Các nhà nghiên cứu đã xác định cách Lactobacillus, một thành viên của cộng đồng vi sinh vật ruột, ảnh hưởng đến một protein quan trọng trong hệ thống miễn dịch, ảnh hưởng đến mức căng thẳng và tâm lý sức khỏe. Những phát hiện này có thể dẫn đến cách mới để ngăn chặn và điều trị trầm cảm và lo âu bằng cách sử dụng các loại bổ sung probiotic được chế tạo đặc biệt.
Mối liên kết giữa vi sinh vật ruột và não đã trở thành một lĩnh vực tập trung trong nghiên cứu về các rối loạn tâm lý. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự đảo lộn trong cộng đồng vi sinh vật của ruột liên quan đến căng thẳng và rối loạn tâm lý, với Lactobacillus được xác định là một trong những họ vi khuẩn chủ yếu giảm sút trong các rối loạn này. Lactobacillus có thể được tìm thấy trong thực phẩm lên men như yogurt, rau lên men (óliu, dưa chuột muối, bắp cải chua), xúc xích và bánh mì chua.
Những cố gắng đầu tiên để điều chỉnh vi khuẩn ruột bằng vi khuẩn có lợi – probiotic – đã đạt được kết quả kết hợp, chủ yếu là do sự phức tạp lớn của vi sinh vật ruột, ước tính có 39 nghìn tỷ vi sinh vật. Sử dụng một kỹ thuật không thường xuyên được sử dụng, các nhà nghiên cứu từ Đại học Virginia (UVA) đã xem xét cơ cấu cơ bản của cách Lactobacillus ảnh hưởng đến tâm lý sức khỏe.
“Chúng tôi đã biết từ nghiên cứu trước đó của mình rằng Lactobacillus có lợi trong việc cải thiện các rối loạn tâm lý và bị mất sau căng thẳng tinh thần, nhưng những lý do cơ bản vẫn không rõ ràng, chủ yếu là do những thách thức kỹ thuật liên quan đến việc nghiên cứu vi sinh vật ruột,” nói Alban Gaultier, một trong những tác giả tương ứng của nghiên cứu.
Để vượt qua những thách thức kỹ thuật này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một bộ kết hợp gnotobiotic của tám dòng vi khuẩn, bao gồm hai dòng Lactobacillus, gọi là Altered Schaedler Flora (ASF). Gnotobiotics là nghiên cứu về các hệ thống sinh vật có mọi vi khuẩn của chúng được kiểm soát cẩn thận.
Chúng đã tiếp xúc chuột với hai tác nhân căng thẳng nhẹ ngẫu nhiên mỗi ngày trong ba tuần, làm đảo lộn vi sinh vật ruột của chúng và giảm mức độ của Lactobacillus. Để xác định liệu vi sinh vật ruột bị đảo lộn có phải là một chỉ số của hay một nguyên nhân góp phần vào các hành vi giống như lo âu và trầm cảm, các nhà nghiên cứu chuyển vi sinh vật ruột từ chuột căng thẳng sang chuột không có vi sinh vật sống trên hoặc trong chúng. Họ phát hiện ra rằng các hành vi đã được chuyển kèm theo vi sinh vật ruột, chỉ ra rằng việc chuyển giao vi khuẩn đủ để kích thích các hành vi liên quan đến các rối loạn tâm lý và tiếp xúc với căng thẳng môi trường.
Để hiểu cách điều này xảy ra, các nhà nghiên cứu thực hiện phân tích chất trong huyết thanh của những con chuột nhận vi sinh vật ruột bị căng thẳng. Duy nhất cytokine, một loại protein được tiết ra bởi tế bào hệ thống miễn dịch, có sự thay đổi đáng kể là interferon-gamma, giảm sút ở những con chuột này. Interferon-gamma là yếu tố quan trọng cho sự miễn dịch bẩm sinh và thích ứng chống lại nhiễm virut và một số vi khuẩn.
Sử dụng ASF không thay đổi hoặc ASF với hai dòng Lactobacillus loại bỏ, các nhà nghiên cứu đã tạo ra nhóm chuột có và không có vi khuẩn để khám phá xem nó có trách nhiệm thay đổi sản xuất interferon-gamma hay không. Cả hai nhóm chuột đều tiếp xúc với các yếu tố căng thẳng và não của chúng sau đó được phân tích. Tổng thể, chuột âm tính với Lactobacillus có sự kích thích nơron tăng lên ở các khu vực não liên quan đến sợ hãi và lo âu so với chuột dương tính với Lactobacillus.
Các nhóm mới của chuột Lactobacillus-dương và -âm đã phải đối mặt với căng thẳng bằng cách hạn chế chúng trong hai giờ mỗi ngày trong vòng bảy ngày. Chỉ có chuột không có Lactobacillus được phát hiện là nhiều dễ tổn thương hơn trong môi trường căng thẳng. Các đo lường được thực hiện trước và sau căng thẳng cho thấy chuột âm tính với Lactobacillus có nồng độ interferon-gamma thấp hơn so với chuột dương tính, chứng minh rằng trong tình trạng thiếu protein này, chuột dễ bị ảnh hưởng bởi căng thẳng môi trường hơn. Và những con chuột được tiêm antibody chống interferon-gamma dường như có phản ứng mạnh mẽ hơn với căng thẳng cấp tính.
Các nhà nghiên cứu cho biết kết quả của họ cung cấp một khung mới để hiểu về vai trò của vi sinh vật ruột và hệ thống miễn dịch trong các rối loạn tâm lý.
“Với những kết quả này trong tay, chúng ta có các công cụ mới để tối ưu hóa việc phát triển probiotics, điều này có thể gia tăng tốc độ phát hiện ra các phương pháp điều trị mới,” nói Andrea Merchak, tác giả chính và tương ứng của nghiên cứu. “Quan trọng nhất, chúng ta có thể nghiên cứu cách duy trì mức độ Lactobacillus và/hoặc interferon-gamma lành mạnh có thể được nghiên cứu để ngăn chặn và điều trị lo âu và trầm cảm.”