Nhiều người mắc tiểu đường tuýp 2 đi khám sức khỏe định kỳ thường thở phào nhẹ nhõm khi cầm tờ kết quả đo mật độ xương ở mức bình thường, thậm chí cao hơn người cùng tuổi. Tuy nhiên, không ít trường hợp vẫn bị gãy xương hông, xương cánh tay hay xương bàn chân chỉ sau một cú trượt ngã nhẹ trong sinh hoạt.
Câu trả lời cho hiện tượng trái ngược này nằm ở chỗ: mật độ khoáng chất cao không đồng nghĩa với một bộ xương dẻo dai. Ở người bệnh tiểu đường tuýp 2, tình trạng đường huyết cao kéo dài đã âm thầm làm biến tính sợi collagen và phá hỏng cấu trúc vi mô của xương, khiến xương trở nên giòn và dễ gãy dù nhìn trên máy đo vẫn rất "đặc" [1], [2]. Y học gọi đây là "nghịch lý xương trong bệnh tiểu đường" [3].
Nghịch lý mật độ xương cao nhưng xương vẫn giòn
Trong nhận thức phổ thông, loãng xương và gãy xương thường đi đôi với việc xương bị rỗng, xốp và thiếu hụt canxi. Thực tế, sức bền của bộ xương được quyết định bởi hai yếu tố cộng lại: mật độ khoáng chất của xương (BMD) và chất lượng xương [4].
Ở bệnh nhân tiểu đường tuýp 1, mật độ khoáng chất của xương thường giảm nhẹ nên nguy cơ gãy xương tăng lên là điều dễ hiểu [2], [5]. Ngược lại, người mắc tiểu đường tuýp 2 lại có mật độ xương đo được ở mức bình thường hoặc cao hơn so với người không mắc bệnh [2]. Dù vậy, gãy xương do loãng xương vẫn là một biến chứng không điển hình và từng bị bỏ sót trong thời gian dài ở nhóm bệnh nhân này [1].
Các phân tích gộp năm 2015 chỉ ra rằng nguy cơ tương đối bị gãy xương hông ở cả người bệnh tiểu đường tuýp 1 và tuýp 2 đều cao hơn người bình thường [4]. Đáng lưu ý, mức độ rủi ro gãy xương thực tế ở người bệnh tiểu đường cao hơn nhiều so với những gì dự đoán qua chỉ số mật độ xương thông thường [4].
Đường huyết cao làm "chai cứng" sợi collagen trong xương như thế nào?
Để hiểu vì sao xương đặc mà vẫn gãy, có thể hình dung cấu trúc xương giống như một khối bê tông cốt thép. Trong đó, các khoáng chất như canxi đóng vai trò là lớp xi măng tạo độ cứng, còn hệ thống sợi collagen đóng vai trò là khung cốt thép tạo độ dẻo dai, giúp xương chịu lực và đàn hồi khi va đập.
Tổng quan nghiên cứu năm 2015 và năm 2006 giải thích rằng tình trạng tăng đường huyết ở người tiểu đường đã dẫn đến hiện tượng đường hóa chất nền collagen (glycated collagen matrix) [2], [6]. Quá trình này tạo ra nồng độ cao các sản phẩm glycat hóa bền vững (AGEs) tích tụ ngay trong sợi collagen của xương [5], [3]. Các sản phẩm AGEs này cùng với sự thay đổi liên kết chéo có hại (cả dạng phụ thuộc enzyme và không phụ thuộc enzyme) làm hỏng mạng lưới collagen, khiến xương mất đi đặc tính cơ sinh học vốn có [2], [6].
Bên cạnh đường huyết cao, báo cáo năm 2006 chỉ ra thêm ba yếu tố quan trọng khác thúc đẩy các liên kết chéo collagen có hại này: tốc độ chu chuyển xương thấp (quá trình tái tạo xương mới thay thế xương cũ bị trì trệ), tình trạng tăng nhẹ homocysteine trong máu và sự thiếu hụt vitamin B6 [1], [6]. Khi khung collagen bị "đường hóa" trở nên giòn gãy và quá trình sửa chữa xương tự nhiên bị đình trệ, khối xương dù đặc khoáng chất nhưng lại kém chịu lực, dễ nứt vỡ khi có tác động [1], [7].
Những tổn thương vi mô mà máy đo thông thường bỏ sót
Không chỉ bị biến đổi ở cấp độ phân tử collagen, cấu trúc hình học và vi kiến trúc xương của người tiểu đường tuýp 2 cũng chịu nhiều tổn thương tinh vi [8]. Các bằng chứng khoa học năm 2015 cho thấy phần xương vỏ (lớp xương cứng bao bọc bên ngoài) của bệnh nhân tiểu đường xuất hiện tình trạng rỗ xốp bất thường (cortical porosity) [2].
