Người béo phì có dễ bị thiếu hụt vitamin A chức năng?

Nhiều người quan niệm rằng tình trạng thiếu hụt vi chất dinh dưỡng chỉ xảy ra ở những cá thể gầy gò hoặc suy dinh dưỡng trầm trọng. Tuy nhiên, các nghiên cứu chuyển hóa hiện đại ghi nhận một nghịch lý phổ biến: cơ thể dư thừa khối lượng mỡ lại đối mặt với nguy cơ thiếu hụt vi chất chức năng, đặc biệt là vitamin A.

Bản chất của hiện tượng này không bắt nguồn hoàn toàn từ việc thiếu hụt lượng vitamin A đưa vào từ chế độ ăn uống mỗi ngày. Thay vào đó, sự tích lũy mỡ quá mức tạo ra các rối loạn điều hòa protein chuyên chở retinol, khiến vitamin A không thể lưu chuyển hoặc thực hiện hoạt tính sinh học bình thường tại các mô đích ngoại vi.

Nghịch lý thiếu vitamin A chức năng ở người béo phì

Béo phì là một bệnh lý đa yếu tố, đặc trưng bởi sự tích tụ mỡ quá mức trong mô mỡ của cơ thể ^[1]. Khi các tế bào mỡ gia tăng cả về kích thước lẫn số lượng, chức năng nội tiết của hệ thống mô mỡ bắt đầu bị biến đổi sâu sắc ^[1]. Mô mỡ không đơn thuần là kho chứa năng lượng thụ động, mà trực tiếp sản xuất và bài tiết hàng loạt phân tử truyền tín hiệu gọi là adipokine gây rối loạn chuyển hóa ^[1].

Trong số các chất tiết này, Retinol-Binding Protein 4 (RBP4) đóng vai trò trung tâm trong việc điều hòa dòng luân chuyển của vitamin A [1, 4]. Bình thường, vitamin A dạng retinol không thể tự do di chuyển trong môi trường máu do đặc tính kỵ nước ^[2]. Phân tử này bắt buộc phải gắn kết với protein chuyên chở RBP4 do gan sản xuất để được vận chuyển đến các mô ngoại vi cần sử dụng [4, 5].

Dù lượng vitamin A dự trữ toàn cơ thể hoặc nồng độ các chất vận chuyển có thể duy trì ở mức cao trong béo phì, khả năng cung cấp và sử dụng vitamin A ở cấp độ tế bào lại bị cản trở [1, 8]. Hiện tượng này được gọi là thiếu hụt vitamin A chức năng, xuất phát từ sự rối loạn phân bố và tương tác giữa protein liên kết retinol với các thụ thể màng tế bào [1, 8].

Cơ chế bẫy vi chất và rối loạn điều hòa protein liên kết retinol

Vitamin A sau khi được hấp thu qua niêm mạc ruột sẽ được este hóa thành retinylester, đóng gói vào các hạt chylomicron rồi đi vào hệ tuần hoàn trước khi được gan thu nhận ^[2]. Gan là cơ quan dự trữ chính, chịu trách nhiệm huy động và cung cấp retinol cho cơ thể khi nguồn cung từ thực phẩm bị sụt giảm ^[2]. Do retinol là hợp chất kỵ nước, nó không thể tự thoát ra khỏi tế bào mô gan mà phải gắn với protein vận chuyển RBP4 hòa tan ^[2].

Tại gan, phức hợp này kết hợp với transthyretin (TTR) trong dòng máu nhằm ngăn chặn quá trình lọc và thoái giáng RBP4 qua cầu thận ^[3]. Bình thường, phức hợp RBP4 mang retinol (gọi là holo-RBP4) tiếp cận các mô đích thông qua thụ thể bề mặt màng STRA6 [1, 5, 8]. Tại đây, retinol được đưa vào trong tế bào để chuyển hóa thành retinoic acid, kích hoạt các thụ thể nhân RAR và RXR nhằm điều hòa biểu hiện gen ^[4].

Tuy nhiên, trong trạng thái béo phì, mô mỡ trở thành nguồn sản xuất thứ hai bài tiết lượng lớn RBP4 vào máu [3, 4]. Sự biến đổi nồng độ adipokine cùng trạng thái viêm mạn tính làm gián đoạn cân bằng giữa dạng RBP4 gắn retinol (holo-RBP4) và dạng RBP4 rỗng không mang retinol (apo-RBP4) ^[4]. Nghiên cứu chỉ ra rằng thụ thể STRA6 có khả năng vận chuyển retinol hai chiều: khi dạng apo-RBP4 gia tăng, nó sẽ kích thích dòng retinol thoát ngược ra khỏi tế bào, làm giảm trữ lượng retinoid nội bào và ức chế hoạt tính của thụ thể nhân RARalpha ^[4]. Điều này dẫn đến sự gián đoạn tín hiệu vitamin A tại mô mỡ tiền thân và các tế bào ngoại vi khác ^[4].

Các nghiên cứu nói gì về mối liên hệ giữa RBP4 và chuyển hóa?

