Tìm kiếm một hệ vi sinh vật khỏe mạnh. Minh họa của Antoine Doré cho Nature.

Trước khi bạn đọc tự mình trả lời câu hỏi trên, chúng ta cần biết đến mối quan hệ “định mệnh” giữa những đứa trẻ sơ sinh với tập đoàn khét tiếng bao gồm vi khuẩn, virus, nấm và các sinh vật đơn bào khác.

Chúng là hệ vi sinh vật (microbiome) của cơ thể, và không phải tất cả đều thuộc phe phản diện trong cuộc đời tươi đẹp của chúng ta.

Sinh ra đã gặp vi trùng

Về cơ bản, tử cung của người mẹ được cho là vô trùng, nhưng đã có không ít bằng chứng cho thấy đó là nơi bắt đầu của hệ vi sinh vật. Hãy cứ để cho các nhà khoa học tiếp tục chứng minh điều đó. Còn bây giờ, hãy tập trung vào khoảnh khắc lọt lòng của một đứa trẻ, khi một đại hội vi trùng đang chờ đón cơ thể bé bỏng đó vào đời.

Trong các trường hợp sinh thường, em bé sẽ mang đầy vi sinh vật sống trong âm đạo, đồng thời tiếp xúc cả hệ vi sinh đường ruột của mẹ khi bé hướng mặt và di chuyển ngang qua đáy chậu và hậu môn của mẹ. Vi sinh vật đường ruột của mẹ ngay lập tức xâm nhập vào đường ruột của trẻ, bắt đầu một hình thức “trò chuyện” với các tế bào miễn dịch đang phát triển. Bằng cách này, hệ vi sinh vật đã sớm “huấn luyện” cho hệ miễn dịch của trẻ sơ sinh để hoạt động hiệu quả sau này.

Tuy nhiên, trong trường hợp sinh mổ, đứa trẻ sẽ bỏ lỡ sự tiếp xúc kể trên. Ruột của trẻ sẽ được “gieo mầm” bởi các loại vi trùng khác - không phải từ ruột và âm đạo của mẹ, mà từ da và sữa mẹ, bàn tay của y tá, thậm chí cả drap trải giường trong bệnh viện. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng những khác biệt ban đầu này có thể ảnh hưởng cả đời người.

Khoa học đã xác định rõ rằng hệ vi sinh đường ruột hỗ trợ quá trình tiêu hóa và tạo ra một số chất dinh dưỡng. Bọn vi trùng cũng có thể giao tiếp với não của chúng ta để điều chỉnh các chức năng cơ thể, và thậm chí ảnh hưởng đến tâm trạng con người thông qua các con đường giao tiếp hóa học. Ví dụ, vi khuẩn đường ruột có thể tạo ra hoocmon hạnh phúc serotonin. Hệ vi sinh vật của cơ thể dường như nắm giữ vai trò quan trọng trong việc thiết lập những điều cơ bản nhất của chúng ta - một hiện tượng kỳ dị và tuyệt đẹp của tạo hóa.

Một nghiên cứu công bố vào năm 2018 đã chỉ ra rằng tính khí của trẻ - một điều tưởng chừng bẩm sinh - có thể liên quan đến sự hiện diện của một chi (genus) vi khuẩn. Càng nhiều khuẩn thuộc chi Bifidobacterium trong ruột, trẻ càng vui vẻ, dễ chịu. Quan sát này của Anna-Katariina Aatsinki và các đồng nghiệp tại ĐH Turku (Phần Lan) dựa trên việc phân tích mẫu phân của 301 trẻ sơ sinh.

 Vi khuẩn đường ruột có thể hướng dẫn hoạt động của suy nghĩ của chúng ta. Hình minh họa của Benjamin Arthur cho NPR.

Sạch quá có gì sai?

