Ảnh: FREEPIK
Các nhà khoa học tại Đại học California, San Francisco (Mỹ) vừa phát hiện một hệ thống tín hiệu sinh học cho phép ruột "ra lệnh" cho não bộ ngừng ăn khi cơ thể bị nhiễm trùng. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.
Theo David Julius - giáo sư tại UCSF và chủ nhân giải Nobel Sinh lý học hoặc Y khoa 2021 - mục tiêu của nhóm không chỉ là tìm hiểu cách hệ miễn dịch chống ký sinh trùng, mà còn là cách nó "huy động" hệ thần kinh để thay đổi hành vi ăn uống.
Trung tâm của phát hiện nằm ở hai loại tế bào hiếm trong ruột. Tế bào tuft đóng vai trò như "máy dò" ký sinh trùng, kích hoạt phản ứng miễn dịch. Trong khi đó, tế bào enterochromaffin (EC) lại phát tín hiệu hóa học kết nối trực tiếp với não.
Khi giun ký sinh xâm nhập, chúng tiết ra hợp chất succinate. Tín hiệu này kích hoạt tế bào tuft giải phóng acetylcholine - một chất dẫn truyền thường thấy ở tế bào thần kinh. Ngay sau đó, tế bào EC đáp trả bằng cách tiết serotonin.
Serotonin sẽ kích hoạt dây thần kinh phế vị - tuyến đường "cao tốc" truyền tín hiệu từ ruột lên não - từ đó làm giảm cảm giác thèm ăn.
Điều đáng chú ý là phản ứng này không diễn ra ngay lập tức. Theo nhóm nghiên cứu, tế bào tuft chỉ phát tín hiệu yếu ở giai đoạn đầu. Khi nhiễm trùng kéo dài và phản ứng miễn dịch tăng lên, chúng mới giải phóng tín hiệu mạnh và liên tục, đủ để "kích hoạt" não bộ.
Giải thích cơ chế này, David Julius cho rằng cơ thể dường như cần thời gian để xác nhận mối đe dọa là đủ nghiêm trọng trước khi thay đổi hành vi ăn uống.
Thí nghiệm trên chuột càng củng cố giả thuyết: những con có tế bào tuft hoạt động bình thường sẽ giảm ăn khi nhiễm giun, trong khi nhóm bị gián đoạn tín hiệu này vẫn ăn uống như thường.
Phát hiện mới không chỉ giúp lý giải vì sao người bệnh thường chán ăn kéo dài, mà còn mở ra hướng điều trị cho nhiều rối loạn tiêu hóa. Theo Richard Locksley, việc kiểm soát tín hiệu từ tế bào tuft có thể trở thành chìa khóa điều chỉnh các phản ứng sinh lý liên quan đến nhiễm trùng và bệnh đường ruột.
Đáng chú ý, các tế bào này cũng tồn tại ở nhiều cơ quan khác như đường hô hấp hay hệ sinh sản, cho thấy cơ chế "ruột ra lệnh cho não" có thể liên quan đến nhiều bệnh lý phức tạp hơn như hội chứng ruột kích thích hay đau nội tạng mãn tính.
