Người bị sỏi thận có nên uống collagen không? Cẩn thận oxalate

Nhiều người tìm đến các sản phẩm bổ sung collagen với mong muốn cải thiện làn da, chống lão hóa và hỗ trợ sụn khớp. Tuy nhiên, với những người từng trải qua cơn đau quặn thận hoặc đang điều trị sỏi thận, việc sử dụng các thực phẩm chức năng này lại mang đến nhiều băn khoăn. Một câu hỏi phổ biến trên các diễn đàn sức khỏe là liệu bổ sung collagen có làm tăng kích thước sỏi hoặc tạo thêm sỏi mới hay không.

Câu trả lời ngắn gọn là người có tiền sử sỏi thận, đặc biệt là sỏi canxi oxalate, cần hết sức thận trọng và tốt nhất nên tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi dùng collagen liều cao kéo dài. Vấn đề cốt lõi không nằm ở bản thân phân tử collagen nguyên vẹn, mà bắt nguồn từ con đường chuyển hóa gan của một loại axit amin chiếm tỷ lệ lớn trong cấu trúc protein này: hydroxyproline. Khi cơ thể phân giải hydroxyproline dư thừa, sản phẩm phụ cuối cùng tạo thành chính là oxalate – thành phần chính tạo nên loại sỏi thận phổ biến nhất hiện nay ^[1], ^[2].

Collagen, hydroxyproline và con đường tạo sỏi oxalate

Collagen là loại protein dồi dào nhất trong cơ thể, tạo nên mạng lưới cấu trúc cho da, xương, gân và sụn khớp ^[1], ^[3]. Điểm đặc biệt của chuỗi collagen là chứa hàm lượng rất cao ba axit amin: glycine, proline và hydroxyproline (thường viết tắt là trans-4-hydroxy-L-proline hay Hyp) ^[1]. Trong tự nhiên, hydroxyproline hầu như chỉ hiện diện trong collagen và gelatin (sản phẩm collagen thủy phân một phần từ động vật) ^[4], ^[2].

Khi chúng ta tiêu thụ collagen qua đường uống, hệ tiêu hóa sẽ phân cắt protein thành các peptide nhỏ và từng axit amin tự do để hấp thu ^[3]. Tại gan và thận, lượng hydroxyproline này bước vào chu trình thoái hóa nội sinh ^[5], ^[6]. Enzyme đầu tiên chịu trách nhiệm phân hủy chất này là hydroxyproline dehydrogenase (HYPDH, trước đây gọi là PRODH2) ^[1], ^[5]. Quá trình biến dưỡng Hyp tạo ra glyoxylate – một chất trung gian quan trọng ^[2], ^[5].

Vấn đề nảy sinh khi glyoxylate không được chuyển hóa thành glycine mà tiếp tục bị oxy hóa thành oxalate ^[6]. Oxalate là một chất thải chuyển hóa không thể phân hủy thêm trong cơ thể người và bắt buộc phải bài tiết qua đường nước tiểu ^[1], ^[6]. Khi nồng độ oxalate trong nước tiểu tăng cao kết hợp với ion canxi tự do, hiện tượng bão hòa xảy ra dẫn đến sự kết tinh của tinh thể canxi oxalate ^[1], ^[7]. Tích tụ lâu ngày, các tinh thể này lắng đọng và phát triển thành sỏi thận hoặc gây vôi hóa mô thận (nephrocalcinosis) ^[1], ^[5].

Các bằng chứng khoa học về nạp hydroxyproline và oxalate niệu

Mối liên hệ giữa việc tiêu thụ collagen/gelatin chứa hydroxyproline và sự gia tăng oxalate bài tiết trong nước tiểu đã được ghi nhận qua nhiều công trình nghiên cứu chuyển hóa thực nghiệm trên người và động vật.

Một nghiên cứu chuyển hóa lâm sàng thực hiện năm 2006 đã kiểm tra trực tiếp tác động của việc nạp hydroxyproline từ gelatin lên nước tiểu của các đối tượng tham gia với chế độ ăn kiểm soát lượng oxalate ^[2]. Các nhà nghiên cứu so sánh phản ứng của cơ thể khi nạp 30 g gelatin so với khi dùng 30 g đạm whey (whey protein không chứa hydroxyproline) ^[2]. Kết quả cho thấy khi dùng chế độ ăn gelatin, lượng oxalate bài tiết qua nước tiểu tăng vọt 43%, đồng thời lượng bài tiết glycolate (sản phẩm chuyển hóa trung gian) tăng gấp 5,3 lần so với chế độ ăn whey ^[2].

