Ứng dụng của probiotic trong điều trị bệnh đái tháo đường tuýp 2

Theo báo cáo của Hiệp hội Đái tháo đường Hoa Kỳ (ADA), T2DM có những triệu chứng rối loạn tiêu hoá bao gồm khó làm sạch dạ dày hoặc ruột, loét dạ dày sau đái tháo đường, táo bón, tiêu chảy và đầy hơi, béo phì [2,3]. Vì vậy, sự xuất hiện của rối loạn tiêu hoá được coi là một giai đoạn trong quá trình phát triển của T2DM. Cơ chế bệnh sinh của T2DM rất phức tạp đây cũng được xem là một bệnh viêm mãn tính [4]. Kháng insulin do viêm (IR) là một đặc điểm đặc trưng của hầu hết bệnh nhân mắc T2DM. T2DM cũng liên quan với các biến chứng như bệnh động mạch vành, xơ vữa động mạch, bệnh thận, bệnh tim và chấn thương ở chân [5]. Nguyên nhân của T2DM khá phức tạp có liên quan đến việc tiếp xúc với các yếu tố môi trường và di truyền [1].

TẢI FILE PDF TẠI ĐÂY: Ứng dụng của probiotic trong điều trị bệnh tiểu đường tuýp 2 – PDF

Hiện nay, T2DM đã trở thành một trong những căn bệnh phổ biến nhất trên thế giới và các phương pháp điều trị đã được sử dụng. Tuy nhiên, một số biện pháp điều trị đái tháo đường tuýp 2 hiện đang không đạt hiệu quả như mong muốn. Các chiến lược mới có triển vọng là sử dụng men vi sinh (Probiotic) theo phương pháp trực tiếp hoặc gián tiếp. Probiotic là vi sinh vật với các đặc tính cải thiện sức khoẻ. Các cơ chế can thiệp T2DM hiện tại thông qua việc sử dụng men vi sinh đã đặt ra giả thuyết về men vi sinh ngăn chặn T2DM trong quá trình tăng trưởng, phát triển và các triệu chứng. Việc nghiên cứu T2DM trên mô hình động vật sử dụng cả men vi sinh phổ rộng với các mức khác nhau và men vi sinh tái tổ hợp. Liệu pháp men vi sinh trong T2DM đầy hứa hẹn và tiềm năng trong tương lai ngắn.

Personalized precision probiotics (tạm dịch: Chuẩn hóa men vi sinh cá nhân) là liệu pháp nghiên cứu và sử dụng Probiotics – Men vi sinh (hay còn được gọi là chế phẩm sinh học, chất trợ sinh) để điều trị bệnh hoặc cải thiện sức khỏe. Men vi sinh mang lại nhiều lợi ích sức khỏe như cải thiện tiêu hóa, duy trì sức khỏe và chống lại bệnh tật. Men vi sinh chuẩn xác được cá nhân hóa nghĩa là không sử dụng một công thức chung cho tất cả. Mỗi độ tuổi, giới tính và tình trạng sức khỏe nhất định của mỗi người sẽ cần bổ sung men vi sinh khác nhau về số lượng, chủng loại, nhờ đó nâng cao hiệu quả của men vi sinh. Cơ thể của chúng ta có cơ quan hô hấp và cơ quan tiêu hóa tiếp xúc với môi trường bên ngoài liên tục, từ không khí, thực phẩm, nguồn nước… chính vì vậy mà hệ hô hấp và tiêu hóa dễ bị nhiễm độc, mất cân bằng, dẫn tới bệnh tật.

Chính vì vậy, có một sự thật không thể bàn cãi rằng: Khi hệ vi sinh đường ruột khỏe mạnh, cơ thể của bạn sẽ khỏe mạnh, phòng ngừa được bệnh tật và nâng cao tuổi thọ.

Điều trị/ hạn chế T2DM thông qua thay đổi thói quen sinh hoạt và kết hợp với sử dụng thuốc điều trị

