Hệ VSV có thay đổi theo thời gian không?

Hệ VSV ở người chắc chắn thay đổi đáng kể từ khi bạn mới sinh đến khi bạn được hai tuổi – thời điểm hệ VSV đã trưởng thành. Tình hình cũng giống như những gì xảy ra sau một trận cháy rừng hoặc núi lửa phun trào: Một số loài thực vật và động vật có thể là những loài đầu tiên di cư đến khu vực đã được dọn quang, còn những loài khác sẽ đến hoặc ra đi khi điều kiện thay đổi. Sau một thời gain, khu vực bị cháy sẽ lại giống với các khu vực xung quanh nó.

Cần lưu ý rằng diễn biến tự nhiên của các loài có thể khác nhau trong khu vực có nhiều hoạt động của con người. Cụ thể: cỏ dại, sâu bệnh hoặc các loài xâm lấn khác có thể đến trước và cạnh tranh với các loài bản địa. Khu vực này có thể không bao giờ lấy lại được sự kết hợp bản địa của các loài như trước.

Trong hai năm đầu đời, trẻ sơ sinh dần dần có được một hệ VSV giống với hệ VSV điển hình ở người lớn. Chẳng hạn, ngay sau khi sinh là thời điểm duy nhất khi các VSV quý hiếm bắt đầu xâm nhập và chỉ sau đó ít lâu chúng sẽ bị cạnh tranh. 

Việc thừa nhận rằng những năm đầu đời là thời điểm quan trọng để hình thành hệ VSV khiến thu hút nhiều sự chú ý đến những ứng dụng mới được giới thiệu trên người trong sinh mổ, nuôi con bằng sữa công thức, và đặc biệt là sử dụng kháng sinh trong giai đoạn đầu đời. Tác động lâu dài của các phương pháp ứng dụng khác nhau lên hệ VSV vẫn chưa được biết rõ. Thật vậy, có vẻ như việc chủ động hình thành một hệ VSV chức năng mạnh mẽ là rất đáng khuyến khích vì với đại đa số trẻ sơ sinh – dù sinh thường hay sinh mổ, bú sữa mẹ hay không – đều rất tốt. 

Câu hỏi đặt ra: sau khi hệ VSV trưởng thành ở người được thiết lập, nó có thay đổi theo thời gian hay có thể thay đổi một cách có chủ ý hay không? Ở mức độ đơn giản nhất, câu trả lời cho cả hai câu hỏi là có. Hệ VSV có thể thay đổi bằng việc thay đổi chế độ ăn uống, sử dụng thuốc kháng sinh hoặc chuyển sang môi trường mới, bất kể những thay đổi này có chủ ý nhằm thay đổi hệ VSV hay không.

Hệ VSV có thể thay đổi theo những cách khác nhau – một số loài sẽ là dân định cư vĩnh viễn, trong khi những loài khác lại là dân du mục. Chắc chắn, tỷ lệ các loài hoặc nhóm loài khác nhau sẽ thay đổi. Sự phân bố đặc trưng của một số nhóm vi khuẩn đường ruột tương quan chặt chẽ với bệnh béo phì sẽ khác với các VSV đặc trưng ở những người gầy. Một điều khó đo lường hơn, nhưng bao giờ cũng đúng: chức năng của hệ VSV có thể thay đổi, kể cả khi thành phần của nó không thay đổi. Đó là vì vi khuẩn tạo nên quần thể vi sinh là những sinh vật phức tạp với khả năng di truyền đa dạng. Khi điều kiện thay đổi, chúng sẽ kích hoạt các con đường trao đổi chất khác nhau. Điều đó sẽ ảnh hưởng đến các vi khuẩn xung quanh chúng mà vật chủ là con người.

Hiểu được cách hệ VSV có thể thay đổi theo thời gian đòi hỏi phải có tư duy của một nhà sinh thái học. Bạn (vật chủ) và hệ VSV của bạn tạo thành một hệ sinh thái – thực ra là nhiều hệ sinh thái tương tác với nhau. Những thay đổi trong bất kỳ thành viên nào, hoặc trong môi trường bên ngoài, tác động lên cộng đồng theo những cách mà các nhà khoa học mới bước đầu làm sáng tỏ. Mục tiêu cuối cùng là hiểu những gì tạo nên một hệ sinh thái VSV lành mạnh ở người và sau đó phát triển các phương tiện để giữ cho nó khỏe mạnh và sửa chữa nó khi cần thiết.

Bất kỳ gợi ý nào cho rằng các tình trạng phức tạp như tiểu đường hoặc béo phì có thể được giải thích đơn giản bằng thành phần của hệ VSV đều có thể bị hiểu nhầm. Đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra mối tương quan giữa một số hỗn hợp vi khuẩn và trạng thái bệnh nhất định, nhưng bằng chứng cho thấy một cộng đồng VSV thực sự gây ra một bệnh cụ thể nào đó vẫn còn rất hạn chế. Tuy nhiên, một điều hiển nhiên là hệ VSV là một yếu tố quan trọng trong nhiều bệnh, và tiếc thay điều này đã bị bỏ quên trong quá khứ. Hiểu rõ hơn về hệ VSV sẽ giúp chúng ta nhận thức sâu sắc hơn về sức khỏe con người và có khả năng đóng góp các phương pháp điều trị mới hoặc đề xuất những cách hiệu quả hơn để triển khai các phương pháp điều trị truyền thống.

