Nhiều người tìm đến các sản phẩm bổ sung collagen với kỳ vọng làm đẹp da, chống lão hóa và giữ cho thành mạch máu luôn dẻo dai. Nỗi lo về chứng xơ cứng động mạch, tăng huyết áp hay biến chứng tim mạch ở độ tuổi trung niên càng khiến các chế phẩm này được săn đón. Liệu việc uống collagen có thực sự làm mềm mạch máu và ngăn chặn quá trình xơ vữa như lời đồn?

Câu trả lời ngắn gọn dựa trên y học thực chứng: Hiện chưa có bằng chứng khoa học nào cho thấy việc uống collagen giúp giảm độ cứng thành mạch hay đảo ngược xơ vữa động mạch. Ngược lại, trong sinh lý học tim mạch, sự tích tụ, xáo trộn hoặc thoái hóa bất thường của collagen nội sinh trong thành mạch lại chính là một trong những yếu tố cốt lõi gây xơ cứng động mạch.

Hiểu đúng về cấu trúc và độ cứng của thành mạch máu

Thành mạch máu người là một cấu trúc sinh học phức tạp, trong đó các protein cấu trúc đóng vai trò quyết định độ đàn hồi tự nhiên và khả năng giãn nở [1]. Hai thành phần protein quan trọng nhất trong cấu trúc này là elastin và collagen [1]. Trong điều kiện bình thường, sợi elastin chịu trách nhiệm tạo nên tính co giãn, giúp mạch máu nở ra và co lại nhịp nhàng theo từng nhịp đập của tim.

Ngược lại, collagen tạo nên bộ khung cơ học vững chắc và có độ cứng lớn hơn elastin rất nhiều [1]. Khi áp lực máu bên trong lòng mạch tăng lên, tải trọng cơ học sẽ chuyển dịch từ các sợi elastin co giãn sang các sợi collagen chịu lực [1]. Hiện tượng này khiến độ cứng thành mạch tăng lên ngay lập tức ở các mức áp lực cao mà chưa cần có sự thay đổi cấu trúc tức thời [1].

Mối quan hệ giữa huyết áp và đường kính lòng mạch không phải là đường thẳng mà là hàm phi tuyến, được xác định qua mô đun đàn hồi gia tăng Young [1]. Thí nghiệm sinh lý kinh điển của Bergel trên các đoạn mạch cô lập đã chứng minh rằng mô đun này tăng phi tuyến theo áp lực, đồng thời ở cùng một áp lực thì các đoạn động mạch ngoại vi luôn có độ cứng cao hơn động mạch trung tâm [1]. Khi huyết áp tăng kéo dài, quá trình tái cấu trúc thành mạch diễn ra mạnh mẽ, các sợi collagen sẽ tăng mật độ hoặc chịu lực căng sớm hơn, làm mạch máu mất dần độ đàn hồi tự nhiên [1], [2].

Tác động của chuyển hóa collagen đến độ cứng thành mạch

Nhiều người lầm tưởng bổ sung thêm collagen sẽ giúp mạch máu "trẻ hóa", nhưng các nghiên cứu phân tử chỉ ra rằng rối loạn chuyển hóa collagen mới là vấn đề cốt lõi. Trong thành mạch, collagen loại I và loại IV giữ các vị trí cấu trúc trọng yếu, song sự bất thường của chúng lại liên quan trực tiếp đến tình trạng xơ cứng mạch máu [3], [4].

Một nghiên cứu công bố năm 2006 đã kiểm tra mối liên hệ giữa chuyển hóa collagen loại I và độ cứng động mạch trên 46 đối tượng với độ tuổi trung bình 48,7 ± 2 tuổi, bao gồm 32 người tăng huyết áp [5]. Nhóm nghiên cứu đánh giá vận tốc sóng mạch (PWV) cùng chỉ số gia tăng (AIx), kết hợp đo nồng độ peptide carboxy-terminal của procollagen loại I (PIP - chỉ dấu tổng hợp) và telopeptide carboxy-terminal của collagen loại I (ICTP - chỉ dấu thoái hóa) [5]. Kết quả cho thấy tỷ lệ giữa tổng hợp và thoái hóa collagen loại I tương quan nghịch có ý nghĩa thống kê với cả PWV và AIx [5].