Một số liệu pháp điều trị hiện nay dựa vào việc thay đổi thói quen sinh hoạt và kết hợp sử dụng thuốc đông/tây y cũng đem lại hiệu quả nhất định. Tuy nhiên, chúng có một vài ưu điểm và nhược điểm của một số loại thuốc hiện tại để điều trị T2DM. Nhiều loại thuốc đã được nghiên cứu có hiệu quả theo các phương pháp khác nhau nhằm kiểm soát lượng đường trong máu. Những loại thuốc này có thể làm tăng sản xuất và sử dụng insulin, ức chế sản xuất và hấp thu đường, ngăn chặn sự tái hấp thu glucose và tăng bài tiết glucose trong nước tiểu. Metformin và Vildagliptin là hai loại thuốc tiêu chuẩn được kê toa rộng rãi tại nhiều phòng khám T2DM [6,7]. Tuy nhiên, có người bị dị ứng với Metformin, gây nên các tác dụng bất lợi bao gồm tiêu chảy khó tiêu ngay cả khi dùng liều thấp và nhiễm lactic liên quan đến Metformin. Nhược điểm lớn nhất của Vildagliptin là nó gây đau khớp. Insulin cũng được dùng như một chất hỗ trợ trong chế độ ăn cho T2DM. Trong khi đó, tiêm insulin dưới da có thể gây phát ban da, tích mỡ hoặc sẹo tại chỗ tiêm. Mặc dù sự phát triển của nhiều loại insulin đã tạo ra các loại thuốc mới và hầu hết chúng đều yêu cầu dùng liên tục trong thời gian dài, với một số nhược điểm đáng kể.

Mối liên quan giữa vi sinh vật trong cơ thể và T2DM

Đã có nghiên cứu cho rằng nguy cơ phát triển T2DM cũng có thể liên quan với hệ vi sinh vật đường ruột. T2DM bị rối loạn tiêu hoá hệ vi sinh vật đường ruột như vi khuẩn đường ruột Roseburia và F. prausnitzii đã phát hiện trong mẫu nước tiểu của bệnh nhân [8]. Với những triệu chứng tiêu hoá của T2DM và hệ vi sinh vật đường ruột được cho là có liên quan đến cơ chế bệnh sinh của T2DM. Đặc biệt, việc sử dụng các vi sinh vật cũng là một phần của hệ vi sinh vật đường ruột nên men giúp trong điều trị bệnh T2DM, chúng có liên kết mật thiết với chế độ ăn, chế độ dinh dưỡng và sức khoẻ của con người. Hệ vi sinh vật đường ruột, men vi sinh và ảnh hưởng của chúng đến T2DM. Mỗi người có khoảng 1-2 kg hệ vi sinh vật đường ruột, đại diện cho vài chục tỷ vi sinh vật, gồm ít nhất 1,000 loài khác nhau. Hệ vi sinh vật đường ruột có ảnh hưởng đối với các khía cạnh của sức khoẻ và bệnh tật [9].

Những vi sinh vật này đóng một vai trò quan trọng đối với sự thẩm thấu của niêm mạc đường ruột vào hệ thống miễn dịch của cơ thể và đây là một yếu tố quan trọng trong T2DM. Rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột có thể có lợi cho sự hấp thu năng lượng thông qua việc ăn uống, sản xuất lipid và tăng trưởng mô mỡ, do đó làm chậm quá trình chuyển hoá năng lượng dẫn đến hội chứng chuyển hoá. Ngày nay, điều chỉnh hệ vi sinh vật xuất hiện như một công cụ thú vị để ngăn ngừa và/hoặc điều trị chứng rối loạn chuyển hoá và rối loạn hệ vi sinh vật liên quan đến béo phì. Có thể đạt được sự điều chỉnh tốt của hệ vi sinh vật đường ruột thông qua men vi sinh hoặc prebiotic. Probiotic đang ngày càng trở nên phổ biến như một loại thực phẩm chức năng hoặc thực phẩm bổ sung khi nhận thức về lợi ích sức khoẻ của vi khuẩn [10].

Cơ chế của việc sử dụng Probiotics và các thử nghiệm lâm sàng trên T2DM.

Probiotics có các vi khuẩn có lợi và những cơ chế can thiệp của probiotic trong T2DM đã được sử dụng rộng rãi. Một số lượng lớn các nghiên cứu đã được tiến hành về việc sử dụng men vi sinh như một chất bổ sung chế độ ăn trong dự phòng, can thiệp và điều trị các rối loạn tiêu hoá, bao gồm cả bệnh tiểu đường [11]. Nhìn chung, tác dụng có lợi của men vi sinh trong can thiệp T2DM đã được trung gian bằng cách cải thiện tính toàn vẹn của ruột, giảm nồng độ lipopolysacarit toàn thân (LPS), tăng cường incritin và giảm căng thẳng lưới nội chất (ER). Probiotic cũng có thể có tác dụng chữa đái tháo đường bằng cách cải thiện sự hấp thu glucose, điều chỉnh quá trình chuyển hoá lipid, cải thiện khả năng kháng oxy hoá và điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột và thành phần axit béo chuỗi ngắn [12]. Ngoài ra, chế phẩm có thể làm giảm phản ứng viêm, phản ứng tự miễn và stress oxy hoá. Sau khi uống, men vi sinh sẽ điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, điều chỉnh quá trình chuyển hoá dinh dưỡng và tác động đến phản ứng miễn dịch. Do đó, các chế phẩm vi sinh sẽ góp phần giảm tỷ lệ mắc bệnh, ngăn chặn và đảo ngược sự viêm và suy giảm chức năng khi khởi phát, tiến triển và biến chứng của T2DM.

