Nhịn ăn gián đoạn đang trở thành xu hướng phổ biến để kiểm soát cân nặng và giữ gìn vóc dáng. Nhiều người thắc mắc liệu việc nhịn ăn theo khung giờ này có giúp bảo vệ mạch máu não và giảm tổn thương khi xảy ra thiếu máu não cục bộ hay không.
Các nghiên cứu tiền lâm sàng trên động vật cho thấy nhịn ăn gián đoạn có khả năng bảo vệ tế bào thần kinh trước tình trạng thiếu máu não cục bộ thông qua việc điều hòa cơ chế tự thực bào và giảm chết tế bào [1]. Tuy nhiên, hiệu quả này phụ thuộc chặt chẽ vào loại hình thiếu máu não, thời điểm nhịn ăn trong ngày và sự toàn vẹn của bộ máy dọn dẹp tế bào [1][2][3]. Đặc biệt, các dữ liệu khoa học hiện tại về cơ chế này chủ yếu tập trung vào quá trình tự thực bào và chống oxy hóa khi thiếu máu não, chưa có dữ liệu trực tiếp trong nhóm nghiên cứu này đề cập đến độ nhạy insulin hay tiến trình xơ vữa mạch máu [1][4][2].
Cơ chế tự thực bào: "Đội dọn vệ sinh" của tế bào não
Thiếu máu não là tình trạng nguy hiểm có thể gây suy giảm nhận thức, rối loạn vận động, dẫn đến các bệnh thoái hóa thần kinh hoặc tử vong cấp tính [5]. Khi mạch máu não bị tắc nghẽn và tái tưới máu sau đó, các tế bào thần kinh rơi vào trạng thái căng thẳng nghiêm trọng và tích tụ nhiều thành phần hư hại [1]. Lúc này, cơ thể kích hoạt cơ chế tự thực bào (autophagy) — một con đường phân hủy phụ thuộc vào tiêu thể (lysosome) giúp tế bào tự dọn dẹp các cấu trúc bị hỏng để duy trì sự sống [6].
Trong điều kiện hạn chế calo mà không gây suy dinh dưỡng, cơ thể kích hoạt quá trình tự thực bào thích ứng để bảo vệ não trước tình trạng thiếu máu [4]. Việc hạn chế calo làm tăng nồng độ hormone ghrelin trong huyết tương và neuropeptide Y (NPY) tại vùng dưới đồi [4]. Hai chất này phối hợp hiệp đồng nhằm kích hoạt quá trình tự thực bào tại các tế bào thần kinh vỏ não, từ đó tạo ra hiệu ứng bảo vệ thần kinh [4]. Tương tự, việc nhịn ăn ngắn hạn cũng trực tiếp thúc đẩy tự thực bào thích ứng ở các tế bào Purkinje và tế bào thần kinh vỏ não [4].
Tuy nhiên, tự thực bào hoạt động như một "con dao hai lưỡi" trong chấn thương thiếu máu não [5]. Việc kích hoạt tự thực bào có lợi hay có hại phụ thuộc lớn vào sự cân bằng giữa khối lượng chất thải nội bào cần xử lý và năng lực thực tế của bộ máy tự thực bào trong tế bào [5]. Nếu quá trình lưu thông tự thực bào (autophagic flux) bị rối loạn, các túi tự thực (autophagosome) sẽ tích tụ lại thay vì được phân hủy hoàn toàn, gây hại ngược lại cho tế bào thần kinh [1][4]. Nhịn ăn gián đoạn giúp bảo vệ não bằng cách giảm thiểu sự rối loạn lưu thông này, ngăn chặn sự tích tụ quá mức của các túi tự thực và protein p62, đồng thời ức chế quá trình chết theo chương trình (apoptosis) của tế bào thần kinh [1].
Nghiên cứu khoa học nói gì về nhịn ăn gián đoạn và thiếu máu não?
Một nghiên cứu công bố năm 2016 đã đánh giá tác động bảo vệ thần kinh của nhịn ăn gián đoạn trên mô hình chuột bị thiếu máu não cục bộ (gây ra bởi thủ thuật làm tắc động mạch não giữa và tái tưới máu - MCAO/R) [1]. Trong suốt 2 tuần thực hiện, chế độ nhịn ăn gián đoạn giúp giảm thể tích vùng nhồi máu, giảm phù não, cải thiện các khiếm khuyết hành vi thần kinh và cứu sống các tế bào thần kinh bị mất sau tổn thương [1]. Phân tích sâu hơn ở vỏ não chuột cho thấy nhịn ăn gián đoạn làm tăng mức độ các protein liên quan đến quá trình hoàn tất tự thực bào (như LC3-II, Rab7 và cathepsin D), đồng thời giảm tích tụ túi tự thực và protein p62 [1]. Kết quả này chứng minh nhịn ăn gián đoạn bảo vệ não nhờ duy trì sự thông suốt của dòng chảy tự thực bào và giảm chết tế bào [1]. Một tổng quan năm 2022 cũng ghi nhận chế độ nhịn ăn gián đoạn kéo dài 2 tuần sau thiếu máu não ở chuột giúp giảm phù não, giảm kích thước ổ nhồi máu và cải thiện tình trạng tự thực bào bị khiếm khuyết [4].
