Nghiên cứu do Trung tâm Cleveland Clinic dẫn đầu tiết lộ những hiểu biết mới về cách thức chế độ ăn giàu thịt đỏ làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Các phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature Microbiology và dựa trên cơ sở công trình nghiên cứu của Tiến sỹ Stanley Hazen hơn một thập kỷ qua.
Nghiên cứu, dẫn đầu bởi Bác sỹ, Tiến sỹ Stanley Hazen, Trung tâm Cleveland Clinic, đã tiết lộ những hiểu biết mới về cách chế độ ăn giàu thịt đỏ làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Nguồn: Cleveland Clinic
Trong một loạt các nghiên cứu mang tính bước ngoặt trước đây, Tiến sĩ Hazen đã phát hiện ra rằng sản phẩm phụ hình thành sau khi vi khuẩn đường ruột tiêu hóa một số chất dinh dưỡng có nhiều trong thịt đỏ và các sản phẩm động vật khác - được gọi là TMAO (trimethylamine N-oxide) - làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim và đột quỵ.
Những phát hiện mới nhất cung cấp sự hiểu biết toàn diện hơn về quy trình hai bước trong đó vi khuẩn đường ruột chuyển hóa chất dinh dưỡng carnitine thành TMAO, một phân tử thúc đẩy xơ vữa động mạch và cục máu đông, ngay sau chế độ ăn nhiều thịt đỏ.
“Nghiên cứu mới xác định cụm gen vi sinh vật đường ruột chịu trách nhiệm đối với bước hai của quá trình liên kết chế độ ăn nhiều thịt đỏ với nguy cơ mắc bệnh tim cao. Khám phá này giúp chúng ta hướng tới các mục tiêu điều trị mới có thể ngăn ngừa hoặc làm giảm nguy cơ bệnh tim mạch liên quan đến chế độ ăn uống”, Tiến sĩ Hazen, Giám đốc Trung tâm Cleveland Clinic cho biết.
Vào năm 2018, Tiến sĩ Hazen đã công bố các kết quả nghiên cứu trên tạp chí Clinical Investigation cho thấy carnitine có trong chế độ ăn được chuyển đổi thành TMAO trong ruột thông qua quá trình hai bước, hai vi khuẩn. Chất chuyển hóa trung gian trong quá trình này là một phân tử có tên là γBB (gamma-butyrobetaine).
Theo Tiến sĩ Hazen, nhiều vi khuẩn đường ruột có thể chuyển hóa carnitine có trong chế độ ăn thành γBB, nhưng rất ít vi khuẩn có thể biến đổi các phân tử thành TMA, tiền thân của TMAO.
“Ở động vật ăn tạp, Savingencia timonensis là vi khuẩn đường ruột chính của người tham gia vào quá trình chuyển đổi γBB thành TMA/TMAO. Ngược lại, đối với những người ăn chay và ăn chay trường, lượng vi khuẩn này trong ruột rất thấp và do đó có rất ít khả năng hoặc không có khả năng chuyển đổi carnitine thành TMAO”.
Nhóm nghiên cứu tiến hành nghiên cứu mối quan hệ giữa nồng độ γBB huyết tương lúc đói và kết quả bệnh tật bằng cách sử dụng các mẫu và dữ liệu lâm sàng thu thập từ gần 3.000 bệnh nhân. Mức γBB cao hơn sẽ có liên quan đến bệnh tim mạch và các tác dụng phụ lớn bao gồm tử vong, đau tim không gây tử vong hoặc đột quỵ.
Để hiểu rõ mối liên hệ cơ học giữa γBB và kết quả quan sát được ở các bệnh nhân, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu các mẫu phân thu thập từ chuột và bệnh nhân, cũng như các mô hình tiền lâm sàng của tổn thương động mạch. Họ phát hiện ra rằng, việc đưa E. timonensis vào làm cho quá trình chuyển hóa carnitine thành TMAO hoàn toàn, nồng độ TMAO tăng cao và tăng cường khả năng tạo cục máu đông.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng công nghệ giải trình tự để xác định các cụm gen vi sinh vật đường ruột có liên quan. Cụm gen này gồm 6 gen, được đặt tên là cụm gen gbu (sử dụng gamma-butyrobetaine) dựa trên cơ sở chức năng mới được phát hiện của nó. Họ phát hiện ra rằng khi có γBB, biểu hiện của tất cả sáu gen trong cụm gen gbu tăng lên và có bốn gen (gbuA, gbuB, gbuC và gbuE) rất quan trọng trong việc chuyển đổi γBB thành TMA/TMAO.
Tiến sỹ, Bác sỹ Hazen, Chủ nhiệm Khoa Bệnh tim mạch và Khoa học chuyển hóa nhấn mạnh rằng:“Khi nghiên cứu các mẫu bệnh phẩm, chúng tôi thấy sự phong phú của gbuA có liên quan đáng kể đến chế độ ăn nhiều thịt đỏ và mức TMAO trong huyết tương. Những bệnh nhân được chuyển sang chế độ ăn không thịt tiếp tục có biểu hiện giảm mức độ vi sinh vật đường ruột gbuA. Điều này cho thấy rằng, việc thay đổi chế độ ăn có thể giúp giảm nguy cơ bệnh tim mạch liên quan đến chế độ ăn uống và giảm TMAO. Tương tự, vai trò của cụm gen gbu có thể như một mục tiêu điều trị tiềm năng”,
