Mỗi khi thời tiết thay đổi hoặc cơ thể mệt mỏi, nhiều người thường tìm đến các viên uống bổ sung kẽm với hy vọng tăng sức đề kháng nhanh chóng. Tuy nhiên, việc sử dụng vi chất này phần lớn dựa trên thói quen truyền miệng mà ít ai hiểu rõ cơ thể thực sự cần bao nhiêu và tế bào miễn dịch phản ứng ra sao khi tiếp nhận kẽm.

Thực tế, kẽm là một vi chất dinh dưỡng thiết yếu tham gia trực tiếp vào việc điều hòa, kích hoạt và duy trì số lượng các tế bào miễn dịch, đặc biệt là dòng tế bào lympho T [1], [2]. Bổ sung kẽm đúng mức sinh lý giúp phục hồi chức năng bảo vệ cơ thể, nhưng nồng độ kẽm quá cao lại có thể gây ức chế hoạt động của chính các tế bào này [2], [3].

Tế bào lympho T: "Lá chắn" bảo vệ cơ thể hoạt động thế nào?

Hệ miễn dịch thích ứng của con người được cấu thành từ hai nhánh chính: miễn dịch dịch thể do tế bào lympho B đảm nhiệm và miễn dịch qua trung gian tế bào do tế bào lympho T phụ trách [4]. Cả hai loại tế bào này đều bắt nguồn từ các tế bào tiền thân, sau đó tế bào T di chuyển về tuyến ức để "học" cách nhận diện kháng nguyên đặc hiệu [4]. Khi tiếp xúc với tác nhân gây bệnh, các tế bào lympho T non sẽ biệt hóa thành tế bào tác động hoặc tế bào nhớ, giúp cơ thể phản ứng mạnh mẽ hơn ở những lần xâm nhập tiếp theo [4].

Tế bào lympho T đóng vai trò như những người lính tuần tra khắp cơ thể để tìm kiếm, phát hiện và tiêu diệt mầm bệnh cũng như các tế bào ung thư thông qua thụ thể TCR kết hợp phân tử MHC [5]. Không chỉ trực tiếp làm nhiệm vụ tế bào, lympho T còn hỗ trợ các tế bào lympho B sản xuất kháng thể chống lại kháng nguyên lạ [1], [6]. Nếu hệ thống lympho T suy yếu, toàn bộ hàng rào bảo vệ thích ứng của cơ thể sẽ bị rối loạn [1], [6].

Vai trò cốt lõi của kẽm trong việc nuôi dưỡng lympho T

Kẽm là thành phần cấu trúc của rất nhiều protein, thụ thể hormone và các chuỗi polynucleotide trong tế bào [1]. Vi chất này đóng vai trò sống còn trong việc sao chép DNA, phiên mã RNA, phân chia tế bào và dẫn truyền tín hiệu điều hòa gen [1], [6]. Tuyến ức – cơ quan trung ương chịu trách nhiệm đào tạo tế bào T – cực kỳ nhạy cảm với tình trạng kẽm [4], [5].

Cụ thể, kẽm hoạt động như một đồng yếu tố bắt buộc để hình thành thymulin hoạt tính (ZnFTS), một hormone peptide do biểu mô tuyến ức tiết ra [1], [4], [5]. Thymulin liên kết với các thụ thể trên bề mặt lympho T non, kích thích biểu hiện thụ thể interleukin-2 (IL-2), điều hòa sản xuất cytokine và thúc đẩy tế bào T nhân dòng, trưởng thành và biệt hóa [4], [5]. Khi thiếu kẽm, hoạt tính của thymulin suy giảm, dẫn đến tình trạng teo tuyến ức nhanh chóng và làm sụt giảm nghiêm trọng số lượng lympho T ngoại vi [1], [5].

Ngoài ra, kẽm còn là thành phần của enzyme chống oxy hóa Cu,Zn superoxide dismutase, hỗ trợ ổn định màng sinh học và bảo vệ tế bào miễn dịch khỏi stress oxy hóa [1], [6]. Ở cấp độ nội bào, kẽm kiểm soát quá trình chết theo chương trình (apoptosis) của tế bào tiền thân lympho T thông qua tỷ lệ Bcl-2/Bax và ức chế các enzyme caspase-3, -6, -7, -8, giúp duy trì tuổi thọ cần thiết cho các dòng tế bào miễn dịch [2].

Thiếu hụt kẽm: Hệ miễn dịch bị suy yếu ra sao?

Khi cơ thể rơi vào tình trạng thiếu kẽm hoặc nồng độ kẽm huyết thanh giảm sút, toàn bộ hệ thống miễn dịch qua trung gian tế bào sẽ bị tổn thương nghiêm trọng [1], [2]. Tuyến ức teo nhỏ khiến việc sản xuất và huấn luyện tế bào T bị đình trệ, dẫn đến hiện tượng giảm bạch cầu lympho (lymphopenia) và suy giảm phản ứng quá mẫn qua da [1], [5].