Hiển nhiên, các thực hành vệ sinh cơ bản mà xã hội chúng ta đã phát triển trong vài thế kỷ qua - chẳng hạn như hệ thống xử lý rác và nước thải - đã mang lại tất cả các loại lợi ích. Trẻ em lớn lên trong điều kiện vệ sinh kém hoặc không có nguồn nước sạch sẽ dễ mắc các bệnh tiêu chảy và đường ruột, mắc các loại ký sinh trùng làm chậm sự phát triển của trẻ.

Ngày nay, chúng ta có vô số công cụ để làm sạch môi trường sống của mình, từ xà phòng diệt khuẩn đến nỗi ám ảnh “phải sạch sẽ” thường trực. Thế nhưng, nghiên cứu cho thấy khi chúng ta bận rộn tẩy trùng thế giới, hệ thống miễn dịch của ta đã bị tước đi một nhu cầu tự nhiên: va chạm và học hỏi.

Hệ miễn dịch về bản chất là một cỗ máy phân loại. Nếu không thường xuyên tiếp xúc với vi khuẩn, hệ miễn dịch không thể học cách nhận diện chính xác “kẻ địch”. Kết quả là các bệnh tự miễn như hen suyễn, viêm mũi dị ứng, dị ứng thức ăn ngày càng trở nên phổ biến hơn ở những nước phát triển. Khi đó, hệ thống miễn dịch không biết rõ đâu là bạn, đâu là thù và quay sang tấn công chính chủ nhân của nó.

Các nghiên cứu so sánh giữa trẻ em lớn lên ở làng quê và thành thị đã mang lại những thông tin thú vị. Việc lớn lên ở một trang trại có thể mang đến khả năng tự bảo vệ suốt đời trước bệnh viêm mũi dị ứng, theo một khảo sát năm 2010 của ĐH Gothenburg (Thụy Điển) với hơn 18.000 người trong độ tuổi 16 - 75.

Một nghiên cứu của Bỉ công bố trên Science Magazine năm 2015 đã góp phần lý giải hiện tượng này. Thí nghiệm trên chuột đã chứng tỏ rằng việc hít vào một số thành phần của vi khuẩn sống trong đất có thể giúp hệ thống miễn dịch tập trung vào các mối đe dọa thật sự, hơn là những thứ vô hại - như phấn hoa trong không khí.

Nói thế không có nghĩa là chúng ta nên ngừng dọn dẹp nhà cửa, giặt giũ, hoặc bắt đầu hít… bụi. Cosby Stone, một chuyên gia về dị ứng - miễn dịch học của ĐH Vanderbilt (Mỹ), tổng kết trên The Washington Post như sau: “Về mặt cân bằng, chẳng có gì sai với việc rửa tay khi bị dính vết bẩn rõ mồn một hoặc sau khi đi thăm người bệnh, nhưng bạn không nên biến cuộc sống hằng ngày của mình thành một nơi được khử trùng sạch sẽ như trong bệnh viện”.

Để trẻ nghịch đất

Theo một nghiên cứu của Phần Lan đăng trên tạp chí Science Advances hồi năm ngoái, việc tiếp xúc với vi sinh vật trong bùn đất rất tốt cho hệ miễn dịch của trẻ em. Nhận định này khớp với một khái niệm gọi là giả thuyết đa dạng sinh học (biodiversity hypothesis): các tiếp xúc với môi trường tự nhiên sẽ làm phong phú hệ vi sinh vật của con người, thúc đẩy cân bằng miễn dịch và bảo vệ khỏi các bệnh dị ứng.

“Chưa có ai thực sự thử nghiệm [giả thuyết này] với trẻ em” - tác giả nghiên cứu, nhà sinh thái học tiến hóa Aki Sinkkonen (Viện Tài nguyên thiên nhiên Phần Lan), nói với tạp chí Wired.

Nhóm nghiên cứu đã mời 75 em bé từ 3 - 5 tuổi tham gia một thí nghiệm dễ thương. Các em đến từ 7 nhà trẻ khác nhau, nhưng giống nhau ở chỗ đều có sân chơi trải sỏi chán ngắt. Khi tham gia nghiên cứu, 4 sân chơi “biến hình” chỉ sau một đêm: bên dưới xích đu và cầu trượt là tầng thảm rừng xanh mướt thay cho lớp sỏi. Những bụi cây xù xì, những ngọn cỏ mềm mượt và những đám rêu mượt như nhung - tất cả được “thu hoạch” từ những khu rừng thật sự.

