Nhiều thập kỷ qua, một giả thuyết vệ sinh đã thu hút sự chú ý rộng rãi của giới y học khi giải thích nguyên nhân tỷ lệ trẻ mắc các bệnh dị ứng, hen suyễn và viêm mũi dị ứng ở trẻ em tăng vọt tại các quốc gia công nghiệp hóa.
Theo giả thuyết này, việc sống trong môi trường quá sạch sẽ khiến hệ miễn dịch của trẻ thiếu cơ hội rèn luyện, dẫn đến những phản ứng viêm thái quá trước các tác nhân vốn vô hại.
Ngược lại, những đứa trẻ sinh ra và lớn lên ở các trang trại truyền thống lại hiếm khi gặp phải những vấn đề sức khỏe trên. Đây là hiện tượng được cộng đồng khoa học biết đến với tên gọi là "Hiệu ứng trang trại" (Farm Effect).
Mới đây, một nghiên cứu quốc tế được công bố trên tạp chí y khoa NEJM Evidence đã mang đến lời giải thích trọn vẹn ở cấp độ phân tử cho hiện tượng kỳ lạ trên.
Những đứa trẻ sinh ra và lớn lên ở các trang trại truyền thống hiếm khi mắc các bệnh dị ứng, hen suyễn và viêm mũi dị ứng. Ảnh minh họa: Yunus Tuğ/Pexels
Công trình nghiên cứu này, do Giáo sư Markus Ege từ Bệnh viện Nhi Dr. von Hauner thuộc Đại học LMU Munich (Đức) cùng Viện Phòng chống Hen suyễn và Dị ứng tại Helmholtz Munich chủ trì, đã phân tích dữ liệu y tế từ hơn 1.000 trẻ em nông thôn tại châu Âu.
Nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu dịch mũi, bụi đệm ngủ của trẻ và mẫu bụi không khí tại các chuồng nuôi gia súc của 47 gia đình làm nghề nông. Bằng những công cụ phân tích di truyền và mô hình máy tính hiện đại, các nhà khoa học đã phân lập được nhóm vi sinh vật giữ vai trò quyết định.
Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra chính xác 9 loài vi khuẩn gram dương có nguồn gốc từ hệ tiêu hóa của bò, tiêu biểu như Romboutsia timonensis hay Glutamicibacter arilaitensis. Những loài vi khuẩn này xuất hiện trong phân bò, phát tán vào không khí chuồng trại rồi theo dấu chân, quần áo của trẻ đi vào phòng ngủ và bám vào chăn đệm.
Sự hiện diện của nhóm vi khuẩn này chiếm tới 25% mật độ vi sinh vật trong không khí chuồng bò và khoảng 6% trong bụi đệm. Đáng chú ý, nhóm 9 vi khuẩn này đóng góp tới 2/3 hiệu ứng bảo vệ trẻ khỏi bệnh hen suyễn và giải quyết một nửa nguy cơ mắc viêm mũi dị ứng cũng như chàm thể tạng.
Không dừng lại ở việc phát hiện sự tương quan, nhóm nghiên cứu đã làm sáng tỏ toàn bộ chuỗi tác động sinh học từ môi trường đến cơ thể người. Các vi khuẩn này sinh ra hoặc chuyển hóa những hợp chất đặc biệt như kynurenine, xanthine, axit alpha-linolenic và axit stearidonic.
Khi trẻ hít thở không khí có chứa các sản phẩm chuyển hóa này với liều lượng vừa phải, chúng sẽ gắn vào 2 thụ thể AhR và PPARgamma trên các tế bào đường hô hấp của con người. Việc kích hoạt các thụ thể này giúp phát đi tín hiệu điều hòa miễn dịch, tạo ra phản ứng chống viêm mạnh mẽ và ngăn chặn hệ miễn dịch phản ứng quá đà.
Phát hiện này có ý nghĩa đột phá, vì lần đầu tiên khoa học chứng minh được mối quan hệ nguyên nhân - kết quả hoàn chỉnh giữa vi sinh vật trang trại và cơ chế miễn dịch của con người. Trước đây, các nghiên cứu mới chỉ dừng ở mức ghi nhận sự tương quan mang tính quan sát.
Việc xác định được các phân tử và thụ thể mục tiêu mở ra triển vọng lớn cho ngành dược phẩm trong việc phát triển các liệu pháp điều trị hoặc vaccine mô phỏng "Hiệu ứng trang trại". Trong tương lai, trẻ em sống ở các đô thị hiện đại hoàn toàn có thể sở hữu "lá chắn miễn dịch" tự nhiên chống lại dị ứng mà không nhất thiết phải tiếp xúc trực tiếp với môi trường chăn nuôi.