Dành cho bác sĩ

Thuật ngữ “Vitamin D” thật ra bao gồm hai loại vitamin có tên là Cholecalciferol (còn gọi là vitamin D3) và Ergocalciferol (vitamin D2).   Vitamin D3 được sản sinh chủ yếu từ ánh nắng mặt trời.  Ngoài ra, vitamin D còn có thể sản xuất bằng qui trình công nghệ chiết chất 7-dehydrocholesterol từ chất béo của sợi len [61].  Vitamin D2 thường được sản xuất bằng qui trình công nghệ chiết chất ergosterol từ men.  Ở Mỹ, cả hai vitamin D2 và vitamin D3 còn được hòa trộn vào sữa, bánh mì và một số sinh tố khác được bày bán trên thị trường tiêu thụ [62].

Vitamin D (D2 hay D3) được sản sinh trong da hoặc qua nguồn hấp thu thực phẩm và dự trữ trong các tế bào mỡ.  Các tế bào mỡ giúp chuyển vitamin D vào hệ thống tuần hoàn, và sẽ trải qua hai giai đoạn chuyển hóa.  Trong giai đoạn thứ nhất, vitamin D hòa nhập với vitamin D binding protein (VDBP) và được protein này vận chuyển đến gan.  Ở gan, vitamin D trải qua một qui trình chuyển hóa và sản sinh ra 25-hydroxyvitamin D, thường hay viết tắt là 25(OH)D3.  25(OH)D3 là dạng vitamin D “thụ động”, nhưng được sử dụng như là một thước đo để thẩm định tình trạng thiếu hay thừa vitamin D cho một cá nhân.  Trong giai đoạn hai, 25(OH)D được vận chuyển đến thận và chuyển hóa thành 1,25-hydroxyvitamin D (thường viết tắt là 1,25(OH)2D3), dưới tác động của enzyme 1alpha-hydroxylase (1-OHase).  1,25(OH)2D3 là một hormone kích hoạt và phản ứng rất nhạy với các hornones khác như PTH hay 1-OHase và calcium.  Hàm lượng vitamin D trong thận chịu sự kiểm soát chặt chẽ của các hormones và yếu tố sinh hóa như PTH, 1-OHase, calcium và phosphorus [61].  Khi nồng độ 1,25(OH)2D3 huyết thanh cao sẽ ức chế họat động của 1-OHase và PTH sẽ kích thích quá trình ức chế này,làm giảm sản xuất 1,25(OH)2D3.

Biều đồ 1.  Qui trình chuyển hóa và ảnh hưởng của vitamin D

Ngoài thận, 1-OHase còn có ở các mô và tế bào khác như tế bào hủy xương (osteoclast), da, đại thực bào, bánh nhau, đại tràng, não, tuyến tiền liệt, tế bào nội mô, và tuyến phó giáp [63].  Quy trình sản xuất của 1,25(OH)2D3 dưới tác động của 1-OHase ở mô ngoài thận đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng, biệt hóa tế bào và chức năng miễn dịch của cơ thể, những quá trình này xảy ra hoàn toàn độc lập với quá trình chuyển hóa calcium của 1,25(OH)2D3. Nếu 1-OHase ở thận chịu sự điều hòa của PTH, 1-OHase ở mô ngoài thận không đáp ứng với kích thích của PTH, mà thay đổi tùy theo tình trạng sinh lý và bệnh lý của mô.

Vitamin D tương tác với thụ thể vitamin D (VDR hay vitamin D receptor) trong tế bào tạo xương (osteoblasts) và kích họat thụ thể RANKL (receptor activator or Nfĸβ ligand) giống như hormone tuyến cận giáp (PTH) [64].  Do đó, vitamin D điều phối sự hấp thu calcium trong ruột và huy động calcium từ xương.  Ngoài các tế bào trong ruột non và tế bào tạo xương, thụ thể VDR còn tìm thấy trong hầu hết các mô trong cơ thể, kể cả não, vú, tim, ruột, và các tế bào miễn dịch.  Vitamin D giúp kiểm soát sự tăng trưởng từ các tế bào và kích thích bài tiết insulin và chi phối đến các chức năng của lympocytes và macrophages.

            Nhiều nghiên cứu trong vòng 20 năm qua phát hiện rất nhiều mô có hàm chứa thụ thể VDR hay có bằng chứng biểu mô (expression) của vitamin D.  Có tất cả 36 mô hàm chứa VDR, và điều này có nghĩa là tế bào trong các mô này có tiềm năng sản sinh ra những phản ứng sinh học, tùy thuộc vào liều lượng của vitamin D trong máu.  Các mô này có thể tóm lược trong Bảng 1 dưới đây.

