Phát hiện gây chấn động về một hệ vi khuẩn sống ngay trong não người

Phát hiện ngày hôm nay có thể mở ra một bước tiến quan trọng trong khoa học thần kinh.

Trước đây, chúng ta đã biết có một quần thể vi khuẩn sống trong ruột người, chúng ảnh hưởng đến tiêu hóa, hệ miễn dịch, sức khỏe tổng thể, thậm chí cả gene và cảm xúc của chúng ta. Cũng ngày càng nhiều bằng chứng cho thấy cho quy mô đáng ngạc nhiên của hệ vi sinh vật người.

Theo các nghiên cứu trên cơ thể con người có tổng cộng 39 nghìn tỷ vi khuẩn. Chúng nhiều đến nỗi chiếm đến nửa tổng số tế bào trên cơ thể chúng ta, khiến các nhà triết học một lần nữa phải tự hỏi: Con người đích thực là gì?

Trong khi câu hỏi còn chưa đi đến đáp án cuối cùng, một nghiên cứu mới được trình bày tại Hội nghị thường niên Neuroscience 2018 còn tiết lộ một sự thật gây sốc hơn: Có một hệ vi khuẩn sống ngay trong não chúng ta.

Hình ảnh phóng to của một trong những lát não người cho thấy những con vi khuẩn hình que đang trú ngụ bên trái một mạch máu.

Phát hiện sợ bộ này được các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Alabama ở Birmingham trình bày tại hội nghị. Trong đó, nhà thần kinh học Ronald McGregor đã dẫn đầu nhóm của mình kiểm tra các mẫu não của 34 người đã chết – khoảng một nửa trong số đó mắc tâm thần phân liệt và nửa còn lại là những người trước khi chết hoàn toàn khỏe mạnh.

"Chúng tôi đã thực hiện một loạt các loại phân tích định tính và định lượng", các nhà nghiên cứu cho biết. "Tất cả các mẫu phẩm đều chứa vi khuẩn với số lượng khác nhau. Những vi khuẩn này có hình que, màng tế bào, hạt nhân, ribosome và không bào".

Sắp xếp trình tự RNA xác nhận hầu hết các vi khuẩn thuộc vào nhóm 3 vi sinh vật phổ biến cũng có mặt trong đường ruột: Firrmicutes, Proteobacteria và Bactorioidetes.

Các nhà nghiên cứu nói rằng mật độ vi khuẩn thay đổi tùy theo nơi nó được tìm thấy trong mỗi vùng não. Vùng đặt chất đen, hồi hải mã và vỏ não trước trán là những nơi vi khuẩn tập trung nhiều nhất. Nhưng chúng cũng được tìm thấy trong các tế bào thần kinh gọi là tế bào hình sao, làm nhiệm vụ điều phối tín hiệu dẫn truyền thần kinh.

Về việc vi khuẩn có mặt ở đó như thế nào, các nhà nghiên cứu không biết, nhưng Roberts cho rằng chúng có thể được vận chuyển vào não từ mạch máu. Những vi khuẩn có thể từng trú ngụ trong sợi trục và ở hàng rào máu não.

"Đây quả là một cú đấm trong tuần", nhà thần kinh học Ronald McGregor đến từ Đại học California, Los Angeles, người không tham gia vào nghiên cứu, nói với tạp chí Science. "Nó giống như một nhà máy phân tử hoàn toàn mới [trong não] với những nhu cầu riêng của nó. ... Đây là một phát hiện quá sức ấn tượng".

Lý do quan trọng là vì cho đến nay chúng ta vẫn đi vào bế tắc trong việc tìm hiểu lý do tại sao vi khuẩn đường ruột lại có thể ảnh hưởng tới chức năng hành vi của não, thậm chí cả cảm xúc. Phát hiện mới về việc não bộ có một hệ vi sinh vật của riêng nó sẽ mở ra những câu trả lời trong tương lai. Mặc dù, chính nhóm nghiên cứu cũng chưa biết các vi khuẩn sống trong não này có lợi hay có hại.

Vi khuẩn trong ruột biến não bộ thành ngôi nhà thứ hai của mình?

Còn một nguyên nhân nữa cũng cần được loại trừ, đó là sự hiện diện của vi khuẩn trong não không phải tự nhiên, mà là kết quả của một nhiễm trùng phẫu thuật hay điều tương tự từng xảy ra với não bộ của 34 tử thi. Nhưng khả năng, mô hình lây lan của các vi khuẩn sẽ loại trừ nó.

Nghiên cứu trên chuột khỏe mạnh cũng phát hiện các bằng chứng về việc tồn tại một hệ vi sinh vật trong não của chúng.

Hệ vi sinh vật não người bây giờ mới chỉ là phát hiện ban đầu, nhưng nếu nghiên cứu trong tương lai có thể giúp giải thích sự tồn tại của chúng và các vi khuẩn ảnh hưởng như thế nào đến tế bào não, nó có thể là một đột phá ngang hàng với việc phát hiện ra hệ vi khuẩn đường ruột.

Nghiên cứu ngày hôm nay có thể mở ra một bước tiến quan trọng trong khoa học thần kinh, giúp củng cố các phát hiện liên quan khác trong lĩnh vực nghiên cứu này.

"Có nhiều điều cần điều tra thêm", bác sĩ tâm thần Teodor Postolache đến từ Đại học Maryland ở Baltimore, người không tham gia vào nghiên cứu này, nói với Science. "Tôi không ngạc nhiên khi những thứ khác có thể sống trong não, nhưng tất nhiên, nó mang tính cách mạng nếu quả đúng là vậy".

Nếu những vi khuẩn đường ruột cũng hiện diện thường xuyên và lành tính trong xung quanh các tế bào não, Postolache nói, chúng có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hoạt động miễn dịch của não. "Phía trước có một con đường dài để thực sự chứng minh điều đó nhưng nó sẽ là một con đường thú vị".