Nhiều người trong chúng ta từng trải qua cảm giác mắt bị lóa, mờ đi tạm thời khi bước từ nơi có ánh sáng chói vào phòng tối, hoặc gặp khó khăn khi quan sát đường đi vào ban đêm. Không ít người thường nghĩ ngay đến việc thiếu hụt vitamin A khi thị lực suy giảm trong điều kiện thiếu sáng. Tuy nhiên, ít ai biết rằng một khoáng chất vi lượng thiết yếu là kẽm lại giữ chìa khóa quyết định giúp các tế bào thị giác tiếp nhận và xử lý tín hiệu ánh sáng.
Kẽm đóng vai trò là một thành phần không thể thiếu tham gia vào quá trình cấu trúc màng tế bào cảm thụ quang, tương tác chặt chẽ với vitamin A và điều hòa phản ứng quang hóa của sắc tố thị giác rhodopsin [1]. Khi cơ thể thiếu kẽm hoặc nồng độ kẽm tại đáy mắt suy giảm, chu trình tái tạo sắc tố thị giác bị cản trở, dẫn đến suy giảm chức năng thu nhận hình ảnh [2], [1].
Mối liên hệ mật thiết giữa kẽm và sắc tố thị giác
Quá trình nhìn của mắt người bắt đầu khi các photon ánh sáng chạm vào các tế bào que và tế bào nón nằm trên võng mạc. Tại đây, sắc tố thị giác chính là rhodopsin sẽ hấp thụ ánh sáng và kích hoạt chuỗi truyền tín hiệu thị giác, biến đổi năng lượng ánh sáng thành các xung điện truyền về não bộ [3]. Sau mỗi lần tiếp nhận ánh sáng, sắc tố này bị phân giải và cần được tái tạo liên tục thông qua chu trình chuyển hóa với sự tham gia mật thiết của vitamin A [1].
Trong toàn bộ cơ thể, mô mắt, đặc biệt là phức hợp võng mạc, biểu mô sắc tố võng mạc và hắc mạc, là nơi có nồng độ kẽm tích tụ cao hàng đầu [4], [1]. Khoáng chất này hoạt động như một chất điều hòa màng sinh chất của các tế bào cảm thụ quang, điều chỉnh phản ứng giữa ánh sáng và rhodopsin, đồng thời tham gia vào quá trình truyền tín hiệu tại các khớp thần kinh thị giác [1]. Nếu không có sự hiện diện đầy đủ của kẽm, các phản ứng sinh hóa điều hòa chu trình thị giác không thể diễn ra một cách trơn tru [1], [5].
Bên cạnh đó, các nghiên cứu sinh học tế bào ghi nhận kẽm có sự tương tác trực tiếp với taurine và vitamin A tại biểu mô sắc tố võng mạc [1]. Nhờ mối liên kết này, kẽm hỗ trợ duy trì cấu trúc của các tế bào tiếp nhận ánh sáng và bảo vệ chúng trước tác động phá hủy của các gốc tự do sinh ra liên tục dưới tác động của quang phổ [4], [1].
Cơ chế bảo vệ và tái tạo tế bào cảm thụ ánh sáng
Để hiểu rõ tại sao kẽm lại quan trọng đối với sắc tố thị giác, các nhà khoa học đã nghiên cứu sâu về các enzyme phụ thuộc kẽm tại võng mạc. Một metalloenzyme chứa kẽm trong bộ máy lysosome của biểu mô sắc tố võng mạc ở người được ghi nhận sẽ suy giảm hoạt tính dần theo tiến trình lão hóa tự nhiên của cơ thể [6]. Tình trạng giảm hoạt tính của các enzyme này góp phần đẩy nhanh tốc độ thoái hóa tế bào và làm suy giảm độ nhạy bén thị lực [6].
