Hơn cả cảm giác bản năng: Hệ vi sinh vật đường ruột ảnh hưởng đến tâm trạng của bạn như thế nào
Khi nói đến sự thay đổi tâm trạng và trạng thái tinh thần, não bộ thường là nghi phạm đầu tiên. Tuy nhiên, hàng nghìn tỷ vi khuẩn sống trong ruột, được gọi là hệ vi sinh vật đường ruột, có ảnh hưởng đáng kể đến cảm xúc hàng ngày và sức khỏe tinh thần lâu dài của chúng ta. Điều này là do hệ vi sinh vật đường ruột và não bộ của chúng ta luôn giao tiếp với nhau, ảnh hưởng đến từng bước đi tiếp theo của nhau thông qua trục ruột-não.
Sean Spencer, Tiến sĩ, Bác sĩ Tiêu hóa và Nhà khoa học Y khoa tại Đại học Stanford, cho biết: “Sự tương tác phức tạp giữa hệ vi sinh vật đường ruột và não bộ là minh chứng cho sự kết nối đáng kinh ngạc của cơ thể. Nó không chỉ liên quan đến sức khỏe đường ruột hay sức khỏe tinh thần; mà còn là cách mỗi bên tác động sâu sắc đến bên còn lại.”
Trục Ruột-Não
Trục ruột-não đại diện cho một hệ thống giao tiếp hai chiều, liên kết chặt chẽ các trung tâm cảm xúc và nhận thức của não với các quá trình sinh lý của hệ tiêu hóa. Mạng lưới phức tạp này kết nối hệ thần kinh trung ương (CNS), bao gồm não và tủy sống, với hệ thần kinh ruột (ENS) trong ruột bằng các con đường sinh hóa và vật lý.
ENS là một hệ thống dạng lưới phức tạp nằm trong niêm mạc ruột, chứa khoảng 200 đến 600 triệu tế bào thần kinh. Được mệnh danh là "bộ não thứ hai" của chúng ta, mạng lưới thần kinh rộng lớn này, trải dài từ thực quản đến trực tràng, chứa nhiều thành phần cấu trúc giống như não.
Tiến sĩ Spencer cho biết: "Có thể coi ruột của chúng ta như có một bộ não riêng, chứa đầy các tế bào thần kinh vận động, tế bào thần kinh cảm giác và các chất dẫn truyền thần kinh. Trên thực tế, "bộ não ruột" của chúng ta chứa nhiều chất dẫn truyền thần kinh, chẳng hạn như serotonin, hơn cả bộ não trong đầu chúng ta."
Thay vì xử lý suy nghĩ và cảm xúc, bộ não thứ hai của chúng ta tập trung vào việc điều phối quá trình tiêu hóa thức ăn, hấp thụ chất dinh dưỡng và nhu động ruột (sự vận chuyển chất dinh dưỡng từ đầu này sang đầu kia). Hệ thống độc đáo này được trang bị các phản xạ và khả năng cảm giác riêng, cho phép nó thích nghi với các điều kiện riêng biệt của ruột theo thời gian thực, độc lập với sự giám sát của não. Trên thực tế, các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng ruột vẫn có thể hoạt động mà không cần chỉ đạo từ não. Tuy nhiên, trong điều kiện bình thường, ruột và não của chúng ta dựa vào nhau để duy trì cân bằng nội môi trong toàn bộ cơ thể bằng mạng lưới giao tiếp phức tạp của chúng.
Thần kinh phế vị
Thần kinh phế vị, một trong những dây thần kinh dài nhất trong cơ thể, tạo thành mối liên kết trực tiếp nhất giữa não và ruột. Nó bắt đầu từ thân não và kéo dài xuống bụng, kết nối với nhiều cơ quan khác nhau trên đường đi. Dây thần kinh này hoạt động như một kênh hai chiều, cho phép trao đổi tín hiệu nhanh chóng từ não đến ruột và ngược lại.
Ngoài kết nối giải phẫu thông qua dây thần kinh phế vị, giao tiếp giữa não và ruột bao gồm các tuyến nội tiết (tín hiệu hormone), trao đổi chất và miễn dịch. Sự giao tiếp liên tục này cho phép não và ruột đồng bộ với nhau. Mạng lưới rộng lớn này làm nổi bật sự phức tạp của trục ruột-não, khi tích hợp các tín hiệu sinh lý đa dạng để duy trì sự cân bằng giữa tâm trí và cơ thể.
Vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột đối với tâm trạng
Các phân tử tín hiệu quan trọng liên quan đến trục ruột-não được sản xuất bởi hàng nghìn tỷ vi khuẩn tạo nên hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta. Những vi khuẩn này tồn tại song song với các tế bào ruột, nơi chứa các tế bào thần kinh ENS. Sự gần gũi này tạo điều kiện cho sự trao đổi tín hiệu năng động giữa các vi khuẩn và các tế bào thần kinh ENS trong ruột.
Khi nghiên cứu đi sâu hơn vào mối quan hệ cộng sinh này, người ta nhận thấy rõ ràng rằng hệ vi sinh vật đường ruột có ảnh hưởng sâu sắc đến sự giao tiếp diễn ra qua trục ruột-não, đến mức nó ngày càng được gọi là trục hệ vi sinh vật đường ruột-não.
Tiến sĩ Spencer cho biết: "Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy vi khuẩn trong ruột và các sản phẩm phụ mà chúng tạo ra ảnh hưởng đến tâm trạng, nhận thức và hành vi."
Serotonin, Dopamine và các chất dẫn truyền thần kinh khác
Các chất dẫn truyền thần kinh rất quan trọng cho sự giao tiếp bên trong, và giữa não bộ và ruột của chúng ta. Điều thú vị là hệ vi sinh vật đường ruột không chỉ phản ứng với các chất dẫn truyền thần kinh từ não mà còn sản xuất ra những chất dẫn truyền thần kinh này, giúp điều chỉnh suy nghĩ và cảm xúc, chẳng hạn như serotonin, dopamine, norepinephrine và GABA.
Tiến sĩ Spencer cho biết: “Serotonin, được biết đến rộng rãi với vai trò điều hòa tâm trạng trong não, cũng đóng vai trò là một phân tử truyền tín hiệu quan trọng trong ruột. Đáng chú ý, vi khuẩn đường ruột được cho là chịu trách nhiệm sản xuất 95% serotonin trong cơ thể chúng ta.”
Hơn nữa, vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột còn mở rộng đến việc ảnh hưởng đến quá trình sản xuất chất dẫn truyền thần kinh trên khắp cơ thể. Vi khuẩn đường ruột và chế độ ăn uống của chúng ta kết hợp để cung cấp và tổng hợp tryptophan cần thiết cho việc sản xuất serotonin.
Tiến sĩ Spencer cho biết: “Sự biến đổi trong quần thể vi khuẩn đường ruột có thể làm thay đổi lượng tryptophan có sẵn, ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp serotonin trong não, từ đó ảnh hưởng đến tâm trạng và hành vi của chúng ta.”
Điều hòa Hormone
Hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò then chốt trong việc điều hòa sự tiết hormone của các tế bào đường ruột, đặc biệt là các hormone như leptin, ghrelin và insulin. Những hormone này rất cần thiết trong việc giao tiếp với não bộ để điều chỉnh cảm giác đói và no, đồng thời cũng liên quan đến việc ảnh hưởng đến khả năng học tập, trí nhớ và cảm xúc. Hơn nữa, não bộ góp phần vào quá trình tương tác này bằng cách giải phóng các hormone điều chỉnh chức năng đường ruột, thiết lập một vòng phản hồi năng động giữa não và đường ruột.
Postbiotics
Postbiotics, các sản phẩm phụ không sống được của các quá trình vi sinh vật, cũng rất cần thiết cho sức khỏe não bộ. Hoạt động của vi sinh vật trong đường ruột tạo ra nhiều loại postbiotics, chẳng hạn như axit amin (thành phần cấu tạo nên chất dẫn truyền thần kinh), glucose (ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa năng lượng của não) và axit béo (rất quan trọng cho sự phát triển của não). Những postbiotics này đóng vai trò là chất dinh dưỡng cho não và được vận chuyển từ ruột đến não thông qua đường máu.
Gần đây, các axit béo chuỗi ngắn (SCFA), chất chuyển hóa chính có nguồn gốc từ quá trình phân hủy chất xơ trong chế độ ăn uống của vi khuẩn, đã thu hút sự quan tâm đáng kể của nghiên cứu nhờ những tác động tích cực sâu rộng của chúng đối với sức khỏe não bộ. SFCA giúp củng cố hàng rào máu não, một cơ chế phòng thủ quan trọng bảo vệ não khỏi các chất có khả năng gây hại, đồng thời đảm bảo sự vận chuyển trơn tru các chất dinh dưỡng thiết yếu, và thể hiện đặc tính chống viêm mạnh mẽ. Những đặc tính này cho phép SCFA điều chỉnh hiệu quả các phản ứng miễn dịch trong não, làm giảm đáng kể tình trạng viêm thần kinh. Với những lợi ích toàn diện của mình, SCFA ngày càng được công nhận là yếu tố then chốt trong mối quan hệ tương tác giữa hệ vi sinh vật đường ruột - não bộ, làm nổi bật vai trò thiết yếu của chúng trong việc hỗ trợ sức khỏe nhận thức.
