Mỗi ngày, thành ruột phải thực hiện một nhiệm vụ tưởng như mâu thuẫn là cho phép chất dinh dưỡng đi qua nhưng đồng thời phải ngăn hàng tỷ vi khuẩn và các chất có hại trong lòng ruột xâm nhập vào cơ thể.

Khi lớp hàng rào này bị tổn thương, hệ miễn dịch có thể bị kích hoạt kéo dài, gây viêm và làm tổn thương ruột thêm. Đây là một trong những vấn đề trung tâm của bệnh viêm ruột (IBD), bao gồm bệnh Crohn và viêm loét đại tràng.

Nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học Louisville (Mỹ) vừa phát hiện một cơ chế tự nhiên có thể giúp đảo ngược một phần quá trình này. Chìa khóa nằm ở urolithin A (UroA), một chất chuyển hóa được tạo ra khi vi khuẩn đường ruột xử lý một số hợp chất có trong thực phẩm.

Urolithin A không phải là thành phần nguyên thủy có sẵn với hàm lượng lớn trong quả lựu hay quả óc chó. Nó được hình thành thông qua quá trình tương tác giữa thực phẩm và hệ vi sinh vật đường ruột. Những người khác nhau có thể tạo ra lượng UroA khác nhau tùy vào hệ vi khuẩn trong ruột.

Các nghiên cứu trước đây đã cho thấy UroA có khả năng hỗ trợ hàng rào ruột, nhưng cơ chế chính xác vẫn chưa được giải thích đầy đủ.

Trong nghiên cứu mới, nhóm của PGS Venkatakrishna Rao Jala tập trung vào một protein có tên thụ thể hydrocarbon thơm, hay AHR- một hệ thống cảm biến của tế bào.

Điều đáng chú ý là AHR không phải lúc nào cũng tạo ra cùng một kết quả. Một số chất độc có thể kích hoạt AHR theo hướng gây hại, trong khi một số hợp chất tự nhiên lại kích hoạt nó theo hướng có lợi.

Nghiên cứu mới cho thấy, khi UroA tác động lên AHR trong các tế bào biểu mô tạo thành lớp lót ruột, nó kích hoạt một hệ thống khác có tên NLRP6 inflammasome.

Inflammasome thường được biết đến như một bộ máy của hệ miễn dịch liên quan đến phản ứng viêm. Trong đúng loại tế bào và ở mức độ phù hợp, nó có thể khởi động một chuỗi tín hiệu giúp ruột tự bảo vệ.

Cụ thể, UroA kích hoạt AHR, sau đó thúc đẩy NLRP6 tạo ra interleukin-18 (IL-18). Tín hiệu này tiếp tục kích thích các tế bào miễn dịch bẩm sinh trong ruột sản xuất IL-22.

IL-22 đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì lớp niêm mạc. Nó thúc đẩy sản xuất chất nhầy, tăng cường các phân tử kháng khuẩn và hỗ trợ quá trình phục hồi các tế bào biểu mô bị tổn thương.

Nói cách đơn giản, thay vì dập tắt toàn bộ hệ thống miễn dịch, cơ chế này giúp cơ thể sử dụng một phần chính hệ thống phòng vệ để sửa chữa hàng rào ruột.

Đáng chú ý, nghiên cứu cũng phát hiện UroA kích hoạt các tín hiệu IL-18 và IL-22 trong mẫu sinh thiết ruột của bệnh nhân IBD.

IBD hiện được điều trị bằng nhiều phương pháp nhằm kiểm soát tình trạng viêm và điều chỉnh hoạt động của hệ miễn dịch. Một thách thức là việc ức chế miễn dịch quá rộng có thể ảnh hưởng đến những chức năng bảo vệ vốn cần thiết của cơ thể.

“Bằng cách xác định con đường bảo vệ đặc hiệu này, chúng tôi có thể phát triển các phương pháp điều trị có mục tiêu hơn, nhằm khôi phục sự cân bằng của ruột thay vì ức chế rộng rãi các phản ứng miễn dịch”, GS Jala nói.