Ruột cần thiết để duy trì sự cân bằng năng lượng và là bộ phận trong việc phản ứng nhanh chóng với những thay đổi qua dinh dưỡng và cân bằng chất dinh dưỡng. Nó vận hành với sự giúp đỡ của các tế bào ruột. Ở người trưởng thành, các tế bào ruột tái tạo sau năm đến bảy ngày. Khả năng đổi mới liên tục và phát triển tất cả các loại tế bào ruột từ tế bào gốc của ruột có ý nghĩa quyết định đối với khả năng thích ứng tự nhiên của hệ tiêu hóa. Tuy nhiên, chế độ ăn nhiều đường và chất béo trong thời gian dài sẽ phá vỡ sự thích ứng này và có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh béo phì, tiểu đường loại 2 và ung thư đường tiêu hóa.
Các cơ chế phân tử đằng sau sự sai lệch này là một phần trong lĩnh vực nghiên cứu của Tác giả nghiên cứu Heiko Lickert và nhóm của ông tại Trung tâm tiểu đường Helmholtz Munich và Đại học Kỹ thuật Munich-Đức. Các nhà khoa học giả định rằng các tế bào gốc trong ruột đóng một vai trò đặc biệt trong quá trình bất ổn. Sử dụng mô hình chuột, họ đã điều tra tác động của chế độ ăn nhiều đường và chất béo; sau đó so sánh nó với một nhóm kiểm soát.
Trưởng nhóm nghiên cứu Anika Böttcher cho biết: “Điều đầu tiên chúng tôi nhận thấy là ruột non tăng kích thước đáng kể khi áp dụng chế độ ăn nhiều calo. Cùng với nhóm các nhà sinh học của Fabian Theis tại Helmholtz Munich, sau đó, chúng tôi đã lập hồ sơ 27.000 tế bào ruột từ chế độ ăn kiểm soát và những con chuột được cho ăn nhiều chất béo/nhiều đường. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật máy học mới, chúng tôi nhận thấy rằng các tế bào gốc ở ruột phân chia và biệt hóa nhanh hơn đáng kể ở những con chuột ăn kiêng không lành mạnh”.
Các tác giả đưa ra giả thuyết rằng điều này là do sự điều chỉnh của các đường truyền tín hiệu liên quan, có liên quan đến việc tăng tốc phát triển khối u trong nhiều bệnh ung thư. Giáo sư Anika Böttcher, giải thích: “Đây có thể là một mối liên hệ quan trọng: Chế độ ăn uống ảnh hưởng đến tín hiệu trao đổi chất, dẫn đến sự phát triển quá mức của các tế bào gốc trong ruột và cuối cùng là tăng nguy cơ ung thư đường tiêu hóa”.
Với sự trợ giúp của kỹ thuật phân giải cao này, các nhà khoa học cũng có thể nghiên cứu các loại tế bào hiếm trong ruột, ví dụ, tế bào tiết hormone. Trong số những phát hiện của họ, họ có thể chỉ ra rằng chế độ ăn uống không lành mạnh dẫn đến giảm các tế bào sản xuất serotonin trong ruột. Điều này có thể dẫn đến tính ì của ruột (điển hình của bệnh đái tháo đường) hoặc tăng cảm giác thèm ăn. Hơn nữa, nghiên cứu cho thấy rằng các tế bào hấp thụ thích ứng với chế độ ăn nhiều chất béo và chức năng của chúng tăng lên, do đó trực tiếp thúc đẩy tăng cân.
Nhà khoa học Heiko Lickert cho biết: Những gì chúng tôi đã tìm ra có tầm quan trọng thiết yếu đối với việc phát triển các liệu pháp thay thế không xâm lấn. Cho đến nay, không có phương pháp tiếp cận dược lý nào để ngăn ngừa, ngăn chặn hoặc đảo ngược bệnh béo phì và bệnh tiểu đường. Chỉ phẫu thuật giảm cân mới có thể giảm cân vĩnh viễn và thậm chí có thể dẫn đến thuyên giảm bệnh tiểu đường. Tuy nhiên, những phẫu thuật này là xâm lấn, không thể phục hồi và gây tốn kém cho hệ thống chăm sóc sức khỏe. Các liệu pháp không xâm lấn mới lạ có thể xảy ra, ví dụ, ở cấp độ nội tiết tố thông qua việc điều chỉnh có mục tiêu mức serotonin. Nhóm nghiên cứu sẽ xem xét cách tiếp cận này và các cách tiếp cận khác trong các nghiên cứu tiếp theo.