Viêm và Hệ miễn dịch
Vi khuẩn đường ruột đóng vai trò then chốt trong phản ứng viêm và miễn dịch của cơ thể, ảnh hưởng trực tiếp đến tính toàn vẹn của trục ruột-não. Mạng lưới giao tiếp giữa ruột và não được bảo vệ bởi hai hàng rào quan trọng: hàng rào niêm mạc ruột và hàng rào máu não.
Những rào cản này hoạt động như những người gác cổng điều tiết, quản lý dòng thông tin và duy trì sự cân bằng tinh tế trong mạng lưới này. Tuy nhiên, tính thấm của chúng không cố định và có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như căng thẳng và viêm nhiễm, dẫn đến sự dao động trong giao tiếp ruột-não, vốn phụ thuộc rất nhiều vào trạng thái sinh lý của mỗi cá nhân. Do đó, hoạt động của hệ miễn dịch trong ruột có những tác động gián tiếp nhưng đáng kể đến não bộ.
Tiến sĩ Spencer cho biết: “Phản ứng miễn dịch mất cân bằng trong ruột có thể làm tăng tính thấm của niêm mạc ruột, một tình trạng thường được gọi là 'rò rỉ ruột '. Tính thấm tăng lên này cho phép các chất vốn chỉ nằm trong giới hạn của đường tiêu hóa xâm nhập vào máu và thậm chí đi vào não, có khả năng gây viêm và góp phần gây ra các triệu chứng và tình trạng liên quan đến tâm trạng khác nhau theo thời gian. Tôi đã thấy những tác động lâm sàng của điều này ở bệnh nhân của mình, vì những người gặp vấn đề về sức khỏe đường ruột thường có xu hướng năng lượng thấp, đầu óc mụ mẫm và lo lắng.”
Nuôi dưỡng Đường ruột để có Tâm trạng Tốt hơn
Nghiên cứu đã chỉ ra một mạng lưới tương tác hai chiều phức tạp liên kết hệ thần kinh, đường ruột và hệ vi sinh vật đường ruột. Sự tương tác năng động này mang lại cho hệ vi sinh vật đường ruột một ảnh hưởng mạnh mẽ đến trạng thái tâm lý của chúng ta. Do đó, sức khỏe của hệ vi sinh vật đường ruột được công nhận là một yếu tố quan trọng quyết định tâm trạng hàng ngày và trạng thái tinh thần tổng thể của chúng ta.
Tiến sĩ Spencer củng cố mối liên hệ này bằng cách nhấn mạnh sức mạnh của việc lựa chọn chế độ ăn uống: "Chế độ ăn uống là cách dễ dàng và dễ điều chỉnh nhất để mọi người thúc đẩy hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh hơn."
Chế độ ăn uống đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình thành phần và chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột. Việc tiêu thụ thực phẩm lành mạnh thúc đẩy một môi trường nơi các vi khuẩn "tốt" phát triển mạnh, tạo ra các sản phẩm phụ có lợi cho sức khỏe tinh thần của chúng ta. Ngược lại, việc tiêu thụ thực phẩm chế biến sẵn có thể làm mất cân bằng về phía các vi khuẩn "xấu", dẫn đến sản sinh các sản phẩm phụ gây viêm, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe tinh thần của chúng ta. Do đó, các nghiên cứu đã tập trung vào việc xác định những thay đổi trong chế độ ăn uống có thể làm giảm các triệu chứng trầm cảm, lo âu và các vấn đề sức khỏe tinh thần khác.
