Những biến đổi này tương đồng với các mẫu vi sinh vật được quan sát ở bệnh nhân mắc những rối loạn nghiêm trọng như trầm cảm và ung thư đại trực tràng, làm dấy lên lo ngại về tác động sức khỏe của ô nhiễm nhựa vi mô.

Công trình được thực hiện bởi Trung tâm Nghiên cứu dấu ấn sinh học trong y học (CBmed) tại Áo, được công bố trong khuôn khổ Tuần lễ Tiêu hóa châu Âu thống nhất 2025 ngày 6/10. Đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên cung cấp đánh giá trực tiếp về việc các loại vi nhựa khác nhau có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột của con người như thế nào.

Các nhà khoa học sử dụng mẫu nuôi cấy hệ vi sinh vật đường ruột ex vivo (nuôi bên ngoài cơ thể) lấy từ mẫu phân của 5 người tình nguyện khỏe mạnh. Các mẫu này được tiếp xúc với 5 loại vi nhựa phổ biến gồm polystyrene, polypropylene, polyethylene mật độ thấp, poly(methyl methacrylate) và polyethylene terephthalate. Nghiên cứu thử nghiệm nhiều nồng độ khác nhau, từ mức phơi nhiễm thường thấy ở người đến liều lượng cao hơn, nhằm xác định các phản ứng phụ thuộc liều lượng.

Kết quả cho thấy tổng số lượng tế bào vi khuẩn không thay đổi đáng kể giữa các mẫu. Tuy nhiên, các mẫu tiếp xúc với vi nhựa lại có độ pH giảm rõ rệt, tức là môi trường ruột trở nên axit hơn, phản ánh sự thay đổi trong hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn. Điều này cho thấy vi nhựa có thể làm gián đoạn sự cân bằng sinh học vốn tinh tế trong hệ tiêu hóa của con người.

Ngoài ra, thành phần của các nhóm vi khuẩn cũng thay đổi đáng kể tùy theo loại nhựa được đưa vào. Một số họ vi khuẩn tăng sinh mạnh, trong khi số khác suy giảm, đặc biệt là những nhóm đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe đường ruột như Lachnospiraceae, Oscillospiraceae, Enterobacteriaceae và Ruminococcaceae. Phần lớn biến động tập trung trong dòng Bacillota, vốn nổi tiếng về vai trò tiêu hóa và duy trì sự ổn định của hệ vi sinh vật ruột.

Những dịch chuyển này kéo theo thay đổi trong các hợp chất mà vi khuẩn tạo ra. Một số chất như axit valeric, axit 5-aminopentanoic, lysine và axit lactic có nồng độ thay đổi, tương ứng với sự giảm pH quan sát được.

Các nhà khoa học nhận định, có thể vi nhựa chứa những hóa chất gây ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi chất của vi khuẩn, khiến chúng thay đổi cách sản xuất axit để phản ứng với “căng thẳng sinh học”. Sự thay đổi này có thể làm biến đổi môi trường ruột, từ đó ảnh hưởng dây chuyền đến toàn bộ hệ vi sinh vật.

“Ở giai đoạn này, các cơ chế chính xác vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng, nhưng một số giả thuyết hợp lý đang dần xuất hiện”, Christian Pacher-Deutsch, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. “Vi nhựa có thể làm thay đổi thành phần vi sinh vật bằng cách tạo ra những môi trường vật lý hoặc hóa học thuận lợi cho một số vi khuẩn nhất định. Chẳng hạn, màng sinh học (biofilm) có thể hình thành trên bề mặt hạt nhựa, cung cấp những ‘ổ sinh thái’ mới mà một số loài vi khuẩn xâm chiếm nhanh hơn”.

Theo nhóm nghiên cứu, những thay đổi được quan sát này có khả năng làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh. Cấu trúc hệ vi sinh vật bị biến đổi bởi vi nhựa thể hiện những đặc điểm tương tự mô hình vi sinh vật ruột từng được ghi nhận ở bệnh nhân trầm cảm và ung thư đại trực tràng.

Kết quả này bổ sung bằng chứng cho thấy môi trường sống hiện đại, nơi nhựa hiện diện ở khắp nơi, từ không khí, nguồn nước đến thực phẩm, có thể đang tác động âm thầm nhưng đáng kể lên sức khỏe con người.