Tại sao có nhiều bệnh xuất hiện theo mùa

Các nhà khoa học Anh và Đức vừa cho biết có khoảng 1/4 gen của chúng ta trở nên hoạt động nhiều hay ít tùy theo thời tiết do biến đổi mùa, như vậy có nghĩa là chúng ta dễ bị bệnh hơn ở vài thời điểm khác nhau trong năm.

Thông thường chúng ta khỏe mạnh hơn trong mùa ấm áp, nhưng thường mắc phải một số bệnh trong mùa đông. Chẳng hạn như cảm cúm ai cũng có kinh nghiệm và cho đó là hiển nhiên. Có những bệnh không do mầm bệnh vi trùng hay virus gây nên như đau tim hay bệnh trầm cảm, tâm thần, phong thấp, tình trạng trở nên tồi tệ hơn ở mùa đông, nhưng không ai biết lý do tại sao.

Một số bệnh của vùng nhiệt đới, và một số bệnh khác như bệnh tiểu-đường-loại-1, bệnh đa-xơ-cứng (multiple sclerosis), bệnh tim-mạch, phong thấp khớp xương (rheumatoid arthritis) đều bị ảnh hưởng của mùa. Biền dưỡng vitamin D cũng biến đổi theo mùa. Làm sao giải thích sự liên quan giữa tình trạng bệnh và biến đổi thời tiết theo mùa, và nếu hiểu được tương quan này sẽ giúp bác sỉ chửa trị bịnh hiệu quả hơn.

Bởi vì chứng viêm đau nhức (inflammation) là yếu tố nguy hiểm chung của các loại bệnh này nên các nhà khoa học chú trọng nghiên cứu các gen chi phối việc gia tăng hay suy giảm chứng viêm biến đổi theo mùa.

Các nhà khoa học nghiên cứu bạch-huyết-cầu, mẩu chất mỡ trong mô tế bào và biểu hiện của gen của hơn 16.000 người sống ở bắc bán cầu và nam bán cầu, kể cả bệnh nhân tiểu đường ở Anh, hen suyễn ở Hoa Kỳ, Anh, Úc và Iceland. Cũng nghiên cứu một nhóm dân ở Gambia Tây Phi Châu để nghiên cứu sâu rộng hơn ở vùng nhiệt đới.

Theo kết quả nghiên cứu này thì 5136 trong số 22822 gen được thử nghiệm, tức 23%, biểu hiện của gen (gene expression) biến đổi theo mùa, một số hoạt động trong mùa đông, một số hoạt động trong mùa hè. Một gen được gọi là “biểu hiện” khi nó hoạt động trong tế bào và sản xuất protein thích ứng.

Khám phá rất thích thú của nghiên cứu này là cùng một gen, ở cùng một thời điểm thì nó biểu hiện ở bắc bán cầu mà không hoạt động ở nam bán cầu, và ngược lại. Lý do, mùa hè ở bắc bán cầu là mùa đông ở nam bán cầu.

Ở bắc bán cầu, chứng viêm rất thông thường xảy ra trong mùa đông từ tháng 12 đến tháng 2. Ngược lại ở Úc (nam bán cầu) thì thường xảy ra vào tháng 6 đến tháng 8 (mùa đông). Những gen áp chế chứng viêm thì hoạt động mạnh trong mùa hè, nhưng rất yếu trong mùa đông ở cả hai vùng.

Dân chúng vùng Gambia (ngay xích đạo) thì gen biểu hiện và đề kháng tối đa trong những tháng mưa từ tháng 6 đến tháng 10, giúp cơ thể bảo vệ một số bệnh như sốt rét, là bệnh thông thường xảy ra trong thời gian này.

Dân chúng vùng Iceland (gần bắc cực) lạnh quanh năm thì có rất ít gen biến đổi theo mùa.

Kết quả nghiên cứu này cho thấy mỗi dân tộc thích ứng ở mỗi vùng có hệ thống gen độc lập, khác với các dân tộc sống khác vĩ tuyến. Kết quả cũng giúp việc chủng ngừa bịnh (vaccination) ở thời điểm thích ứng trong năm mới có hiệu quả.