Các nghiên cứu quan sát đã phát hiện ra rằng việc tuân theo một chế độ ăn uống lành mạnh, cân bằng, chẳng hạn như chế độ ăn Địa Trung Hải, cũng như tránh xa các thực phẩm gây viêm và thực phẩm chế biến sẵn có liên quan đến việc giảm nguy cơ trầm cảm. Các thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên đã làm sáng tỏ những lợi ích của việc tiêu thụ thực phẩm có tác động tích cực đến sức khỏe và thành phần hệ vi sinh vật đường ruột. Việc tuân theo một “chế độ ăn tâm sinh học”, tập trung vào các thực phẩm giàu prebiotic và probiotic, đồng thời hạn chế các chất gây viêm như đồ ngọt, đồ ăn nhanh và đồ uống có đường, có liên quan đến việc giảm căng thẳng nhận thức. Đáng chú ý, việc tuân thủ chế độ ăn uống này càng cao thì càng giảm căng thẳng đáng kể. Thực phẩm prebiotic trong chế độ ăn này bao gồm trái cây, rau củ, ngũ cốc nguyên hạt và các loại đậu, tất cả đều giàu chất xơ hòa tan, trong khi thực phẩm probiotic bao gồm các sản phẩm lên men như kefir và sữa chua.
Chất xơ ảnh hưởng đến tâm trạng như thế nào
Một thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên khác đã phát hiện ra rằng chế độ ăn giàu prebiotic giúp cải thiện tâm trạng, lo âu, căng thẳng và giấc ngủ ở người trưởng thành bị rối loạn tâm lý ở mức độ vừa phải. Chế độ ăn uống này bao gồm việc tiêu thụ ít nhất bảy khẩu phần thực phẩm giàu chất xơ hòa tan mỗi ngày như măng tây, tỏi, hành tây, yến mạch, lúa mì nguyên cám và đậu.
Điều thú vị là nghiên cứu này phát hiện ra rằng các thực phẩm chức năng men vi sinh không mang lại lợi ích cho sức khỏe tinh thần, gợi ý rằng việc tiêu thụ thực phẩm giàu probiotic, thay vì các thực phẩm chức năng, có thể rất cần thiết cho việc cải thiện sức khỏe tinh thần. Những nghiên cứu này nhấn mạnh tiềm năng của các biện pháp can thiệp chế độ ăn uống trong việc tăng cường sức khỏe tinh thần thông qua giao tiếp giữa đường ruột và não bộ.
Việc xem xét sức khỏe hệ vi sinh vật đường ruột không chỉ đòi hỏi phải tập trung vào những loại thực phẩm nên bổ sung vào chế độ ăn uống mà còn cả những loại thực phẩm nên tránh. Thực phẩm chế biến sẵn, vốn là thực phẩm chủ yếu trong chế độ ăn uống phương Tây vì sự tiện lợi và hương vị, lại gây ra những rủi ro đáng kể cho môi trường của hệ vi sinh vật đường ruột. Những thực phẩm này thường chứa các thành phần biến đổi mạnh như đường bổ sung, chất béo hydro hóa, thịt chế biến sẵn và các chất phụ gia nhân tạo để tăng hương vị và hình thức bên ngoài. Các ví dụ phổ biến là đồ ăn vặt nhiều đường, thức ăn nhanh như bánh mì kẹp thịt và khoai tây chiên, mì ăn liền, nước ngọt và các bữa ăn đóng gói sẵn. Việc tiêu thụ những thực phẩm này có thể làm mất cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, gây viêm và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tinh thần thông qua trục đường ruột-não bộ.
Tiến sĩ Spencer cho biết: “Tôi khuyên bệnh nhân của mình nên ưu tiên chế độ ăn giàu thực phẩm nguyên cám và thực vật, đồng thời tránh xa các sản phẩm chế biến sẵn và siêu chế biến, vốn chứa nhiều chất phụ gia và chất bảo quản có thể phá vỡ hệ vi khuẩn có lợi trong đường ruột. Hơn nữa, tôi khuyên bạn nên điều chỉnh chế độ ăn uống thay vì sử dụng các thực phẩm chức năng như men vi sinh và prebiotic vì thực phẩm cung cấp một loạt các chất dinh dưỡng và chất xơ cần thiết mà các thực phẩm chức năng hiện có chưa thể đáp ứng được.”
Mặc dù mối liên hệ giữa chế độ ăn uống và sức khỏe tinh thần rất rõ ràng, nhưng điều quan trọng cần nhận thức là thực phẩm không nên được coi là phương pháp điều trị duy nhất cho các rối loạn tâm trạng. Đặc biệt trong trường hợp trầm cảm nặng và có ý định tự tử, lời khuyên và điều trị y tế chuyên nghiệp là vô cùng quan trọng. Chế độ ăn uống có thể đóng vai trò hỗ trợ trong việc kiểm soát các dạng trầm cảm và lo âu từ nhẹ đến trung bình, bổ sung cho các phương pháp điều trị truyền thống và góp phần tăng cường sức khỏe tinh thần tổng thể.
