Phó giáo sư Elaine Hsiao, ngành sinh học tích hợp và sinh lý tại Đại học California Los Angeles (UCLA), trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi phát hiện khi cấy một loại vi khuẩn đặc thù – được nhân lên nhờ chế độ ăn ít tinh bột trong thời gian dài – lên ruột của chuột thì sẽ giúp cơ thể chúng chống lại các cơn co giật”. Tuy nhiên, Hsiao cũng nhấn mạnh rất nhiều việc phải làm để xác định liệu phương pháp trên có thể được áp dụng với người hay không. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng rất muốn làm rõ, rằng liệu vi khuẩn probiotics (có trong sữa chua) cũng mang lại tác dụng tương tự?
Đặc điểm của khẩu phần ăn ít tinh bột (keto diet) là có chứa nhiều chất béo và rất ít đường [bột]. Theo tổ chức từ thiện Epilepsy Society (Anh Quốc), ngay từ những năm 20 của thế kỷ XX, chế độ ăn như trên đã được sử dụng để hỗ trợ điều trị chứng co giật do bệnh động kinh gây ra. Hiện nay, mặc dù hầu hết các bệnh nhân thường sử dụng thuốc để kiềm chế cơn, nhưng đôi khi chế độ ăn này vẫn được chỉ định với các trẻ nhỏ bị động kinh và cơ thể có biểu hiện kháng thuốc. Khi ăn kiêng, cơ thể bắt buộc phải tuân thủ nguyên tắc sử dụng chất béo như nguồn cung cấp năng lượng chính thay thế cho đường bột, nhờ vào ketone – chất do cơ thể sản sinh ra.
Chế độ ăn ít tinh bột gây ra những biến đổi với hệ vi khuẩn đường ruột, giúp cơ thể chống lại chứng co giật do động kinh. Ảnh: Shutterstock
Suốt một thời gian dài, các nhà khoa học đã suy nghĩ rất nhiều về giả thuyết tại sao chế độ ăn ít tinh bột lại có hiệu quả trong việc điều trị các cơn co giật, tuy nhiên vẫn chưa được làm rõ được cơ chế chính xác. Vì vậy, trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học trong nhóm của Elaine Hsiao đã tạo ra mô hình mô phỏng bệnh động kinh trên chuột để kiểm chứng xem liệu vi khuẩn đường ruột đóng vai trò gì liên quan đến hiệu ứng làm giảm chứng co giật nhờ vào chế độ ăn đặc biệt này. Kết quả cho thấy, sau khoảng bốn ngày, những con chuột được nuôi bằng chế độ ăn ít tinh bột đã có những biến đổi đáng kể trong hệ vi khuẩn đường ruột, giúp chúng ít bị co giật hơn so với những con không được cho ăn theo phương pháp này.
Khi tìm hiểu tác động của chế độ dinh dưỡng trên đối với những con chuột thiếu vắng hệ vi khuẩn đường ruột đặc thù – do nuôi trong môi trường vô trùng hay cho uống thuốc kháng sinh, các nhà khoa học phát hiện thấy phương pháp này sẽ không còn hiệu quả trong việc giúp cơ thể chuột chống lại chứng co giật. Chritine Olson, một thành viên chủ chốt trong nhóm và nghiên cứu sinh tiến sỹ tại lab của Hsiao ở UCLA, phát biểu “Điều này chứng tỏ sự cần thiết của các vi khuẩn đường ruột, để chế độ ăn kiêng [ít tinh bột] thực sự phát huy tác dụng.”
Ngoài ra, các nhà khoa học cũng tìm ra hai chủng vi khuẩn Akkermansia muciniphila và Parabacteroides có số lượng được nhân lên đáng kể khi áp dụng chế độ ăn đặc biệt. Và khi cấy hai chủng này vào cơ thế những con chuột vốn không có hệ vi khuẩn đường ruột đặc thù, thì hiệu ứng làm giảm chứng co giật [nhờ chế độ ăn keito] lại được phục hồi. Thậm chí ngay cả khi chuột không còn được cho ăn theo phương pháp đặc biệt, hai chủng vi khuẩn này vẫn phát huy hiệu quả điều trị bệnh.
Và một điểm thú vị khác, theo Olson, đó là “nếu chúng ta chỉ đưa một trong hai loại vi khuẩn vào cơ thể chuột thì tác dụng sẽ mất đi. Điều đó cho thấy những vi khuẩn đặc thù này chỉ thực hiện đúng chức năng khi được kết hợp với nhau”. Thứ nữa, nghiên cứu còn phát hiện ra: những vi khuẩn phát triển trong môi trường dinh dưỡng nhờ chế độ ăn ít tinh bột đã gây ra các biến đổi sinh hóa trong đường ruột lẫn trong máu, từ đó ảnh hưởng đến hoạt động truyền dẫn thông tin trong não.
Tiến sĩ Luis Caicedo, bác sĩ nhi khoa tiêu hóa và giám đốc chương trình Fecal Microbiota Transplant tại bệnh viện Nicklaus Childern ở Mianmi, người không tham gia vào nghiên cứu trên, đã bày tỏ sự “phấn khích” đặc biệt trước kết quả phát hiện của nhóm Hsiao. Ông nói: “Điều đó sẽ mở đường cho rất nhiều hướng đi mới … và tất nhiên đã cung cấp những dữ kiện quý giá để giải thích tại sao chế độ ăn ít tinh bột lại có hiệu quả đối với các bệnh nhân động kinh”. Ngoài ra, Caicedo cũng lưu ý rằng cần lặp lại nghiên cứu trên nhiều loài động vật khác, sau cùng là người để kiểm chứng và nghiên cứu về sự thay đổi của hệ vi khuẩn đường ruột do áp dụng chế độ ăn keito.
Được biết, Hsiao cũng đã tham gia thành lập một start-up mang tên “Bloom Science” chuyên hỗ trợ các nghiên cứu và phát triển ứng dụng tiềm năng trong lab của bà.