Mối liên hệ giữa protein vận chuyển vitamin A RBP4 và các rối loạn chuyển hóa đã được kiểm chứng qua nhiều mô hình thực nghiệm và quan sát lâm sàng:

• Nghiên cứu tổng quan năm 2022 về sự tương tác của RBP4 trong béo phì đã làm rõ cơ chế gây bệnh của phân tử này ^[1]. Phức hợp retinol-RBP4 ức chế trực tiếp tín hiệu insulin trong tế bào mỡ thông qua việc kích hoạt chuỗi truyền tín hiệu JAK2/STAT5/SOCS3 phụ thuộc vào thụ thể STRA6 ^[1]. Tại cơ bắp, RBP4 gia tăng phosphoryl hóa serine 307 của IRS-1, làm giảm ái lực với PI3K và thúc đẩy kháng insulin ^[1]. Tại gan, protein này thúc đẩy biểu hiện men phosphoenolpyruvate carboxykinase làm tăng sản xuất glucose ^[1]. Ngoài ra, RBP4 còn độc lập với retinol kích hoạt con đường NF-kappaB, gây viêm nội mô và suy giảm chức năng ty thể ^[1].

• Nghiên cứu năm 2020 trên mô hình loài gặm nhấm cho thấy phản ứng của cơ thể với vitamin A chịu ảnh hưởng lớn từ yếu tố di truyền ^[5]. Khi cho chuột đực béo phì WIN/Ob 7 tháng tuổi ăn khẩu phần bổ sung gấp 50 lần lượng vitamin A đối chứng, lượng mỡ giảm và biểu hiện gen Ucp1 tại mô mỡ nâu tăng lên ^[5]. Ngược lại, trên dòng chuột WNIN/GR-Ob 30 tuần tuổi, cùng chế độ ăn giàu vitamin A lại làm tăng đáng kể mỡ nội tạng và tăng cân gấp 2 lần ở chuột béo, thậm chí tăng cân gấp 9 lần ở chuột gầy so với nhóm đối chứng ^[5]. Kết quả này chứng minh rằng việc bổ sung vitamin A liều cao không đồng nghĩa với cải thiện cân nặng mà có thể phản tác dụng tùy thuộc vào cơ địa chuyển hóa ^[5].

• Báo cáo lâm sàng năm 2013 ghi nhận mức độ RBP4 tăng cao có mối tương quan chặt chẽ với tình trạng béo phì, đặc biệt là mỡ nội tạng ở cả chuột và người ^[6]. Nồng độ RBP4 huyết tương gia tăng đáng kể ở nhóm bệnh nhân tiến triển từ đái tháo đường thai kỳ sang đái tháo đường thực sự ^[6]. Đồng thời, RBP4 có liên quan tới các hạt LDL nhỏ đậm đặc và LDL oxy hóa ^[6]. Một can thiệp tập luyện thể dục nhịp điệu kéo dài 10 tuần với cường độ trung bình giúp cải thiện thể lực và giảm nồng độ RBP4 tuần hoàn, tương tự hiệu quả giảm nồng độ RBP4 ghi nhận sau phẫu thuật thu nhỏ dạ dày ^[6].

• Nghiên cứu thực nghiệm lâm sàng năm 2014 trên 20 phụ nữ béo phì (chỉ số BMI trung bình 35,81 ± 3,67 kg/m2, tỷ lệ mỡ cơ thể 43,98 ± 4,02%) thực hiện tập luyện thể dục nhịp điệu 12 tuần ^[7]. Chương trình tập gồm 3 buổi mỗi tuần trên máy chạy bộ, cường độ tăng từ 60-65% lên 80-85% nhịp tim tối đa, thời lượng tăng từ 15-20 phút lên 45-50 phút ^[7]. Sau 12 tuần, nhóm tập luyện ghi nhận sự suy giảm có ý nghĩa thống kê về cân nặng, tỷ lệ mỡ, tỷ số eo/hông, chỉ số BMI, chỉ số kháng insulin (HOMA-IR), triglycerid và nồng độ RBP4 huyết thanh so với nhóm đối chứng (P < 0,05) ^[7].

Giá trị và giới hạn của các bằng chứng hiện có

Các bằng chứng khoa học cho thấy RBP4 không chỉ đơn thuần là chiếc xe chuyên chở vitamin A thụ động mà còn là một phân tử hoạt tính điều hòa chuyển hóa và tín hiệu tế bào [1, 4, 8]. Việc hiểu rõ con đường truyền tín hiệu STRA6/JAK2/STAT giúp sáng tỏ mối liên hệ giữa rối loạn dự trữ vi chất với hiện tượng kháng insulin và viêm mạch máu [1, 4].

Tuy nhiên, các dữ liệu hiện nay vẫn còn một số điểm không đồng nhất. Dù nhiều mô hình thực nghiệm và nghiên cứu dân số chỉ ra RBP4 liên quan đến kháng insulin và xơ vữa động mạch, một số nghiên cứu trên người lại ghi nhận nồng độ RBP4 huyết thanh không có mối tương quan rõ ràng với độ nhạy insulin hay tình trạng béo phì ^[6]. Sự bất đồng giữa các nghiên cứu trên người và động vật gặm nhấm đòi hỏi việc đánh giá RBP4 phải luôn đi kèm với xét nghiệm nồng độ retinol tự do và khẩu phần ăn thực tế [3, 5].