Dù có lợi cho thiếu máu não cục bộ (focal ischemia), hiệu quả này không đồng nhất ở mọi dạng thiếu máu não [2]. Một nghiên cứu công bố năm 2018 trên chuột nhảy (gerbils) đã khảo sát tác động của chế độ nhịn ăn cách ngày kéo dài 2 tháng đối với tình trạng thiếu máu não toàn bộ thoáng qua (transient global cerebral ischemia) kéo dài 5 phút [2]. Kết quả sau 5 ngày thiếu máu cho thấy, dù nhịn ăn cách ngày làm tăng biểu hiện của các enzyme chống oxy hóa nội sinh là SOD2 và catalase (CAT) tại các tế bào thần kinh tháp vùng CA1 thuộc hồi hải mã, nhưng không làm tăng enzyme SOD1 và GPX [2]. Đáng chú ý, chế độ ăn này không bảo vệ được các tế bào thần kinh vùng CA1 khỏi cái chết và cũng không ức chế được sự hoạt hóa của tế bào thần kinh đệm [2].
Bên cạnh loại hình tổn thương, thời điểm nhịn ăn theo nhịp sinh học cũng quyết định hiệu quả bảo vệ mạch máu não [3]. Một nghiên cứu khác đã chia các nhóm chuột thực hiện nhịn ăn 16 giờ mỗi ngày trong 6 tuần, áp dụng vào pha tối (giai đoạn chuột hoạt động) hoặc pha sáng (giai đoạn chuột nghỉ ngơi), so sánh với nhóm ăn tự do [3]. Sau khi gây thiếu máu não cục bộ thoáng qua, nhóm chuột nhịn ăn vào giai đoạn hoạt động có sự phục hồi vận động và nhận thức tốt hơn, giảm diện tích nhồi máu não rõ rệt so với nhóm nhịn ăn vào giai đoạn nghỉ ngơi và nhóm ăn tự do [3]. Nhóm nhịn ăn đúng pha hoạt động còn bảo tồn được mật độ và hình thái gai nhánh thần kinh (dendritic spine), đồng thời tăng biểu hiện protein mật độ sau synap-95 [3].
Ngoài mô não, cơ chế tương tự cũng được ghi nhận ở cơ tim [6]. Nghiên cứu năm 2015 trên chuột C57BL/6 trưởng thành thực hiện nhịn ăn 24 giờ cách ngày trong 6 tuần cho thấy sự giảm rõ rệt kích thước ổ nhồi máu cơ tim ở cả hai giới khi gặp tổn thương thiếu máu - tái tưới máu [6]. Chu kỳ nhịn ăn và ăn lại kích thích yếu tố phiên mã TFEB di chuyển vào nhân tế bào, giúp "lập trình" bộ máy tự thực bào - tiêu thể để bảo vệ tế bào trước tình trạng thiếu oxy [6].
Giới hạn của bằng chứng và những hiểu lầm thường gặp
Giới hạn lớn nhất hiện nay là các kết quả đều đến từ mô hình động vật (chuột cống, chuột nhắt, chuột nhảy) [1][2][3]. Các nhà khoa học nhấn mạnh cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác định mức độ hạn chế calo tối ưu và đánh giá những hạn chế khi suy rộng kết quả từ động vật sang cơ thể người [4].
Hiểu lầm phổ biến thứ nhất là cho rằng kích hoạt tự thực bào càng mạnh thì não càng được bảo vệ [5]. Thực tế, sự thiếu hụt tự thực bào trong đột quỵ thiếu máu não rất phức tạp, có thể xảy ra ở nhiều giai đoạn như khởi phát, kéo dài hoặc trưởng thành của túi tự thực [4]. Việc can thiệp đơn lẻ vào một phân tử hoặc một đường truyền tín hiệu (chẳng hạn ức chế mTORC1) có thể không khôi phục đúng đắn quá trình tự thực bào thích ứng [4]. Thậm chí, các nghiên cứu năm 2012 và 2014 chỉ ra rằng việc dùng chất kích thích tự thực bào (như rapamycin) hay chất ức chế (như 3-MA) trong các điều kiện thí nghiệm khác nhau có thể mang lại lợi ích hoặc gây hại ngược lại, làm tăng kích thước ổ nhồi máu và phù não tùy thuộc vào bối cảnh can thiệp [7][8][5].