Lịch sử ban đầu của VSV học bị chi phối bởi nhiệm vụ xác định các VSV gây bệnh và tìm cách ngăn chặn chúng. Từ năm 1890, nhà VSV học Robert Koch và các đồng nghiệp đã nhấn mạnh ý tưởng mang tính cách mạng vào thời đó rằng các VSV cụ thể gây ra các bệnh cụ thể. Ý nghĩa của phát kiến này rất sâu sắc. Việc xác định và nghiên cứu các tác nhân gây bệnh là bước đầu tiên trong việc phát triển các phương pháp ngăn ngừa và chữa bệnh truyền nhiễm, và đó chắc chắn là một trong những thành tựu sức khỏe cộng đồng trong thế kỷ 21.

Robert Koch

Koch đã phát triển một tập hợp các định đề đặt ra các điều kiện phải được đáp ứng để một căn bệnh được quy cho một loại vi khuẩn cụ thể. Vẫn được sử dụng cho đến ngày nay, các giả thuyết của Koch dựa trên giả định rằng, mỗi bệnh có thể do một loại vi khuẩn cụ thể gây ra và vi khuẩn gây bệnh không được tìm thấy ở những người khỏe mạnh. Khái niệm "một vi khuẩn – một bệnh" mạnh đến mức nhiều bệnh thực sự được đặt tên theo loài vi khuẩn gây ra chúng – ví dụ, bệnh bại liệt do vi rút bại liệt gây ra và viêm họng do vi khuẩn Streptococcus gây ra.

• Định đề # 1 của Koch:

VSV được tìm thấy rất nhiều trong tất cả các sinh vật bị bệnh, mà không được tìm thấy ở các sinh vật khỏe mạnh.

• Định đề # 2 của Koch:

VSV phải được phân lập từ sinh vật bị bệnh và nuôi cấy thuần chủng.

• Định đề # 3 của Koch:

VSV được nuôi cấy sẽ gây bệnh khi được đưa vào cơ thể sinh vật khỏe mạnh.

• Định đề # 4 của Koch:

VSV phải được phân lập lại từ vật chủ thí nghiệm đã được cấy, bị bệnh và được xác định là giống với tác nhân gây bệnh cụ thể ban đầu.

Nếu bạn đọc các định đề của Koch với nhận thức về tầm quan trọng và nhiều vai trò của hệ VSV, bạn có thể thấy rằng khả năng mô tả mối quan hệ giữa vi khuẩn và bệnh tật của chúng đã trở nên ít phổ biến hơn. Điều đang trở nên rõ ràng là không phải tất cả các bệnh liên quan đến VSV đều là "lây nhiễm" theo nghĩa truyền thống. Một số bệnh do VSV là thành phần bình thường của hệ VSV gây ra, vì vậy chúng được tìm thấy ở cả người khỏe mạnh và người bị bệnh. E. coli , nấm men, Staphylococcus aureus và Clostridium difficile là các ví dụ về mầm bệnh tiềm ẩn có thể được tìm thấy ở những người khỏe mạnh, nhưng chỉ gây bệnh khi hệ VSV bị xáo trộn, hoặc VSV xâm nhập vào một phần của cơ thể nơi chúng không thường sống. Vai trò của hệ VSV trong việc ngăn chặn hoặc ức chế mầm bệnh là một lý do khác cho thấy sự hiện diện của một mầm bệnh không nhất thiết có nghĩa là phát bệnh. Mầm bệnh có thể không gây bệnh nếu nó được đưa vào một hệ VSV khỏe mạnh, hoặc ngược lại, một liều lượng mầm bệnh nhỏ hơn đáng kể có thể gây bệnh nếu hệ VSV bị xáo trộn. Ví dụ, liều lây nhiễm của Salmonella thấp hơn một nghìn lần đối với những người đang sử dụng thuốc kháng sinh.

Một số bệnh có thể là kết quả của sự xáo trộn “cộng đồng” VSV đã tạo nên hệ VSV. Trong trường hợp này, các triệu chứng không phải do một loại vi khuẩn cụ thể gây ra, mà là do tỷ lệ thay đổi của các thành phần bình thường khác nhau hoặc hành vi bị thay đổi của các thành phần bình thường trong điều kiện căng thẳng. Ví dụ, cảm giác khó chịu mà nhiều người gặp phải sau khi dùng thuốc kháng sinh phổ rộng là kết quả của sự xáo trộn cộng đồng VSV bình thường trong ruột dẫn đến viêm đường tiêu hóa và tiêu chảy, và đôi khi tạo tiền đề cho nhiễm trùng bởi các tác nhân gây bệnh như Clostridium difficile.