Trục Não –Ruột – Hệ khuẩn chí đường ruột: Phát hiện mới về cầu nối giữa thần kinh và tiêu hóa ở trẻ tự kỷ

Ngày càng có nhiều bằng chứng khoa học cho thấy hệ tiêu hóa không chỉ là nơi hấp thụ dinh dưỡng mà còn đóng vai trò quan trọng trong sức khỏe tâm thần, đặc biệt ở trẻ rối loạn phổ tự kỷ (ASD). Một trong những khám phá nổi bật nhất là sự tồn tại của “Trục Não–Ruột–Hệ khuẩn chí đường ruột” – một mạng lưới tương tác phức tạp giữa não bộ, hệ tiêu hóa và hệ khuẩn chí đường ruột. Vậy hệ vi sinh vật đường ruột có thể ảnh hưởng đến hành vi, cảm xúc và chức năng nhận thức của trẻ tự kỷ như thế nào? Bài viết sau sẽ giúp bạn hiểu rõ mối liên hệ đặc biệt này và những tiềm năng can thiệp mới đầy hứa hẹn

Trục Não – Ruột – Hệ khuẩn chí đường ruột là gì?

Trục não–ruột–hệ khuẩn chí đường ruột (brain–gut–microbiota axis) là hệ thống liên lạc hai chiều giữa hệ thần kinh trung ương, hệ tiêu hóa và hệ vi sinh vật đường ruột. Hệ thống này bao gồm:​

• Hệ thần kinh trung ương (CNS): Não và tủy sống.

• Hệ thần kinh ruột (ENS): Mạng lưới thần kinh trong ruột, đôi khi được gọi là “bộ não thứ hai”.

• Hệ vi sinh vật đường ruột: Hàng nghìn tỷ vi khuẩn sống trong đường tiêu hóa.​

Sự tương tác giữa não và ruột là tương tác hai chiều, qua các con đường khác nhau như thần kinh, miễn dịch và chuyển hóa. Có thể bạn sẽ khá ngạc nhiên khi biết rằng, căng thẳng tinh thần có thể ảnh hưởng tới các hoạt động ở ruột. Và bất ngờ hơn nữa là những hoạt động ở ruột, cùng với hàng triệu các chủng vi sinh tại đây lại có thể ảnh hưởng lên chức năng thần kinh, khả năng tập trung và cảm xúc của chính bạn.​

Vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột trong phát triển thần kinh

Hệ vi sinh đường ruột không chỉ đóng vai trò trong tiêu hóa thức ăn, mà còn tham gia vào quá trình phát triển thần kinh. Người ta nhận thấy rằng, quá trình phát triển của hệ vi sinh đường ruột ở trẻ song hành cùng quá trình trưởng thành của hệ thần kinh. Đồng thời, ở tuổi già, khi hệ thần kinh thoái hóa thì hệ khuẩn chí đường ruột cũng bị suy giảm rõ rệt. Hệ vi sinh đường ruột có thể ảnh hưởng tới hệ thần kinh trung ương qua những cơ chế:​

• Sản xuất chất dẫn truyền thần kinh: Vi khuẩn ruột có thể sản xuất serotonin, dopamine và axit gamma-aminobutyric (GABA), ảnh hưởng đến tâm trạng và hành vi. Có tới hơn 90% serotonin được sản xuất tại ruột

• Chuyển hóa axit amin: Vi khuẩn chuyển hóa tryptophan thành các hợp chất ảnh hưởng đến chức năng não.

• Điều hòa hệ miễn dịch: Vi khuẩn ruột kích thích hệ miễn dịch, ảnh hưởng đến viêm nhiễm và chức năng não.​

Mối liên hệ giữa trục não–ruột–vi sinh vật và chứng tự kỷ

Nhiều nghiên cứu cho thấy trẻ tự kỷ có sự khác biệt trong hệ vi sinh vật đường ruột so với trẻ phát triển bình thường. Trẻ tự kỷ thường có ít loại vi khuẩn hơn, đặc biệt là các loài có lợi như Prevotella và Coprococcus. Bên cạnh đó, một số nghiên cứu phát hiện sự gia tăng của vi khuẩn có hại Clostridium và Sarcina trong ruột trẻ tự kỷ.

Những thay đổi này có thể ảnh hưởng đến chức năng tiêu hóa và hành vi của trẻ.​ Trẻ tự kỷ thường gặp các vấn đề tiêu hóa như táo bón, tiêu chảy và đau bụng. Những triệu chứng này không chỉ gây khó chịu mà còn có thể ảnh hưởng đến hành vi và cảm xúc của trẻ. Ví dụ, đau bụng có thể làm trẻ trở nên kích động hoặc khó chịu hơn.

Sự bất thường  của hệ vi sinh đường ruột cũng ảnh hưởng tới việc sản xuất các chất chuyển hóa và các chất dẫn truyền thần kinh khác nhau, ảnh hưởng tới cơ thể. Chẳng hạn, nghiên cứu của Devika và Raman năm 2019 đã chỉ ra rằng, lợi  khuẩn Bifidobacterium spp, Bifidobacterium infantis ảnh hưởng tới việc sản xuất serotonin, hormon điều chỉnh cảm xúc và hành vi. Hay trong một nghiên cứu khác của Giri và Sharma năm 2022 cũng cho thấy, các loài Lactobacillus liên quan tới các chất dẫn truyền thần kinh giúp cải thiện chức năng não và nâng cao tâm trạng. Những trẻ sinh mổ không được tiếp nhận khuẩn chí thông qua đường âm đạo của người mẹ có thành phần khuẩn chí khác biệt so với trẻ sinh thường, và có thể làm tăng 23% nguy cơ mắc tự kỉ.

Tiềm năng can thiệp thông qua hệ vi sinh vật

Việc điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột có thể mang lại lợi ích cho trẻ tự kỷ thông qua việc cân bằng lại hoạt động trục não ruột, cải thiện các triệu chứng tiêu hóa và hành vi. Bên cạnh việc chú ý tới chế độ ăn uống đa dạng cho trẻ, bổ sung thêm các thực phẩm giàu chất xơ và hạn chế đường để cải thiện hệ vi sinh đường ruột thì các bậc phụ huynh cũng có thể tìm hiểu việc bổ sung thêm men vi sinh.

Hiện nay, các nhà nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực vi sinh đã phát triển những công thức men vi sinh chứa các chủng lợi khuẩn tác dụng chuyên biệt trên trục não ruột, gọi là psychobiotic. Chế phẩm chứa psychobiotics được dùng cho các trường hợp gặp các rối loạn tâm thần kinh như lo âu, trầm cảm và tự kỉ để hỗ trợ cải thiện các triệu chứng tâm thần, kèm theo các rối loạn tiêu hóa.

​Việc điều chỉnh hệ vi sinh đường ruột cũng cần kết hợp với các phương pháp giáo dục đặc biệt để đem lại kết quả tốt nhất trong cải thiện nhận thức và hành vi  cho trẻ.

Trục não–ruột–vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong sức khỏe tổng thể và có thể ảnh hưởng đến sự phát triển thần kinh ở trẻ tự kỷ. Hiểu rõ mối liên hệ này có thể mở ra hướng đi mới trong việc hỗ trợ và điều trị toàn diện hơn cho trẻ tự kỷ trong tương lai.​