Các cơ chế phân tử đằng sau sự sai lệch này là một phần trong lĩnh vực nghiên cứu của Tác giả nghiên cứu Heiko Lickert và nhóm của ông tại Trung tâm tiểu đường Helmholtz Munich và Đại học Kỹ thuật Munich-Đức. Các nhà khoa học giả định rằng các tế bào gốc trong ruột đóng một vai trò đặc biệt trong quá trình bất ổn. Sử dụng mô hình chuột, họ đã điều tra tác động của chế độ ăn nhiều đường và chất béo; sau đó so sánh nó với một nhóm kiểm soát.
Trưởng nhóm nghiên cứu Anika Böttcher cho biết: “Điều đầu tiên chúng tôi nhận thấy là ruột non tăng kích thước đáng kể khi áp dụng chế độ ăn nhiều calo. Cùng với nhóm các nhà sinh học của Fabian Theis tại Helmholtz Munich, sau đó, chúng tôi đã lập hồ sơ 27.000 tế bào ruột từ chế độ ăn kiểm soát và những con chuột được cho ăn nhiều chất béo/nhiều đường. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật máy học mới, chúng tôi nhận thấy rằng các tế bào gốc ở ruột phân chia và biệt hóa nhanh hơn đáng kể ở những con chuột ăn kiêng không lành mạnh”.
Các tác giả đưa ra giả thuyết rằng điều này là do sự điều chỉnh của các đường truyền tín hiệu liên quan, có liên quan đến việc tăng tốc phát triển khối u trong nhiều bệnh ung thư. Giáo sư Anika Böttcher, giải thích: “Đây có thể là một mối liên hệ quan trọng: Chế độ ăn uống ảnh hưởng đến tín hiệu trao đổi chất, dẫn đến sự phát triển quá mức của các tế bào gốc trong ruột và cuối cùng là tăng nguy cơ ung thư đường tiêu hóa”.
Với sự trợ giúp của kỹ thuật phân giải cao này, các nhà khoa học cũng có thể nghiên cứu các loại tế bào hiếm trong ruột, ví dụ, tế bào tiết hormone. Trong số những phát hiện của họ, họ có thể chỉ ra rằng chế độ ăn uống không lành mạnh dẫn đến giảm các tế bào sản xuất serotonin trong ruột. Điều này có thể dẫn đến tính ì của ruột (điển hình của bệnh đái tháo đường) hoặc tăng cảm giác thèm ăn. Hơn nữa, nghiên cứu cho thấy rằng các tế bào hấp thụ thích ứng với chế độ ăn nhiều chất béo và chức năng của chúng tăng lên, do đó trực tiếp thúc đẩy tăng cân.
Nhà khoa học Heiko Lickert cho biết: Những gì chúng tôi đã tìm ra có tầm quan trọng thiết yếu đối với việc phát triển các liệu pháp thay thế không xâm lấn. Cho đến nay, không có phương pháp tiếp cận dược lý nào để ngăn ngừa, ngăn chặn hoặc đảo ngược bệnh béo phì và bệnh tiểu đường. Chỉ phẫu thuật giảm cân mới có thể giảm cân vĩnh viễn và thậm chí có thể dẫn đến thuyên giảm bệnh tiểu đường. Tuy nhiên, những phẫu thuật này là xâm lấn, không thể phục hồi và gây tốn kém cho hệ thống chăm sóc sức khỏe. Các liệu pháp không xâm lấn mới lạ có thể xảy ra, ví dụ, ở cấp độ nội tiết tố thông qua việc điều chỉnh có mục tiêu mức serotonin. Nhóm nghiên cứu sẽ xem xét cách tiếp cận này và các cách tiếp cận khác trong các nghiên cứu tiếp theo.