Viêm chuyển hoá mãn tính được coi là có liên quan với sự đề kháng insulin tăng cường như là dấu hiệu điển hình của T2DM. Sử dụng B. longum đã giảm LPS, IL-1b, myeloperoxidase và các hoạt động viêm ruột trong huyết tương ruột, có liên quan chặt chẽ với bệnh đường ruột và bệnh tiểu đường [13]. Các nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng chế phẩm sinh học ngăn chặn sự tiến triển của T2DM bằng cách tăng khả năng hấp thu glucose và độ nhạy insulin. Probiotic cải thiện chức năng hàng rào đường ruột và bài tiết incretin. Dấu hiệu gây bệnh của T2DM là viêm hệ thống mức thấp và tăng tính thấm ruột. Hệ vi khuẩn đường ruột là một nguyên nhân quan trọng gây viêm đại tràng. Rối loạn hệ vi sinh vật đường ruột dẫn đến tăng tính toàn vẹn của ruột, dẫn đến sự thâm nhập của các độc tố khuẩn như LPS vào hệ tuần hoàn, gây viêm, sau đó là IR và tăng đường huyết. Incretin là một nhóm hormone chuyển hoá được giải phóng sau khi ăn uống và làm tăng bài tiết insulin, do đó hạ nồng độ đường trong máu.

Có nhiều thử nghiệm lâm sàng đã đăng ký điều tra các biện pháp can thiệp sử dụng men vi sinh trên T2DM được đăng ký (https://clinicaltrials.gov). Những người được nghiên cứu hiệu quả chữa đái tháo đường của một chủng lợi khuẩn đơn lẻ và/hoặc dùng nhiều chủng (phối hợp). Thông thường bệnh nhân được nghiên cứu điều trị trong 12-tuần bằng cách sử dụng các vi sinh vật có lợi. Một số nghiên cứu cho thấy hiệu quả hỗ trợ điều trị của probiotic đối với T2DM. Probiotics giúp làm giảm IR, tỷ lệ cholesterol lipoprotein mật độ thấp so với cholesterol lipoprotein mật độ cao và urê huyết tương [14-16]. Mặt khác, men vi sinh làm gia tăng incretin và insulin, giảm nhạy cảm insulin, cũng như một số enzym và chất kháng oxy hoá nói chung.

Triển vọng công nghệ men vi sinh trong điều trị T2DM

Tóm lại, có những quan điểm khác nhau về việc đánh giá tác dụng của men vi sinh với T2DM, một vài chủng men vi sinh đã được chứng minh là làm giảm FPG và HbA1c ở người lớn. Các chủng vi sinh vật có lợi khác nhau đã được chứng minh tác dụng đối với nhiều dạng bệnh T2DM khác nhau. Điều quan trọng cần chú ý là những chủng lợi khuẩn này hoàn toàn khác nhau cả về mặt chức năng và cấu trúc, ví dụ như chi Lactobacillus sẽ có tác dụng với cơ chế khác hẳn với các chủng vi sinh vật còn lại. Tác dụng của men vi sinh trong sự cải thiện tình trạng đề kháng insulin có liên quan với việc tăng cường hệ vi sinh vật đường ruột và giảm vận chuyển LPS vào tuần hoàn. Từ đó việc lựa chọn chủng vi sinh vật có thể đem lại kết quả trong việc điều trị T2DM với ưu điểm an toàn và tiền lợi.

