Mối liên quan giữa hệ khuẩn chí đường ruột và hội chứng tự kỷ đang ngày càng thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu và chuyên gia y tế. Việc tìm hiểu về sự tác động của hệ vi sinh vật trong đường ruột đến sự phát triển não bộ có thể giúp mở ra những hướng đi mới trong việc điều trị và quản lý hội chứng này.

Hệ vi sinh đường ruột và hội chứng tự kỷ

Hội chứng tự kỷ là một rối loạn phát triển thần kinh rất phức tạp, thường được biểu hiện qua những khó khăn trong giao tiếp, tương tác xã hội và các hành vi lặp lại. Mặc dù nguyên nhân chính xác vẫn chưa được xác định, nhưng có nhiều yếu tố góp phần, bao gồm di truyền, môi trường, chế độ ăn uống. Và đặt biệt, trong thời gian gần đây các nhà khoa học cũng tìm thấy mối liên kết giữa mất cân bằng hệ khuẩn chí đường ruột và sự gia tăng các hành vi ở trẻ em mắc hội chứng tự kỉ.

Sự tương tác giữa hệ khuẩn chí và hệ thần kinh: trục não – ruột

Có một mô hình gọi là “trục não – ruột” thể hiện sự kết nối giữa hệ vi sinh đường ruột và hệ thần kinh. Các vi khuẩn trong đường ruột có thể gửi tín hiệu đến não bộ thông qua nhiều cơ chế khác nhau, như sản xuất hormone và chất dẫn truyền thần kinh. Sự thay đổi trong cấu trúc và chức năng của hệ khuẩn chí có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của não bộ và dẫn đến các triệu chứng của hội chứng tự kỷ.

Hệ khuẩn chí đường ruột khác biệt ở trẻ em mắc Hội chứng Tự kỷ

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng trẻ em mắc hội chứng tự kỷ thường có thành phần vi sinh vật đường ruột khác biệt so với trẻ em phát triển bình thường. Những khác biệt này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển và hành vi của trẻ.

Trẻ em mắc hội chứng tự kỷ thường có sự suy giảm của các loại vi khuẩn có lợi như Bifidobacterium và Lactobacillus, trong khi lại có sự gia tăng của các loại vi khuẩn gây hại như Clostridium, Desulfovibrio. Sự mất cân bằng này có thể dẫn đến rối loạn tiêu hóa, có từ 40-70% trẻ tự kỉ có các vấn đề ở hệ tiêu hóa theo ghi nhận từ nhiều nghiên cứu khác nhau. Những triệu chứng rối loạn tiêu hóa thường gặp như táo bón, đau bụng, buồn nôn, đầy bụng, khó tiêu…

Nhưng không chỉ dừng lại ở đó, vi khuẩn đường ruột còn tham gia vào sự phát triển của hệ thần kinh. Chúng có khả năng sản xuất các chất dẫn truyền thần kinh như serotonin và dopamine, có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tâm trạng và hành vi. Có tới trên 95% serotoni và 90% dopamin được sản xuất tại ruột. Những bất thường này có thể góp phần vào các triệu chứng của hội chứng tự kỷ. Ví dụ, một số trẻ có thể trải qua các triệu chứng như cáu gắt, lo âu hoặc thậm chí là hành vi tự gây hại, hay làm giảm tập trung chú ý.

Việc hiểu rõ hơn về mối liên quan giữa hệ vi sinh đường ruột và hành vi có thể giúp phát triển những phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

Mất cân bằng hệ khuẩn chí đường ruột ảnh hưởng tới sự phát triển thần kinh và Hội chứng Tự kỷ bằng cách nào?

Một số cơ chế mà hệ khuẩn chí đường ruột có thể ảnh hưởng tới hội chứng tự kỉ bao gồm:

• Hormon và chất dẫn truyền thần kinh: Vi khuẩn đường ruột sản xuất các chất như serotonin, dopamine, và gamma-aminobutyric acid (GABA), ảnh hưởng đến tâm trạng và hành vi, có thể góp phần làm gia tăng các triệu chứng và hành vi ở trẻ tự kỉ.
• Tăng sản xuất độc tố: Một số nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng axit propionic (PPA), một sản phẩm của vi khuẩn đường ruột, khi tăng cao có thể dẫn đến hành vi tự kỷ. Hay độc tố do vi khuẩn gram âm tiết ra – Lipopolysaccharides (LPS) cũng có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch mạnh và gây viêm mạn tính dẫn tới tổn thương mô thần kinh.
• Rối loạn chuyển hóa: mất cân bằng hệ khuẩn chí đường ruột gây ra sự thay đổi trong quá trình hấp thụ và chuyển hóa các chất dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển thần kinh, như axit béo chuỗi ngắn (SCFAs).
• Viêm hệ thống: hệ vi khuẩn chí đường ruột bị rối loạn có thể làm tăng viêm nhiễm toàn cơ thể, trong đó có viêm thần kinh. Đồng thời, viêm nhiễm có thể làm suy yếu hàng rào máu não (blood-brain barrier), cho phép các chất độc hại xâm nhập vào não, ảnh hưởng đến chức năng thần kinh và hành vi.

Ứng dụng của liệu pháp điều chỉnh hệ khuẩn chí đường ruột trong điều trị tự kỷ

Liệu pháp điều chỉnh hệ khuẩn chí đường ruột đang trở thành một lĩnh vực hứa hẹn trong nghiên cứu và điều trị hội chứng tự kỷ. Các phương pháp như bổ sung probiotics, thay đổi chế độ ăn uống và sử dụng kháng sinh có thể mở ra những hướng đi mới trong việc hỗ trợ trẻ em mắc hội chứng này.

Liệu pháp probiotic

Bổ sung probiotics đã được nghiên cứu như một phương pháp điều trị tiềm năng cho trẻ mắc hội chứng tự kỷ. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng việc bổ sung các chủng lợi khuẩn có thể cải thiện tình trạng đường ruột và giảm bớt các triệu chứng hành vi. Tuy nhiên, không phải tất cả các loại probiotic đều có hiệu quả giống nhau.

Có hàng ngàn chủng lợi khuẩn đường ruột khác nhau, và mỗi chủng loài có những đặc tính riêng biệt dựa trên đích tác dụng của chúng. Hiện nay, một số công ty dược phẩm đã phát triển các dòng men chuyên biệt dành cho các rối loạn tâm thần như lo âu, trầm cảm và tự kỷ. Chế phẩm men này sẽ bao gồm các loại vi khuẩn được chọn lọc đặc hiệu dựa trên tác dụng của chúng đối với trục Não – Ruột là tốt nhất. Những chủng lợi khuẩn này có tên gọi là psychobiotics.

Điều chỉnh chế độ ăn uống

Thay đổi chế độ ăn uống có thể giúp điều chỉnh hệ khuẩn chí và cải thiện triệu chứng của hội chứng tự kỷ. Các chế độ ăn giàu chất xơ, trái cây, rau củ có thể hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn có lợi, từ đó cải thiện sức khỏe đường ruột và tinh thần. Tuy nhiên, cần có sự tư vấn từ chuyên gia dinh dưỡng để đảm bảo đầy đủ chất dinh dưỡng cho trẻ.

Sử dụng kháng sinh

Trong một số trường hợp, việc sử dụng kháng sinh có thể giúp điều trị các tình trạng rối loạn tiêu hóa liên quan đến hội chứng tự kỷ. Tuy nhiên, việc lạm dụng kháng sinh có thể gây ra sự mất cân bằng trong hệ khuẩn chí, vì vậy cần thận trọng khi áp dụng phương pháp này.

Cấy ghép phân

Cấy ghép phân là phương pháp sử dụng hệ vi sinh của một người khỏe mạnh (lấy từ phân đã qua xử lý y khoa) để đưa vào trong đường ruột của người bệnh thông qua đường uống. Một số báo cáo ca nghiên cứu ghép phân cho trẻ tự kỉ, kết hợp can thiệp tích cực ở trẻ tự kỷ đã mang lại sự cải thiện đáng ngạc nhiên. Tuy nhiên, phương pháp cấy ghép phân còn khá nhiều hạn chế như nguồn cho, kỹ thuật…nên chưa được phổ biến.

Kết luận

Mối liên quan giữa hệ khuẩn chí đường ruột và hội chứng tự kỷ là một lĩnh vực nghiên cứu thú vị và đầy tiềm năng. Mặc dù còn nhiều thách thức trong việc hiểu rõ hơn về mối liên hệ này, nhưng những phát hiện ban đầu đã mở ra hy vọng trong việc phát triển các phương pháp điều trị mới cho trẻ mắc hội chứng tự kỷ. Việc tối ưu hóa chế độ ăn uống và sử dụng probiotics có thể là những bước đi quan trọng trong việc cải thiện triệu chứng và chất lượng cuộc sống cho trẻ em mắc hội chứng này.

