Kết quả vô cùng phi thường: về tổng thể đám chuột giảm mỡ và tăng ít cân hơn những con không nhiễm giun. Trong khoảng một tháng, các nhà khoa học không cần đến cân để nhận thấy những con chuột nhiễm giun trở nên gầy hơn so với nhóm đối chứng. Vào năm 2015, các nhà nghiên cứu báo cáo rằng việc nhiễm giun dường như đảo ngược tình trạng béo phì.
Dù đúng là đám giun tranh ăn với vật chủ, song dường như đấy không phải cơ chế duy nhất gây ảnh hưởng ở đây. Các nhà khoa học nhận thấy còn có đặc tính sinh học phức tạp nào đó trong lĩnh vực chuyển hóa miễn dịch.
Trong vài thập kỷ qua, các nhà khoa học nhận ra hệ miễn dịch không chỉ chống lại tình trạng nhiễm trùng. Nó cũng giao thoa với các cơ quan như gan, tụy và mô mỡ, đồng thời liên quan đến tiến triển của bệnh béo phì và tiểu đường tuýp 2. Các rối loạn chuyển hóa nêu trên cùng nhiều tình trạng khác tạo ra một phản ứng miễn dịch phức tạp: viêm. Và điều này càng khiến quá trình chuyển hóa trở nên tồi tệ hơn. Nói cách khác, bệnh chuyển hóa là bệnh viêm.
Các nhà khoa học cũng quan sát một ảnh hưởng chuyển hóa của giun ở người nhiễm ký sinh trùng tự nhiên hoặc nhiễm giun có chủ đích trong thử nghiệm lâm sàng. Kết quả đăng trên tạp chí Annual Review of Nutrition 2024 cho biết lũ giun dường như làm giảm tình trạng viêm, dù ngành sinh lý học vẫn chưa hiểu rõ được điều này.
Tuy nhiên, việc kê cho hàng triệu người dùng ký sinh trùng là không thực tế, bên cạnh chuyện chúng gây ra nhiều tác dụng phụ khó chịu như buồn nôn. Thế nhưng, chúng có thể là công cụ giá trị giúp các nhà khoa học hiểu được phản hồi giữa tình trạng viêm và chuyển hóa.
Lợi ích của giun
Loại ký sinh mà chúng ta đang nói tới là các loại giun sán như sán lá gan và giun tròn. Ở các nước phát triển, hầu như chúng đã bị xóa sổ, nhưng ước tính có khoảng 1,5 tỷ người trên toàn thế giới là vật chủ của giun sán. Nếu chúng phát triển với số lượng lớn sẽ gây nguy hiểm cho con người và nhiều triệu chứng như tiêu chảy, suy dinh dưỡng ở nhóm có nguy cơ cao gồm trẻ em, người bị suy giảm miễn dịch và mang thai.
Song, với phần lớn mọi người, nhiễm vài con giun không phải vấn đề to tát. “Trong suốt quá trình tiến hóa của nhân loại, tôi cho rằng đã có sự đình chiến” – theo nhà miễn dịch học Paul Giacomin tại Đại học James Cook (Úc). Ông cho rằng giun sán đã tiến hóa các phân tử để nói với hệ miễn dịch rằng “Tôi không ở đây, đừng lo về tôi”. Đổi lại, con người có thể đã tiến hóa để phụ thuộc một chút vào giun sán nhằm kiềm chế tình trạng viêm.
Ngày nay, bệnh chuyển hóa là một vấn đề lớn trên toàn cầu: bệnh béo phì ảnh hưởng khoảng 890 triệu người, 580 triệu người khác mắc tiểu đường tuýp 2, xảy ra khi thiếu hụt hormone insulin (có chức năng kiểm soát lượng đường trong máu) hoặc các tế bào trong cơ thể không nhạy với hormone này.
Tiến xa hơn một bước, các nhà khoa học quan sát tình hình xảy ra khi họ cho người tham gia tẩy giun: phần lớn nghiên cứu cho thấy tẩy giun làm giảm sức khỏe chuyển hóa của đối tượng.
Các nhà khoa học đã thử nghiệm trên chuột để tìm thêm manh mối. Năm 2011, nhà miễn dịch học Ari Molofsky tại Đại học California (Mỹ) cùng đồng nghiệp báo cáo rằng khi họ cho chuột ăn đồ giàu chất béo nhiễm giun đường ruột Nippostrongylus brasiliensis, thì điều này cải thiện việc kiểm soát đường huyết. Tương tự, trong nghiên cứu của Guigas vào năm 2015, sán máu Schistosoma mansoni không chỉ cải thiện cân nặng mà cả quá trình chuyển hóa glucose trong máu. Điều đặc biệt là không cần giun sán sống: ngay cả phân tử thu được từ trứng giun bị nghiền nát cũng giúp cải thiện quá trình chuyển hóa.