Bảng 1.  Các mô có chưa thụ thể VDR hay biểu mô vitamin D

Ảnh hưởng cổ điển của vitamin D là trên các tế bào xương.  Thiếu vitamin D gây ra thay đổi huyết động học của calcium và  phosphorus, cường phó giáp thứ phát, mất xương, loãng xương và tăng nguy cơ gãy xương. Đối tượng thiếu vitamin D nhẹ thường không triệu chứng nhưng tình trạng này có thể dẫn đến mật độ xương thấp và mất xương, trong khi thiếu vitamin D nặng gây nhuyễn xương.

Nếu thiếu vitamin D, chỉ 15% calcium và 60% phosphorus trong thức ăn được hấp thu [66, 67].  Mối tương tác giữa 1,25(OH)2D3  và thụ thể VDR có chức năng gia tăng hiệu quả hấp thu calcium ở ruột lên 30-40% và phosphorus lên 80% [68].  Một nghiên cứu cho thấy 1,25(OH)2D3 liên quan trực tiếp tới mật độ xương ở người da trắng, da đen và Mỹ gốc Mể Tây Cơ, chỉ đạt được mật độ xương đỉnh tối đa khi nồng độ 25(OH)D cao hơn trên 40ng/ml [69, 70].  Khi 25(OH)D giảm dưới 30 ng/mL, độ hấp thu calcium ở ruột giảm rõ, trong khi hormon phó giáp (parathyroid hormon PTH) tăng cao trong máu [71].  PTH  có vai trò kích hoạt các tế bào hủy xương và kích thích các tế bào tiền hủy xương để phát triển thành tế bào hủy xương. Các tế bào hủy xương sẽ phân hủy chất nền collagen gây  thiếu xương, loãng xương và tăng nguy cơ gãy xương.  Tình trạng thiếu vitamin D và calcium ở thai nhi và trẻ  nhỏ có hệ quả ngăn cản sự khoáng hóa calcium ở xương [67].  Khi thiếu vitamin D nặng, PTH bị kích thích tăng tiết, dẫn đến  cường phó gíap thứ phát, đồng thời PTH làm mất phospho qua đường niệu, gây mất cân bằng giữa calcium và phospho trong máu và làm giới hạn qui trình khoáng hóa lên chất nền collagen, hậu quả là gây còi xương ở trẻ em và nhuyễn xương ở người lớn [70, 72, 73].

Các nghiên cứu cho thấy bổ sung vitamin D có hoặc không kèm calcium, có hiệu quả làm tăng nồng độ 25(OH)D huyết thanh, cải thiện markers chu chuyển xương và giảm nồng độ PTH [74-76], đồng thời làm tăng  mật độ xương [77]. Tuy nhiên, ảnh hưởng của vitamin D đến nguy cơ gãy xương vẫn còn trong vòng tranh cãi. Một nghiên cứu trên 3.270 phụ nữ Pháp cao tuổi được cho uống 1200 mg calcium và 800IU D3 mỗi ngày trong 3 năm cho thấy nguy cơ gãy xương chậu giảm 43% và gãy xương ngoài đốt sống giảm 32% [78]. Giảm 58% nguy cơ gãy xương ngoài đốt sống cũng quan sát thấy trong nghiên cứu trên 389 nam và nữ trên 65 tuổi được uống 500mg calcium và 700IU D3 mỗi ngày [79]. Ngoài ra môt số nghiên cứu khác cho kết quả thấp hơn, như  nghiên cứu cho bệnh nhân uống 700-800IU D3 mỗi ngày, ghi nhận giảm nguy cơ gãy xương chậu chỉ 26% và gãy xương ngoài đốt sống 23% [80]. Thậm chí nghiên cứu Women’s Health Initiate so sánh hiệu quả của sử dụng 400IU D3 kèm 1000mg calcium mỗi ngày với placebo trên 36.000 phụ nữ mãn kinh, cho thấy vitamin D không giảm nguy cơ gãy xương mà còn tăng nguy cơ sỏi thận [81]. Nghiên cứu này cũng cho thấy hiệu quả của vitamin D không rõ khi 25(OH)D giảm dưới mức 26 ng/ml, tuy nhiên ở nhóm 25(OH)D < 17ng/mL và sau khi dùng vitamin D 25(OH)D tăng lên >40ng/mL thì hiệu quả của vitamin D thấy rõ.  Nghiên cứu RECORD đánh giá hiệu quả của vitamin D khi loại trừ  dùng calcium, cho thấy khi dùng đơn độc 800IU D3 mỗi ngày không hiệu quả chống gãy xương, tuy nhiên trong nghiên cứu này 25(OH)D chỉ tăng từ 15,2ng/mL lên 24,8 ng/mL vẫn còn dưới ngưỡng bình thường [82].

