Thiếu ngủ có thể làm thay đổi hệ vi sinh đường ruột?

Giấc ngủ và hệ vi sinh đường ruột có mối liên hệ hai chiều

Giấc ngủ và hệ vi sinh đường ruột liên hệ thế nào?

Hệ vi sinh đường ruột là cộng đồng gồm hàng nghìn loại vi khuẩn, virus, nấm men và các vi sinh vật khác sống trong đường tiêu hóa. Chúng tham gia tiêu hóa thức ăn, chuyển hóa chất dinh dưỡng và điều hòa hoạt động của hệ miễn dịch.

Ngày càng có nhiều nghiên cứu cho thấy đường ruột và não bộ liên tục trao đổi tín hiệu thông qua trục não - ruột - giấc ngủ. Các chất do vi khuẩn đường ruột tạo ra, chẳng hạn như các acid béo chuỗi ngắn (SCFA), chất chuyển hóa tryptophan và acid mật thứ cấp, có thể tác động đến hệ thần kinh, miễn dịch và nội tiết.

Một số vi sinh vật đường ruột còn tham gia sản sinh hoặc chuyển hóa các hợp chất liên quan đến giấc ngủ và trạng thái tỉnh táo như serotonin, GABA, melatonin, dopamine và acetylcholine. Những chất này không nhất thiết phải đi trực tiếp từ đường ruột lên não, mà có thể tác động thông qua dây thần kinh phế vị, hệ miễn dịch hoặc các tín hiệu nội tiết.

Điều này cho thấy mối quan hệ giữa giấc ngủ và hệ vi sinh không chỉ diễn ra theo một chiều. Rối loạn giấc ngủ có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh đường ruột, trong khi những thay đổi của hệ vi sinh cũng có khả năng tác động trở lại quá trình điều hòa giấc ngủ.

Hệ vi sinh cũng có “đồng hồ sinh học”

Hoạt động của hệ vi sinh đường ruột không diễn ra hoàn toàn giống nhau trong suốt ngày và đêm. Một số nhóm vi khuẩn có sự thay đổi về số lượng và hoạt động theo chu kỳ 24 giờ. Nhịp điệu này chịu ảnh hưởng đáng kể từ thời điểm ăn uống, thời gian nhịn ăn và đồng hồ sinh học của cơ thể.

Khi lịch ngủ, lịch ăn và nhịp sinh học bị xáo trộn, những biến động tự nhiên của hệ vi sinh cũng có thể bị ảnh hưởng. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rối loạn giấc ngủ liên quan đến thay đổi hoạt động của một số gene điều hòa nhịp sinh học và các gene duy trì hàng rào bảo vệ ruột, trong đó có BMAL1, CRY1 và OCLN.

Hàng rào ruột có vai trò ngăn các chất không mong muốn từ lòng ruột đi vào máu. Vì vậy, sự suy giảm chức năng của hàng rào này có thể ảnh hưởng đến sức khỏe đường tiêu hóa và hệ miễn dịch.

Thiếu ngủ có thể làm thay đổi vi khuẩn đường ruột

Các nghiên cứu hiện có cho thấy thiếu ngủ có khả năng làm thay đổi thành phần hệ vi sinh đường ruột, nhưng kết quả chưa hoàn toàn thống nhất, đặc biệt là ở người.

Một số nghiên cứu ghi nhận tình trạng thiếu ngủ đi kèm với sự giảm đa dạng của hệ vi sinh, thay đổi tỷ lệ giữa các nhóm vi khuẩn Firmicutes và Bacteroidetes. Trong một nghiên cứu trên 25 người khỏe mạnh bị thiếu ngủ trong 40 giờ, sự đa dạng của hệ vi sinh đường ruột có xu hướng giảm, cùng với sự thay đổi của một số nhóm vi khuẩn. Tuy nhiên, một nghiên cứu khác trên 11 người khỏe mạnh bị hạn chế thời gian ngủ lại không phát hiện thay đổi đáng kể về thành phần hệ vi sinh.

Không chỉ số lượng và thành phần vi khuẩn, hoạt động của chúng cũng có thể đóng vai trò quan trọng. Một số nghiên cứu ở người cho thấy thiếu ngủ liên quan đến sự suy giảm Faecalibacterium và các vi khuẩn có khả năng sản sinh butyrate. Ở động vật, thiếu ngủ cũng được ghi nhận làm giảm các acid béo chuỗi ngắn như acetate, propionate và butyrate.

Có thể liên quan đến tình trạng viêm và sự chuyển hóa

Các thí nghiệm trên động vật cho thấy thiếu ngủ kéo dài có thể làm suy yếu những protein giúp các tế bào niêm mạc ruột liên kết chặt chẽ với nhau, từ đó làm tăng tính thấm của hàng rào ruột.

Khi hàng rào này suy yếu, các sản phẩm từ vi khuẩn như lipopolysaccharide (LPS) có thể dễ dàng đi vào hệ tuần hoàn hơn và kích hoạt các phản ứng viêm. Một số nghiên cứu cũng ghi nhận thay đổi các chất trung gian miễn dịch và tình trạng viêm toàn thân khi giấc ngủ bị rối loạn.

Tình trạng này đặc biệt được quan tâm ở người mắc ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn (OSA). Các đợt thiếu oxy lặp đi lặp lại trong lúc ngủ có liên quan đến những thay đổi về sự đa dạng và thành phần hệ vi sinh. Tuy nhiên, kết quả giữa các nghiên cứu vẫn khác nhau.

Người làm việc theo ca cũng là nhóm được quan tâm do thường xuyên phải thay đổi thời gian ngủ và ăn uống. Tuy nhiên, rất khó xác định riêng tác động của việc thiếu ngủ, bởi chế độ ăn, căng thẳng, thời gian ăn uống và lối sống cũng đồng thời ảnh hưởng đến hệ vi sinh.

Dù mối liên hệ giữa giấc ngủ và hệ vi sinh đường ruột ngày càng được quan tâm, nhưng phần lớn bằng chứng hiện nay vẫn đến từ nghiên cứu trên động vật. Các nghiên cứu ở người thường có quy mô nhỏ và sử dụng những phương pháp khác nhau để đánh giá giấc ngủ, cũng như hệ vi sinh đường ruột.

Do đó, chưa thể khẳng định thiếu ngủ trực tiếp gây ra một thay đổi cụ thể nào trong hệ vi sinh ở tất cả mọi người. Cũng chưa có đủ bằng chứng để xem việc bổ sung probiotic, prebiotic hay các biện pháp điều chỉnh hệ vi sinh khác có thể là phương án cải thiện rối loạn giấc ngủ tiêu chuẩn hay không.

Chính vì thế, việc duy trì thời gian ngủ đầy đủ, lịch ngủ ổn định, chế độ ăn cân bằng và lối sống lành mạnh vẫn là những biện pháp quan trọng để bảo vệ sức khỏe tổng thể, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho hệ vi sinh đường ruột hoạt động ổn định.

 

Ngủ đủ giờ nhưng vẫn mệt mỏi: Đừng vội nghĩ chỉ là thiếu ngủ

Thiếu ngủ kéo dài tàn phá sức khỏe nghiêm trọng

Thiếu ngủ ảnh hưởng đến khả năng tập trung như thế nào?

Lạm dụng thực phẩm bổ sung pre-workout khiến người trẻ thiếu ngủ trầm trọng