Có lẽ bạn đã từng nghe nói rằng men vi sinh có thể giúp cải thiện tâm trạng và giấc ngủ. Tuy nhiên,tại sao ruột lạicó ảnh hưởnglớn đến não nhưvậy? Thực ra, mặc dù mối liên hệ giữa hai cơ quan này vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn, nhưng chúng có mối liên hệ sâu sắc theo những cách đang dần được xác định. Ruột có thểtác động đến nhiều khía cạnhnhư giấc ngủ, tâm trạng và hạnh phúc tổng thể. Và điều đó không chỉ đến từ những gì bạn ăn!
Trục não-ruột (GBA) là con đường hai chiều giữa não và ruột. GBA cho phép hệ thần kinh trung ương (CNS) — bao gồm não và tủy sống — “giao tiếp” với ruột.Ruột bao gồmcác tế bào của con người nhưhệ thần kinh ruột (ENS,ước tính có từ 200 triệu đến 600 triệu tế bào thần kinh!)và các tế bào nội tiết ruột, cũng như các vi khuẩn và nấm men trong hệ vi sinh vật đường ruột. GBA cũng là con đường mà các chế phẩm probiotic được tiêu thụ qua đường miệng tác động lên não.
Tuyến đường này hoạt động thông qua3 “đường cao tốc” chính.
- Dây thần kinh phế vị: Một bó sợi thần kinh kéo dài từ não đến các cơ quan chính
- Hệ tuần hoàn
- Hệ miễn dịch
Thông qua các hệ thống này, ruột và não bộ giao tiếp với nhau bằng các tín hiệu thần kinh, các phân tử miễn dịch, hormone và chất dinh dưỡng. Điều này có nghĩa là tình trạng của một trong hai khu vực có thể ảnh hưởng đến khu vực còn lại,chẳng hạn nhưcăng thẳng có thể gây ra rối loạn tiêu hóa, hay việc giải phóng hormone ghrelincó thể truyền tín hiệu cảm giác đóiđến não bộ.
Ngoài ra, điều này cũng có nghĩa là một số loại probiotic cụ thể có thể tác động đến hệ thần kinh trung ương. Ví dụ, các loại probiotic tác động đến dopamine trong não thông qua GBA có thểmang lại những tác động tích cực đến tâm trạng. Bài viết này sẽ giải thích chi tiết về các cơ chế này và những vấn đề liên quan khác, giúp bạn hiểu sâu hơn về cách thức phối hợp giữa ruột và não.
Hệ vi sinh vật đường ruột và trục não-ruột
Trục vi sinh vật - ruột - não(MGBA) là một phần của trục não-ruột. MGBA mô tả mạng lưới giao tiếp hai chiều giữa hệ vi sinh vật đường ruột và não bộ. Trong đường ruột tồn tại hàng nghìn tỷ vi sinh vật, và chúng có khả năng truyền tải thông tin đến não bộ. Dây thần kinh phế vị,máu và các phân tử miễn dịch đều có khả năng vận chuyển tín hiệu từ hệ vi sinh vật đường ruột giữa hai cơ quan này. Não bộ tiếp nhận tất cả các thông tin cảm giác này, tích hợp chúng với các thông tin khác và sử dụng các tín hiệu đó để điều chỉnh các phản ứng như phản ứng stress hay quá trình chuyển hóa thức ăn.
Dưới đây là cách thức hoạt động của MGBA trong cơ thể.
Dây thần kinh phế vị: Con đường truyền tín hiệu chính của trục não-ruột
Dây thần kinh phế vị là một bó sợi thần kinh lớn có chức năng truyền tín hiệu điện. Nó kết nối hệ thần kinh trung ương (CNS) — chủ yếu là não — với các bộ phận khác của cơ thể, bao gồm hệ thần kinh đường tiêu hóa, còn được gọi là hệ thần kinh ruột. Dây thần kinh phế vịkết nốithân nãovớidạ dày, ruột non và đại tràng tại nhiều vị trí khác nhau. Chỉ cần nhìn vào danh sách này thôi cũng đủ thấy rằng dây thần kinh phế vị đóng vai trò rất quan trọng đối với đường ruột.
Các thụ thể ở đầu dây thần kinh phế vịcó khả năng cảm nhận sự thay đổi thể tích dạ dày do quá trìnhtiêu hóa thức ăn, và các tín hiệu điện từ các đầu dây thần kinh này có thể điều khiển thời điểm dạ dày đẩy thức ăn vào ruột non. Hệ tiêu hóa có thể “phản hồi” với hệ thần kinh trung ương (CNS) bằng cách giải phóngghrelin – một loại hormonetruyền tín hiệu cảm giác đói. Tương tự,chỉ cần nghĩ đến thức ăncũng có thể kích thích quá trình tiết dịch tiêu hóa bắt đầu.