Các nghiên cứu đều cho kết quả phối hợp vitamin D và calcium có lợi cho sức khỏe xương, tuy nhiên câu hỏi đặt ra là thành tố nào có vai trò quan trọng. Nhiều nghiên cứu tổng hợp đã được thực hiện nhằm trả lời cho câu hỏi trên, và kết quả ghi nhận được không đồng nhất. Nghiên cứu của Reid cho thấy bổ sung calcium đơn độc làm tăng nguy cơ gãy xương hông, nhưng nguy cơ này giảm khi có phối hợp với bổ sung vitamin D [83]. Ngược lại, một nghiên cứu tổng hợp khác ghi nhận hiệu quả giảm nguy cơ gãy xương của liệu pháp bổ sung calcium, và hiệu quả này giảm ở nhóm dùng kèm với vitamin D [84]. Nhưng tổng kết của Cochran cho thấy bổ sung vitamin D đơn độc không đạt hiệu quả phòng ngừa đựơc gãy xương đùi ở người già, trong khi phối hợp calcium và vitamin D giảm được tỉ lệ phát sinh gãy xương đùi mới (incidence)  và và bổ sung vitamin D ở người già thường gây tăng calcium máu, rối loạn tiêu hoá và bệnh thận [85].

Vitamin D được cung cấp hoặc từ thức ăn, hoặc từ tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, trong đó nguồn chính 90-95% là từ ánh nắng mặt trời [86]. Vì vậy,không ngạc nhiên khi tỉ lệ thiếu vitamin D ở những xứ lạnh lên đến 80-100% [64]. Tuy nhiên, không chỉ ở xứ lạnh mà ngay cả những vùng nắng nóng quanh năm như Đông Nam Á tỉ lệ này cũng là 30-50% [87], và nghiên cứu của chúng tôi ghi nhận tỉ lệ thiếu vitamin D ở phụ nữ Việt Nam là 46% [88]. Với tình trạng thiếu vitamin D phổ biến như trên, việc cung cấp vitamin D kèm với calcium đầy đủ nhằm bảo vệ sức khỏe xương là cần thiết,và hiện nay, bổ sung calcium-vitamin D được coi là biện pháp căn bản trong điều trị loãng xương và phòng ngừa gãy xương thứ phát. Liều vitamin D được khuyến cáo là 400-800UI/ ngày. Các nghiên cứu cho thấy vào mùa hè chỉ cần phơi nắng trong vòng vài phút, cơ thể đã sản xuất được trung bình 10.000 IU vitamin D. Trong khi đó, thực phẩm chúng ta dùng hàng ngày chứa rất ít vitamin D.  Bên cạnh sữa, các loại cá giàu chất dầu như cá hồi, cá tuyết, cá thu, cá trích có lượng vitamin D cao hơn những cá khác. Nấm phơi khô cũng chứa vitamin D. Nhưng sữa, cá và nấm trên đây cũng chỉ cung cấp khoảng 400-500 IU vitamin D  tùy vào liều lượng ăn uống. Do đó, ở những vùng nhiệt đới, nên tận dụng nguồn ánh nắng mặt trời làm nguồn cung cấp vitamin D; riêng ở những vùng thiếu ánh nắng, cần bổ sung viên vitamin D.

Lượng vitamin D hàng ngày cần là từ 800 – 1000 IU đối với người trưởng thành và người trên 50 tuổi. Lượng vitamin D này giúp duy trì nồng độ  25(OH)D ở người trưởng thành đạt mức mong muốn là ≥ 30 ng/ml (≥ 75 nmol/L).

            Bệnh nhân cao tuổi có nguy cơ thiếu vitamin D bao gồm những bệnh nhân có bệnh lý kém hấp thu (bệnh celiac) và bệnh lý thận mạn, những bệnh nhân ít tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Nồng độ 25(OH)D trong huyết thanh nên được đo đối với các bệnh nhân có nguy cơ thiếu vitamin D và nên bổ sung lượng vitamin D cho các bệnh nhân này.

Nồng độ 25(OH)D đầy đủ được xác định là trên 30 ng/ml (≥ 75 nmol/L). Các bệnh nhân với những bệnh lý kém hấp thu cần bổ sung nhiều hơn. Ở người trưởng thành, ngưỡng giới hạn an toàn cho lượng vitamin D hấp thu là khoảng 2000 IU/ngày, nhưng bằng chứng hiện nay cho thấy với lượng cao hơn 2.000 IU/ngày, thậm chí 10.000IU/ ngày vẫn an toàn [89]. Đối với bệnh nhân cao tuổi, lượng vitamin D tối thiểu là 2.000 IU/ngày để duy trì nồng độ 25(OH)D tối ưu trong cơ thể.