Mất cân bằng hệ khuẩn chí đường ruột có thể ảnh hưởng đến hành vi của trẻ tự kỉ

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications đã cung cấp thêm bằng chứng về mối liên hệ giữa vi khuẩn đường ruột, hoạt động não bộ và các triệu chứng hành vi ở trẻ tự kỉ. Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ vai trò của trục não – ruột – hệ vi sinh vật trong cơ chế sinh học của tự kỉ.

Mối liên hệ giữa hệ khuẩn chí đường ruột và não bộ

Hệ vi sinh vật trong đường ruột không chỉ tham gia tiêu hóa mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất nhiều chất chuyển hóa ảnh hưởng tới cơ thể. Ước tính khoảng 40% các chất chuyển hóa trong máu có nguồn gốc từ hệ vi sinh vật đường ruột. Những chất này có thể tác động đến não bộ thông qua nhiều cơ chế khác nhau như tuần hoàn máu hoặc thông qua dây thần kinh phế vị trong trục não – ruột – hệ vi sinh vật. Đáng chú ý, khoảng 90% tín hiệu thần kinh giữa ruột và não truyền theo chiều từ ruột lên não, cho thấy đường ruột có thể ảnh hưởng mạnh mẽ tới hoạt động thần kinh và cảm xúc. Chính vì vậy, nhiều nhà khoa học hiện nay cho rằng tình trạng mất cân bằng hệ khuẩn chí đường ruột (dysbiosis) có thể ảnh hưởng tới các quá trình liên quan đến nhận thức, cảm xúc và hành vi.

Vai trò của các chất chuyển hóa từ vi khuẩn đường ruột

Nghiên cứu đăng tải trên Nature Communications đã phân tích dữ liệu từ 43 trẻ tự kỉ và 41 trẻ phát triển bình thường trong độ tuổi 8–17 nhằm tìm hiểu mối liên hệ giữa hệ vi sinh vật đường ruột, hoạt động não bộ và hành vi. Nhóm nghiên cứu đồng thời thu thập mẫu phân để phân tích các chất chuyển hóa của vi khuẩn đường ruột, hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) của não và các thang đánh giá lâm sàng, qua đó cho phép phân tích sâu hơn mối liên hệ giữa hệ khuẩn chí đường ruột và hoạt động não bộ ở trẻ tự kỉ.

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong các chất chuyển hóa liên quan đến tryptophan, một axit amin quan trọng tham gia sản xuất các chất dẫn truyền thần kinh.Tryptophan là tiền chất của nhiều hợp chất sinh học quan trọng, bao gồm:

• Serotonin – chất dẫn truyền thần kinh liên quan đến cảm xúc và hành vi
• Kynurenate
• Các hợp chất indole do vi khuẩn đường ruột tạo ra.

Ở trẻ tự kỉ, nồng độ một số chất chuyển hóa như kynurenate trong phân thấp hơn so với trẻ phát triển bình thường. Sự thay đổi này được cho là có liên quan đến sự khác biệt trong hoạt động của một số vùng não liên quan đến cảm xúc và nhận thức.

Hoạt động não bộ và các biểu hiện hành vi

Cũng trong nghiên cứu nói trên, các nhà khoa học phát hiện ra rằng các chất chuyển hóa từ hệ vi sinh vật đường ruột có liên quan đến hoạt động của một số vùng não quan trọng, bao gồm:

• Insula – vùng não liên quan đến cảm nhận nội tạng và xử lý cảm xúc
• Cingulate cortex – vùng não tham gia điều hòa cảm xúc và hành vi xã hội.

Những vùng não này đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý thông tin cảm giác và tương tác xã hội. Khi hoạt động của chúng bị thay đổi, trẻ có thể gặp các khó khăn như:

• nhạy cảm quá mức với kích thích cảm giác
• khó kiểm soát cảm xúc
• hạn chế trong giao tiếp và tương tác xã hội.

Nghiên cứu cho thấy hoạt động của các vùng não này có thể đóng vai trò trung gian giữa hệ khuẩn chí đường ruột và các biểu hiện hành vi ở trẻ tự kỉ.

Tại sao nhiều trẻ tự kỉ gặp vấn đề tiêu hóa?

Thực tế, từ 46% đến 84% trẻ tự kỉ gặp các vấn đề tiêu hóa kéo dài, như táo bón, đau bụng hoặc nhạy cảm với thực phẩm. Những rối loạn tiêu hóa này có thể phản ánh sự thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột, từ đó ảnh hưởng đến quá trình sản xuất các chất chuyển hóa và chất dẫn truyền thần kinh. Điều này cũng giúp giải thích vì sao ngày càng có nhiều nghiên cứu tập trung vào trục não – ruột – hệ khuẩn chí khi tìm hiểu cơ chế bệnh sinh của tự kỉ.

Mặc dù hệ khuẩn chí đường ruột là nguyên nhân trực tiếp gây ra tự kỉ, nhưng mối liên hệ sinh học rõ ràng giữa hệ vi sinh đường ruột, các chất chuyển hóa, hoạt động của não bộ đã mở ra nhiều hướng đi mới trong can thiệp hỗ trợ trẻ tự kỉ. Đặc biệt là can thiệp về dinh dưỡng và cải thiện hệ vi sinh đường ruột cho trẻ.

Vì vậy, việc chú trọng chăm sóc hệ vi sinh đường ruột đang được xem là một hướng tiếp cận đầy triển vọng trong hỗ trợ trẻ tự kỉ. Trong đó, psychobiotics – nhóm lợi khuẩn có khả năng tác động tích cực lên trục não – ruột – hệ khuẩn chí – được đánh giá là giải pháp tiềm năng, không chỉ giúp cải thiện sức khỏe tiêu hóa mà còn góp phần điều hòa hoạt động thần kinh và hành vi, mở ra hướng hỗ trợ toàn diện hơn cho trẻ tự kỉ.