Vai trò của hệ vi khuẩn đường ruột đối với bệnh thận mạn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ vi sinh đường ruột bao gồm một quần thể vi khuẩn đa dạng có cả tác dụng có lợi và có hại đối với sức khỏe con người, đóng vai trò quan trọng đối với một số tình trạng bệnh lý. Sự tăng nồng độ ure máu trong bệnh thận mạn tính làm thay đổi sâu sắc hệ vi sinh đường ruột, dẫn đến sản sinh các độc tố bất thường và thúc đẩy quá trình tổn thương thận trở nên nghiêm trọng hơn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Vai trò của hệ vi khuẩn đường ruột đối với bệnh thận mạn

Tổng Quan Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 26 * Số 1 * 2022 VAI TRÒ CỦA HỆ VI KHUẨN ĐƯỜNG RUỘT ĐỐI VỚI BỆNH THẬN MẠN Lê Quốc Tuấn1, Thành Minh Khánh2, Nguyễn Bình Thư1, Nguyễn Thị Lệ3 TÓM TẮT Hệ vi sinh đường ruột bao gồm một quần thể vi khuẩn đa dạng có cả tác dụng có lợi và có hại đối với sức khỏe con người, đóng vai trò quan trọng đối với một số tình trạng bệnh lý. Sự tăng nồng độ ure máu trong bệnh thận mạn tính làm thay đổi sâu sắc hệ vi sinh đường ruột, dẫn đến sản sinh các độc tố bất thường và thúc đẩy quá trình tổn thương thận trở nên nghiêm trọng hơn. Sự hiểu biết về hoạt động chức năng và các chiến lược thay đổi thành phần của của quần thể vi sinh vật này đang trở thành mục tiêu hiệu quả cho việc quản lý các bệnh lý rối loạn chuyển hóa ở người cao tuổi, bao gồm bệnh thận mạn tính. Từ khóa: hệ vi khuẩn đường ruột, probiotics, tinh bột kháng ABSTRACT THE ROLE OF GUT MICROBIOTA IN CHRONIC KIDNEY DISEASE Le Quoc Tuan, Thanh Minh Khanh, Nguyen Binh Thu, Nguyen Thi Le * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol. 26 - No. 1 - 2022: 12 - 15 The human gut microbiota is a diverse group of organisms that have both beneficial and harmful effects on human health. An increase in urea levels in chronic kidney disease can lead to abnormal production of toxins and may cause further injuries to the kidneys. It is important for scientists and clinicians to understand the functional activities and strategies for altering the composition of the intestinal microbial population. These are effective therapeutic targets for the management of metabolic disorders in the elderly, including chronic kidney disease. Key words: microbiome, probiotics, resistant starches THÀNH PHẦN VÀ CHỨC NĂNG CỦA trong chế độ ăn có thể l|m thay đổi nhanh chóng HỆ VI SINH ĐƯỜNG RUỘT thành phần của hệ vi sinh đường ruột. Thuật ngữ “metagenomics” v| Toàn bộ đường tiêu hóa ở người chứa hơn “metaproteomics” trong sinh học phân tử được 100 nghìn tỷ vi khuẩn, với hơn 200 chủng loài đưa ra để nhằm mục đích nghiên cứu s}u hơn về khác nhau cùng tồn tại. Nồng độ của các vi sinh hệ vi sinh vật đường ruột. Thuật ngữ vật tăng lên dọc theo chiều dài của đường tiêu “metagenomics” mô tả toàn bộ nội dung di hóa, và mỗi phần khác nhau của đường tiêu hóa truyền chứa trong bộ gen của cộng đồng vi sinh có chứa một quần thể vi sinh đặc trưng riêng. vật đường ruột. Thuật ngữ “metaproteomics” Tuy nhiên, ở một người có đường ruột khoẻ mô tả kết quả của sự biểu hiện gen, bao gồm các mạnh thì hai chủng Firmicutes và Bacteroidetes protein sinh ra từ trong cộng đồng vi sinh vật luôn chiếm ưu thế, đóng góp >90% tổng số vi đường ruột, giúp làm sáng tỏ sự đa dạng của loài khuẩn(1). Với một chế độ ăn ổn định liên tục thì và sự phong phú của các protein, cung cấp thành phần của hệ vi sinh đường ruột cũng ổn những hiểu biết toàn diện về kiểu hình. Từ quan định theo thời gian. Mặc dù vậy, những thay đổi điểm dược lý và sinh lý học, c{c protein được 1 Bộ môn Sinh lý-Sinh lý bệnh Miễn dịch, Đại Học Y Dược TP. Hồ Chí Minh 2 3Phòng khám Thận Niệu, Bệnh viện Đại Học Y Dược TP. HCM Khoa Y, Đại Học Võ Trường Toản Tác giả liên lạc: BS. Lê Quốc Tuấn ĐT: 0396929792 Email: dr.lequoctuan@ump.edu.vn 12 Chuyên Đề Nội Khoa
