Tại sao trẻ em dễ bị dị ứng thực phẩm hơn người lớn

Tin tốt là nhiều trẻ em từng bị ảnh hưởng đã không còn mắc phải dị ứng khi hệ thống miễn dịch của chúng học được cách dung nạp được những thức ăn mà ban đầu coi như “vật thể lạ”.

Một nghiên cứu mới được xuất bản online trên tạp chí Science bởi tiến sỹ Charles Surh thuộc viện nghiên cứu về dị ứng – miễn dịch La Jolla (LJI) đã giải thích tại sao những người bình thường lại hay gặp những vấn đề về dung nạp thực phẩm.

Kết hợp hướng tiếp cận phân tử với mô hình chuột không mang kháng nguyên, đây là nghiên cứu đầu tiên chỉ ra rằng việc tiêu thụ một chế độ ăn uống bình thường kích thích các tế bào tại ruột mà ức chế quá trình loại bỏ các phân tử thức ăn bởi hệ miễn dịch. Việc này giải thích lý do tại sao trẻ em, những đối tượng hạn chế tiếp xúc với các loại thực phẩm đa dạng lại dễ bị dị ứng thực phẩm hơn người lớn.

T.S Surh nói: “Hệ miễn dịch có chức năng bảo vệ chúng ta khỏi những yếu tố ngoại lai như virus hay các mầm bệnh, nhưng khi chúng ta tiêu thụ các chất dinh dưỡng, bản thân chúng cũng là các tác nhân từ bên ngoài. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy vấn đề dung nạp thực phẩm đạt được và có liên quan đến các tế bào miễn dịch T phát triển trong quá trình chúng ta tiêu thụ thức ăn. Nếu không có các tế bào này, hệ thống miễn dịch của chúng ta sẽ phản ứng mạnh mẽ với các đại phân tử có trong thực phẩm.”

Cũng giống như tác nhân gây bệnh, thực phẩm cũng biểu hiện các marker đại phân tử là các kháng nguyên thông báo cho hệ miễn dịch biết rằng thức ăn là các chất lạ. Phân tích trước đây về vấn đề cơ thể phân biệt giữa các kháng nguyên “thân thiện” với các kháng nguyên “có hại” như thế nào đã chỉ ra rằng khi cho chuột thí nghiệm ăn một loại protein mới, ovalbumin từ trứng kích thích sự phát triển của các tế bào T điều hòa ức chế miễn dịch, hay các tế bào “Treg” tại ruột sau đó sẽ hoạt động để ức chế đáp ứng miễn dịch với loại protein đó. Điều mà các nhà khoa học chưa biết là liệu hiện tượng này có xảy ra trong thực tế cuộc sống hay không khi những con chuột con hay những đứa trẻ ăn một loại thức ăn mới.

Để trả lời câu hỏi đó, Surh đã thiết lập lại mô hình chuột không mang kháng nguyên được thiết kế để tạo ra đối tượng không có đáp ứng miễn dịch ban đầu. Những con chuột này không chỉ được nuôi trong môi trường vô trùng mà còn được cho ăn chế độ bao gồm các acid amin cơ bản – các yếu tố để tạo nên protein, chứ không được cho ăn thực phẩm chứa các protein nguyên vẹn chưa được cắt nhỏ. Những con chuột này có hệ miễn dịch rất kém, do các amino acid cấu thành này quá nhỏ không thể được nhận diện bởi hệ miễn dịch. Những con chuột này không có hay ít tiếp xúc với các protein kháng nguyên và các đại phân tử khác.

Sử dụng việc phân tích các marker phân tử này, Surh và cộng sự thấy rằng những con chuột không mang kháng nguyên này không có các tế bào Treg tại ruột non trong khi các con chuột ăn chế độ chứa protein bình thường lại chứa một số lượng lớn các tế bào Treg. Sự khác biệt đó chứng minh rằng những protein trong thực phẩm đã kích thích sự phát triển của các tế bào Treg. Ngoài ra sự hiện diện của tế bào Treg trong ruột của những con chuột bình thường có thể ức chế những phản ứng miễn dịch đối với các protein trong thực phẩm đó.