Các nghiên cứu trước đây cho thấy hiện tượng gen biểu hiện biến đổi theo mùa cũng xảy ra ở động vật. Các bệnh dịch cúm toi ở gia súc hay động vật hoang dã cũng thường thấy ở mùa đông.

Làm sao giải thích có một số bệnh thường xảy ra ở một thời điểm nào đó trong năm, mặc dầu mầm bệnh như vi trùng, virus lúc nào cũng có sẵn trong môi trường sống quanh ta. Còn như bệnh phong thấp arthritis, không do mầm bệnh gây ra, cũng trở nên trầm trọng ở mùa đông. Mặc dầu ngày nay con người có máy điều hòa cho mùa hè mát hơn, và sưởi ấm trong mùa đông cho nhà ấm áp, nhưng hệ miễn nhiễm cũng vẫn biến đổi theo mùa, như đã được lập trình sẵn trong đồng hồ sinh học của cơ thể một khi cơ thể tiếp cận với môi trường sống bên ngoài là thời tiết.

Một gen được quan tâm nhất là ARNTL, hoạt động mạnh trong mùa hè và ít hoạt động trong mùa đông. Gen này áp chế chứng viêm. Chứng viêm là phản ứng tự vệ của hệ miễn nhiễm khi bị nhiễm trùng hay thương tích, nơi viêm bị sưng, đỏ và đau đớn. Bệnh nhân ở bắc bán cầu thường bị viêm trầm trọng ở mùa đông. Chứng viêm là một chứng hiểm nguy chung cho nhiều chứng bệnh, vì vậy phải dùng thuốc trị chứng viêm ở mùa đông mới hữu hiệu.

Chích ngừa (vaccination) tránh bệnh cũng hữu hiệu khi áp dụng vào đầu mùa đông.

Hệ miễn nhiễm biến đổi theo mùa, yếu tố chính là nhiệt độ và thời gian ngày/đêm (nhật kỳ, photoperiod). Đồng hồ sinh học trong cơ thể chạy theo chu kỳ ngày đêm dựa theo thời gian có ánh sáng, đó là lý do những người làm ca đêm, hay nhân viên hàng không bay đường dài, nhận thời gian có ánh sáng nhiều hơn nhật kỳ bình thường, có sức khỏe kém hơn vì đồng hồ sinh học bị rối loạn ảnh hưởng tế hệ miễn nhiễm. Cũng chính vì vậy, những bệnh nhân có triệu chứng viêm trong mùa đông ở bắc bán cầu đi ngơi nghĩ ở nơi có nắng ấm (có nhiều vitamin D), hay ở nam bán cầu (tức mùa hè) thì cảm thấy bệnh giảm nhiều.

Viêm là biểu hiện của hệ miễn nhiễm trong cơ thể. Ngoài ảnh hưởng của thời tiết do biến đổi mùa, dinh dưỡng và stress cũng ảnh hưởng tới gen biểu hiện. Các vi trùng trong bộ tiêu hóa cũng hoạt động theo mùa nên vấn đề dinh dưỡng cũng biến đổi theo mùa. Gen hoạt động theo mùa cũng liên quan tới biến dưỡng. Việc ăn uống bổ dưỡng rất cần thiết trong mùa đông khi hệ miễn nhiễm có thể bị yếu đi do có một số gen ngơi nghĩ không hoạt động trong mùa đông.

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

Xaquin Castro Dopico và 13 cọng sự (12/5/2015). Widespread seasonal gene expression reveals annual differences in human immunity and physiology. Nature Communications Volume:6, Article number:7000. http://www.nature.com/ncomms/2015/150512/ncomms8000/full/ncomms8000.html

Michelle Roberts (12/5/2015). Seasons affect 'how genes and immune system work'. http://www.bbc.co.uk/news/health-32687313.

Cambridge University Press release. Seasonal immunity: Activity of thousands of genes differs from winter to summer. http://www.cam.ac.uk/research/news/seasonal-immunity-activity-of-thousands-of-genes-differs-from-winter-to-summer#