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 26 * Số 1 * 2022 Tổng Quan khám phá từ hệ vi sinh vật đường ruột có thể trở tiêu hóa dẫn đến biến đổi ure thành amoniac thành các dấu ấn cho chẩn đo{n, tiên lượng cũng (NH3) thông qua men urease, kích thích sự phát như đích đến tiềm năng của các thuốc điều trị triển quá mức của các họ vi khuẩn có chứa men các bệnh mạn tính có liên quan trên lâm sàng. urease. Trong suy thận giai đoạn nặng, đại tràng Nghiên cứu đầu tiên về hệ vi sinh vật trong trở th|nh đường bài tiết chính của acid uric cũng phân người đã x{c định được hơn 1340 protein như oxalate, kéo theo sự phát triển của các loài vi trong mẫu, trong đó có khoảng 30% các protein khuẩn tiết uricase. Các vi khuẩn Actinobacteria, có nguồn gốc từ tế b|o người(2). Nghiên cứu cũng Firmicutes và Proteobacteria được ghi nhận có sự cho thấy sự ổn định theo thời gian của hệ vi sinh gia tăng cao nhất ở bệnh nhân bệnh thận mạn so vật đường ruột, tuy nhiên trạng thái ổn định này với nhóm chứng khỏe mạnh(5). Các bệnh nhân sẽ thay đổi dưới sự tác động của việc điều trị thẩm phân phúc mạc dường như ít có sự hiện kháng sinh. diện của chủng Bifidobacterium catenulatum, Hệ vi sinh đường ruột tham gia vào nhiều Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, hoạt động kh{c nhau trong cơ thể người. Những Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei và vai trò đã được biết đến từ lâu của quần thể vi Klebsiella pneumoniae(6). Lượng chất xơ ở bệnh sinh này bao gồm tổng hợp vitamin, phân hủy nhân bệnh thận mạn và thời gian vận chuyển oxalate và các polysaccharid khó tiêu có nguồn qua đại tràng giảm đi ở c{c trường hợp mắc hội gốc thực vật. Khác với monosaccharid và chứng ure huyết cao, với tỷ lệ táo bón 63% ở disaccharid, cơ thể động vật rất hạn chế trong bệnh nhân chạy thận nhân tạo và 29% ở bệnh việc tiêu thụ c{c polysaccharid ăn v|o. Việc cộng nhân thẩm phân phúc mạc(7). Mặt khác, chế độ sinh giữa vi khuẩn v| con người dẫn đến sự tập ăn nhiều muối cũng l|m ảnh hưởng đến hệ vi trung cao các loài thuộc chi Bacteroides ở đoạn sinh vật đường ruột trên những bệnh nhân bệnh ruột xa, giúp chuyển hóa nhiều loại thận mạn tính, liên quan đến những loài thuộc polysaccharid thực vật và cung cấp nguồn dinh chủng Lactobacillus. dưỡng cho cơ thể(3). C{c độc chất p-cresyl sulfat và indoxyl sulfat Phần xa của ruột là một môi trường kỵ khí, có nguồn gốc từ ruột già trong hội chứng ure do đó qu{ trình lên men polysaccharide sẽ tạo huyết cao đã được nghiên cứu rộng rãi(8). Hệ vi ra các acid béo chuỗi ngắn SCFAs (short-chain sinh vật đường ruột tạo ra indole trong quá trình fatty acids), chẳng hạn như acetate, propionate chuyển hóa tryptophan từ protein thức ăn, sau và butyrate. Mặt khác, các tế bào biểu mô đại đó gan tiếp tục chuyển hóa thành indoxyl tràng có thể sử dụng các phân tử SCFAs làm sulfate, còn p-cresol