Vậy, vi khuẩn đường ruột ảnh hưởng đến não bộ như thế nào? Ruột hấp thu chất dinh dưỡng và giải phóng chúng vào máu, trong đó một phần có thể đi đến não. Tình trạng “rối loạn vi sinh” – khi sự cân bằng của vi khuẩn đường ruột bị phá vỡ – có thể khiến vi khuẩn “có hại” và các chất chuyển hóa độc hại của chúng xâm nhập vào máu bằng cách làm tăng tính thấm của hàng rào giữa ruột và máu. Điều này có thể gây ra phản ứng miễn dịch dẫn đến thoái hóa thần kinh,như các nghiên cứu tiền lâm sàng đã chỉ ra.Việc duy trì một hệ vi sinh đường ruột “cân bằng” là điều không thể thiếu đối với sức khỏe tổng thể.
Mặt khác, mối liên hệ giữa hệ vi sinh vật – ruột – não cũng có thể mang lại những tác động tích cực.Một số chủng probiotic cụ thểđã được chứng minh là có tác dụng làm giảm nồng độ cortisol – một chỉ số liên quan đến căng thẳng. Đặc biệt, các chủng psychobiotic có khả năng tác động mạnh mẽ đến MGBA. Dựa trên các nghiên cứu tiền lâm sàng,L. plantarum PS128 là một chủng psychobiotic giúpđiều hòa sự cân bằng giữa dopamine và serotonin trong não, từ đó ảnh hưởng đến tâm trạng và giấc ngủ.
Hàng rào máu-não
Hàng rào máu-não (BBB) đảm nhận tất cả các vai trò quan trọng này. Điều này là do BBB sở hữu một “bộ lọc”nghiêm ngặt nhằm điều hòa sự cân bằng nội môi của hệ thần kinh trung ương (CNS) đểbảo vệhệ thống này. Những hạn chế này giúp duy trì chức năng thần kinh và bảo vệ CNS khỏi các “kẻ xâm nhập” không mong muốn như chất độc hại hay mầm bệnh. Nếu chức năng rào cản này bị mất đi, có thểdẫn đến rối loạn chức năng thần kinh.
Tuy nhiên, hàng rào máu-não (BBB) đôi khi cũng cản trở việc các chất có lợi đi từ máu vào não. Ví dụ, dopamine không thể đi qua BBB, nhưng các tiền chất sinh tổng hợp của nó là tyrosine và L-dopa thì có thể đi qua. Các chất hóa học này sẽ được chuyển hóa thành dopamine bên trong các tế bào thần kinh cụ thể trong não. Do đó, ngay cả khi uống dopamine, thông thường cũng không thể làm tăng nồng độ dopamine trong não.
Hai trường hợp ngoại lệ đáng chú ý đối với sự hạn chế của hàng rào máu-não là caffeine và rượu. Cả hai chất này đều được hấp thu nhanh chóng vào máu và,nhờ các đặc tính hóa học củachúng, có thể đi qua hàng rào máu-não chỉbằng cách khuếch tán quamàng. Do đó, cả caffeine và rượu đều tác động nhanh chóng đến hành vi của con người.
Có lẽ bạn đã từng đọc rằngcác tế bào nội tiết đường ruộtnằm bên trong ống tiêu hóa tổng hợptới 95% lượngserotonin trong cơ thể. Một số chủng vi sinh vật có lợi cũng có thể tác động đến nồng độ serotonin trong ruột.Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ýlà serotonin được sản xuất trong ruột không thể đến được não. Serotonin trong ruột đóng vai trò điều hòa nhu động ruột và có thể đi vào máu, nhưng serotonin và các chất dẫn truyền thần kinh khác trong máu không thể vượt qua hàng rào máu-não, do đó không có tác động trực tiếp đến tâm trạng.
Do đó, nếu men vi sinh có tác động trực tiếp đến tâm trạng và hoạt động não bộ, thì tác động đó phải được truyền tải thông qua ít nhất một trong ba con đường chính của GBA (xem hình dưới đây). Ví dụ,các chủng probiotic có thể tác động đến sự gắn kết của các phân tử với một đầu của dây thần kinh phế vị, từ đó gửi các tín hiệu điện ảnh hưởng đến hoạt động của các chất dẫn truyền thần kinh trong não (đường cao tốc của dây thần kinh phế vị). Về mặt lý thuyết, các chủng probiotic cũng có thể tác động đến nồng độ các tiền chất sinh tổng hợp của các chất dẫn truyền thần kinh trong máu, qua đó ảnh hưởng đến một mức độ nhất định đến quá trình sản sinh các chất này trong não (đường cao tốc của hệ tuần hoàn).