Khi thử nghiệm với các liều nạp gelatin khác nhau gồm 1 g, 2 g, 5 g và 10 g, các tác giả phát hiện thấy nồng độ hydroxyproline huyết tương cũng như lượng bài tiết oxalate và glycolate qua nước tiểu tăng rõ rệt ở liều 5 g và 10 g, trong khi liều 1 g và 2 g không tạo ra biến động đáng kể ^[2]. Dựa trên các dữ liệu chuyển hóa, nhóm tác giả ước tính sự thoái hóa hydroxyproline đóng góp từ 20% đến 50% lượng glycolate và chiếm từ 5% đến 20% tổng lượng oxalate nội sinh bài tiết qua nước tiểu hàng ngày ^[2]. Thêm vào đó, nghiên cứu phát hiện thận cũng hấp thu một lượng lớn hydroxyproline và tự chuyển hóa thành oxalate ngay tại mô thận ^[2].

Năm 2017, một nghiên cứu đánh giá biến dưỡng sử dụng đồng vị đánh dấu 13C5-hydroxyproline trên chuột đã định lượng chính xác hơn vai trò của axit amin này trong sản xuất oxalate nội sinh ^[6]. Kết quả công bố cho thấy quá trình chuyển hóa hydroxyproline đóng góp tới 22 ± 2% tổng lượng oxalate bài tiết qua nước tiểu ở chuột khỏe mạnh bình thường (chuột hoang dã Wt) ^[6]. Ở những mô hình chuột bị khiếm khuyết di truyền enzyme (như chuột Agxt KO mô phỏng bệnh tăng oxalate niệu tiên phát type 1 và chuột Grhpr KO mô phỏng type 2), tỷ lệ hydroxyproline đóng góp vào lượng oxalate niệu lần lượt vọt lên 42 ± 8% và 36 ± 9% ^[6]. Khi các nhà khoa học sử dụng liệu pháp RNA can thiệp (siRNA) ức chế enzyme HYPDH, lượng bài xuất oxalate trong nước tiểu đã giảm rõ rệt ^[1], ^[6].

Dù vậy, phản ứng giữa các cá thể có thể có sự biến thiên nhất định. Một nghiên cứu nhỏ thực hiện năm 2019 theo dõi 5 nam giới khỏe mạnh (3 người da trắng và 2 người da đen) uống 30 g gelatin mỗi ngày trong 3 ngày liên tiếp ^[7]. Kết quả ghi nhận nồng độ glycolate niệu tăng mạnh và canxi ion hóa (iCa2+) giảm do tăng pH nước tiểu, tuy nhiên lượng bài tiết oxalate tổng cộng trong 24 giờ và chỉ số quá bão hòa canxi oxalate (RSS CaOx) ở nhóm này lại không thay đổi đáng kể ^[7]. Các nhà nghiên cứu cho rằng sự khác biệt về chủng tộc hoặc các nhánh chuyển hóa thay thế có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ chuyển đổi cuối cùng từ glycolate sang oxalate trên từng cá nhân ^[7].

Bên cạnh đó, các nghiên cứu về chu chuyển protein tự nhiên trong cơ thể cũng chỉ ra cơ chế tương tự. Một báo cáo năm 2022 về nguy cơ sỏi tiết niệu cho thấy quá trình tiêu xương giải phóng collagen loại I, làm phân cắt chuỗi polypeptide giải phóng hydroxyproline, từ đó dẫn đến tăng bài tiết oxalate trong nước tiểu ^[3]. Đồng thời, các axit amin như glycine và aspartate trong collagen khi thoái hóa còn làm tăng bài tiết axit uric – một yếu tố nguy cơ khác thúc đẩy kết tinh sỏi canxi oxalate ^[3].

