Trong lịch sử có nhiều chứng cứ chứng minh mối quan hệ chặt chẽ giữa dinh dưỡng và hệ thống miễn dịch trong việc duy trì một cơ thể khỏe mạnh. Vào cuối thế kỷ 15, nhà thám hiểm Bồ Đào Nha Vasco Da Gama cùng đoàn thủy thủ thực hiện chuyến thám hiểm từ châu Âu đến Ấn Độ. Cuối cuộc hành trình, 1/3 thủy thủ đã chết vì bệnh scurvy do thiếu vitamin C, một căn bệnh xảy ra phổ biến ở các thủy thủ sống trên biển lâu hơn thời gian có thể bảo quản các loại trái cây và rau quả chưa bị hư hỏng. Mệt mỏi, xuất huyết niêm mạc, rụng răng, vàng da, sốt, bệnh lý thần kinh và tử vong là các triệu chứng kinh điển của những bệnh nhân mắc bệnh scurvy.
Vào đầu thế kỷ 20, beriberi, một căn bệnh ảnh hưởng đến cả tim mạch và hệ thần kinh ngoại biên đã được các nhà khoa học Hà Lan Christiaan Eijkman và Adolphe Guillaume Vorderman chứng minh là do sự thiếu hụt vitamin B1. Các biểu hiện lâm sàng của bệnh beriberi bao gồm sụt cân, rối loạn nhận thức, phù nề, suy nhược và đau ở các chi, rối loạn nhịp tim, suy tim và tử vong.
Từ quan sát hiệu quả của ăn gan sống giúp chữa trị bệnh thiếu máu nặng người ta đã phát hiện nguyên nhân của căn bệnh này là do sự thiếu hụt vitamin B12.
Sau này, nhiều báo cáo cho thấy sự thiếu hụt vitamin A xảy ra phổ biến ở các nước châu Á, châu Phi có thể dẫn đến nguy cơ bị các bệnh lí nhiễm trùng đường tiêu hóa và đường hô hấp đặc biệt là ở trẻ em và phụ nữ mang thai.
Hơn một thập kỷ qua, có nhiều bằng chứng khoa học đã chứng minh vai trò của các tế bào miễn dịch trong cân bằng nội môi của mô. Các tế bào miễn dịch thâm nhập vào tất cả hệ thống trong cơ thể và có vai trò trong tất cả bệnh mà chúng ta biết đến. Sự kích hoạt hệ thống miễn dịch đòi hỏi một số lượng lớn các chất dinh dưỡng nhằm cung cấp nhiên liệu cho nhiều quá trình chuyển hóa, đây là lý do các chất dinh dưỡng có ảnh hưởng toàn diện đến hoạt động miễn dịch.
Thực tế cho thấy suy dinh dưỡng là nguyên nhân chính dẫn đến sự suy yếu của hệ thống miễn dịch, ví dụ thiếu vitamin A có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của lympho T regulatory và lympho B trong ruột. "Chế độ ăn phương Tây” bao gồm tiêu thụ nhiều thịt đỏ, đường, chất béo, carbohydrate tinh chế, ăn ít rau, trái cây và cá đã được chứng minh tương quan thuận với tình trạng viêm mạn tính trong bệnh đái tháo đường và hen suyễn.
Một nghiên cứu mới đây nhất cho thấy chế độ ăn ảnh hưởng tới cân bằng nội môi của hệ miễn dịch qua việc ngăn ngừa các phản ứng miễn dịch quá mức với những kháng nguyên vô hại. Các bệnh dị ứng phát triển thông qua một tương tác phức tạp giữa các chất dinh dưỡng, chuyển hóa và tế bào miễn dịch.
“Chế độ ăn phương Tây” với nhiều axit béo bão hòa và cholesterol làm trầm trọng thêm các bệnh dị ứng như viêm da dị ứng,viêm mũi dị ứng, hen suyễn. “Chế độ ăn vùng Địa Trung Hải” với nhiều axit béo không bão hòa, chất xơ và vitamin giúp bảo vệ và ngăn ngừa các bệnh dị ứng.