Khi tiếp xúc với ánh sáng có cường độ mạnh trong thời gian dài, các tế bào thụ cảm thị giác sẽ bị tổn thương quang học, kích hoạt phản ứng tự chết tế bào theo chương trình [3]. Kẽm thể hiện vai trò bảo vệ vượt trội bằng cách nâng cao khả năng chống oxy hóa nội sinh tại võng mạc và hạn chế sự tổn hại đối với DNA cùng các protein cấu trúc [3]. Sự hiện diện của kẽm giúp giảm thiểu tình trạng oxy hóa các protein võng mạc, từ đó thúc đẩy tốc độ phục hồi của rhodopsin sau khi bị kích thích quá mức bởi ánh sáng mạnh [3].
Hơn nữa, nồng độ kẽm đầy đủ giúp ổn định tính toàn vẹn của màng tế bào cảm thụ quang [1]. Khi chu trình thị giác diễn ra, sự biến đổi hình thể của rhodopsin đòi hỏi một môi trường màng sinh học ổn định và kẽm chính là yếu tố điều biến then chốt giúp các kênh dẫn truyền ion hoạt động chuẩn xác [1], [5].
Các bằng chứng khoa học thực nghiệm về vai trò của kẽm
Hiệu quả sinh học của kẽm đối với sắc tố thị giác đã được chứng minh qua nhiều mô hình nghiên cứu từ động vật đến các quan sát lâm sàng trên người. Trong một nghiên cứu thực nghiệm trên mắt ếch bò công bố năm 2000, các nhà khoa học đã sử dụng kỹ thuật ghi điện võng mạc và đo phổ hấp thụ để kiểm tra phản ứng của võng mạc trước và sau khi xử lý với kẽm [5]. Thử nghiệm dùng dung dịch kẽm clorua ở nồng độ tối ưu là 16,4 nM trong dung dịch ringer [5].
Kết quả đo điện võng mạc cho thấy việc bổ sung kẽm đã làm tăng ngưỡng thích nghi tối, nâng cao toàn bộ biên độ đỉnh của các sóng điện võng mạc và đẩy nhanh quá trình tái tạo rhodopsin trong suốt giai đoạn thích nghi thị giác [5]. Đo quét quang phổ cũng ghi nhận độ hấp thụ ánh sáng gia tăng trên toàn bộ dải sóng từ 300 nm đến 750 nm [5]. Điều này chứng minh kẽm là một yếu tố thiết yếu hỗ trợ độ nhạy thị giác trong quá trình mắt thích nghi với bóng tối [5].
Ở một mô hình nghiên cứu động vật khác công bố năm 2015, chuột thí nghiệm bị gây tổn thương thoái hóa võng mạc bằng cách chiếu ánh sáng nhìn thấy cường độ mạnh liên tục trong 8 giờ [3]. Các nhà nghiên cứu phát hiện việc bổ sung kẽm oxide trước thời điểm chiếu sáng, đặc biệt ở mức liều cao gấp 2 đến 4 lần liều khuyến nghị thông thường, đã ngăn chặn hiệu quả tổn thương võng mạc [3].
Hiệu quả bảo vệ được xác nhận qua sự phục hồi mức rhodopsin, bảo toàn DNA võng mạc và giảm thiểu các protein võng mạc bị oxy hóa [3]. Phân tích biểu hiện gen cho thấy kẽm tác động lên 512 gen chức năng, trong đó 45% thuộc mạng lưới điều hòa sinh trưởng, tăng sinh và chu kỳ tế bào, giúp tăng cường năng lực chống oxy hóa của võng mạc [3].
Bằng chứng lâm sàng ở người và bệnh lý đáy mắt
Tầm quan trọng của kẽm đối với chức năng nhìn không chỉ dừng lại ở các nghiên cứu tiền lâm sàng mà còn được ghi nhận rõ rệt trong thực tế y khoa. Một báo cáo ca bệnh lâm sàng năm 1998 đã ghi nhận trường hợp nữ bệnh nhân 26 tuổi mắc bệnh Crohn bị sụt giảm nồng độ kẽm huyết thanh nghiêm trọng trong giai đoạn nuôi dưỡng hoàn toàn qua đường tĩnh mạch [2]. Tình trạng thiếu kẽm này biểu hiện qua viêm da đầu chi và suy giảm thị lực rõ rệt [2].
