Chúng ta không thể nhìn thấy chúng bằng mắt thường, không thể nghe hay cảm nhận được sự hiện diện trực tiếp của chúng, nhưng chúng luôn đồng hành cùng chúng ta ở mọi nơi.
Từ lâu, trong giới khoa học và truyền thông thường tồn tại quan điểm cho rằng số lượng tế bào vi khuẩn trong cơ thể người nhiều gấp 10 lần tế bào của chính chúng ta. Tuy nhiên, các nghiên cứu chuyên sâu gần đây của Viện Khoa học Weizmann (Israel) đã đính chính lại con số này.
Theo đó, một cơ thể người trưởng thành trung bình (nặng khoảng 70 kg) có khoảng 30 nghìn tỷ tế bào người và khoảng 39 nghìn tỷ tế bào vi khuẩn (tập trung chủ yếu ở ruột già). Như vậy, tỉ lệ thực tế giữa tế bào vi khuẩn và tế bào người là xấp xỉ 1:1 chứ không phải 10:1 như lầm tưởng trước đây. Dù vậy, với hàng chục nghìn tỷ tế bào vi sinh vật cùng chung sống, cơ thể chúng ta thực sự là một hệ sinh thái di động kỳ diệu. Tuy nhiên, bạn hoàn toàn có thể yên tâm vì nếu không có các vi sinh vật này, cơ thể con người không thể duy trì sự sống bình thường.
Thế giới siêu vi mô của vi sinh vật
Vi sinh vật là những sinh vật sống có kích thước siêu nhỏ, chỉ có thể quan sát rõ dưới kính hiển vi. Thế giới vi sinh vật bao gồm vi khuẩn, nấm, tảo, và động vật nguyên sinh.
Riêng đối với virus, về mặt phân loại sinh học hiện đại, chúng vẫn nằm trong vùng tranh luận và thường không được coi là một "sinh vật sống" thực sự vì không có cấu tạo tế bào và không thể tự chuyển hóa vật chất. Dẫu vậy, vì đặc tính sinh học bám ký sinh và lây nhiễm lên các sinh vật sống (bao gồm cả vi sinh vật), chúng luôn là đối tượng nghiên cứu trọng tâm trong ngành vi sinh học.
Để dễ hình dung về kích thước của vi sinh vật như sau:
-
Tế bào người lớn nhất có đường kính tương đương một sợi tóc.
-
Tế bào vi khuẩn chỉ bằng khoảng 1/100 kích thước tế bào người. Một vi khuẩn đứng cạnh một tế bào người giống như một chiếc thuyền nhỏ bên cạnh một con tàu lớn. Trên đầu một chiếc đinh nhỏ có thể chứa tới hàng trăm nghìn vi khuẩn.
-
Virus lại có kích thước nhỏ hơn vi khuẩn gấp nhiều lần. Nếu giả định một virus lớn bằng một người trưởng thành, thì một tế bào vi khuẩn đơn bào sẽ tương đương một tòa nhà cao tầng lớn gấp 10 lần người đó.
-
Các nhóm vi sinh vật và tác nhân siêu vi liên quan đến con người
Thế giới siêu vi mô sống trong và trên cơ thể chúng ta vô cùng đa dạng, bao gồm các nhóm chính: vi khuẩn, nấm vi thể, ký sinh trùng và tác nhân siêu vi (virus).
-
Vi khuẩn: Những cư dân đông đúc
Vi khuẩn là dạng sống đơn bào có cấu tạo rất đơn giản nhưng sở hữu vách tế bào chắc chắn để tự bảo vệ. Chúng tồn tại ở khắp mọi nơi với nhiều hình dạng: hình cầu (cầu khuẩn), hình que (trực khuẩn) hay hình xoắn (xoắn khuẩn). Để sinh trưởng, chúng hấp thụ năng lượng từ các chất hữu cơ xung quanh (như tinh bột, đường) và sinh sản vô tính bằng hình thức phân đôi (phân đôi nhị phân). Từ một tế bào mẹ, chúng nhân đôi vật chất di truyền rồi tách làm hai tế bào con. Quá trình này lặp đi lặp lại liên tục với tốc độ cực nhanh trong điều kiện thuận lợi.
-
Mặt tốt: Tuyệt đại đa số vi khuẩn là vô hại hoặc có lợi. Hệ vi khuẩn đường ruột đóng vai trò cốt lõi trong việc giúp tiêu hóa thức ăn, tổng hợp các vitamin thiết bị (như vitamin K, B) để hấp thụ vào máu nuôi cơ thể.
-
Mặt xấu: Chỉ một tỉ lệ rất nhỏ vi khuẩn là tác nhân gây bệnh (mầm bệnh), giải phóng độc tố khiến cơ thể chúng ta bị tổn thương.
-
Ký sinh trùng: Mối quan hệ một chiều
Ký sinh trùng sống bám vào vật chủ (con người hoặc động vật). Chúng hút chất dinh dưỡng từ vật chủ để sinh tồn mà không mang lại bất kỳ lợi ích ngược lại nào.
