Nhiều người có thói quen giải khát bằng nước ngọt, trà sữa hoặc nước trái cây đóng lon mà không hề nghĩ đến tác động của chúng đối với nội tạng. Các loại thức uống công nghiệp này thường chứa siro ngô hàm lượng fructose cao (HFCS) nhằm tạo vị ngọt đậm đà [1, 7]. Khi nạp quá mức vào cơ thể, lượng đường dạng lỏng này không chỉ làm tăng cân mà còn trực tiếp thúc đẩy quá trình tích tụ mỡ thừa tại gan, mở đường cho bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu [1, 7].
Câu trả lời ngắn gọn: Có, việc tiêu thụ quá mức HFCS từ đồ uống là một yếu tố nguy cơ lớn dẫn đến gan nhiễm mỡ [1, 2, 7]. Khác với glucose có thể được phân giải bởi nhiều mô trong cơ thể, fructose chuyển hóa chọn lọc phần lớn tại tế bào gan [1]. Quá trình này kích hoạt trực tiếp chu trình tạo mỡ mới, khiến chất béo trung tính ứ đọng và gây tổn thương chức năng gan theo thời gian [1, 2].
Cơ chế sinh mỡ mới tại gan khi nạp quá mức HFCS
Carbohydrate dung nạp qua đường ăn uống là chất kích thích chính cho quá trình sinh mỡ mới tại gan (gọi tắt là DNL), đóng vai trò trực tiếp gây bệnh hơn cả chất béo từ khẩu phần ăn [2]. Các cơ chất chủ yếu được sử dụng để tổng hợp nên các axit béo mới thông qua chu trình này bao gồm glucose, fructose và axit amin [2]. Khi một lượng lớn HFCS dạng lỏng đi vào hệ tiêu hóa, chúng hấp thu rất nhanh và dồn về gan với nồng độ cao [2, 7].
Tại tế bào gan, fructose nhanh chóng bị phosphoryl hóa bởi enzyme fructokinase (đặc biệt là dạng fructokinase C) [1, 4]. Quá trình biến dưỡng này tiêu tốn năng lượng nhanh chóng, gây ra tình trạng suy kiệt ATP tạm thời trong tế bào [2, 4]. Sự hao hụt ATP dẫn đến luân chuyển nucleotide và thúc đẩy tạo thành axit uric nội bào cũng như tăng axit uric trong huyết thanh [2, 4].
Đồng thời, quá trình chuyển hóa fructose tạo điều kiện tối đa cho sự tổng hợp mỡ mới và làm suy giảm quá trình oxy hóa chất béo bình thường [1, 4]. Sự tích tụ quá mức của chất béo trung tính (triglyceride) trong tế bào gan mà không kèm theo yếu tố uống nhiều rượu chính là bản chất của bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD) [2]. Ngoài ra, việc hấp thu dư thừa HFCS-55 còn làm tăng căng thẳng lưới nội chất, kích hoạt các enzyme kinase gây stress (như c-Jun N-terminal kinase), gây rối loạn chức năng ty thể và thúc đẩy hiện tượng chết rụng tế bào (apoptosis) tại mô gan [2, 6].
Các bằng chứng từ nghiên cứu sinh học và mô bệnh học
Mối liên hệ giữa việc nạp fructose và cơ chế tích mỡ đã được ghi nhận rõ nét ở cấp độ mô học. Một nghiên cứu công bố năm 2008 đã tiến hành khảo sát tiền sử ăn uống kết hợp lấy mẫu huyết thanh và sinh thiết mô gan ở 49 bệnh nhân mắc NAFLD đã được chẩn đoán xác định qua sinh thiết (không xơ gan), đối chứng với 24 người khỏe mạnh tương đương về giới tính, tuổi (dao động 5 tuổi) và chỉ số khối cơ thể BMI (dao động 3 điểm) [3].
Kết quả cho thấy mức tiêu thụ fructose ở nhóm bệnh nhân mắc NAFLD cao gấp gần 2 đến 3 lần so với nhóm đối chứng, tương đương mức nạp 365 kcal so với 170 kcal mỗi ngày (sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0.05) [3]. Khi phân tích sâu trên 6 bệnh nhân NAFLD, nhóm nghiên cứu phát hiện mức biểu hiện mRNA của enzyme fructokinase (KHK) - loại enzyme chủ chốt chuyển hóa fructose - và fatty acid synthase - enzyme chủ đạo của quá trình sinh mỡ - đều gia tăng đáng kể so với người bình thường (lần lượt với p = 0.04 và p = 0.02) [3]. Thí nghiệm bổ trợ trên dòng tế bào gan AML cũng khẳng định rằng fructose làm tăng nồng độ protein và hoạt tính của KHK theo liều lượng [3]. Điều này chứng minh nạp nhiều fructose trực tiếp kích thích bộ máy tạo mỡ nội bào hoạt động mạnh mẽ [3].