Lợi ích làm đẹp và giới hạn của các dữ liệu hiện có

Collagen mang lại nhiều lợi ích được ghi nhận về độ đàn hồi của da, sức khỏe khớp và làm chậm lão hóa mô liên kết. Tuy nhiên, bằng chứng khoa học về việc bổ sung collagen đối với hệ bài tiết cho thấy nguy cơ chuyển hóa âm thầm nhưng rất đáng lưu tâm ^[4], ^[2].

Oxalate trong nước tiểu bắt nguồn từ hai nguồn: hấp thu từ đường ruột qua thức ăn (chiếm khoảng 5-15% tổng lượng nạp từ thực vật như rau bina, củ dền, các loại hạt) và tự tổng hợp nội sinh tại gan ^[4]. Người bình thường có chức năng bài tiết tốt, uống nhiều nước có thể đào thải lượng oxalate nội sinh sinh ra từ liều collagen nhỏ mà không kết tinh sỏi ^[2]. Nhưng ở những người có khiếm khuyết hấp thu, bất thường bài tiết hoặc có cơ địa tạo sỏi, bất kỳ sự gia tăng oxalate nội sinh nào từ liều nạp 5-10 g collagen mỗi ngày cũng có thể đẩy nồng độ nước tiểu vượt ngưỡng bão hòa ^[4], ^[2].

Giới hạn của các nghiên cứu hiện nay là phần lớn các thử nghiệm chuyển hóa chuyên sâu được thực hiện trên gelatin nguồn gốc động vật hoặc mô hình động vật biến đổi gen ^[1], ^[2], ^[6]. Các thử nghiệm lâm sàng dài hạn theo dõi trực tiếp tỷ lệ hình thành sỏi mới trên người uống collagen thủy phân dạng bột hoặc nước với liều lượng thương mại (2,5 - 10 g/ngày) vẫn còn hạn chế. Tuy nhiên, về mặt sinh hóa phân tử, collagen thủy phân sau khi tiêu hóa vẫn giải phóng các axit amin tương tự như gelatin, do đó nguy cơ chuyển đổi hydroxyproline thành glyoxylate và oxalate vẫn hiện diện đầy đủ ^[2], ^[5].

Những hiểu lầm thường gặp khi dùng collagen

Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ những thực phẩm giàu oxalate từ thực vật (như rau bina, hạnh nhân, cải bó xôi, trà đen) mới gây lắng đọng sỏi thận ^[4]. Thực tế, oxalate nội sinh do gan tổng hợp từ các tiền chất như vitamin C liều cao và hydroxyproline trong thịt, gelatin, collagen đóng góp tỷ trọng rất lớn vào lượng bài xuất qua thận ^[4], ^[2].

Một hiểu lầm phổ biến khác là uống collagen cùng với vitamin C liều cao sẽ tăng tối đa hiệu quả tổng hợp collagen cho da mà không có hại. Tuy nhiên, vitamin C (ascorbic acid) cũng là một tiền chất chuyển hóa trực tiếp thành oxalate trong cơ thể ^[4]. Một nghiên cứu can thiệp cho thấy dùng 2 g vitamin C mỗi ngày làm tăng lượng oxalate niệu 20% ở người bình thường và tăng tới 33% ở người có cơ địa tạo sỏi ^[4]. Tiêu thụ trên 1.000 mg vitamin C mỗi ngày có liên quan đến việc tăng 41% đến gần 2 lần nguy cơ mắc sỏi thận ^[4]. Việc kết hợp liều cao cả collagen (chứa hydroxyproline) và vitamin C sẽ tạo ra áp lực cộng dồn rất lớn lên nồng độ oxalate bài tiết ở thận ^[4], ^[2].

Nhiều người cũng tin rằng collagen peptide dạng phân tử nano hoặc collagen thủy phân là "tinh chất" không tạo gánh nặng chuyển hóa. Dù ở dạng bào chế nào, chuỗi peptide vẫn chứa tỷ lệ cao gốc hydroxyproline để đảm bảo cấu trúc đặc thù của collagen ^[1], ^[3]. Khi vào tuần hoàn và tế bào gan, chúng đều trải qua chu trình thoái hóa giống nhau ^[5].

Ai nên thận trọng hoặc tránh tự ý dùng collagen?