Hiểu lầm thường gặp về việc bổ sung vitamin A

Nhiều người cho rằng khi cơ thể thiếu hụt vitamin A chức năng trong béo phì thì giải pháp duy nhất là uống viên bổ sung liều cao. Đây là một quan niệm sai lầm có thể dẫn tới những hệ lụy sức khỏe tiêu cực.

Vitamin A là vi chất tan trong chất béo, tích lũy lâu dài tại mô gan ^[2]. Việc nạp vitamin A liều cao khi con đường vận chuyển qua RBP4 và thụ thể STRA6 đang bị rối loạn không giúp tế bào ngoại vi hấp thu tốt hơn, mà có nguy cơ gây tích tụ quá mức [2, 8]. Bằng chứng trên mô hình động vật đã chứng minh việc bổ sung vitamin A liều cao có thể gây phản tác dụng, làm tăng sinh mỡ nội tạng và tăng cân mất kiểm soát tùy theo nền tảng cơ địa di truyền ^[5]. Do đó, người thừa cân không nên tự ý dùng các loại chế phẩm bổ sung vitamin A liều cao mà không có chỉ định chuyên khoa.

Những ai cần thận trọng với rối loạn chuyển hóa vi chất này?

Một số nhóm đối tượng có nguy cơ cao gặp rối loạn chuyển hóa phức hợp RBP4 và vitamin A bao gồm:

• Người béo phì, đặc biệt là người tích tụ nhiều mỡ vùng bụng hoặc mỡ nội tạng ^[6]. Ở nhóm này, mô mỡ sản xuất lượng lớn các cytokine gây viêm mạn tính và kích thích bài tiết RBP4 [1, 3].
• Người mắc hội chứng chuyển hóa, đái tháo đường típ 2 hoặc có tiền sử đái tháo đường thai kỳ [1, 3]. Nhóm này thường có nồng độ RBP4 tăng cao liên quan đến suy giảm chức năng tế bào beta đảo tụy và tình trạng kháng insulin [1, 3].
• Người mắc bệnh thận mạn tính (CKD) ^[3]. Ở nhóm bệnh nhân này, nồng độ RBP4 huyết thanh cao có mối liên hệ với tỷ lệ biến cố tim mạch và tỷ lệ tử vong gia tăng ^[3].
• Phụ nữ béo phì có rối loạn lipid máu, đặc biệt là nồng độ triglycerid cao hoặc tỷ lệ LDL oxy hóa cao [3, 7].

Những trường hợp có bệnh nền chuyển hóa hoặc bệnh lý gan, thận mạn tính bắt buộc phải tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa trước khi tiến hành can thiệp dinh dưỡng hoặc dùng vi chất bổ sung.

Hướng tiếp cận thực tế để cải thiện chuyển hóa vi chất

Thay vì tập trung vào việc uống bổ sung vitamin A liều cao, mục tiêu hàng đầu là phục hồi độ nhạy chuyển hóa và điều hòa lại mức RBP4 tuần hoàn về trạng thái cân bằng:

• Tăng cường tập luyện thể dục nhịp điệu: Duy trì các bài tập thể dục cường độ vừa phải từ 10 đến 12 tuần giúp cải thiện độ nhạy insulin, giảm triglycerid máu và giảm nồng độ RBP4 tuần hoàn một cách rõ rệt [3, 7]. Các bài tập như đi bộ nhanh, chạy bộ trên máy từ 45-50 phút với cường độ thích hợp mang lại hiệu quả chuyển hóa bền vững ^[7].
• Kiểm soát khối lượng mỡ cơ thể: Giảm cân thông qua điều chỉnh lối sống hoặc các can thiệp ngoại khoa chuyển hóa giúp giảm lượng mỡ nội tạng, từ đó hạ nồng độ RBP4 huyết tương ^[6].
• Cung cấp vi chất qua dinh dưỡng cân bằng: Sử dụng nguồn vitamin A tự nhiên từ rau củ quả chứa carotenoid (cà rốt, bí đỏ, rau lá xanh đậm) và thực phẩm tự nhiên thay vì dùng viên uống liều cao tổng hợp, giúp cơ thể tự điều hòa quá trình hấp thu và gắn kết với protein mang ^[2].
• Khám định kỳ và xét nghiệm đánh giá: Thường xuyên kiểm tra chức năng gan, thận, lipid máu và đường huyết để phát hiện sớm các dấu hiệu rối loạn chuyển hóa mạch máu hoặc kháng insulin [3, 5].

Hiện tượng thiếu hụt vitamin A chức năng ở người béo phì là minh chứng cho thấy sự phức tạp của hệ thống nội tiết và điều hòa vi chất trong cơ thể. Giải pháp an toàn và hiệu quả nhất không nằm ở việc lạm dụng thuốc bổ, mà là thay đổi lối sống, kiểm soát cân nặng và tối ưu hóa chuyển hóa dưới sự hướng dẫn y khoa.