Sau khi được truyền bổ sung kẽm qua đường tĩnh mạch, cả tổn thương da và chức năng thị lực của nữ bệnh nhân đều được phục hồi [2]. Báo cáo này cung cấp minh chứng thực tế rằng sự suy giảm nồng độ kẽm trong cơ thể có thể trực tiếp dẫn đến rối loạn chức năng võng mạc và hoàn toàn có thể cải thiện được nếu bù đắp kẽm kịp thời [2].
Đối với các bệnh lý mạn tính ở người cao tuổi, kẽm đóng vai trò lớn trong phác đồ hỗ trợ thị lực. Một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên công bố năm 2017 trên 121 bệnh nhân thoái hóa hoàng điểm thể chưa tiến triển đã đánh giá tác động của việc bổ sung vi chất [7]. Các bệnh nhân được phân ngẫu nhiên vào hai nhóm, trong đó nhóm 1 dùng công thức phối hợp carotenoid và liều kẽm thấp 25 mg cùng 10 mg meso-zeaxanthin, còn nhóm 2 dùng công thức với liều kẽm thấp 25 mg [7].
Kết quả nghiên cứu cho thấy cả hai nhóm đều ghi nhận sự cải thiện có ý nghĩa thống kê về độ nhạy tương phản chữ ở tần số không gian 6 chu kỳ/độ sau thời gian can thiệp [7]. Ngoài ra, các chỉ số chức năng thị giác quan trọng khác cũng tiến triển tích cực như thời gian phục hồi sau lóa sáng, độ chói võng mạc, độ nhạy tương phản trong điều kiện ánh sáng yếu và tốc độ đọc chữ [7]. Mật độ sắc tố hoàng điểm cũng gia tăng đáng kể ở mọi vị trí đo [7].
Bổ sung kẽm đã được xem là một liệu pháp can thiệp phòng ngừa cấp hai quan trọng nhằm làm chậm tiến trình phát triển của bệnh thoái hóa hoàng điểm liên quan đến tuổi tác [6], [4]. Tuy nhiên, các nghiên cứu dịch tễ và thử nghiệm bổ sung kẽm trên người đôi khi vẫn đem lại những kết quả chưa hoàn toàn đồng nhất, đòi hỏi cần có thêm các thử nghiệm kiểm soát chặt chẽ hơn để làm sáng tỏ toàn diện cơ chế [1].
Những hiểu lầm thường gặp về việc bổ sung kẽm cho mắt
Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần uống thật nhiều kẽm là mắt sẽ sáng rõ và hoàn toàn không bao giờ bị cận thị hay thoái hóa. Đây là quan điểm chưa đúng bởi kẽm là khoáng chất vi lượng chỉ phát huy tác dụng khi ở mức sinh lý cân bằng, cả tình trạng thiếu hụt lẫn dư thừa kẽm đều có thể gây rối loạn chức năng tế bào tại võng mạc [4]. Kẽm hỗ trợ tái tạo sắc tố thị giác và bảo vệ võng mạc chứ không thể thay thế thói quen bảo vệ mắt hay đảo ngược hoàn toàn các tật khúc xạ [3], [4].
Một hiểu lầm khác là cho rằng uống vitamin A đơn độc đã đủ để phục hồi thị lực ban đêm. Trên thực tế sinh học, kẽm và vitamin A có mối tương tác phụ thuộc lẫn nhau tại biểu mô sắc tố võng mạc [1]. Nếu cơ thể thiếu hụt kẽm, các enzyme chuyển hóa và vận chuyển vitamin A đến các tế bào cảm thụ quang sẽ không thể hoạt động hiệu quả, khiến sắc tố rhodopsin không thể tái tổng hợp đầy đủ dù lượng vitamin A nạp vào không hề thiếu [1], [5].
Cũng có người tin rằng cứ mắt mờ là phải tự ý mua các viên uống kẽm liều cao về uống kéo dài. Việc tự ý bổ sung các chế phẩm bổ trợ liều cao mà không có sự kiểm tra y tế có thể dẫn đến mất cân bằng các vi chất khác, điển hình là cản trở hấp thu đồng trong cơ thể. Do đó, việc bổ sung cần đúng liều lượng và có cơ sở khoa học.