Tài liệu tham khảo:

1. Solis-Herrera, Carolina, Curtis Triplitt, Eugenio Cersosimo, and Ralph A. DeFronzo. “Pathogenesis of type 2 diabetes mellitus.” Endotext [Internet] (2021).
2. Avalos, Danny J., Irene Sarosiek, Priyadarshini Loganathan, and Richard W. McCallum. “Diabetic gastroparesis: current challenges and future prospects.” Clinical and Experimental Gastroenterology (2018): 347-363.
3. Azpiroz, Fernando, and Carolina Malagelada. “Diabetic neuropathy in the gut: pathogenesis and diagnosis.” Diabetologia 59, no. 3 (2016): 404-408.
4. Herder, Christian, Eric J. Brunner, Wolfgang Rathmann, Klaus Strassburger, Adam G. Tabák, Nanette C. Schloot, and Daniel R. Witte. “Elevated levels of the anti-inflammatory interleukin-1 receptor antagonist precede the onset of type 2 diabetes: the Whitehall II study.” Diabetes care 32, no. 3 (2009): 421-423.
5. Park, Tae Hyun, Min Sun Kim, and Dae-Yeol Lee. “Clinical and laboratory characteristics of childhood diabetes mellitus: a single-center study from 2000 to 2013.” Chonnam Medical Journal 52, no. 1 (2016): 64-69.
6. Guarino, Elisa, Laura Nigi, Aurora Patti, Cecilia Fondelli, and Francesco Dotta. “Combination therapy with metformin plus vildagliptin in type 2 diabetes mellitus.” Expert Opinion on Pharmacotherapy 13, no. 9 (2012): 1377-1384. 
7. Bekiari, Eleni, Chrysoula Rizava, Eleni Athanasiadou, Konstantinos Papatheodorou, Aris Liakos, Thomas Karagiannis, Maria Mainou, Maria Rika, Panagiota Boura, and Apostolos Tsapas. “Systematic review and meta-analysis of vildagliptin for treatment of type 2 diabetes.” Endocrine 52 (2016): 458-480.
8. Qin, Junjie, Yingrui Li, Zhiming Cai, Shenghui Li, Jianfeng Zhu, Fan Zhang, Suisha Liang et al. “A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes.” Nature 490, no. 7418 (2012): 55-60.
9. Lallès, Jean-Paul. “Microbiota-host interplay at the gut epithelial level, health and nutrition.” Journal of Animal Science and Biotechnology 7 (2016): 1-8.
10. Neef, Alexander, and Yolanda Sanz. “Future for probiotic science in functional food and dietary supplement development.” Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care 16, no. 6 (2013): 679-687.
11. Tonucci, Livia Bordalo, Karina Maria Olbrich Dos Santos, Leandro Licursi de Oliveira, Sonia Machado Rocha Ribeiro, and Hercia Stampini Duarte Martino. “Clinical application of probiotics in type 2 diabetes mellitus: A randomized, double-blind, placebo-controlled study.” Clinical nutrition 36, no. 1 (2017): 85-92.
12. Simon, Marie-Christine, Klaus Strassburger, Bettina Nowotny, Hubert Kolb, Peter Nowotny, Volker Burkart, Fariba Zivehe et al. “Intake of Lactobacillus reuteri improves incretin and insulin secretion in glucose-tolerant humans: a proof of concept.” Diabetes care 38, no. 10 (2015): 1827-1834.
13. Chen, Jin Jin, Ren Wang, Xiao-fang Li, and Rui-liang Wang. “Bifidobacterium longum supplementation improved high-fat-fed-induced metabolic syndrome and promoted intestinal Reg I gene expression.” Experimental Biology and Medicine 236, no. 7 (2011): 823-831.
14. Firouzi, Somayyeh, Barakatun-Nisak Mohd-Yusof, Hazreen-Abd Majid, Amin Ismail, and Nor-Azmi Kamaruddin. “Effect of microbial cell preparation on renal profile and liver function among type 2 diabetics: a randomized controlled trial.” BMC complementary and alternative medicine 15, no. 1 (2015): 1-10.
15. Tajabadi-Ebrahimi, M., N. Sharifi, A. Farrokhian, F. Raygan, F. Karamali, R. Razzaghi, S. Taheri, and Z. Asemi. “A randomized controlled clinical trial investigating the effect of synbiotic administration on markers of insulin metabolism and lipid profiles in overweight type 2 diabetic patients with coronary heart disease.” Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes 125, no. 01 (2017): 21-27.
16. Bayat, Azade, Fatemeh Azizi-Soleiman, Motahar Heidari-Beni, Awat Feizi, Bijan Iraj, Reza Ghiasvand, and Gholamreza Askari. “Effect of Cucurbita ficifolia and probiotic yogurt consumption on blood glucose, lipid profile, and inflammatory marker in type 2 diabetes.” International journal of preventive medicine 7 (2016).

Thu Hoài