Thói quen tìm kiếm thảo dược tự nhiên để giảm mỡ máu và phòng ngừa tai biến mạch máu đang rất phổ biến ở người trung niên, cao tuổi. Trong đó, cây nần nghệ thuộc chi Củ mài (Dioscorea) thường được nhắc đến nhờ chứa hoạt chất chính là diosgenin [1]. Nhiều người thắc mắc liệu hợp chất này thực sự bảo vệ mạch máu như thế nào trước nguy cơ xơ vữa.

Câu trả lời ngắn gọn từ các dữ liệu tiền lâm sàng là có tiềm năng lớn [2]. Hoạt chất diosgenin giúp ngăn ngừa xơ vữa động mạch thông qua việc hạ mỡ máu, chống oxy hóa, giảm viêm và trực tiếp bảo vệ lớp tế bào nội mô lót bên trong lòng mạch máu khỏi bị tổn thương [3]. Tuy nhiên, toàn bộ bằng chứng hiện tại mới dừng lại ở mô hình tế bào và động vật thực nghiệm, chưa có thử nghiệm lâm sàng khẳng định hiệu quả trên người [2].

Gốc rễ của mảng bám và vai trò của lớp nội mô mạch máu

Bệnh tim mạch hiện là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn cầu với khoảng 17,9 triệu ca tử vong mỗi năm theo Tổ chức Y tế Thế giới, trong đó xơ vữa động mạch chịu trách nhiệm cho phần lớn các biến cố này [1]. Xơ vữa động mạch là bệnh lý viêm mạn tính của thành động mạch, gắn liền với sự mất cân bằng chuyển hóa mỡ (lipid) và phản ứng miễn dịch bất thường [1]. Tình trạng mỡ máu cao (tăng lipid máu) là nguyên nhân chính dẫn đến xơ vữa động mạch [3].

Bên trong lòng mạch máu có một lớp lót mỏng gọi là tế bào nội mô. Căng thẳng oxy hóa (sự dư thừa các gốc tự do) là yếu tố nguy cơ chính khiến tế bào nội mô mạch máu bị chết theo chương trình (apoptosis), mở đầu cho các rối loạn tim mạch [3]. Khi lớp nội mô bị rối loạn chức năng, kết hợp với sự hình thành các tế bào bọt đại thực bào, sự tăng sinh, di cư và vôi hóa của tế bào cơ trơn mạch máu, mảng xơ vữa và cục máu đông sẽ dần hình thành [1], [2].

Diosgenin là một saponin steroid tự nhiên (cụ thể là phần aglycone của saponin steroid) được tìm thấy rộng rãi trong thân rễ của các loài thuộc chi Dioscorea (như nần nghệ, củ mài), chi Cà (Solanum) và hạt cỏ cà ri [3], [1], [2]. Trong công nghiệp dược phẩm, đây cũng là nguyên liệu cơ bản quan trọng để tổng hợp các thuốc steroid và thuốc tránh thai [2]. Các dữ liệu gần đây cho thấy diosgenin đóng vai trò chống xơ vữa động mạch nhờ tác dụng chống viêm, chống oxy hóa, hạ cholesterol huyết tương, chống tăng sinh tế bào và chống huyết khối [1].

Cơ chế bảo vệ lớp lót mạch máu và chặn đứng mảng bám

Để ngăn chặn mảng bám hình thành, diosgenin tác động trực tiếp vào lớp tế bào nội mô và tế bào cơ trơn của thành mạch thông qua nhiều cơ chế phân tử khác nhau [1]. Trước hết, hoạt chất này giúp khôi phục khả năng sản xuất oxit nitric (NO) và duy trì biểu hiện của enzyme tổng hợp oxit nitric nội mô (eNOS) [3], [4]. Đây là những yếu tố quan trọng giúp mạch máu giãn nở bình thường và duy trì huyết động ổn định [4], [5].

Thứ hai, sự tiến triển của mảng xơ vữa phụ thuộc vào việc các tế bào cơ trơn mạch máu (VSMC) biểu hiện các phân tử kết dính, khiến tế bào viêm bám vào thành mạch [4]. Diosgenin làm giảm khả năng kết dính của tế bào cơ trơn mạch máu, đồng thời ức chế sự xuất hiện của các phân tử kết dính ICAM-1 và VCAM-1 do yếu tố gây viêm TNF-alpha kích hoạt [4]. Tác dụng này đạt được nhờ việc ức chế con đường truyền tín hiệu viêm MAPK/Akt/NF-kappaB và giảm sản sinh các gốc tự do (ROS), từ đó dập tắt phản ứng viêm ngay bên trong tổn thương xơ vữa [4].