Ảnh hưởng của các sản phẩm chuyển hóa của hệ vi sinh vật đường ruột
Quá trình tuần hoàn tạo ra cơ hội quan trọng cho sự tương tác giữa ruột và não. Ruột hấp thu các chất dinh dưỡng và giải phóng chúng vào máu; một phần trong số các chất dinh dưỡng này cuối cùng có thể đến được não. Ví dụ, axit béo chuỗi ngắn (SCFAs) là một loại sản phẩm chuyển hóa do vi sinh vật tạo ra, tác động đến các quá trình của hệ thần kinh trung ương thông qua nhiều con đường khác nhau, bao gồm cả hệ tuần hoàn và hệ miễn dịch. Nhiều chủng probioticđều sản sinh racác sản phẩm chuyển hóa này.
Các axit béo chuỗi ngắn (SCFAs) đang thu hút sự chú ý vì chúng đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe đường ruột thông qua việc duy trì tính toàn vẹn của hàng rào ruột. Ngoài ra, chúng còn có thể hỗ trợduy trì hàng rào máu-não vàquá trình trưởng thành của các tế bào miễn dịch trong não.
Hệ vi sinh vật đường ruột cũng tác động đến quá trình trao đổi chất của con người, và điều này có thể ảnh hưởng đến loại cũng như nồng độ các chất dinh dưỡng trong máu. Điều này có thể tác động đến các chất dinh dưỡng có sẵn cho não, đồng thời cũng có thể ảnhhưởng đến độ thấm củahàng rào máu-não. Mối liên hệ này có nghĩa là đường ruột có thể gián tiếp tác động đến việc sản sinh serotonin, dopamine hoặc các hormone liên quan đến tâm trạng trong não.
Ví dụ, tryptophan –một loại axit amin thiết yếu– được não bộ sử dụng để sản xuất serotonin và melatonin, do đó phải được bổ sung qua chế độ ăn uống. Thịt gà Thổ Nhĩ Kỳ rất giàu tryptophan (do liên quan đến melatonin, người ta thường cho rằng gà tây trong Lễ Tạ ơn là nguyên nhân khiến người ta buồn ngủ). Tryptophan cũng có trong thịt gà,sữa nguyên chất, cá ngừ và yến mạch cũng chứa tryptophan. Hệ vi sinh vật đường ruột ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa tryptophan trong ruột, từ đó tác động đến nồng độ tryptophan trong máu, và điều này có thểảnh hưởng đến lượng axit amin mànão bộ có thể sử dụng để sản xuất serotonin và melatonin.
Hệ miễn dịch và trục não-ruột
Một mặt, ruột có chức năng tiêu hóa thức ăn, mặt khác, nó cũng là nơi cư trú của phần lớn hệ miễn dịch. Các tế bào miễn dịch trong ruột không chỉ hỗ trợ khả năng dung nạp thức ăn và các vi khuẩn có lợi, mà còn có thể gây ra các phản ứng dị ứng hoặc quá mẫn với thức ăn, đồng thời bảo vệ cơ thểkhỏi các vi khuẩn có hại.
Hệ miễn dịch đường ruột có khả năng nhận biết vi khuẩn trong ruột và giao tiếp với não bộ. Tế bào hình cây là loại tế bào miễn dịch có các “nhánh hình cây”, có khả năng nhận biết các chất trong ruột, cụ thể là vi khuẩn đường ruột và các chế phẩm probiotic được đưa vào qua đường miệng. Sau khi nhận biết được các loại vi khuẩn đường ruột cụ thể, các tế bào miễn dịch này sẽ di chuyển đến hệ bạch huyết. Qua quá trình truyền tín hiệu đó, các phân tử được gọi là cytokine sẽ được giải phóng và có thể đi qua hàng rào máu-não.
Các cytokine này có thểtương tác với các thụ thể trêntế bào thần kinh trong não và làm thay đổi hoạt động của não. Điều thú vị là, một số cytokine cụ thểcó liên quan đến tâm trạng và cảm giác thèm ăn. Một số hoạt động miễn dịch có thểtác động đến các thụ thể và chất vận chuyển serotonin, từ đó cũng có thể ảnh hưởng đến tâm trạng.
Xây dựng mối liên kết giữa não và ruột
Như quý vị đã biết, trục não-ruột là một hệ thống phức tạp và vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn. Tuy nhiên, chúng tôi hy vọng rằng qua bài viết này, quý vị đã có cái nhìn sâu sắc hơn về cách thức ruột và não giao tiếp và phối hợp với nhau thông qua nhiều cơ chế khác nhau. Nếu quý vị muốn tìm hiểu chi tiết hơn về cách các chế phẩm probiotic tác động đến hệ thần kinh thông qua trục não-ruột,quý vị cóthểtham khảo nghiên cứu lâm sàng vềchủng probiotic L. plantarum PS128 – một chủng probiotic dành cho trục não-ruột có trong các sản phẩm của Bened Life –tại đây.
1 bình luận
rất hữu ích.