Tình trạng thiếu kẽm làm mất cân bằng phân cực giữa các phân nhóm lympho T hỗ trợ. Tỷ lệ tế bào T hỗ trợ nhóm 1 (Th1) so với nhóm 2 (Th2) bị suy giảm, kéo theo sự sụt giảm sản xuất các cytokine quan trọng như interferon-gamma (IFN-gamma) [2]. Điều này khiến phản ứng tạo kháng thể sơ cấp lẫn thứ cấp (đặc biệt là kháng thể IgG cần sự giúp đỡ của tế bào T) đều bị ức chế [1], [6]. Khả năng sinh tế bào T độc (cytotoxic T cells) tại lách sau tiêm chủng cũng giảm sút [1].

Không chỉ dòng lympho T, tình trạng thiếu hụt vi chất này còn gây rối loạn tế bào miễn dịch bẩm sinh. Bạch cầu trung tính, tế bào diệt tự nhiên (NK) suy giảm chức năng, trong khi đại thực bào bị rối loạn khả năng thực bào, tiêu diệt vi sinh vật nội bào và sản xuất cytokine [6]. Cơ thể trở nên đặc biệt nhạy cảm, dễ mắc các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp, nhiễm trùng vi khuẩn hoặc bệnh tự miễn [2], [6].

Bằng chứng khoa học: Kẽm kích hoạt tế bào T qua các nghiên cứu

Tác động điều hòa miễn dịch của kẽm đã được kiểm chứng thông qua nhiều mô hình nghiên cứu sinh học phân tử và nuôi cấy tế bào người:

Nghiên cứu trên dòng tế bào Jurkat của người công bố năm 2019 đã làm sáng tỏ cơ chế vận chuyển kẽm vào lympho T [7]. Khi kích thích thụ thể T bằng kháng thể anti-CD3/anti-CD28, bổ sung kẽm giúp gia tăng mạnh mẽ sự kích hoạt và tăng sinh tế bào [7]. Quá trình này kích hoạt các dòng thác tín hiệu nội bào quan trọng gồm NFAT, NF-kappaB và AP-1 [7]. Các nhà khoa học phát hiện kênh vận chuyển kẽm Zip6 tăng biểu hiện vượt trội ngay từ giai đoạn đầu kích hoạt [7]. Khi tạo ra dòng tế bào bất hoạt gen Zip6 (Zip6 knockout), tế bào lympho T hoàn toàn mất khả năng vận chuyển kẽm khi bị kích thích, dẫn đến chương trình hoạt hóa tế bào bị đình trệ nghiêm trọng, khẳng định kẽm đi qua kênh Zip6 là điều kiện bắt buộc để tế bào T vận hành [7].

Trước đó, một nghiên cứu lâm sàng trên tế bào T người công bố năm 1992 đã phân lập thành công một phân nhóm tế bào T phụ thuộc hoàn toàn vào kẽm để phát triển [8]. Phân nhóm này là một tập hợp tế bào CD4+ có mặt ở mọi cá thể bình thường [8]. Khả năng kích thích của kẽm chỉ xuất hiện trên phân nhóm T đặc hiệu này kết hợp với tế bào trình diện kháng nguyên hạn chế bởi phân tử MHC lớp II, cho thấy kẽm tham gia sâu vào các cơ chế truyền tín hiệu chọn lọc chứ không chỉ kích thích bừa bãi toàn bộ tế bào [8].

Năm 2022, một nghiên cứu in vitro sử dụng mô hình nuôi cấy bạch cầu hỗn hợp (MLC) trên tế bào đơn nhân máu ngoại vi (PBMC) của người đã đánh giá tác động của việc bổ sung kẽm ở liều sinh lý [3]. Kết quả đo tế bào dòng chảy và xét nghiệm ELISA cho thấy, kẽm ở liều sinh lý làm tăng đáng kể số lượng tế bào T điều hòa (CD4+ Foxp3+ Tregs và CD25+ Foxp3+ Tregs), đồng thời giảm nhẹ số lượng tế bào T hỗ trợ Th17 (CD4+ RORC2+ và CD25+ RORC2+) [3]. Biểu hiện yếu tố phiên mã Foxp3 đặc hiệu cho Tregs tăng rõ rệt, trong khi mức sản xuất cytokine gây viêm như IFN-gamma và IL-17A giảm có ý nghĩa thống kê [3]. Nghiên cứu này chứng minh liều sinh lý của kẽm giúp ổn định tế bào T điều hòa, từ đó ngăn ngừa các phản ứng viêm quá mức và hỗ trợ kiểm soát bệnh tự miễn [3].