Thứ ba, diosgenin điều hòa biểu hiện của các chất tiết từ mô mỡ (adipokine) tại lớp mỡ bao quanh mạch máu, đồng thời cải thiện rối loạn chức năng nội mô thông qua việc điều hòa enzyme AMPK để bảo vệ mạch máu trước các tác nhân gây viêm [4]. Hoạt chất này còn ngăn chặn sự lắng đọng canxi và giảm hoạt tính enzyme phosphatase kiềm (ALP), giúp hạn chế tình trạng vôi hóa động mạch chủ và ngăn tế bào cơ trơn mạch máu biến đổi bất thường thông qua việc ức chế quá trình phosphoryl hóa p38, ERK, JNK, AKT và kích hoạt NF-kappaB [6].

Bằng chứng từ các nghiên cứu trên tế bào

Một nghiên cứu công bố năm 2010 đã khảo sát tác dụng của diosgenin trên tế bào nội mô tĩnh mạch người (HUVEC) bị gây chết tế bào bằng chất oxy hóa mạnh là hydrogen peroxide [3]. Kết quả cho thấy việc xử lý trước bằng diosgenin làm giảm đáng kể tỷ lệ chết tế bào nội mô, giảm lượng gốc tự do nội bào, ngăn chặn sự cạn kiệt chất chống oxy hóa glutathione (GSH) và giảm sự hình thành các mảnh vỡ DNA [3]. Hoạt chất này cũng giúp phục hồi lượng oxit nitric (NO) và điện thế màng ty thể, chứng tỏ khả năng bảo vệ tế bào nội mô thông qua việc điều hòa con đường rối loạn chức năng ty thể [3].

Một nghiên cứu khác công bố năm 2012 tiếp tục kiểm tra khả năng bảo vệ của diosgenin trước tình trạng viêm và kháng insulin ở lớp nội mô do axit béo tự do palmitate gây ra [7]. Trong thí nghiệm này, tế bào nội mô tĩnh mạch rốn người được xử lý trước với diosgenin ở các nồng độ 0,1, 1 và 10 micromol/L trong 30 phút, sau đó ủ với 100 micromol/L palmitate trong 30 phút hoặc 24 giờ [7].

Kết quả ghi nhận diosgenin làm giảm quá trình phosphoryl hóa IKKbeta và NF-kappaB, từ đó ức chế sản xuất hai chất gây viêm mạnh là TNF-alpha và IL-6 trong tế bào nội mô [7]. Hoạt chất này cũng cải thiện tín hiệu insulin dọc theo con đường PI3K/Akt/eNOS, giúp tăng sản xuất NO qua trung gian insulin và khôi phục khả năng giãn mạch trên các vòng động mạch chủ của chuột bị cô lập [7]. Đáng chú ý, diosgenin còn ức chế mạnh sự sản xuất endothelin-1 (chất gây co mạch) và chất ức chế hoạt hóa plasminogen-1 (PAI-1, yếu tố thúc đẩy hình thành cục máu đông), tương tự như tác dụng của chất ức chế viêm salicylate ở nồng độ 5 mmol/L [7].

Kết quả thử nghiệm trên các mô hình động vật

Bên cạnh thí nghiệm tế bào, nghiên cứu năm 2010 nói trên cũng đánh giá tác dụng hạ mỡ máu trên mô hình chuột bị tăng lipid máu do ăn chế độ nhiều cholesterol và chất béo trong 6 tuần [3]. Việc điều trị bằng diosgenin giúp tăng hoạt tính của các enzyme phân giải mỡ gồm lipoprotein lipase (LPL) và lipase gan (HL), đồng thời tăng các enzyme chống oxy hóa như superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-PX) và NOS [3]. Nhờ đó, chuột giảm được gốc tự do oxy hóa, giảm chỉ số tổn thương oxy hóa gan malondialdehyde (MDA), cũng như giảm nồng độ cholesterol toàn phần, triglyceride và cholesterol xấu (LDL-C) trong huyết thanh [3].