Những đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Mặc dù kẽm đóng vai trò rất quan trọng cho mắt, một số nhóm đối tượng cần đặc biệt lưu ý trước khi quyết định bổ sung vi chất này qua các loại thực phẩm bổ sung. Những người mắc các bệnh lý đường tiêu hóa mạn tính như bệnh Crohn, viêm loét đại tràng hay người từng phẫu thuật cắt đoạn ruột thường dễ bị rối loạn hấp thu kẽm [2]. Những trường hợp này cần được bác sĩ chuyên khoa thăm khám nồng độ kẽm huyết thanh để có chỉ định bổ sung đúng cách, đôi khi phải thông qua đường truyền tĩnh mạch thay vì đường uống [2].
Người cao tuổi có dấu hiệu suy giảm thị lực hoặc thoái hóa hoàng điểm cần tham khảo ý kiến bác sĩ nhãn khoa để lựa chọn đúng công thức vi chất phù hợp, ví dụ như công thức chứa liều lượng kẽm tiêu chuẩn 25 mg đã được kiểm nghiệm an toàn trên lâm sàng [7]. Tuyệt đối không tự ý tăng liều kẽm gấp nhiều lần khuyến cáo mà không có theo dõi y tế [3], [4].
Ngoài ra, những người đang điều trị bằng các loại kháng sinh nhóm quinolone, tetracycline hoặc đang dùng thuốc lợi tiểu cần thông báo cho bác sĩ vì kẽm có thể tương tác làm giảm hấp thu thuốc hoặc tăng đào thải khoáng chất qua nước tiểu. Phụ nữ mang thai và cho con bú cũng cần tuân thủ đúng liều lượng vi chất theo hướng dẫn dinh dưỡng của cán bộ y tế.
Áp dụng chế độ dinh dưỡng hợp lý để nuôi dưỡng võng mạc
Để duy trì nồng độ kẽm tối ưu phục vụ cho việc tái tạo sắc tố thị giác, ưu tiên hàng đầu luôn là thiết lập một chế độ ăn uống đa dạng và tự nhiên. Kẽm có nhiều trong các loại hải sản có vỏ như hàu, sò, nghêu, tôm cua, cũng như các loại thịt đỏ nạc, thịt gia cầm, trứng và các loại hạt như hạt bí ngô, hạt điều, đậu lăng. Việc kết hợp cân bằng giữa nguồn đạm động vật và thực vật giúp cơ thể hấp thu kẽm dễ dàng hơn.
Khi chế biến các loại hạt và cây họ đậu, bạn nên ngâm nước hoặc ủ mầm trước khi nấu để làm giảm hàm lượng phytate, một hợp chất tự nhiên có thể gắn kết với kẽm và làm giảm tỷ lệ hấp thu tại ruột. Đồng thời, hãy kết hợp các thực phẩm giàu kẽm với các nguồn thực phẩm dồi dào tiền chất vitamin A như cà rốt, khoai lang, bí đỏ và các loại rau có lá xanh đậm nhằm tạo điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình tương tác sinh hóa giữa kẽm và vitamin A tại biểu mô võng mạc [1].
Nếu chế độ ăn hàng ngày không đáp ứng đủ nhu cầu hoặc khi có dấu hiệu suy giảm thị lực, bạn nên đến các cơ sở y tế để được thăm khám. Bác sĩ sẽ đánh giá chính xác tình trạng sức khỏe của đáy mắt và đưa ra chỉ định bổ sung vi chất đúng liều lượng, giúp bạn bảo vệ thị lực an toàn và hiệu quả lâu dài.
Kẽm là vi chất thiết yếu tham gia trực tiếp vào việc duy trì cấu trúc tế bào võng mạc và tái tạo sắc tố thị giác rhodopsin. Bổ sung kẽm hợp lý thông qua bữa ăn hàng ngày kết hợp lối sống lành mạnh là giải pháp bền vững giúp đôi mắt duy trì độ nhạy bén và khả năng thích nghi ánh sáng tốt nhất.