Trong những năm đầu đời, sự mất cân bằng về dinh dưỡng (cả thiếu dinh dưỡng hoặc thừa dinh dưỡng) có thể làm tăng nguy cơ các bệnh không lây nhiễm như bệnh đái tháo đường và bệnh thận khi trưởng thành. Tình trạng thiếu dinh dưỡng ở người mẹ khi mang thai có thể ảnh hưởng đến sự phát triển thận của thai nhi thể hiện qua giảm số lượng các cầu thận ở con.
Một thách thức lớn hiện nay là khuyến nghị về thành phần dinh dưỡng tối ưu do các dữ liệu nghiên cứu còn hạn chế. Một trong những thách thức lớn đối với dinh dưỡng miễn dịch là xác định mối liên kết phân tử giữa các chất dinh dưỡng và các tế bào của hệ thống miễn dịch để tạo thành nền tảng của miễn dịch bảo vệ.
Chế độ ăn của con người có thể được phân loại thành 2 nhóm căn cứ trên nền tảng "động vật " và " thực vật Chế độ ăn dựa trên động vật chủ yếu bao gồm thịt, trứng và pho mát trong khi chế độ ăn dựa trên thực vật bao gồm ngũ cốc, đậu, trái cây và rau quả. Vi sinh vật trong thực phẩm như vi khuẩn, nấm và virus từ cả hai chế độ ăn có thể xâm chiếm ruột thoáng qua và đáp ứng nhanh chóng với sự thay đổi của chế độ ăn uống. Tuy nhiên, chế độ ăn uống có thể ảnh hưởng đến cấu trúc và hoạt động của hàng nghìn tỷ các vi sinh vật cư trú trong ruột của con người.
Ruột của con người được bảo vệ khỏi các vi khuẩn thông qua lớp chất nhầy nằm trên đỉnh của biểu mô niêm mạc ruột. Các chất tạo nhũ hóa như carboxymethylcellulose và polysorbate-80 có thành phần giống phân tử của các chất tẩy rửa và hiện diện phổ biến trong các thực phẩm chế biến sẵn. Các nghiên cứu gần đây đã cho thấy các chất nhũ hoá nầy có thể gây ra tình trạng viêm, béo phì, hội chứng chuyển hóa và viêm đại tràng. Những biểu hiện ny có thể liên quan với sự xâm nhập và thay đổi thành phần của các vi sinh vật.
Một thành phần khác cũng được sử dụng đại trà trong sản xuất thực phẩm trên toàn thế giới là chất tạo vị ngọt nhân tạo không calo như saccharin, sucralose, aspartame. Các nghiên cứu trên chuột và người cũng đã chứng minh rằng sử dụng chất tạo vị ngọt nhân tạo không calo thúc đẩy tình trạng không dung nạp glucose thông qua sự thay đổi về thành phần và chức năng của các vi sinh vật đường ruột, vì vậy các tác giả đã đề nghị cần phải xem xét lại việc sử dụng đại trà của chất tạo vị ngọt nhân tạo không calo trong sản xuất thực phẩm hiện nay.
Về sự liên kết giữa hệ vi sinh vật đường ruột và ung thư, nhiều nghiên cứu cho rằng hệ vi sinh vật đường ruột góp phần vào nguyên nhân gây ung thư đại trực tràng thông qua tình trạng viêm, tổn thương DNA và chết theo chương trình. Chế độ ăn uống nhiều thịt đỏ và thịt chế biến sẵn, chất béo và rượu có liên quan với việc tăng nguy cơ ung thư đại trực tràng. Axít béo chuỗi ngắn như acetate, propionate và butyrate đã được chứng minh có khả năng ngăn chặn tình trạng viêm và ung thư do tác dụng kháng viêm, góp phần cho sự cân bằng nội môi của vi sinh vật đường ruột. Nồng độ của những axít béo chuỗi ngắn trong đường ruột chịu ảnh hưởng bởi thành phần và số lượng dinh dưỡng ăn vào. Trái lại, axit deoxycholic và lithocholic thuộc nhóm các axit mật đã dehydrogenated và dehydroxylated bởi các vi khuẩn đường ruột (hậu quả của chế độ ăn uống nhiều chất béo) có thể kích thích sự phát triển ung thư do việc gia tăng sản xuất reactive oxygen species (ROS) và reactive nitrogen species (RNS). Cả ROS và RNS đều gây tổn thương DNA.