Ở những bệnh lý nền dễ gây biến chứng mạch máu như suy thận hoặc tiểu đường, diosgenin cũng cho thấy hiệu quả bảo vệ rõ rệt [5], [8]. Một nghiên cứu năm 2013 đã gây suy thận mạn tính trên chuột bằng chế độ ăn chứa 0,75% adenine và cho uống diosgenin mỗi ngày với liều 40 mg/kg [5]. Kết quả đo lực co giãn trên vòng động mạch chủ cô lập cho thấy diosgenin cải thiện khả năng giãn mạch cả phụ thuộc lẫn không phụ thuộc nội mô, nâng cao mức GSH, phục hồi biểu hiện mRNA của eNOS, đồng thời ức chế tình trạng rối loạn mỡ máu và giảm hoạt tính của men chuyển angiotensin (ACE, enzyme gây co mạch và tăng huyết áp) tại động mạch chủ [5]. Trên mô hình chuột suy thận mạn, diosgenin cũng giúp giảm vôi hóa động mạch chủ [6].

Tương tự, một nghiên cứu năm 2015 đã thử nghiệm trên chuột bị gây tiểu đường bằng cách tiêm streptozotocin liều 60 mg/kg vào ổ bụng [8]. Một tuần sau khi tiêm, chuột tiểu đường được dùng diosgenin liều 40 mg/kg mỗi ngày trong suốt 7 tuần [8]. Kết quả cho thấy diosgenin có tác dụng hạ đường huyết, giảm phản ứng co mạch tối đa với phenylephrine và tăng cường khả năng giãn mạch phụ thuộc nội mô với acetylcholine [8]. Khi các nhà khoa học thêm chất ức chế enzyme NOS vào, tác dụng có lợi này biến mất, chứng minh diosgenin bảo vệ mạch máu thông qua con đường NO [8]. Ngoài ra, ở động mạch chủ của chuột tiểu đường, hoạt chất này làm giảm sự phân mảnh DNA, giảm hàm lượng MDA, hạ thấp biểu hiện của men chuyển ACE và yếu tố gây viêm NF-kappaB, đồng thời làm tăng biểu hiện eNOS dù không làm thay đổi đáng kể hoạt tính của enzyme SOD [8].

Lợi ích tiềm năng và giới hạn của bằng chứng

Thuốc điều trị đầu tay cho bệnh xơ vữa động mạch hiện nay như nhóm hạ mỡ máu statin và thuốc chống kết tập tiểu cầu aspirin có hiệu quả tốt nhưng có thể dẫn đến một số tác dụng phụ nhất định [1]. Do đó, việc phát triển các tác nhân mới an toàn và ít độc tính hơn từ tự nhiên là nhu cầu cấp thiết [1], [2]. Diosgenin cùng các chất tương tự mở ra hướng đi mới nhờ tác động đa đích: vừa hạ mỡ máu, chống viêm, chống oxy hóa, vừa bảo vệ nội mô và chống huyết khối [1], [2].

Tuy nhiên, độc giả cần nhìn nhận rõ giới hạn của các bằng chứng hiện tại. Toàn bộ các kết quả tích cực nêu trên đều đến từ các nghiên cứu tiền lâm sàng trong ống nghiệm (in vitro) và trên động vật (in vivo) [2]. Các bài tổng quan khoa học năm 2019 và 2022 chỉ ra rằng những đặc tính dược động học và sinh khả dụng (mức độ hấp thu vào cơ thể) của diosgenin tự nhiên vẫn còn là thách thức và giới hạn cần vượt qua để có thể ứng dụng lâm sàng trên người [1], [2]. Hiện các nhà khoa học đang phải nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất diosgenin mới và hệ thống phân phối thuốc chuyên biệt nhằm cải thiện khả năng chống huyết khối cũng như đặc tính dược động học của chất này [2].

Những hiểu lầm thường gặp và ai nên thận trọng

Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng việc đun sắc nần nghệ uống hàng ngày có thể thay thế hoàn toàn thuốc điều trị mỡ máu hoặc thuốc tim mạch do bác sĩ kê đơn. Như dữ liệu đã chỉ ra, các thuốc chuẩn mực như statin hay aspirin vẫn là phác đồ điều trị đầu tay đã được kiểm chứng [1]. Nần nghệ hay hoạt chất diosgenin hiện chỉ đóng vai trò cung cấp cơ sở lý thuyết để phát triển thuốc mới và hỗ trợ bảo vệ sức khỏe [1], hoàn toàn không phải là thuốc chữa khỏi bệnh xơ vữa động mạch.

