung thư đại trực tràng và bệnh viêm ruột. IBD phát triển từ các yếu tố di truyền và môi trường cuối cùng kích hoạt phản ứng miễn dịch của vật chủ chống lại hệ vi khuẩn đường ruột. 

Khi xử lý bệnh viêm ruột, đặc biệt là viêm loét đại tràng và bệnh Crohn, loài Malassezia restricteda( M. hạn chế )đóng vai trò quan trọng trong việc làm trầm trọng thêm phản ứng viêm.

Để đặt lịch khám tại viện, Quý khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đặt lịch trực tiếp TẠI ĐÂY. Tải và đặt lịch khám tự động trên ứng dụng MyVinmec để quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng.

Tài liệu tham khảo

Quaglio AEV , Grillo TG, De Oliveira ECS, Di Stasi LC, Sassaki LY. Vi khuẩn đường ruột, bệnh viêm ruột và ung thư đại tràng. World J Gastroenterol . 2022; 28 :4053-4060.         
Gogokhia L , Buhrke K, Bell R, Hoffman B, Brown DG, Hanke-Gogokhia C, Ajami NJ, Wong MC, Ghazaryan A, Valentine JF, Porter N, Martens E, O’Connell R, Jacob V, Scherl E, Crawford C, Stephens WZ, Casjens SR, Longman RS, Round JL. Sự mở rộng của thể thực khuẩn liên quan đến tình trạng viêm ruột và viêm đại tràng trầm trọng hơn. Vi khuẩn chủ tế bào . 2019; 25 :285-299.
Haque H, Zehra SW, Shahzaib M, Abbas S, Jaffar N. Ngoài vi khuẩn: Vai trò của các loài vi khuẩn đường ruột không phải vi khuẩn trong bệnh viêm ruột và tiến triển ung thư trực tràng.  World J Gastroenterol  2024; 30(36): 4078-4082