Ngoài ra, bệnh tiểu đường còn tác động xấu đến xương thông qua hàng loạt cơ chế phức tạp khác trong cơ thể [5]. Nghiên cứu năm 2003 liệt kê các yếu tố này bao gồm: sự thay đổi nồng độ insulin, tình trạng tăng đào thải canxi qua nước tiểu đi kèm với đường niệu, suy giảm chức năng thận, giảm yếu tố tăng trưởng giống insulin-I (IGF-I), bệnh lý vi mạch máu và tình trạng viêm mạn tính [5].
Vấn đề nằm ở chỗ, phương pháp đo hấp thụ tia X năng lượng kép (DXA) dùng phổ biến tại các bệnh viện hiện nay chỉ cung cấp hình ảnh hai chiều [2]. Kỹ thuật hai chiều này chỉ đo được mật độ khoáng chất trên một diện tích phẳng mà không thể phát hiện được các lỗ rỗ li ti ở lớp xương vỏ hay sự xuống cấp của mạng lưới collagen bên trong [2], [7].
Các nghiên cứu giải mã mối liên hệ giữa tiểu đường và gãy xương
Các nhà khoa học đã thực hiện nhiều nghiên cứu để bóc tách bản chất của hiện tượng "nghịch lý xương tiểu đường" [1], [3]. Một nghiên cứu đoàn hệ được đề cập năm 2003 trên nhóm người lớn tuổi cho thấy bản thân bệnh tiểu đường làm tăng nguy cơ gãy xương ở các vị trí đặc thù: xương hông, đầu trên xương cánh tay và xương bàn chân [5].
Gần đây hơn, một nghiên cứu công bố năm 2024 đã phân tích sâu mối quan hệ giữa tiểu đường tuýp 2 và gãy xương bằng cách kết hợp cả bộ dữ liệu di truyền và dữ liệu kiểu hình thực tế [3]. Khi nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp ngẫu nhiên hóa Mendel (MR) để kiểm soát các yếu tố gây nhiễu, kết quả cho thấy yếu tố di truyền dự đoán bệnh tiểu đường tuýp 2 thực chất gắn liền với mật độ xương cao hơn và nguy cơ gãy xương thấp hơn [3]. Trong đó, chỉ số khối cơ thể (BMI) ở người thừa cân, béo phì đóng vai trò trung gian tạo ra một phần tác dụng bảo vệ mật độ xương này [3].
Tuy nhiên, khi chuyển sang phân tích kiểu hình tiến cứu theo dõi trên thực tế, bệnh tiểu đường tuýp 2 vẫn làm tăng cả mật độ xương lẫn nguy cơ gãy xương ngay cả sau khi đã hiệu chỉnh các yếu tố gây nhiễu [3]. Phân tích phân tầng trong nghiên cứu năm 2024 này chỉ ra một phát hiện rất đáng giá: nghịch lý xương có thể biến mất khi các yếu tố nguy cơ liên quan đến bệnh tiểu đường tuýp 2 được loại bỏ hoàn toàn [3]. Điều này chứng minh gãy xương không phải là định mệnh di truyền không thể tránh khỏi, mà là hậu quả từ các rối loạn chuyển hóa và biến chứng phát sinh trong quá trình mắc bệnh [3].
Công cụ chẩn đoán hiện tại nói gì và giới hạn ở đâu?
Trong thực hành lâm sàng hiện nay, hai công cụ chủ lực để dự đoán nguy cơ gãy xương là máy đo mật độ xương (DXA) và công cụ đánh giá nguy cơ gãy xương (FRAX) [1], [8]. Các báo cáo năm 2012, 2014 và 2016 đều thống nhất rằng cả hai phương pháp này vẫn hữu ích nhưng lại đánh giá thấp nguy cơ gãy xương tuyệt đối ở bệnh nhân tiểu đường tuýp 2 [1], [7], [8].
Để khắc phục hạn chế của máy đo hai chiều, một số kỹ thuật mới đã được nghiên cứu [1], [8]. Báo cáo năm 2014 cho biết phương pháp chụp cắt lớp vi tính định lượng ngoại vi độ phân giải cao (HR-pQCT) rất có triển vọng vì giúp quan sát sâu vào vi kiến trúc và hình học của xương [8]. Bên cạnh đó, tổng quan năm 2016 đề cập đến chỉ số xương bè (trabecular bone score) và các dấu ấn chu chuyển xương như những công cụ tiềm năng [1].