Surh nói rằng các con chuột không mang kháng nguyên không phải là mới, chúng chỉ bị lãng quên, do mô hình đầu tiên đã được phát triển cách đây hơn 30 năm để thực hiện các nghiên cứu về dinh dưỡng. “Chúng tôi nuôi dưỡng những con chuột này bởi chúng ta không còn ở trong kỷ nguyên trước đây nữa: chúng ta đã biết nhiều hơn về hệ miễn dịch của con người. Các đây hàng thập kỷ, các nhà khoa học chỉ có thể theo dõi sự thay đổi của số lượng các tế bào lympho nhưng không thể phân biệt giữa các loại tế bào như chúng ta bây giờ.”

Các nhà khoa học đã tận dụng những tiến bộ của khoa học công nghệ để chứng minh rằng thực phẩm và những vi khuẩn có lợi tại ruột có thể tạo ra các quần thể tế bào Treg riêng biệt. Do vậy, những con chuột nuôi trong môi trường vô trùng chỉ mang những tế bào Treg phụ thuộc vào thực phẩm, chứ không phải những tế bào Treg tạo ra bởi các vi sinh vật có lợi. Điều thú vị là những con chuột nuôi dưỡng vô trùng lại rất dễ bị dị ứng. Do đó, Surh giả thuyết rằng sự có mặt của những tế bào Treg hình thành do cả thực phẩm và các vi sinh vật kích thích là cần thiết để ngăn chặn các triệu chứng dị ứng.

Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra những hiện tượng xảy ra khi các tế bào miễn dịch thất bại trong việc bỏ qua những kháng nguyên vô hại. Để thực hiện điều đó, họ đã chuyển các tế bào T “báo cáo” được thiết kế cho mục đích thông báo khi một phản ứng miễn dịch xảy ra vào các con chuột không mang kháng nguyên, sau đó cho những con chuột này ăn một loại protein mà chúng chưa bao giờ gặp (ovalbumin). Những con chuột này xảy ra một phản ứng miễn dịch mạnh mà Surh gọi là đáp ứng miễn dịch mặc định với ovalbumin so với những con chuột nuôi vô trùng được cho ăn chế độ bình thường.

Loại phản ứng miễn dịch đối với một loại chất dinh dưỡng này giống với phản ứng miễn dịch kích thích bởi các vi khuẩn có hại. Nhóm của Surh kết luận rằng phản ứng này xảy ra do các con chuột không mang kháng nguyên đã không có sẵn một số lượng lớn các tế bào ức chế miễn dịch Treg với vai trò làm giảm đáp ứng viêm với thực phẩm.

Mở rộng ra, nghiên cứu mới này có thể giải thích tại sao trẻ em, những đối tượng ít tiếp xúc với các đại phân tử chất dinh dưỡng mới khác nhau (thực phẩm) hơn so với người lớn, lại dễ bị dị ứng thực phẩm hơn. Nó cũng giải thích những sự việc diễn ra trên nền tảng tế bào do một số trẻ có thể khỏi được hội chứng này: cụ thể, những tế bào Treg của những đứa trẻ này có thể mở rộng phạm vi nhận diện những loại thực phẩm mới và coi chúng là “an toàn” với cơ thể.

Ngoài vị trí tại viện LJI, Gs.Ts Surh là thành viên của Hiệp hội miễn dịch và vi sinh (AIM) đồng thời là giám đốc viện khoa học cơ bản (IBS) ở Pohang, Hàn Quốc. Ông nói: “Chúng tôi đang tìm hiều chi tiết về phân tử và tế bào của cơ chế đáp ứng miễn dịch mặc định của các tế bào T với thực phẩm được điều hòa như thế nào. Trong hoàn cảnh này, chúng tôi sẽ chú ý đặc biệt tới các loại thực phẩm nhất định, như lạc, trứng và các thực phẩm dễ gây dị ứng khác.”