Nhiều người có thói quen bổ sung canxi và vitamin D3 để phòng ngừa loãng xương, nhưng lại lo sợ lượng canxi này đi lạc vào thành mạch gây xơ cứng động mạch. Mối lo này hoàn toàn có cơ sở khi việc nạp nhiều canxi mà thiếu chất điều hướng có thể dẫn đến nguy cơ vôi hóa mạch máu [1]. Bổ sung thêm vitamin K2 cùng vitamin D3 chính là giải pháp được khoa học chú ý nhằm hỗ trợ canxi đi trúng đích vào xương thay vì bám vào thành mạch [2], [1].

Cơ thể chúng ta có thể hấp thu canxi hiệu quả hơn nhờ vitamin D3, nhưng để canxi không lắng đọng nguy hiểm ở mô mềm thì cần sự can thiệp của vitamin K2 [2], [1]. Sự kết hợp này mang tính hiệp đồng, hỗ trợ quá trình chuyển hóa xương và ức chế các mảng vôi hóa thành mạch [2], [1].

Nghịch lý canxi và nguy cơ vôi hóa mạch máu

Khi cơ thể thiếu hụt dưỡng chất điều hướng, một hiện tượng y khoa được gọi là "nghịch lý canxi" sẽ diễn ra: xương thì thiếu canxi dẫn đến giòn xốp, nhưng canxi lại tích tụ bất thường trong thành mạch máu [3]. Tình trạng này khiến các mạch máu bị xơ cứng, làm tăng nguy cơ tai biến tim mạch nguy hiểm và gãy xương [3].

Nhiều bằng chứng khoa học cho thấy việc lạm dụng hoặc bổ sung canxi liều cao có thể làm tăng lượng canxi lắng đọng ở các mô mềm và thành mạch [1]. Điều này giải thích vì sao một số người chăm chỉ uống canxi nhưng mật độ xương không cải thiện nhiều, trong khi nguy cơ mắc bệnh tim mạch lại gia tăng [1].

Thiếu hụt vitamin K2 là nguyên nhân tiềm ẩn đứng sau hiện tượng nghịch lý này [3]. Đáng lo ngại là tình trạng thiếu hụt vitamin K2 thường diễn biến âm thầm dưới dạng cận lâm sàng ở phần lớn dân số khỏe mạnh do chế độ ăn uống thiếu hụt, suy giảm hấp thu ở đường ruột hoặc do nhu cầu sử dụng tại thành mạch tăng cao [3].

Cơ chế kích hoạt osteocalcin và MGP của vitamin K2

Vitamin K2 hoạt động như một "người vận chuyển" đưa canxi tới đúng vị trí thông qua việc kích hoạt hai loại protein phụ thuộc vitamin K quan trọng: osteocalcin (OC) và matrix Gla protein (MGP) [2], [4], [5]. Nếu không có đủ vitamin K2, các protein này sẽ ở trạng thái bất hoạt (chưa được carboxyl hóa) và không thể thực hiện chức năng [4], [1].

Tại xương, vitamin D đóng vai trò kích thích sản xuất các protein phụ thuộc vitamin K, đồng thời hỗ trợ vitamin K2 carboxyl hóa chúng [2]. Vitamin K2 kích hoạt quá trình carboxyl hóa osteocalcin, thúc đẩy biệt hóa tế bào tạo xương (nguyên bào xương) và giúp gắn kết canxi chặt chẽ vào cấu trúc xương [5].

Tại mạch máu, vitamin K2 đóng vai trò là một đồng yếu tố (cofactor) cho enzyme gamma-glutamyl carboxylase [4]. Enzyme này chuyển đổi MGP bất hoạt thành dạng hoạt động [4]. Dạng hoạt động của MGP hoạt động như một chất ức chế mạnh mẽ sự hình thành tinh thể hydroxyapatite và ngăn chặn trực tiếp sự lắng đọng canxi lên thành động mạch [4], [1], [5]. Ngoài ra, vitamin K2 còn ức chế sự chết theo chương trình của tế bào cơ trơn mạch máu và giảm sự biến đổi bất thường của các tế bào này thành tế bào dạng xương [5].