Dựa trên cơ chế bệnh học và các số liệu chuyển hóa, những nhóm đối tượng sau đây cần đặc biệt cẩn trọng:

• Người đang có sỏi thận hoặc có tiền sử sỏi canxi oxalate tái phát: Việc tăng bài tiết oxalate niệu nội sinh từ 5-10 g collagen/gelatin có thể kích thích tinh thể lớn nhanh hơn hoặc tái kết tinh ^[2].
• Người mắc hội chứng tăng oxalate niệu tiên phát (Primary Hyperoxaluria types 1, 2, 3): Đây là những người bị đột biến gen khiến men chuyển hóa glyoxylate bị suy giảm, dẫn đến việc chuyển hóa hydroxyproline tạo ra lượng oxalate khổng lồ, gây sỏi thận nặng và suy thận ^[1], ^[5], ^[6].
• Người có bệnh lý đường ruột, viêm ruột hoặc từng phẫu thuật cắt bắc cầu ruột: Tình trạng kém hấp thu chất béo dẫn đến tăng hấp thu oxalate tại ruột, nếu kết hợp thêm oxalate nội sinh từ collagen sẽ làm tăng vọt nguy cơ lắng đọng tinh thể ^[4].
• Người suy giảm chức năng thận mạn tính: Khả năng lọc và đào thải các chất chuyển hóa nitơ và khoáng chất bị suy giảm, cần tránh nạp thừa protein và axit amin không cần thiết ^[1], ^[8].

Lời khuyên áp dụng thực tế và an toàn

Nếu bạn hoàn toàn khỏe mạnh, không có tiền sử sỏi thận và muốn sử dụng collagen để chăm sóc da hoặc khớp, hãy tuân thủ các nguyên tắc cân bằng sau:

• Kiểm soát liều lượng hợp lý: Tránh nạp liều quá cao vượt mức khuyến nghị. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy các liều nạp thấp từ 1 g đến 2 g gelatin không làm thay đổi đáng kể lượng bài tiết oxalate và glycolate qua nước tiểu, trong khi mức từ 5 g trở lên bắt đầu gây tăng bài tiết rõ rệt ^[2].
• Uống đủ nước suốt cả ngày: Đây là biện pháp dự phòng quan trọng nhất để làm loãng nước tiểu, giảm nồng độ bão hòa của canxi và oxalate, ngăn chặn quá trình kết tụ tinh thể ^[8], ^[7].
• Duy trì lượng canxi đầy đủ trong bữa ăn: Canxi từ thực phẩm tự nhiên (sữa, sữa chua, cá nhỏ kho nhừ) giúp liên kết với oxalate ngay trong lòng ruột tạo thành phức hợp không tan đào thải qua phân, từ đó làm giảm lượng oxalate hấp thu vào máu ^[4]. Tránh quan niệm sai lầm là kiêng hoàn toàn canxi khi sợ sỏi ^[4].
• Tránh kết hợp collagen với vitamin C liều cao: Không nên vừa uống collagen vừa bổ sung viên sủi hoặc viên uống vitamin C liều trên 500 - 1.000 mg/ngày để tránh tăng sinh oxalate kép ^[4].
• Đảm bảo chế độ ăn cân bằng: Hạn chế ăn quá nhiều đạm động vật cùng lúc vì chế độ ăn giàu protein động vật làm tăng bài tiết canxi niệu (tới 35%), giảm chất ức chế citrate niệu (giảm 25%) và hạ pH nước tiểu, tạo điều kiện thuận lợi cho sỏi hình thành ^[8].

Sức khỏe và vẻ đẹp bền vững luôn đòi hỏi sự cân nhắc thấu đáo giữa lợi ích và rủi ro chuyển hóa. Collagen có thể là giải pháp hỗ trợ tốt cho làn da và mô khớp ở người khỏe mạnh, nhưng lại tiềm ẩn rủi ro tạo sỏi canxi oxalate thông qua sản phẩm chuyển hóa hydroxyproline ^[1], ^[2]. Nếu bạn thuộc nhóm có cơ địa sỏi thận hoặc đang dùng các thuốc điều trị chuyên khoa, hãy luôn trao đổi cụ thể với bác sĩ điều trị để được tư vấn phác đồ dinh dưỡng an toàn nhất.