Nghiên cứu năm 2006 này cũng chỉ ra nồng độ enzyme phân hủy metalloproteinase-1 (MMP-1) tương quan thuận với cả PWV và AIx sau khi đã hiệu chỉnh theo tuổi và huyết áp động mạch trung bình [5]. Điều đó có nghĩa là ở những người có động mạch xơ cứng, quá trình thoái hóa collagen loại I tăng cao hơn so với quá trình tổng hợp [5]. Dù người tăng huyết áp có các chỉ dấu tổng hợp collagen cao hơn, sự gia tăng tổng hợp đơn thuần không tương quan với độ cứng mạch, mà chính sự mất cân bằng do thoái hóa qua trung gian MMP-1 mới quyết định mức độ cứng của cả động mạch chun lẫn động mạch cơ [5].

Mối liên hệ này còn xuất hiện rất sớm ở người trẻ tuổi khỏe mạnh. Nghiên cứu African-PREDICT công bố năm 2023 trên 919 nam và nữ từ 20 đến 30 tuổi không có bệnh mạn tính đã phân tích hệ peptide niệu bằng phương pháp khối phổ [4]. Đo lường vận tốc sóng mạch biểu thị độ cứng động mạch cho thấy PWV tương quan thuận với các peptide có nguồn gốc từ collagen loại I, II, III, IV, V, IX và tương quan nghịch với collagen loại XI sau khi điều chỉnh huyết áp [4]. Phân tích đa biến khẳng định PWV liên hệ độc lập với 7 peptide niệu, trong đó có 5 peptide từ collagen loại I [4]. Điều này chứng minh sự rối loạn vi cấu trúc mạng lưới collagen loại I trong chất nền ngoại bào kích hoạt quá trình xơ cứng mạch máu ngay từ độ tuổi thanh niên [4].

Bên cạnh đó, bài tổng quan năm 2023 về vai trò của collagen loại IV cho thấy protein này là mắt xích liên kết giữa xơ cứng động mạch và suy giảm nhận thức, sa sút trí tuệ [3]. Nồng độ collagen IV alpha 1 tăng cao ở những người có độ cứng động mạch lớn [3]. Khi collagen loại IV bị thoái hóa bởi enzyme metalloproteinase-2 (MMP-2), tế bào cơ trơn mạch máu bị kích thích tạo ra nhiều chất nền ngoại bào hơn, hoặc giải phóng các peptide làm tổn thương khoang dưới nội mô [3]. Các tổn thương này gây xơ hóa tiểu động mạch não dẫn đến thiếu máu cục bộ, phá vỡ hàng rào máu não hoặc làm tăng huyết áp xung gây teo não [3].

Mối liên hệ đa chiều: Huyết áp, lipid máu và viêm mạn tính

Độ cứng thành mạch không phải là một hiện tượng đơn độc mà là kết quả đan xen giữa tải trọng cơ học, rối loạn mỡ máu và quá trình viêm mạch máu mạn tính [6], [7].

Về mặt huyết áp, tình trạng tăng huyết áp cấp tính làm tăng độ cứng thành mạch trên lâm sàng, và người bệnh tăng huyết áp luôn có mạch máu cứng hơn người bình thường cùng độ tuổi [1]. Tăng huyết áp kéo dài thúc đẩy biến đổi cấu trúc thành mạch [1]. Khi cấu trúc đã bị biến đổi thực thể, việc hạ huyết áp đơn thuần sẽ ít mang lại hiệu quả cải thiện độ cứng động mạch [1]. Thậm chí ở bệnh nhân suy thận giai đoạn cuối, việc thất bại trong việc giảm vận tốc sóng mạch PWV bằng thuốc hạ áp là yếu tố dự báo tử vong tim mạch độc lập, dù huyết áp trung bình được kiểm soát tương đương nhóm sống sót [1].

Về chuyển hóa lipid, bệnh nhân tăng cholesterol máu có áp lực mạch trung tâm cao hơn và mạch máu cứng hơn người khỏe mạnh, ngay cả khi huyết áp ngoại vi đo ở cánh tay tương đương nhau [7]. Các cơ chế liên kết nồng độ lipid huyết tương với xơ cứng mạch bao gồm mảng xơ vữa, biến đổi thành phần đàn hồi của thành mạch, rối loạn chức năng nội mô và viêm [7]. Cholesterol LDL, đặc biệt là LDL bị oxy hóa, cùng với yếu tố biến đổi tăng trưởng TGF-beta1 kích thích tăng tổng hợp collagen loại IV gây xơ cứng mạch [3]. Tuy nhiên, các liệu pháp hạ lipid máu bằng nhóm statin đã được chứng minh giúp làm giảm độ cứng động mạch, khẳng định đây là yếu tố nguy cơ có thể can thiệp được [7].