là chất chuyển hóa từ nguồn dinh dưỡng (4). Như vậy, hoạt động trao tyrosine và phenylalanine. Ở các bệnh nhân suy đổi chất của hệ vi sinh có khả năng ảnh hưởng thận mạn tính, nồng độ p-cresol và indoxyl lên sức khỏe của lớp biểu mô đại tràng. Ngoài sulfate trong huyết thanh tăng tương ứng đến 10 ra, sự phát triển của hệ thống miễn dịch và các và 50 lần. Hai chất độc này có nhiều t{c động có lympho b|o Th (T helper) cũng được kích hại lên nhiều loại mô kh{c nhau trong cơ thể, thích thông qua hoạt động của các vi khuẩn bao gồm tổn thương biểu mô ống thận, rối loạn Bacteroides fragilis. đông m{u, rối loạn chức năng nội mô mạch máu, hoạt hóa bạch cầu, tái cấu trúc cơ tim v| đề HỆ VI SINH VẬT ĐƯỜNG RUỘT VÀ kháng insulin(9). Như vậy, hai chất này góp phần BỆNH THẬN MẠN l|m gia tăng nguy cơ xơ vữa và trở thành yếu tố Tình trạng suy thận tiến triển dẫn đến gia dự b{o độc lập cho bệnh động mạch vành trong tăng nồng độ ure trong máu. Sự tiếp xúc giữa vi suy thận mạn tính. Ngoài ra, indoxyl sulfat và p- khuẩn đường ruột với ure qua chất tiết từ đường cresyl sulfat còn không được thải trừ thông qua Chuyên Đề Nội Khoa 13
Tổng Quan Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 26 * Số 1 * 2022 lọc máu, nguyên nhân chính là hầu hết đều liên phá vỡ hàng rào biểu mô đại tr|ng. Do đó, bệnh kết với protein trong máu. Vấn đề bổ sung chế nhân bệnh thận mạn có thể bị quá tải trong vấn độ ăn với prebiotic mang tên arabino-xylo- đề hấp thu c{c độc tố từ vi sinh vật, dẫn đến tình oligosaccharide đang được cho thấy làm giảm trạng viêm toàn thân và các bệnh tim mạch cũng mức p-cresyl sulfate v| đảo ngược tình trạng đề như thiếu máu. kh{ng insulin trên mô hình động vật thí nghiệm. HƯỚNG ĐI CHO VIỆC QUẢN LÝ BỆNH Một số bằng chứng gần đ}y cho thấy các sản THẬN MẠN BẰNG VI SINH ĐƯỜNG phẩm chuyển hóa sinh ra từ hệ vi khuẩn đường RUỘT ruột cũng mối có liên quan đến tính toàn vẹn của các tế bào biểu mô ruột. Các acid béo chuỗi ngắn Các vi cầu carbon xốp AST-120 hấp phụ qua (SCFAs), là một trong những thành phần có lợi, niêm mạc miệng có khả năng loại bỏ c{c độc tố được tạo ra từ các phân tử tinh bột kháng từ ruột trong hội chứng ure huyết cao và phục (resistant starches). Tinh bột kháng có nhiều hồi các protein liên kết trên biểu mô đại tràng, trong rau, trái cây, lúa mì, ngô và các loại hạt. do đó giúp giảm mức độ nội độc tố và các chất Tuy nhiên, do h|m lượng kali cao nên các loại gây viêm trên chuột thí nghiệm bị suy giảm chức thực phẩm n|y thường bị hạn chế ở các bệnh năng thận. Hai thử nghiệm lâm sàng EPPIC-1 và nhân bệnh thận mạn giai đoạn trễ. Butyrate là EPPIC-2 cũng đã đ{nh gi{ t{c dụng của AST-120 một acid béo chuỗi ngắn có bốn carbon, chiếm trong việc ngăn ngừa tiến triển ở bệnh nhân mắc 15% trong tổng số các acid béo chuỗi ngắn được bệnh thận mạn, tuy nhiên chưa thu được sự sinh ra từ hệ vi khuẩn đường ruột. Đ}y l| một khác biệt về thời điểm bắt đầu lọc máu hoặc nguồn năng lượng cần thiết cho các tế bào biểu ghép thận(11). mô ruột già. Tăng lượng tinh bột kháng trong khẩu phần Bên cạnh đó, khi c{c acid béo chuỗi ngắn tác ăn cũng có thể làm chậm sự tiến triển của bệnh động lên thụ thể GPR109A của nó, một loại thụ thận mạn, thông qua khả năng l|m tăng tỷ lệ vi thể liên kết protein G nằm trên biểu mô ruột già, khuẩn sản xuất các acid béo chuỗi ngắn, thúc sẽ làm ức chế các chất trung