Bằng chứng khoa học về sự kết hợp D3 và K2

Các nghiên cứu sinh học ghi nhận vitamin D và vitamin K2 khi phối hợp với nhau sẽ tạo ra tác động hiệp đồng rõ rệt lên quá trình chuyển hóa xương và kiểm soát vôi hóa mạch máu [2]. Một tổng quan nghiên cứu năm 2021 nhấn mạnh rằng vitamin D thúc đẩy sinh tổng hợp các protein phụ thuộc vitamin K, còn vitamin K2 thực hiện nhiệm vụ kích hoạt [2]. Tuy nhiên, các nghiên cứu phối hợp trực tiếp trên người vẫn còn hạn chế và cần được khảo sát thêm [2].

Một nghiên cứu của Nakashima và cộng sự được trích dẫn cho thấy nồng độ osteocalcin được carboxyl hóa trong huyết thanh gia tăng rõ rệt sau 12 tháng điều trị bằng dạng vitamin K2 (MK-4) [2]. Nghiên cứu của Miyake và các cộng sự cũng ghi nhận sự gia tăng của osteocalcin hoạt hóa sau can thiệp [2].

Bên cạnh đó, dữ liệu của Jiang và cộng sự chứng minh vitamin K2 sở hữu khả năng phòng ngừa và làm đảo ngược quá trình vôi hóa mạch máu [2]. Nếu các kết quả này được tái lập rộng rãi trên các thử nghiệm lâm sàng ở người, đây sẽ là bước ngoặt lớn trong can thiệp và dự phòng bệnh tim mạch [2].

Đánh giá y khoa năm 2017 xếp bằng chứng cấp độ I và II ủng hộ việc dùng vitamin K1 và K2 trong kiểm soát loãng xương, đồng thời bằng chứng cấp độ II ủng hộ vitamin K2 trong phòng ngừa vôi hóa mạch vành và bệnh tim mạch [6]. Vitamin K2 khi phối hợp cùng vitamin D và canxi có thể là một liệu pháp hỗ trợ hữu ích cho bệnh loãng xương [6].

Giới hạn của bằng chứng từ các thử nghiệm lâm sàng

Mặc dù cơ chế sinh học rất rõ ràng, kết quả lâm sàng thực tế vẫn còn nhiều điểm chưa đồng nhất giữa các nhóm đối tượng [4], [7]. Ở bệnh nhân mắc bệnh thận mạn tính (CKD) - nhóm có nguy cơ vôi hóa mạch máu rất cao - việc bổ sung vitamin K2 giúp giảm đáng kể dấu ấn dp-ucMGP (chỉ số phản ánh tình trạng thiếu vitamin K2), nhưng chưa có bằng chứng chắc chắn cho thấy việc này làm chậm tiến triển vôi hóa thành mạch hay giảm biến chứng xương [4].

Tương tự, một thử nghiệm lâm sàng mù đôi có đối chứng công bố năm 2021 trên 68 bệnh nhân đái tháo đường týp 2 có tiền sử tim mạch đã chỉ ra giới hạn của việc bổ sung ngắn hạn [7]. Những người tham gia được chia thành hai nhóm: 35 người uống 360 microgam vitamin K2 mỗi ngày (33 người hoàn thành) và 33 người dùng giả dược (27 người hoàn thành) trong vòng 6 tháng [7].

Kết quả chụp cắt lớp vi tính (CT) cho thấy việc bổ sung 360 microgam vitamin K2 trong 6 tháng không làm giảm tiến triển khối lượng vôi hóa động mạch (beta: -0,02, khoảng tin cậy 95%: -0,10 đến 0,06) cũng như không làm chậm sự suy giảm mật độ khoáng xương (BMD) so với nhóm giả dược [7]. Các tác giả cho rằng thời gian can thiệp 6 tháng có thể chưa đủ dài hoặc nhóm bệnh nhân nghiên cứu chưa được sàng lọc kỹ về mức độ thiếu hụt vitamin K trầm trọng từ đầu [7].

Điều này chứng minh rằng vitamin K2 không phải là "thần dược" có thể đảo ngược vôi hóa mạch máu ngay lập tức trong thời gian ngắn ở những người đã có tổn thương mạch mạn tính [7].

Những hiểu lầm thường gặp khi dùng canxi và K2

Sai lầm phổ biến nhất là quan niệm "càng uống nhiều canxi thì xương càng chắc khỏe". Thực tế, nếu bổ sung canxi đơn độc với liều lượng quá cao mà thiếu các dưỡng chất điều phối, lượng canxi dư thừa không được đưa vào xương sẽ trôi nổi trong tuần hoàn và bám vào thành mạch, mô mềm [1].