Về phản ứng viêm, một tổng quan khoa học năm 2017 khẳng định viêm đóng vai trò nền tảng làm cứng các động mạch lớn thông qua kích hoạt metalloproteinase, thoái hóa chất nền ngoại bào, tiêu elastin và phân hủy collagen [6]. Mức độ xơ cứng động mạch tương quan thuận với hàng loạt chỉ dấu viêm như số lượng bạch cầu, tỷ lệ bạch cầu trung tính trên lympho, các phân tử kết dính, fibrinogen, protein phản ứng C (CRP), cytokine, microRNA và cyclooxygenase-2 trên nhiều nhóm bệnh nhân từ hội chứng chuyển hóa, đái tháo đường đến bệnh mạch vành [6].

Minh chứng cụ thể là nghiên cứu năm 2014 trên 32 bệnh nhân vảy nến và 35 người đối chứng mắc bệnh da khác [8]. Độ cứng động mạch ở nhóm vảy nến cao hơn rõ rệt so với nhóm chứng (P = 0,01) và tương quan thuận có ý nghĩa với độ tuổi, giới tính, chỉ số khối cơ thể (BMI), huyết áp tâm trương và nồng độ hsCRP (P < 0,05) [8]. Điều này chứng tỏ phản ứng viêm mạn tính toàn thân chính là động lực thúc đẩy xơ vữa sớm và làm xơ cứng mạch máu [8].

Bằng chứng khoa học về cải thiện độ cứng thành mạch

Các can thiệp giúp khôi phục độ mềm mại của mạch máu đã được chứng minh trong y văn không đến từ việc nạp thêm collagen mà đến từ kiểm soát huyết áp, điều hòa mỡ máu và giảm phản ứng xơ hóa mô mạch máu [7], [2].

Các thuốc hạ huyết áp tác động lên thành mạch qua hai con đường trực tiếp và gián tiếp [2]. Về mặt gián tiếp, khi hạ huyết áp, điểm làm việc của thành mạch dịch chuyển về đoạn dẻo dai hơn trên đường cong áp lực - dung tích, giúp các sợi elastin phát huy tác dụng co giãn và giảm sự phụ thuộc chịu lực vào sợi collagen [2].

Về mặt trực tiếp, các nhóm thuốc ức chế men chuyển (ACEI) và chẹn kênh calci (CCB) có khả năng làm giảm độ cứng cơ học của thành mạch mà không làm thay đổi đường kính động mạch [2]. Thuốc chẹn thụ thể angiotensin (ARB) và thuốc kháng thụ thể mineralocorticoid cũng trực tiếp làm giảm độ cứng của các động mạch dẫn lớn thông qua cơ chế chống xơ hóa mô mạch máu, ức chế quá trình tăng sinh chất nền ngoại bào bất thường [2]. Thuốc nhóm nitrat hỗ trợ tăng độ đàn hồi nhờ tác dụng giãn mạch trực tiếp [2].

Bên cạnh đó, việc sử dụng thuốc hạ mỡ máu nhóm statin làm giảm độ cứng động mạch rõ rệt, chứng minh rằng can thiệp vào tình trạng rối loạn lipid máu và giảm viêm nội mô mang lại lợi ích cấu trúc mạch máu thực sự [7]. Các phương pháp điều trị chống xơ cứng trong tương lai cũng đang tập trung vào việc ngăn chặn cơ chế tiền viêm và ức chế các enzyme phá hủy mô như MMP [6].

Những hiểu lầm phổ biến khi bổ sung collagen

Hiểu lầm lớn nhất của người tiêu dùng là cho rằng "uống gì bổ nấy" — đưa collagen dạng uống vào cơ thể sẽ giúp bù đắp hoặc củng cố lớp lót mạch máu. Về mặt sinh hóa, collagen đường uống khi đi qua hệ tiêu hóa sẽ bị phân cắt thành các acid amin hoặc chuỗi peptide ngắn trước khi hấp thu. Cơ thể sử dụng nguồn nguyên liệu này dựa trên nhu cầu sinh tổng hợp nội tại, không thể tự động điều hướng thành phần này vào việc "gia cố mạch máu".