Các vi sinh vật mà trẻ tiếp xúc trong giai đoạn đầu đời là những “người thầy” đầu tiên giúp hệ miễn dịch non nớt biết được điều gì nguy hiểm và điều gì không. “Hệ miễn dịch không nhận diện vi khuẩn theo loài, mà theo loại. Các sản phẩm men vi sinh (probiotics) thường chỉ chứa một hoặc hai loại vi khuẩn, vì vậy khó kích hoạt toàn bộ hệ thống miễn dịch. Chúng tôi muốn biết điều gì sẽ xảy ra nếu chúng tôi mang đến cả một môi trường vi sinh vật đa dạng” - Sinkkonen bổ sung.

 Nhóm nghiên cứu Phần Lan đã biến sân chơi trải sỏi (ảnh trên) thành thảm thực vật đa dạng (ảnh dưới). Ảnh: Marja Rosland và Aki Sinkkonen

Sau 4 tuần, nhóm trẻ em được chơi đùa trên thảm rừng tự nhiên đã phát triển các vi sinh vật đa dạng hơn trong ruột, trên da và hệ miễn dịch được điều chỉnh tốt hơn. Nghiên cứu gợi ý rằng chúng ta có thể cải thiện hệ miễn dịch của trẻ em đô thị bằng cách cho con trẻ thường xuyên đùa nghịch trong mảng xanh và bùn đất, tức “tiếp xúc với môi trường tự nhiên” theo giả thuyết đa dạng sinh học.

Chính quyền thành phố Lahti và Tampere - nơi thực hiện thử nghiệm - đã cấp kinh phí để đưa các thảm rừng và các yếu tố thiên nhiên khác như vườn rau vào những khu vực, cơ sở phục vụ trẻ em.

Còn các em bé đã tham gia nghiên cứu thì sao? Ý định ban đầu là trả sân chơi lại như cũ sau khi kết thúc thử nghiệm. Nhưng kế hoạch phải thay đổi do bọn trẻ rất thích sân chơi “cũ mà mới”. Thế là những thảm rừng được giữ lại, vẫn tốt tươi bên cạnh nhựa đường, vẫn giữ cho bọn trẻ ngoan ngoãn và lấm lem.

Các nhà vi sinh vật học đang tìm cách chống lại các bệnh lây nhiễm từ virus, bao gồm cả COVID-19, bằng cách hợp lực với vi khuẩn. Các “tuyến phòng thủ” truyền thống như thuốc kháng virus và vaccine, vốn khó phát triển, có thể gây ra các tác dụng phụ ngoài ý muốn, và có thể trở nên vô dụng một khi bọn virus đột biến. Hệ vi sinh vật có thể giúp ta trong cuộc chiến này.

Ước tính có gần 40.000 tỉ vi sinh vật sống trong và trên cơ thể một người trưởng thành, nhỉnh hơn số lượng tế bào của cơ thể chúng ta! Mark Kaplan, chủ nhiệm khoa vi sinh vật học và miễn dịch học tại ĐH Y khoa Indiana (Mỹ), nêu một viễn cảnh lạc quan trên National Geograhic: “Hãy tưởng tượng các vi khuẩn ngăn cản bọn virus xâm nhập vào tế bào, hoặc giao tiếp với tế bào và khiến nó trở thành một nơi kém hấp dẫn đối với bọn virus đang tìm nơi cư trú. Thao túng được những đường dây liên lạc này có thể mang đến cho chúng ta một kho vũ khí để giúp cơ thể bạn chống lại virus hiệu quả hơn”.■

LÊ MY

Tag:trẻ em ,môi trường ,Vi sinh vật ,hệ vi sinh vật ,y sinh ,ở sạch