Một hiểu lầm khác là cho rằng chế độ ăn hiện đại đã cung cấp đủ vitamin K2. Thực tế cho thấy vitamin K2 gần như vắng bóng trong các loại đồ ăn nhanh và xuất hiện rất ít ngay cả trong chế độ ăn lành mạnh kiểu phương Tây [1]. Nhiều người khỏe mạnh vẫn bị thiếu hụt vitamin K2 cận lâm sàng mà không hề hay biết [3].

Cũng có người lầm tưởng bổ sung vitamin K2 liều cao trong vài tuần là có thể làm sạch mảng vôi hóa mạch máu. Như nghiên cứu trên bệnh nhân đái tháo đường đã chỉ ra, thời gian can thiệp 6 tháng vẫn chưa ghi nhận thay đổi rõ rệt trên cấu trúc vôi hóa [7]. Quá trình chuyển hóa khoáng chất đòi hỏi sự duy trì bền bỉ và phụ thuộc vào tình trạng nền của từng cá thể [2], [7].

Những ai cần thận trọng khi bổ sung?

Bệnh nhân đang điều trị bằng thuốc chống đông máu như warfarin cần hết sức cẩn trọng khi muốn bổ sung vitamin K [6]. Dù vitamin K có thể an toàn và hỗ trợ kiểm soát chỉ số đông máu INR, người bệnh bắt buộc phải điều chỉnh liều thuốc dưới sự giám sát chặt chẽ của bác sĩ tim mạch để tránh tương tác bất lợi [6]. Việc dùng vitamin K2 cùng các thuốc chống kết tập tiểu cầu hoặc làm loãng máu khác vẫn cần thêm nghiên cứu để xác định mức liều an toàn [2].

Người mắc bệnh thận mạn tính hoặc đang lọc máu nhân tạo tuy có tỷ lệ thiếu hụt vitamin K2 cao và việc bổ sung cho thấy tính an toàn, nhưng hiệu quả thực tế trên việc làm chậm vôi hóa mạch vẫn chưa được khẳng định chắc chắn [4]. Nhóm đối tượng này cần tham khảo ý kiến chuyên gia thận học trước khi tự ý dùng thực phẩm bổ sung [4].

Bên cạnh đó, những người mắc các bệnh rối loạn chuyển hóa phức tạp, đái tháo đường lâu năm có tổn thương tim mạch cần được thăm khám toàn diện thay vì tự ý dùng chế phẩm liều cao với kỳ vọng đảo ngược xơ vữa [7].

Áp dụng thực tế để tối ưu hóa hấp thu

Để xương chắc khỏe và bảo vệ hệ tim mạch, người trưởng thành nên duy trì chế độ dinh dưỡng cân bằng và kết hợp đúng các vi chất [1], [6]. Vitamin D3 và vitamin K2 đều là các vitamin tan trong dầu, do đó thời điểm tốt nhất để bổ sung là trong hoặc ngay sau bữa ăn có chứa chất béo lành mạnh để tối đa hóa khả năng hấp thu [6], [7].

Trong các thử nghiệm trên người, mức liều vitamin K2 được khảo sát rất đa dạng. Nghiên cứu trên bệnh nhân đái tháo đường sử dụng liều 360 microgam/ngày [7], trong khi các nghiên cứu trên phụ nữ sau mãn kinh bị loãng xương từng sử dụng mức liều lên tới 45 mg/ngày để kích thích tạo xương và bảo vệ mạch [5]. Dạng menaquinone-4 (MK-4) và menaquinone-7 (MK-7) là hai dạng vitamin K2 thường được nghiên cứu [2].

Bên cạnh việc dùng thực phẩm bổ sung theo chỉ dẫn y tế, việc cải thiện hệ vi sinh đường ruột và tăng cường nguồn thực phẩm tự nhiên giàu vi chất là nền tảng vững chắc để hỗ trợ cân bằng canxi tự nhiên cho cơ thể [3].

Lời kết

Bổ sung vitamin K2 song hành cùng vitamin D3 là cơ chế sinh học đầy triển vọng giúp kích hoạt osteocalcin và MGP, hỗ trợ đưa canxi vào cấu trúc xương và hạn chế lắng đọng tại thành mạch [2], [1], [5]. Tuy nhiên, các bằng chứng lâm sàng vẫn cần thêm thời gian để xác lập hiệu quả rõ ràng trên từng nhóm bệnh nhân cụ thể [2], [4], [7]. Bạn nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi bắt đầu bất kỳ liệu trình bổ sung nào, đặc biệt khi đang có bệnh nền mạn tính hoặc đang sử dụng thuốc điều trị.