gian g}y viêm như đẩy dinh dưỡng biểu mô đại tràng và lympho iNOS (inducible nitric oxide synthase), COX-2 b|o điều hòa Treg. Ở mô hình chuột suy thận do (cyclooxygenase 2), và TNF-α (tumor necrosis adenin, chế độ ăn nhiều tinh bột kháng cho thấy factor alpha)(10). Các protein liên kết như claudin- làm giảm chức năng thận, xơ hóa mô kẽ, tổn 1, occludin, và zonula occludens-1 cũng bị suy thương ống thận và kích hoạt các phân tử tiền giảm đ{ng kể trên tế bào biểu mô đại tràng ở viêm. Trên bệnh nh}n đang chạy thận nhân tạo, chuột thí nghiệm mắc bệnh thận mạn. Đ}y l| cơ sự gia tăng chất xơ trong thực phẩm hằng ngày chế sinh học giúp lý giải hiện tượng tăng tính cũng cho thấy làm giảm nồng độ indoxyl sulfate thấm niêm mạc ruột ở bệnh nhân bệnh thận trong huyết tương(12). Tinh bột kháng trong ngô mạn. Nhiều khả năng, sự phá vỡ hàng rào biểu có h|m lượng amylose cao l|m tăng tỷ lệ mô đại tràng cho phép các nội độc tố và các vi Bacteroides/Firmicutes trên mô hình chuột thí sinh vật đi qua, góp phần vào tiến trình viêm và nghiệm và giảm nồng độ của 2 độc chất indoxyl các bệnh nhiễm trùng thường gặp trong suy sulfate và p-cresyl sulfate trong huyết thanh lẫn thận mạn giai đoạn cuối. nước tiểu. Tương tự như vậy, acarbose, một chất ức chế enzyme α-glucosidase nằm trên bờ bàn Các acid béo chuỗi ngắn cũng tham gia v|o chải của niêm mạc ruột non, cũng được ghi nhận sự tăng trưởng của c{c lympho điều hoà Treg (T l|m gia tăng khối lượng polysaccharid đến được regulatory) ở ruột già. Ammonia (NH3) and vị trí đại tràng. Trong một nghiên cứu về tác ammonium hydroxide (NH4OH) có nguồn gốc dụng của điều trị acarbose, nồng độ p-cresyl từ ure cũng đóng vai trò quan trọng trong việc 14 Chuyên Đề Nội Khoa
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 26 * Số 1 * 2022 Tổng Quan sulfat và indoxyl sulfat trong huyết thanh đã 3. Hooper LV, Midtvedt T, Gordon JI (2002). How host-microbial interactions shape the nutrient environment of the mammalian được ghi nhận giảm đ{nh kể(13). Đ}y l| một cơ intestine. Annu Rev Nutr, 22:283–307. chế tiềm năng để tăng qu{ trình lên men 4. Kasubuchi M, Hasegawa S, Hiramatsu T, Ichimura A, Kimura I (2015). Dietary gut microbial metabolites, short-chain fatty acids, polysaccharid tại ruột già và tạo ra các acid béo and host metabolic regulation. Nutrients, 7:2839 –2849. chuỗi ngắn có lợi. 5. Vaziri ND, Wong J, Pahl M, Piceno YM, Yuan J, DeSantis TZ, Ni Z, Nguyen TH, Andersen GL (2013). Chronic kidney disease Việc bổ sung probiotics đã được đ{nh gi{ về alters intestinal microbial flora. Kidney Int, 83:308 –315. khả năng phục hồi hệ vi sinh vật đường ruột 6. Wang IK, Lai HC, Yu CJ, Liang CC, Chang CT, Kuo HL, Yang trong bệnh thận mạn. Kết quả còn nhiều hạn chế YF, Lin CC, Lin HH, Liu YL, Chang YC, Wu YY, Chen CH, Li CY, Chuang FR, Huang CC, Lin CH, Lin HC (2012). Real-time do tình trạng rối loạn sinh học tại ruột ở bệnh PCR analysis of the intestinal microbiotas in peritoneal dialysis nhân suy thận. Như vậy, việc bổ sung các vi sinh patients. Appl Environ Microbiol, 78:1107–1112, . vật đường ruột mà không kèm theo phục hồi 7. Yasuda G, Shibata K, Takizawa T, Ikeda Y, Tokita Y, Umemura S, Tochikubo O (2002). Prevalence of constipation in continuous môi trường ure huyết cao tại ruột sẽ dẫn đến khó ambulatory peritoneal dialysis patients and comparison with có thể thay đổi thành phần của nó. Sử dụng hemodialysis patients. Am J Kidney Dis, 39:1292–1299. 