Ảnh hưởng của hệ vi sinh vật đường ruột đối với sức khỏe tâm thần

Mối tương quan hai chiều giữa hệ thần kinh trung ương và hệ vi khuẩn đường ruột được gọi là trục não - ruột. Nhiều bằng chứng cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột không chỉ liên quan đến các bệnh đường tiêu hóa mà còn ảnh hưởng tới nhiều khía cạnh của sức khỏe tâm thần. Đường ruột khỏe mạnh đóng vai trò nhất định đối với sự ổn định chức năng của hệ thần kinh trung ương. Tình trạng rối loạn hệ khuẩn ruột và viêm ruột có thể gây ra một số bệnh lý tâm thần phổ biến, điển hình là phản ứng căng thẳng và bệnh trầm cảm.

Một số nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng hệ vi sinh vật đường tiêu hóa là một yếu tố tích cực của trục thần kinh não - ruột. Hormon, các chất dẫn truyền thần kinh và các yếu tố miễn dịch giải phóng từ ruột có thể gửi tín hiệu đến não một cách trực tiếp hoặc thông qua hệ thống thần kinh tự chủ. Theo đó, hệ vi sinh vật đường ruột được xem là một cơ quan thực thể, không chỉ giúp tiêu hóa thức ăn, chúng còn trao đổi tín hiệu phân tử thông qua trục thần kinh não - ruột. Quá trình này cho phép chúng giao tiếp mật thiết với toàn bộ cơ thể.

So sánh giữa động vật khỏe mạnh không có mầm bệnh và động vật có mầm bệnh đã cung cấp nhiều bằng chứng quan trọng. Chẳng hạn như, sự vắng mặt của hệ vi sinh vật đường ruột làm gia tăng nồng độ corticosterone trong máu, tăng tính thấm của hàng rào máu não và dẫn đến sự suy yếu của tế bào thần kinh đệm.

Nghiên cứu cho thấy sự vắng mặt của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa làm tăng sản xuất corticosterone trong máu, dẫn đến rối loạn lo âu và căng thẳng.

Nghiên cứu cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột có thể tham gia kiểm soát hoạt động thần kinh và đóng vai trò nhất định đối với sức khỏe tâm thần. Mất cân bằng khuẩn ruột có liên quan đến nguy cơ gây ra bệnh trầm cảm và chứng tự kỷ ở trẻ em. Theo đó, trẻ em mắc bệnh tự kỷ thường có hệ vi khuẩn đường ruột bất thường và ít đa dạng hơn so với trẻ khỏe mạnh.

Nhiều nghiên cứu thực nghiệm về tác dụng của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa đối với sức khỏe tâm thần đã được thực hiện. Các nghiên cứu thường kèm theo việc quan sát hành vi nhằm đánh giá mức độ lo lắng ở động vật thí nghiệm khi đặt trong tình trạng bị căng thẳng. Các nhà nghiên cứu đã ghi nhận rằng những con chuột được gây giống để trở nên không có vi khuẩn đường ruột thường sẽ phản ứng quá mức đối với sự căng thẳng. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu về sau đã chứng minh rằng việc thiếu các vi sinh vật đường ruột sẽ làm thay đổi chức năng đáp ứng của não bộ.

Nghiên cứu cũng cho thấy hệ vi khuẩn trong ruột có thể kích thích phản ứng stress bằng cách kích hoạt trực tiếp các dây thần kinh phế vị, có nhiệm vụ chi phối một số cơ quan, bao gồm cả đường tiêu hóa trên. Điều này có liên quan đến sự tiếp xúc trực tiếp của hệ vi sinh đường ruột với các tế bào thần kinh cảm giác của hệ thần kinh ruột. Theo kết quả nghiên cứu ghi nhận được, những tế bào thần kinh cảm giác rất ít hoạt động ở những con chuột không có vi khuẩn đường ruột. Tuy nhiên, khi chúng được truyền lợi khuẩn để hồi phục hệ vi sinh đường tiêu hóa thì mức độ hoạt động của các tế bào thần kinh sẽ trở lại bình thường.

Một nghiên cứu khác cho thấy việc kiểm soát hệ vi sinh đường ruột giúp ổn định các đáp ứng của thần kinh nội tiết và điều chỉnh cảm xúc lo lắng gây ra do stress. Theo đó, nhóm nghiên cứu đã bổ sung men vi sinh Lactobacillus rhamnosus cho chuột thí nghiệm trong một tháng, nhằm mục đích cân bằng lại hệ khuẩn ruột. Kết quả cho thấy khi hệ vi sinh đường ruột ổn định sẽ làm giảm sự gia tăng corticosterone huyết tương và giảm mức độ lo lắng khi đối mắt với stress. Tình trạng rối loạn lo âu cũng giảm đi khi nhóm nghiên cứu thực hiện thí nghiệm trên dòng chuột khác và với chủng vi khuẩn khác được bổ sung (như Lactobacillus farciminis, Lactobacillus helveticus và Bifidobacterium longum).

Sức khỏe tâm thần có thể bị tác động thông qua mối liên hệ tín hiệu thần kinh giữa hệ vi sinh vật đường ruột và não, bao gồm: các đại phân tử của vi khuẩn như lipopolysacarit, peptidoglycan, flagellin; các sản phẩm từ quá trình dị hóa vi khuẩn như axit béo chuỗi ngắn, được bài tiết bên trong lòng ruột. Các yếu tố này có thể tương tác qua lại với não thông qua những con đường khác nhau, trong đó các tế bào của niêm mạc ruột đóng vai trò như là chất trung gian:

• Con đường chuyển hóa: Tín hiệu thần kinh được hấp thu bởi các tế bào ruột (tuyến ngoại bào) hoặc liên kết giữa các tế bào (tuyến nội bào) và bài tiết vào máu, sau đó đi qua hàng rào máu não.
• Con đường thần kinh: Kích thích các tế bào thần kinh của hệ thần kinh ruột non và bộ phận phó giao cảm của hệ thống thần kinh tự chủ.
• Con đường miễn dịch: Kích thích các tế bào miễn dịch đường ruột, điều chỉnh sự cân bằng của các cytokine và tạo ra tác động chống viêm, ảnh hưởng đến hoạt động của não.
• Con đường nội tiết: Kích hoạt quá trình sản xuất neuropeptide bởi các tế bào nội tiết ruột.

Các sản phẩm của hệ khuẩn ruột có thể là các chất chuyển hóa hoặc các đại phân tử của tế bào như lipopolysacarit. Chúng có thể đến não thông qua quá trình máu, sau khi được hấp thụ bởi lớp biểu mô ruột, dẫn đến sự kích thích bài tiết của neuropeptide bởi các tế bào enteroendocrine; kích thích hệ miễn dịch đường ruột và sản xuất cytokine; kích thích các tế bào thần kinh của hệ thần kinh ruột non và hệ giao cảm của hệ thống thần kinh tự chủ.

Trên cơ sở này, cơ chế tác động của hệ vi sinh vật đường ruột đối với sức khỏe tâm thần được xác định, thông qua đáp ứng của hệ thần kinh nội tiết và đáp ứng cảm xúc do căng thẳng.

Theo dõi website Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec để nắm thêm nhiều thông tin sức khỏe, dinh dưỡng, làm đẹp để bảo vệ sức khỏe cho bản thân và những người thân yêu trong gia đình.

Nguồn tham khảo: ncbi.nlm.nih.gov