Bằng chứng lâm sàng can thiệp ngắn hạn: Gan nhiễm mỡ xuất hiện nhanh chóng
Tác động gây tích mỡ của HFCS diễn ra rất nhanh, ngay cả trên những người hoàn toàn khỏe mạnh. Theo một tổng quan năm 2013 trích dẫn thử nghiệm của Le và các cộng sự, các nhà khoa học đã khảo sát ảnh hưởng của chế độ ăn dư thừa năng lượng bằng siro ngô hàm lượng fructose cao (tăng 35% calo so với khẩu phần nền) trong vỏn vẹn 7 ngày [4]. Đối tượng nghiên cứu gồm các nam giới khỏe mạnh là con của bệnh nhân đái tháo đường týp 2 và 8 người đối chứng không có tiền sử gia đình mắc bệnh này [4].
Ban đầu, không có người tham gia nào bị gan nhiễm mỡ khi đo bằng phương pháp cộng hưởng từ phổ (MRS) [4]. Tuy nhiên, chỉ sau 7 ngày ăn thừa calo với HFCS, lượng chất béo trung tính trong tế bào gan (IHTG) đã tăng tới 76% ở nhóm đối chứng và tăng 79% ở nhóm con của bệnh nhân tiểu đường [4]. Nhóm con bệnh nhân tiểu đường còn ghi nhận sự gia tăng nồng độ lipoprotein tỷ trọng rất thấp (VLDL) trong huyết thanh [4]. Nghiên cứu này cũng ghi nhận việc sản xuất glucose nền tại gan gia tăng nhưng độ nhạy insulin ở gan suy giảm [4]. Dữ liệu thực nghiệm chứng minh rằng sự tích tụ mỡ trong gan ở người có thể xuất hiện thần tốc khi nạp dư thừa calo, ngay cả trước khi cân nặng thay đổi đáng kể [4].
Nghiên cứu dịch tễ học quy mô lớn tại cộng đồng
Ở góc độ dịch tễ học diện rộng, dữ liệu từ cuộc Khảo sát Kiểm tra Sức khỏe và Dinh dưỡng Quốc gia Hoa Kỳ giai đoạn 2017-2018 (NHANES 17-18) công bố năm 2022 đã cung cấp thêm góc nhìn trên 3.292 người trưởng thành [5]. Nghiên cứu này chẩn đoán NAFLD bằng kỹ thuật đo độ đàn hồi thoáng qua (FibroScan) với thông số giảm âm được kiểm soát (CAP) từ 260 trở lên [5]. Lượng fructose nạp vào được tính toán từ dữ liệu hồi tưởng khẩu phần ăn 24 giờ kết hợp cơ sở dữ liệu dinh dưỡng của USDA, sau đó chia làm 3 nhóm: thấp (dưới hoặc bằng 0,95 g), trung bình (trên 0,95 g đến 2,1 g) và cao (trên 2,1 g) [5].
Trong số 3.292 người tham gia, có 31,3% thuộc nhóm nạp fructose trung bình và 35,5% thuộc nhóm tiêu thụ cao [5]. Khi chưa hiệu chỉnh biến số, tỷ lệ hiện mắc NAFLD ở ba nhóm lần lượt là 44% (nhóm thấp), 48% (nhóm vừa) và 51% (nhóm cao) [5]. Nhóm người Mỹ gốc Mexico có tỷ lệ nạp fructose cao nhất (48%) và cũng có tỷ lệ mắc NAFLD cao nhất trong nhóm nạp nhiều fructose (lên tới 70%, cao hơn rõ rệt mức 52% ở nhóm nạp thấp với p = 0.031) [5].
Sau khi sử dụng mô hình hồi quy logistic đa biến có hiệu chỉnh các yếu tố nhân khẩu học, hành vi và xét nghiệm máu, những người ở nhóm nạp fructose cao có tỷ lệ chênh mắc NAFLD cao hơn 1,6 lần so với nhóm nạp thấp (AOR = 1,6; khoảng tin cậy 95%: 1,1 - 2,3; p = 0.0224) [5]. Nguy cơ này thể hiện rõ ở người da trắng không gốc Tây Ban Nha (AOR = 2,0; KTC 95%: 1,0 - 3,7; p = 0.0387) [5]. Dữ liệu này tái khẳng định lượng fructose tiêu thụ hàng ngày có mối tương quan độc lập với tình trạng tích tụ mỡ ở gan [5].
Lợi ích của việc cắt giảm và những giới hạn bằng chứng
Bên cạnh tổn thương tại tế bào gan, các nghiên cứu dịch tễ còn ghi nhận mối liên hệ giữa việc tiêu thụ HFCS với mức độ nghiêm trọng của tình trạng xơ hóa gan ở bệnh nhân NAFLD [2]. Một số nghiên cứu trên động vật và mô hình gần đây chỉ ra sự tác động qua lại phức tạp giữa lượng fructose nạp vào, tính thấm của ruột, biến đổi hệ vi sinh vật đường ruột và tình trạng nhiễm nội độc tố endotoxin có nguồn gốc từ ruột, từ đó giải phóng các yếu tố gây viêm như TNF-alpha thúc đẩy bệnh tiến triển thành viêm gan thoái hóa mỡ (NASH) [2, 4, 7].