Tuy nhiên, giới hạn của các bằng chứng hiện tại là vẫn cần thêm nhiều dữ liệu khoa học từ các nghiên cứu đoàn hệ quy mô lớn trước khi có thể đưa các kỹ thuật mới này vào khuyến cáo thực hành lâm sàng thường quy, hoặc tích hợp yếu tố bệnh tiểu đường vào thuật toán FRAX [1], [7]. Các nhà khoa học năm 2015 nhấn mạnh việc xác định các chỉ số chất lượng xương và thiết lập tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương riêng biệt cho người tiểu đường là nhiệm vụ cấp thiết [4].
Hiểu lầm thường gặp và nhóm đối tượng cần đặc biệt thận trọng
Hiểu lầm phổ biến nhất của người bệnh là chỉ nhìn vào chỉ số mật độ xương (BMD) bình thường để chủ quan rằng khung xương của mình hoàn toàn khỏe mạnh [1], [2]. Một hiểu lầm khác là cho rằng gãy xương hoàn toàn do chất lượng xương quyết định, mà quên mất yếu tố té ngã đóng vai trò cộng hưởng rất lớn [5], [8].
Các nghiên cứu năm 2014 và 2015 chỉ rõ nguy cơ gãy xương tăng cao ở người tiểu đường tuýp 2 là sự kết hợp giữa chất lượng xương kém và tần suất té ngã gia tăng [2], [8]. Những người cần đặc biệt thận trọng là người lớn tuổi mắc tiểu đường tuýp 2 đã xuất hiện các biến chứng mạn tính của bệnh [5], [8].
Cụ thể, biến chứng bệnh võng mạc tiểu đường làm suy giảm thị lực, kết hợp với biến chứng bệnh đa dây thần kinh ngoại biên làm mất cảm giác ở chân và giảm khả năng giữ thăng bằng, khiến người bệnh rất dễ bước hụt và té ngã [2], [8]. Ngoài ra, người bệnh có chức năng thận suy giảm, người đang sử dụng các loại thuốc điều trị tiểu đường có ảnh hưởng đến vi kiến trúc xương, hoặc người thiếu hụt vitamin B6 cũng thuộc nhóm nguy cơ cao cần lưu ý [2], [5], [6].
Cách bảo vệ xương thực tế cho người bệnh tiểu đường tuýp 2
Dù chưa có phương pháp hoàn hảo để đo lường chất lượng collagen xương trong khám chữa bệnh thông thường, nghiên cứu năm 2024 khẳng định việc kiểm soát tốt các yếu tố nguy cơ liên quan đến tiểu đường tuýp 2 có thể giúp xóa bỏ nghịch lý gãy xương [3]. Để áp dụng vào đời sống, người bệnh cần thực hiện đồng bộ các nguyên tắc sau:
Thứ nhất, kiểm soát chặt chẽ đường huyết theo mục tiêu của bác sĩ để hạn chế tối đa quá trình đường hóa làm hỏng sợi collagen và giảm tích tụ chất AGEs trong xương [2], [6], [3]. Người bệnh cần tuân thủ phác đồ điều trị và trao đổi với bác sĩ về tác động của các thuốc hạ đường huyết đang dùng đối với sức khỏe xương [2], [5].
Thứ hai, chú ý chế độ dinh dưỡng cân bằng, đặc biệt tránh để cơ thể thiếu hụt vitamin B6 — một yếu tố đã được chứng minh có liên quan đến sự hình thành các liên kết chéo collagen có hại và tình trạng tăng nhẹ homocysteine [6]. Bổ sung đủ nước, canxi và dưỡng chất thông qua bữa ăn hằng ngày để bù đắp lượng canxi có thể bị thất thoát qua nước tiểu khi đường huyết cao [5].
Thứ ba, chủ động phòng ngừa té ngã bằng cách khám mắt và khám thần kinh ngoại biên định kỳ [2], [8]. Người bệnh nên tập các bài tập rèn luyện giữ thăng bằng nhẹ nhàng, bố trí nhà cửa đủ ánh sáng, lắp tay vịn ở nhà tắm và chọn giày dép chống trượt để bảo vệ xương hông, cánh tay và bàn chân [2], [5].
Tóm lại, một kết quả đo mật độ xương tốt chưa phải là "tấm kim bài" miễn nhiễm gãy xương đối với người bệnh tiểu đường tuýp 2 [1], [2]. Chìa khóa để giữ bộ xương thực sự dẻo dai không nằm ở việc chỉ nạp thêm khoáng chất, mà là kiểm soát đường huyết ổn định để bảo vệ khung collagen bên trong và ngăn ngừa biến chứng gây té ngã từ bên ngoài [2], [3], [8]. Khi có bệnh nền hoặc đang dùng thuốc điều trị, người bệnh cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa để được đánh giá toàn diện cả chất lượng xương lẫn nguy cơ vận động [2].