Hiểu lầm thứ hai là đồng nhất độ bền của da với độ khỏe của hệ tuần hoàn. Mạch máu khỏe mạnh cần tính đàn hồi dẻo dai được duy trì bởi mạng lưới elastin cân đối, chứ không cần một lượng collagen dày đặc hay bị xơ hóa. Hiện tượng xơ cứng động mạch bản chất là sự tích tụ quá mức chất nền ngoại bào, tăng mật độ collagen bệnh lý hoặc phân rã sợi collagen bình thường dưới tác động của enzyme thoái hóa và phản ứng viêm [3], [5]. Việc lạm dụng các chế phẩm bổ sung collagen với hy vọng bảo vệ tim mạch hoàn toàn không có cơ sở khoa học và có thể gây tâm lý chủ quan, lơ là các biện pháp phòng ngừa y khoa thiết yếu.

Những ai cần thận trọng với sức khỏe thành mạch?

Những người có bệnh lý tim mạch, tăng huyết áp hoặc rối loạn lipid máu cần hết sức thận trọng trước những lời quảng cáo về các sản phẩm collagen giúp "làm sạch mạch máu" hoặc "chống xơ cứng mạch". Xơ cứng mạch máu là một chỉ báo nguy cơ tim mạch độc lập, dự báo tỷ lệ tử vong và biến cố tim mạch trong tương lai [4], [6]. Bệnh nhân tăng cholesterol máu luôn đối mặt với nguy cơ áp lực mạch trung tâm tăng cao và thành mạch xơ cứng [7].

Các đối tượng mắc bệnh viêm mạn tính như vảy nến, đái tháo đường, hội chứng chuyển hóa, bệnh mạch vành hoặc bệnh thận mạn tính cũng là nhóm có nguy cơ mạch máu thoái hóa nhanh [6], [8]. Ở những người bệnh thận giai đoạn cuối, nếu điều trị huyết áp mà không hạ được vận tốc sóng mạch PWV, nguy cơ tử vong tim mạch sẽ tăng lên rất cao [1]. Do đó, thay vì tự ý dùng các thực phẩm bổ sung không rõ hiệu quả lên mạch máu, người bệnh cần tuân thủ nghiêm ngặt phác đồ điều trị chuyên khoa và tham khảo ý kiến bác sĩ tim mạch trước khi dùng bất kỳ chế phẩm hỗ trợ nào.

Giải pháp thực tế bảo vệ độ đàn hồi mạch máu

Để duy trì thành mạch dẻo dai và ngăn ngừa xơ vữa động mạch một cách khoa học, độc giả nên tập trung vào các thói quen sống lành mạnh đã được y học xác thực. Trước hết là kiểm soát huyết áp thường xuyên; huyết áp ổn định giúp thành mạch hoạt động trong vùng co giãn của elastin, tránh chuyển tải trọng cơ học phá hủy lên các sợi collagen [1], [2].

Chế độ ăn uống cân bằng, hạn chế chất béo bão hòa và kiểm soát cholesterol là chìa khóa then chốt [1], [7]. Sự tích tụ LDL oxy hóa kích thích gia tăng collagen loại IV bệnh lý và làm suy giảm chức năng nội mô [3], [7]. Hãy duy trì vận động thể chất đều đặn, uống đủ nước mỗi ngày và hạn chế khói thuốc lá nhằm kiểm soát các chỉ dấu viêm toàn thân như CRP hay bạch cầu [6]. Đối với những người đang được chỉ định thuốc hạ áp hoặc thuốc hạ lipid máu nhóm statin, việc dùng thuốc đúng liều và đều đặn theo hướng dẫn của bác sĩ là biện pháp bảo vệ độ đàn hồi mạch máu hiệu quả nhất [7], [2].

Việc bổ sung collagen đường uống không đem lại tác dụng cải thiện độ cứng thành mạch hay ngăn ngừa xơ vữa động mạch như nhiều người lầm tưởng. Sức khỏe tim mạch phụ thuộc vào sự cân bằng chuyển hóa, kiểm soát tốt huyết áp, mỡ máu và khống chế phản ứng viêm mạn tính. Hãy xây dựng lối sống khoa học và tuân thủ tư vấn của nhân viên y tế để bảo vệ hệ tuần hoàn một cách bền vững.