Những nghiên cứu nêu trên đã chứng minh rằng có một mối liên kết chặt chẽ giữa hệ sinh thái vi sinh vật và chức năng của hệ miễn dịch. Chế độ ăn uống " ít chất xơ " trong xã hội hiện đại có thể đã bỏ đói những vi sinh vật tốt trong cơ thể của chúng ta. Faecalibacterium prausnitzi gần đây đã được báo cáo có tác dụng kháng viêm- một yếu tố quan trọng đối với sức khỏe đường ruột và sự cân bằng của hệ thống miễn dịch.
Vấn đề quan trọng cho sức khỏe của chúng ta không phải chỉ là những gì có trong thực phẩm mà còn là những gì bị thiếu vắng [9]. Một nghiên cứu lớn gần đây nhất tại Toronto, Canada đã chứng minh rằng một chế độ ăn uống nhiều chất béo làm thay đổi hệ thống miễn dịch đường ruột bằng cách gây tình trạng viêm tiền lâm sàng ở mức độ thấp. Các chế độ ăn uống gây ra béo phì kích thích sự phát triển của phản ứng viêm thông qua sự thay đổi quần thể tế bào miễn dịch trong đường ruột và làm gia tăng độ thẩm thấu của ruột. Sự kích hoạt phản ứng viêm ở ruột sẽ ảnh hưởng lên các đường dẫn truyền liên kết và dẫn đến bệnh béo phì hoặc đề kháng insulin. Việc điều trị bằng 5-aminosalicylic acid (5-ASA) có thể làm giảm tình trạng viêm ruột, dẫn đến việc giảm viêm mô mỡ nội tạng và giúp cải thiện cân bằng chuyển hóa nội môi.
Hơn 20 năm trước, một hội đồng chuyên gia đã khẳng định rằng các khuyến cáo về dinh dưỡng phải dựa trên bằng chứng khoa học để hạn chế tranh luận. Sau 20 năm, thật đáng tiếc cho đến hôm nay vấn đề này vẫn còn là đề tài có nhiều tranh luận thậm chí còn nhiều trước đây (khuyến cáo về số lượng vitamin D và muối tiêu thụ là hai ví dụ về việc thiếu đồng thuận).
Mặc dù chiến lược nghiên cứu rộng lớn là đúng, tuy nhiên có thể có các lỗ hổng hoặc lỗi tiềm tàng bên trong các nghiên cứu tạo nên bằng chứng. Với mục tiêu áp dụng phương pháp nghiên cứu y khoa dựa trên bằng chứng vào nghiên cứu về dinh dưỡng, một bộ qui tắc hoặc quy định chính xác mới về các chất dinh dưỡng áp dụng cho các nghiên cứu về dinh dưỡng cần được phát triển. Một số khuyến nghị cơ bản cho một nghiên cứu dinh dưỡng lý tưởng như sau:
- Tình trạng dinh dưỡng cơ bản cần được đo lường và sử dụng như tiêu chuẩn chọn lựa đối tượng tham gia nghiên cứu và được đưa vào báo cáo nghiên cứu. Việc đáp ứng với những thay đổi về dinh dưỡng sẽ phụ thuộc vào tình trạng dinh dưỡng ban đầu của mỗi cá thể.
- Những thay đổi về lượng các chất dinh dưỡng ăn vào (ví dụ như trong các nghiên cứu can thiệp) phải đủ lớn để đi đến khuyến nghị thay đổi khẩu phần bổ sung.
- Tình trạng dinh dưỡng đi kèm phải được tối ưu hóa để đảm bảo chất dinh dưỡng được nghiên cứu chính là nguồn dinh dưỡng duy nhất liên quan, là yếu tố duy nhất trong kết quả nhận xét (ví dụ như việc tăng xương do canxi và vitamin D phụ thuộc vào tình trạng đạm của cơ thể).