Giả thuyết hiện nay cho rằng các vấn đề chuyển hóa đã khởi động một vòng chuyển hóa miễn dịch độc hại. Đầu tiên, tế bào bị phá hủy trong các cơ quan chuyển hóa kêu cứu, giải phóng tín hiệu phân tử kêu gọi tế bào miễn dịch. Khi tế bào miễn dịch tới, chúng biến thành các dạng thúc đẩy loại viêm gọi là Th1. Phản ứng Th1 chống lại virus rất hiệu quả, nhưng chúng là lựa chọn sai lầm ở đây. Th1 có thể làm xấu thêm vấn đề chuyển hóa khi gây suy yếu quá trình sản xuất insulin, thay đổi tín hiệu insulin và khuếch đại tình trạng kháng insulin. Thay vì giúp đỡ, các tế bào miễn dịch gây căng thẳng thêm trong các mô chuyển hóa. Vì thế, những mô này lại kêu gọi nhiều tế bào miễn dịch hơn – vòng luẩn quẩn tái lặp.
Có vẻ như giun sán phá vỡ được chu kỳ này. Phần lớn có thể vì thông điệp “Tôi không ở đây” của chúng tạo ra phản ứng miễn dịch khác là Th2. Nó làm giảm phản ứng Th1 và giúp hệ thống trở lại bình thường. Các cơ chế khả thi khác có thể là: giun sán làm giảm thèm ăn, có bằng chứng cho thấy chúng thay đổi hệ vi sinh đường ruột.
Khả năng kiểm soát tình trạng viêm của giun sán cùng mối liên hệ giữa giun sán với lợi ích chuyển hóa ở động vật và con người đã gợi ý về hướng đi mới cho các nhà khoa học. Trên thực tế, các nhà nghiên cứu đã thử dùng giun sán để kiểm soát tình trạng viêm trong các bệnh tự miễn như viêm ruột.
Từ năm 2018, nhà miễn dịch học Giacomin và đồng nghiệp đã lây giun móc Necator americanuscho 27 người béo phì bị kháng insulin, khiến họ có nguy cơ mắc tiểu đường tuýp 2. Người tham gia sẽ dán miếng dán chứa ấu trùng giun trên cánh tay. Sau khi đi qua da, giun di chuyển qua dòng máu, đến phổi và rồi đến ruột non. Nhóm đối chứng gồm 13 người dán giả dược với sốt Tabasco để mô phỏng cảm giác ngứa khi giun chui vào da.
N. americanus là nguyên nhân phổ biến gây nhiễm giun móc ở nhiều nơi trên thế giới. Dù phần lớn ca mắc không có triệu chứng, nhưng khi giun bám vào thành ruột có thể gây triệu chứng như buồn nôn và lượng sắt thấp, nhất là khi giun phát triển nhiều. Vì thế, mục tiêu chính là xác định phương pháp này có an toàn hay không, bằng cách thử cho người tham gia nhiễm 20 hoặc 40 con giun. Nhiều người gặp các vấn đề khó chịu trong thời gian ngắn như đầy hơi hoặc tiêu chảy khi thích ứng với chúng, nhưng nhìn chung mọi thứ đều ổn.
Sau 12 tháng, người nhiễm giun móc có mức kháng insulin thấp hơn và lượng đường trong máu lúc đói giảm. Sau hai năm, những người có 20 con giun giảm trung bình 5 kg, dù không phải ai cũng giảm, có người tăng cân. Khi nghiên cứu kết thúc, các nhà nghiên cứu đề nghị người tham gia tẩy giun, nhưng phần lớn đều chọn giữ lại chúng.
Các nhà khoa học Giacomin và Guigas hy vọng có thể xác định các thành phần của giun hoặc phát minh ra các phân tử lấy cảm hứng từ giun để tạo ra những tác dụng tương tự mà không cần toàn bộ ký sinh trùng. Giacomin đồng sáng lập Công ty Macrobiome Therapeutics ở Cairns nhằm phát triển các phân tử giun móc thành phương pháp điều trị. Những loại thuốc như vậy có thể dựa trên ký sinh trùng, nhưng chúng sẽ là một viên thuốc dễ nuốt hơn.
Nguồn:
smithsonianmag.com
Bài đăng KH&PT số 1349 (số 25/2025)