Một hiểu lầm khác là thảo dược tự nhiên thì tuyệt đối an toàn với mọi liều lượng. Trong các nghiên cứu trên động vật, diosgenin được chiết xuất tinh khiết và định liều chính xác theo cân nặng (ví dụ 40 mg/kg trên chuột) [5], [8], khác xa với việc dùng củ nần nghệ thô tự đun nấu tại nhà vốn không rõ hàm lượng hoạt chất và độ hấp thu [1].

Những nhóm đối tượng sau đây cần đặc biệt thận trọng khi có ý định sử dụng các sản phẩm từ nần nghệ:

  • Người đang dùng thuốc chống đông máu hoặc chống kết tập tiểu cầu (như aspirin), do diosgenin và các dẫn xuất cũng có hoạt tính chống huyết khối và ức chế PAI-1, có thể gây tương tác cộng gộp [1], [2], [7].
  • Bệnh nhân tiểu đường đang dùng thuốc hạ đường huyết hoặc người tăng huyết áp đang dùng thuốc ức chế men chuyển (ACE), vì diosgenin trên thực nghiệm cũng làm giảm đường huyết và hạ biểu hiện men chuyển ACE [5], [8].
  • Phụ nữ mang thai, đang cho con bú hoặc người có bệnh lý liên quan đến nội tiết tố, do diosgenin có cấu trúc steroid và là nguyên liệu tổng hợp thuốc tránh thai cùng các hormone steroid [2].
  • Người mắc bệnh suy thận mạn tính hoặc bệnh gan cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi dùng bất kỳ loại thảo dược nào.

Gợi ý áp dụng thực tế để bảo vệ mạch máu

Các trích đoạn nghiên cứu hiện tại không đưa ra con số cụ thể về liều lượng, thời điểm uống hay cách chế biến củ nần nghệ cho người. Do đặc tính sinh khả dụng của diosgenin tự nhiên còn hạn chế [1], nếu muốn sử dụng nần nghệ để hỗ trợ giảm mỡ máu, người tiêu dùng nên ưu tiên chọn các sản phẩm đã được chuẩn hóa hàm lượng chiết xuất và có nguồn gốc kiểm định rõ ràng thay vì tự ý mua củ tươi, củ khô trôi nổi về sắc đặc uống.

Để ngăn ngừa xơ vữa động mạch một cách toàn diện, không nên phụ thuộc vào một hoạt chất đơn lẻ. Dữ liệu nghiên cứu cho thấy việc kết hợp chế độ dinh dưỡng giàu các chất chống oxy hóa tự nhiên khác cũng mang lại lợi ích lớn cho mạch máu [6]. Chẳng hạn, vitamin E (dạng alpha-tocopherol có trong dầu thực vật, các loại hạt) giúp bảo vệ tế bào khỏi gốc tự do và giảm lắng đọng canxi ở động mạch chủ [6]. Hoạt chất từ thân rễ gừng (như 10-dehydrogingerdione) cũng được chứng minh giúp giảm cholesterol xấu (LDL-C), tăng cholesterol tốt (HDL-C), chống viêm và hỗ trợ giải phóng oxit nitric làm giãn mạch [6].

Bên cạnh đó, vì chế độ ăn nhiều chất béo bão hòa (như axit palmitate) và nhiều cholesterol là tác nhân trực tiếp gây rối loạn nội mô, kháng insulin và tăng mỡ máu [3], [7], người dân cần cắt giảm mỡ động vật, đồ chiên rán trong khẩu phần hàng ngày. Hãy duy trì lối sống năng động, uống đủ nước và kiểm tra định kỳ các chỉ số mỡ máu (cholesterol toàn phần, triglyceride, LDL-C) để theo dõi sức khỏe mạch máu sát sao [3].

Tóm lại, hoạt chất diosgenin trong nần nghệ sở hữu cơ chế khoa học rõ ràng giúp hạ mỡ máu, chống viêm và bảo vệ lớp tế bào nội mô khỏi quá trình oxy hóa gây xơ vữa động mạch trên các mô hình thực nghiệm [3], [1]. Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp thay thế thuốc điều trị chuyên khoa. Người có bệnh lý nền tim mạch, huyết áp hay tiểu đường cần tuân thủ phác đồ của bác sĩ và tham vấn ý kiến chuyên gia y tế trước khi dùng thêm bất kỳ chế phẩm thảo dược nào.