Tuy nhiên, các bằng chứng này cũng nhấn mạnh tính hai mặt của nồng độ kẽm. Một tổng quan bệnh học năm 2009 ghi nhận rằng trong khi nồng độ kẽm sinh lý tương tác với các kinase hoạt hóa như protein kinase C và Lck để kích hoạt tế bào T, thì nồng độ kẽm quá cao lại gây tác dụng ức chế trực tiếp lên enzyme calcineurin và kinase liên quan thụ thể interleukin-1 (IRAK), đảo ngược lợi ích miễn dịch ban đầu [2].

Hiểu lầm thường gặp: Càng uống nhiều kẽm, miễn dịch càng khỏe?

Nhiều người lầm tưởng rằng kẽm là thuốc bổ an toàn tuyệt đối và uống liều càng cao thì sức đề kháng càng mạnh. Đây là một quan niệm sai lầm và tiềm ẩn nhiều rủi ro sinh học.

Sự cân bằng kẽm (homeostasis) trong cơ thể được kiểm soát cực kỳ chặt chẽ [2]. Kẽm vừa có tác dụng kích thích vừa có tác dụng ức chế trên tế bào lympho T tùy thuộc vào liều lượng [2]. Khi dùng vượt quá nồng độ sinh lý, các ion kẽm tự do dư thừa sẽ ức chế calcineurin – một enzyme thiết yếu để kích hoạt tế bào T – từ đó làm tê liệt đáp ứng miễn dịch thích ứng thay vì tăng cường nó [2]. Ngoài ra, kẽm còn ức chế yếu tố hoại tử khối u (TNF), một cytokine cần thiết ở mức vừa phải để chống lại các tác nhân xâm nhập [1]. Bổ sung kẽm bừa bãi liều cao trong thời gian dài không giúp ngăn ngừa bệnh tật tốt hơn mà còn có nguy cơ gây rối loạn điều hòa miễn dịch [2].

Những đối tượng cần thận trọng khi bổ sung vi chất kẽm

Mặc dù kẽm là khoáng chất cần thiết, việc tự ý bổ sung bằng viên uống liều cao cần phải hết sức cẩn trọng ở các nhóm đối tượng sau:

Những người mắc các bệnh mạn tính như đái tháo đường, hen suyễn, viêm khớp dạng thấp hoặc nhiễm trùng mycobacteria thường có tình trạng giảm nồng độ kẽm trong cơ thể [2]. Dù việc bổ sung kẽm có thể ảnh hưởng đến tiến trình của một số bệnh này, bệnh nhân tuyệt đối không được tự ý sử dụng nếu không có phác đồ chỉ định từ bác sĩ chuyên khoa [2].

Người đang điều trị ức chế miễn dịch hoặc sau ghép tạng cũng cần theo dõi sát sao, do kẽm làm thay đổi tỷ lệ các phân nhóm lympho T và tác động lên hoạt động của calcineurin – đích nhắm của nhiều thuốc ức chế miễn dịch lâm sàng [2], [3]. Bệnh nhân nhiễm virus suy giảm miễn dịch (HIV) cũng là đối tượng cần đánh giá cẩn trọng tình trạng kẽm huyết thanh để can thiệp dinh dưỡng chính xác [1].

Hướng dẫn áp dụng thực tế để duy trì hệ miễn dịch khỏe mạnh

Để duy trì hệ miễn dịch ổn định và bảo vệ tế bào lympho T, mục tiêu hàng đầu là duy trì nồng độ kẽm trong giới hạn sinh lý thay vì lạm dụng các chế phẩm bổ sung hàm lượng cao [2], [3].

Ưu tiên hàng đầu luôn là bổ sung qua chế độ ăn uống đa dạng hàng ngày. Thực phẩm tự nhiên cung cấp kẽm đi kèm các vi chất cân bằng, giảm thiểu nguy cơ quá liều ion tự do trong máu. Bữa ăn nên kết hợp hài hòa các nguồn đạm động vật và thực vật, duy trì lối sống lành mạnh, uống đủ nước và ngủ đủ giấc để hỗ trợ tuyến ức hoạt động tối ưu.

Nếu thuộc nhóm nguy cơ thiếu hụt hoặc nghi ngờ cơ thể thiếu kẽm dẫn đến hay ốm vặt, người dân nên thực hiện xét nghiệm vi chất và tham khảo ý kiến của bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng. Chỉ sử dụng viên uống bổ sung khi có chẩn đoán xác thực và dùng đúng liều lượng sinh lý được khuyến cáo, tránh dùng kéo dài liên tục nhiều tháng mà không có sự giám sát y tế.

Kẽm là chìa khóa then chốt cho sự phát triển, trưởng thành và kích hoạt của các tế bào lympho T. Tuy nhiên, hệ miễn dịch chỉ hoạt động tối ưu khi vi chất này ở trạng thái cân bằng sinh lý vừa đủ. Việc hiểu đúng cơ chế và bổ sung khoa học, có chừng mực sẽ giúp bảo vệ hàng rào đề kháng vững chắc mà không mang lại các tác dụng phụ tiêu cực cho sức khỏe.