Một lượng lớn bằng chứng ủng hộ cho giả thuyết về mối liên hệ giữa rối loạn hệ khuẩn chí đường ruột và bệnh tự kỉ. Có rất nhiều bệnh nhân mắc rối loạn phổ tự kỉ bị mất cân bằng hệ khuẩn chí đường ruột như thiếu hụt lợi khuẩn Bifidobacterium longum và dư thừa hại khuẩn Clostridium spp., Candida albicans – điều này có thể liên quan tới tình trạng viêm ruột và tăng tính thấm hàng rào biểu mô ruột non. Ngoài ra, bệnh tiêu hóa mắc kèm và rối loạn hệ khuẩn chí đường ruột phổ biến hơn ở trẻ mắc tự kỉ. Mặc dù vậy, các cơ chế liên quan và đóng góp của hệ khuẩn chí đường ruột vào sự phát triển hội chứng tự kỉ còn chưa được hiểu rõ.

Tuy nhiên, một bước tiến có thể mang tính quyết định đã được thực hiện. Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances, một nhóm nghiên cứu đã so sánh hệ vi sinh vật đường ruột của 39 trẻ bị rối loạn phổ tự kỉ (ASD) với 40 trẻ bình thường ở cùng độ tuổi và giới tính. Phân tích đầu tiên cho thấy sự khác biệt về 18 loài vi khuẩn giữa hai nhóm này nhưng không thể giải thích vai trò chính xác của hệ vi sinh vật đường ruột trong sự phát triển của bệnh. Để kiểm soát sự đa dạng của hệ khuẩn chí đường ruột giữa những cá thể khác nhau, các nhà nghiên cứu đã phát triển một chiến lược bao gồm ghép cặp mỗi bệnh nhân ASD với một đối chứng dựa trên hồ sơ trao đổi chất của hệ vi khuẩn chí đường ruột. Một nhóm thuần tập gồm 65 cặp đã được tạo ra, phân tích metagenomic quần thể vi sinh vật được thực hiện để xác định các con đường trao đổi chất khác nhau giữa hai nhóm.

Trong 96 con đường trao đổi chất liên quan tới bệnh tự kỉ, có 5 con đường liên quan tới thải độc đường ruột bị thiếu hụt đáng kể so với nhóm chứng, và 8 enzym liên quan tới phân hủy độc tố trong thuốc trừ sâu, phụ gia thực phẩm. Các nhà nghiên cứu tin rằng, sự suy giảm chức năng thải độc này ở trẻ tự kỉ góp phần vào rối loạn chức năng ti thể, có thể ảnh hưởng tới tất cả các mô, bao gồm mô não. Dựa trên những dữ liệu này, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một mô hình chẩn đoán có khả năng phân biệt trẻ ASD với các đối chứng với độ chính xác 88%.

Hệ khuẩn chí đường ruột mất cân bằng có thể đóng vai trò trong bệnh tự kỉ

Sự tăng tính thấm đường ruột

Phát hiện này có thể giải thích tại sao trẻ em bị ASD rất dễ bị tổn thương bởi các chất độc từ môi trường và cho thấy rằng quá trình giải độc đường ruột bị suy giảm ở bệnh nhân ASD có thể liên quan đến sự phát triển của bệnh. Tuy nhiên, lý do của sự thiếu sót trong giải độc vi sinh vẫn chưa rõ ràng. Một giả thuyết chỉ ra rằng rối loạn sinh học đường ruột, bằng cách làm tăng tính thấm của ruột, cho phép các chất độc trong môi trường xâm nhập vào máu. Bên cạnh các tác động khác, những chất độc này có thể làm thay đổi các ty thể trong não. Theo các tác giả của nghiên cứu, giả thuyết này nếu được xác nhận có thể mở đường cho các chiến lược điều trị mới nhằm khôi phục khả năng giải độc của vi sinh vật ở bệnh nhân ASD.

Nguồn: 

Zhang M, Chu Y, Meng Q et al. A quasi-paired cohort strategy reveals the impaired detoxifying function of microbes in the gut of autistic children. Sci. Adv. 2020; 6 : eaba3760