Hiểu lầm thứ hai là nhịn ăn gián đoạn có thể ngăn chặn hoàn toàn mọi tổn thương não do thiếu máu [2]. Như nghiên cứu năm 2018 trên chuột nhảy đã chỉ ra, việc tăng một số chất chống oxy hóa nhờ nhịn ăn 2 tháng vẫn không đủ để cứu các tế bào thần kinh vùng hải mã khi xảy ra thiếu máu não toàn bộ thoáng qua [2].
Ai nên thận trọng khi áp dụng nhịn ăn gián đoạn?
Không phải cơ thể nào cũng nhận được lợi ích từ việc kích thích tự thực bào qua nhịn ăn [6]. Nghiên cứu năm 2015 chỉ ra rằng để nhịn ăn gián đoạn phát huy tác dụng bảo vệ, bộ máy tự thực bào - tiêu thể của cơ thể phải hoàn toàn nguyên vẹn [6]. Trên những cá thể chuột bị thiếu hụt gen Lamp2 (khiến quá trình tự thực bào bị suy giảm và làm ứ đọng các túi tự thực), việc nhịn ăn cách ngày không những mất đi tác dụng bảo vệ mà còn gây hại nghiêm trọng [6]. Cụ thể, nhóm chuột khiếm khuyết gen này khi nhịn ăn đã bị giãn tâm thất trái tiến triển, rối loạn chức năng tâm thu và phì đại cơ tim, làm trầm trọng thêm sự tích tụ chất thải trong tế bào [6].
Do đó, những người có bệnh lý nền về tim mạch, rối loạn chuyển hóa bẩm sinh hoặc đang có tổn thương mạch máu cấp tính tuyệt đối không tự ý áp dụng các chế độ nhịn ăn khắc nghiệt. Việc thay đổi đột ngột chu kỳ dinh dưỡng mà không rõ tình trạng đáp ứng của tế bào có thể dẫn đến quá tải cho hệ thống dọn dẹp nội bào [6][5]. Người đang điều trị bệnh hoặc dùng thuốc kê đơn cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi điều chỉnh chế độ ăn.
Gợi ý áp dụng thực tế để bảo vệ sức khỏe mạch máu
Để duy trì mức độ tự thực bào nhẹ nhàng và có lợi cho cơ thể, các nhà nghiên cứu cho biết việc tập luyện thể chất kết hợp với hạn chế calo hợp lý (giảm lượng calo nạp vào nhưng tuyệt đối không để cơ thể suy dinh dưỡng) là những chiến lược nền tảng [4]. Bên cạnh đó, hợp chất tự nhiên fisetin cũng được ghi nhận là một chất bắt chước tác dụng hạn chế calo, giúp tăng cường hoạt động của các gen tự thực bào (như BECN1, ATG3, SIRT1) và giảm viêm trên các mô hình não lão hóa [4].
Nếu muốn áp dụng nhịn ăn gián đoạn (như khung giờ nhịn 16 tiếng mỗi ngày), yếu tố cốt lõi cần lưu ý là sự đồng bộ với nhịp sinh học tự nhiên [3]. Dữ liệu nghiên cứu khẳng định việc sắp xếp thời gian nhịn ăn và ăn uống hài hòa với pha hoạt động trong ngày mang lại khả năng chịu đựng thiếu máu não tốt hơn hẳn so với việc làm lệch pha nghỉ ngơi [3]. Đồng thời, cần đảm bảo các bữa ăn trong giai đoạn nạp năng lượng phải đầy đủ dưỡng chất để chu kỳ nhịn ăn - ăn lại (fasting - refeeding) diễn ra nhịp nhàng, giúp tế bào phục hồi và điều hòa gen đúng cách [4][6].
Tóm lại, nhịn ăn gián đoạn cho thấy tiềm năng hỗ trợ bảo vệ tế bào não trước tổn thương thiếu máu cục bộ thông qua việc làm thông suốt cơ chế tự thực bào trên thực nghiệm [1][3]. Tuy nhiên, đây không phải là phương pháp điều trị thay thế y khoa và hiệu quả trên người vẫn cần được kiểm chứng thêm [4]. Duy trì chế độ dinh dưỡng cân bằng, vận động đều đặn và sinh hoạt thuận theo nhịp sinh học vẫn là chìa khóa an toàn nhất cho sức khỏe não bộ [4][3].