-
Ký sinh trùng đa bào (ngoại ký sinh hoặc nội ký sinh kích thước lớn): Chấy, rận sống bám trên bề mặt da; các loại giun sán (như giun móc) sống trong đường ruột và các cơ quan nội tạng.
-
Ký sinh trùng đơn bào (thuộc nhóm vi sinh vật): Điển hình là các động vật nguyên sinh (protozoa). Chúng gây ra các căn bệnh nguy hiểm như sốt rét (do ký sinh trùng Plasmodium) hay bệnh tiêu chảy cấp (do ký sinh trùng Giardia).
-
Virus: Kẻ xâm nhập tinh vi
Virus không có cấu tạo tế bào. Cấu trúc của chúng cực kỳ tối giản: chỉ gồm một lõi vật liệu di truyền (DNA hoặc RNA) được bảo vệ bởi lớp vỏ protein (capsid). Chúng bắt buộc phải ký sinh nội bào để nhân lên.
Khi xâm nhập cơ thể, virus bám vào tế bào chủ, bơm vật chất di truyền vào trong và chiếm quyền điều khiển bộ máy của tế bào. Thay vì thực hiện chức năng thông thường, tế bào bị biến thành một "nhà máy" chuyên sản xuất các bản sao virus mới.
-
Một số virus nhân lên quá mức khiến tế bào chủ bị vỡ tung (ly giải), giải phóng hàng loạt hạt virus mới (virion) để tiếp tục tấn công các tế bào lân cận.
-
Một số khác rời khỏi tế bào bằng cách "nảy chồi" qua màng tế bào, giữ cho tế bào chủ tạm thời nguyên vẹn.
-
Một số chủng virus có khả năng tích hợp vào hệ gen của vật chủ và chuyển sang trạng thái "ngủ đông" (tiềm tan), chờ đợi thời cơ hệ miễn dịch suy yếu để bùng phát.
Tuy đa phần các virus được biết đến nhiều là tác nhân gây bệnh nguy hiểm (như cúm, sốt xuất huyết, COVID-19), thế giới khoa học hiện đại đang nghiên cứu ứng dụng các loại virus đặc hiệu (gọi là thể thực khuẩn - bacteriophage) có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn có hại để thay thế hoặc hỗ trợ thuốc kháng sinh trong việc điều trị các bệnh nhiễm trùng đa kháng thuốc.
-
Như vậy Vi sinh vật là bạn hay kẻ thù?
Dựa trên bản tin khoa học, câu trả lời chính xác nhất là: Vi sinh vật vừa là bạn, vừa là thù, nhưng phần lớn chúng là những người bạn không thể thiếu của con người.
Mối quan hệ này được thể hiện rất rõ qua hai mặt:
üVi sinh vật là "Bạn" (Hầu hết các trường hợp)
Tuyệt đại đa số các vi sinh vật sống quanh ta và trong cơ thể chúng ta đều vô hại hoặc mang lại lợi ích sống còn:
-
Duy trì sự sống: Nếu không có vi sinh vật, con người và hệ sinh thái sẽ không thể tồn tại.
-
Hỗ trợ tiêu hóa và sức khỏe: Các vi sinh vật trong ruột già giúp chúng ta tổng hợp các vitamin thiết yếu (như vitamin K, B) và cho phép chúng hấp thụ vào máu để nuôi cơ thể.
-
Ứng dụng y học hiện đại: Ngay cả virus (tác nhân siêu vi) cũng đang được các nhà khoa học nghiên cứu để sử dụng như một vũ khí sinh học giúp điều trị và chống lại các bệnh nhiễm khuẩn do vi khuẩn gây ra.
üVi sinh vật là "Thù" (Một tỉ lệ nhỏ)
Chỉ có một số nhóm vi sinh vật nhất định đóng vai trò là kẻ thù của sức khỏe, được gọi là mầm bệnh:
-
Vi khuẩn gây bệnh: Có thể giải phóng độc tố khiến cơ thể chúng ta bị tổn thương và nhiễm bệnh.
-
Ký sinh trùng đơn bào: Các động vật nguyên sinh có thể xâm nhập vào cơ thể, hút chất dinh dưỡng từ vật chủ và gây ra các bệnh nghiêm trọng như sốt rét hoặc tiêu chảy cấp.
-
Virus: Tấn công, chiếm quyền điều khiển và phá hủy các tế bào khỏe mạnh để nhân bản, gây ra nhiều dịch bệnh nguy hiểm.
Tóm lại: Chúng ta sống trong một mối quan hệ cộng sinh bắt buộc với thế giới vi mô. Việc hiểu rõ vi sinh vật nào là "bạn" giúp chúng ta bảo vệ sức khỏe (như bổ sung lợi khuẩn), và biết rõ tác nhân nào là "thù" giúp y học tìm ra cách phòng ngừa và tiêu diệt chúng hiệu quả.
Minh Tâm