Nuôi dưỡng Não bộ để Đường ruột Khỏe mạnh hơn
Mặc dù hệ vi sinh vật đường ruột đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành tâm trạng hàng ngày và sức khỏe tinh thần tổng thể của chúng ta, nhưng ngược lại, não bộ lại ảnh hưởng sâu sắc đến cả thành phần và chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột.
Nhiều thập kỷ bằng chứng đã chứng minh căng thẳng tác động tiêu cực đến hệ vi sinh vật đường ruột, vừa trực tiếp ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột vừa gián tiếp làm thay đổi môi trường đường ruột. Điều này phần lớn là do mối liên hệ giữa hệ thần kinh trung ương (CNS) và hệ thần kinh ruột (ENS), nơi sự kích hoạt ở một hệ thống có thể kích hoạt phản ứng ở hệ thống còn lại.
Căng thẳng quá mức ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển và nhu động ruột, dẫn đến giảm cung cấp chất dinh dưỡng cho hệ vi sinh vật đường ruột và do đó ảnh hưởng đến sự phát triển và đa dạng của hệ vi sinh vật. Ngoài ra, căng thẳng có thể làm suy yếu quá trình tiết chất nhầy của các tế bào ruột, làm suy yếu hàng rào niêm mạc ruột bảo vệ hệ vi sinh vật đường ruột. Ngay cả căng thẳng ngắn hạn cũng có khả năng làm thay đổi đáng kể thành phần hệ vi sinh vật đường ruột, làm giảm cả sự đa dạng và số lượng của chúng.
Những cải thiện ở mức độ não bộ, chẳng hạn như thông qua liệu pháp nhận thức hành vi (CBT) hoặc thiền định, có thể tác động tích cực đến thành phần và chức năng của hệ vi sinh vật đường ruột. Một nghiên cứu liên quan đến những người tham gia mắc Hội chứng Ruột Kích thích đã trải qua liệu pháp nhận thức hành vi (CBT) không chỉ ghi nhận những thay đổi trong hoạt động não mà còn quan sát thấy sự thay đổi về số lượng vi khuẩn đường ruột. Phương pháp CBT đặc hiệu đã dạy cho bệnh nhân các kỹ năng xử lý thông tin, thúc đẩy tư duy linh hoạt hơn về các tình huống và giảm căng thẳng.
Tương tự, một nghiên cứu khác đã khám phá khả năng ảnh hưởng của việc thiền định thường xuyên, lâu dài lên hệ vi sinh vật đường ruột. Những người tham gia thực hành thiền định đã biểu hiện những thay đổi rõ rệt về thành phần hệ vi sinh vật đường ruột so với nhóm đối chứng, cho thấy rằng thực hành chánh niệm có thể mang lại tác động tích cực cho sức khỏe đường ruột.
Mặc dù hiểu biết ngày càng tăng về trục ruột-não-hệ vi sinh vật, các nhà nghiên cứu vẫn gặp nhiều thách thức trong việc nghiên cứu mối quan hệ giữa tâm trạng và hệ vi sinh vật do vô số yếu tố liên quan. Sự phức tạp của hệ vi sinh vật và độ nhạy cảm của nó với nhiều tác động, bao gồm chế độ ăn uống và mức độ căng thẳng, khiến việc phân lập các tác động cụ thể lên tâm trạng trở nên khó khăn. Tuy nhiên, bằng chứng tích lũy cho thấy tiềm năng đầy hứa hẹn của các biện pháp can thiệp được thiết kế để giảm thiểu căng thẳng và cải thiện sức khỏe tinh thần. Những chiến lược này không chỉ tác động tích cực đến hệ vi sinh vật đường ruột mà còn mở ra những hướng đi mới để giải quyết các rối loạn tiêu hóa và tinh thần, cũng như cải thiện tâm trạng tổng thể.
Tiến sĩ Spencer cho biết: “Tôi tin tưởng rằng trong tương lai gần, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về cách chế độ ăn uống và hệ vi sinh vật ảnh hưởng đến tâm trạng của chúng ta. Khi lĩnh vực nghiên cứu này mở rộng, chúng ta có thể sẽ thấy nhiều ‘tâm lý sinh học’ hơn, tức là các liệu pháp vi sinh vật nhắm mục tiêu để cải thiện kết nối ruột-não. Các phương pháp tiếp cận dựa trên chế độ ăn uống và vi sinh vật để cải thiện sức khỏe tinh thần chắc chắn sẽ là một phần trong bộ công cụ của chúng ta để thúc đẩy hạnh phúc.”