8. Ramezani A, Raj DS (2014). The gut microbiome, kidney disease, đồng thời prebiotics và probiotics trong thử and targeted interventions. J Am Soc Nephrol, 25:657–670. nghiệm lâm sàng SYNERGY (Synbiotics Easing 9. Vanholder R, Schepers E, Pletinck A, Nagler EV, Glorieux G Renal Failure by Improving Gut Microbiology) (2014). The uremic toxicity of indoxyl sulfate and p-cresyl sulfate: a systematic review. J Am Soc Nephrol, 25:1897–1907. đã ghi nhận sự giảm nồng độ p-cresyl sulfat 10. Richards JL, Yap YA, McLeod KH, Mackay CR, Mariño E (2016). trong huyết thanh v| thay đổi các vi sinh vật Dietary metabolites and the gut microbiota: an alternative trong phân theo chiều hướng có lợi(14). Bổ sung approach to control inflammatory and autoimmune diseases. Clin Transl Immunology, 5:e82. chủng Bifidobacterium longum qua đường uống 11. Schulman G, Berl T, Beck GJ, Remuzzi G, Ritz E, Arita K, Kato cũng đã được chứng minh làm giảm có ý nghĩa A, Shimizu M (2015). Randomized placebo-controlled EPPIC Trials of AST-120 in CKD. J Am Soc Nephrol, 26:1732–1746. nồng độ indoxyl sulfat trong huyết thanh(15). Tại 12. Shafi T, Sirich TL, Meyer TW, Hostetter TH, Plummer NS, Việt Nam, bước đầu cũng đã có mặt chế phẩm vi Hwang S, Melamed ML, Banerjee T, Coresh J, Powe NR (2017). sinh vật đường ruột cho người mắc bệnh thận Results of the HEMO Study suggest that p-cresol sulfate and indoxyl sulfate are not associated with cardiovascular outcomes. mạn như CudoFort với sự bổ sung chủng Kidney Int, 92:1484 –1492. Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophiles, 13. Evenepoel P, Bammens B, Verbeke K, Vanrenterghem Y (2006). Lactobacillus acidophilus… Các nghiên cứu hiện tại Acarbose treatment lowers generation and serum concentrations of the proteinbound solute p-cresol: a pilot study. Kidney Int, đã bước đầu cho thấy việc cải thiện chế độ ăn 70:192–198. giảm đạm, tăng xơ v| bổ sung vi sinh sẽ mang 14. Rossi M, Johnson DW, Morrison M, Pascoe EM, Coombes JS, Forbes JM, Szeto CC, McWhinney BC, Ungerer JP, Campbell KL lại lợi ích làm giảm ứ đọng độc chất và cải thiên (2016). Synbiotics Easing Renal Failure by Improving Gut nguy cơ bệnh mạch v|nh trong c{c trường hợp Microbiology (SYNERGY): a randomized trial. Clin J Am Soc suy thận mạn. Các nghiên cứu trong tương lai Nephrol, 11:223–231. 15. Takayama F, Taki K, Niwa T (2003). Bifidobacterium in gastro- cần sự đ{nh gi{ s}u hơn về cơ chế cũng như resistant seamless capsule reduces serum levels of indoxyl thiết kế thời gian nghiên cứu đo|n hệ đủ l}u, để sulfate in patients on hemodialysis. Am J Kidney Dis, 41(Suppl cho thấy sự thay đổi có ý nghĩa đ{ng kể và tạo ra 1):S142–S145. bằng chứng mạnh mẽ cho sự áp dụng trên lâm Ngày nhận bài báo: 12/12/2021 sàng. Ngày bài báo được đăng: 15/03/2022 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Eckburg PB, Bik EM, Bernstein CN, Purdom E, Dethlefsen L, Sargent M, Gill SR, Nelson KE, Relman DA (2005). Diversity of the human intestinal microbial flora. Science, 308:1635–1638. 2. Verberkmoes NC, Russell AL, Shah M, Godzik A, Rosenquist M, Halfvarson J, Lefsrud MG, Apajalahti J, Tysk C, Hettich RL, Jansson JK (2009). Shotgun metaproteomics of the human distal gut microbiota. ISME J, 3:179 –189. Chuyên Đề Nội Khoa 15