Điểm tích cực là các thử nghiệm lâm sàng ban đầu cho thấy việc chủ động giảm bớt đồ uống có đường và tổng lượng fructose nạp vào, nhất là từ nguồn đường bổ sung, mang lại lợi ích rõ rệt trong việc làm giảm ứ đọng chất béo ở gan [6]. Giảm bớt lượng đường hấp thu giúp gan bớt áp lực chuyển hóa và ngừng quá trình tích tụ mỡ mới [6].
Dù vậy, giới khoa học vẫn thận trọng về mặt bằng chứng. Một phân tích gộp và tổng quan hệ thống năm 2014 đánh giá 6 nghiên cứu quan sát và 21 nghiên cứu can thiệp trên người chỉ ra rằng chất lượng bằng chứng tổng thể từ các nghiên cứu quan sát vẫn chưa đủ mạnh do nguy cơ sai số và kết quả không đồng nhất [7]. Đa số các thử nghiệm can thiệp chỉ thực hiện trên nam giới trẻ tuổi khỏe mạnh, và mức độ bằng chứng chỉ ở mức thấp về việc chế độ ăn thừa năng lượng bổ sung fructose tinh khiết làm tăng men gan AST và mỡ gan [7]. Đáng chú ý, phân tích này nhấn mạnh rằng sự liên quan biểu kiến giữa các chỉ số sức khỏe gan và lượng fructose hoặc sucrose dường như bị gây nhiễu bởi yếu tố nạp dư thừa tổng năng lượng [7]. Cho đến nay, các nghiên cứu tiến cứu theo dõi dài hạn quy mô lớn về HFCS và NAFLD vẫn còn cần được bổ sung thêm [2, 4].
Hiểu lầm thường gặp về fructose và siro HFCS
Một hiểu lầm rất tai hại từng tồn tại trong quá khứ là xem fructose như một chất tạo ngọt lành tính và có lợi cho sức khỏe vì nó không kích thích tiết insulin trực tiếp [1]. Tuy nhiên, tín hiệu insulin đóng vai trò rất quan trọng trong các cơ chế điều hòa chuyển hóa tại gan [1]. Do tính chất chuyển hóa đặc thù tại tế bào gan, việc fructose không kích thích bài tiết insulin lại trở thành đặc tính bất lợi, khiến tín hiệu ức chế thèm ăn bị suy giảm và gây phản ứng stress tế bào dẫn đến kháng insulin tại gan [1].
Nhiều người cũng lầm tưởng rằng tác hại của HFCS chỉ ngang bằng hoặc nhẹ hơn chất béo trong thức ăn. Thực tế, carbohydrate dung nạp dạng lỏng kích hoạt quá trình sinh mỡ DNL mạnh hơn và dễ trực tiếp gây bệnh gan nhiễm mỡ hơn là việc dung nạp chất béo từ thức ăn [2]. Ngoài ra, không ít người lầm tưởng đường trong nước ngọt cũng an toàn như fructose trong hoa quả tự nhiên. Fructose công nghiệp được thêm vào chế phẩm dưới dạng siro lỏng tự do monosaccharide, hấp thu ồ ạt, hoàn toàn khác với fructose tự nhiên nằm trong cấu trúc chất xơ của trái cây nguyên quả [4, 7].
Ai nên đặc biệt thận trọng với siro ngô HFCS?
Những người đã được chẩn đoán mắc bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu hoặc viêm gan thoái hóa mỡ (NASH) cần tuyệt đối cảnh giác với HFCS, bởi đường này làm tăng nặng nguy cơ xơ hóa và suy giảm chức năng gan [2, 4]. Việc tích tụ mỡ không do rượu còn là yếu tố nguy cơ dẫn đến xơ gan và là dấu hiệu dự báo độc lập cho bệnh lý tim mạch nguy hiểm [2].
Người mắc bệnh đái tháo đường týp 2 hoặc thừa cân béo phì cũng là nhóm đối tượng có nguy cơ rất cao. Tỷ lệ viêm gan thoái hóa mỡ ở người béo phì lên tới 20% (so với 3% ở người không béo phì), và nguy cơ NASH tiến triển thành xơ gan hoặc ung thư biểu mô tế bào gan ở bệnh nhân đái tháo đường là rất lớn [1]. Bên cạnh đó, con cái của những bệnh nhân đái tháo đường týp 2 khi nạp chế độ ăn nhiều HFCS cũng ghi nhận mức tăng chất béo trong gan cao tới 79% và tăng VLDL huyết thanh chỉ sau 1 tuần [4]. Những người có nồng độ axit uric cao hoặc tiền sử bệnh gút cũng cần kiêng cữ HFCS vì sự phân giải fructose trực tiếp thúc đẩy tạo axit uric nội bào và huyết thanh [2, 4].
Cách áp dụng thực tế để bảo vệ lá gan
Để phòng ngừa và cải thiện tình trạng gan nhiễm mỡ liên quan đến đường chuyển hóa, bạn đọc có thể áp dụng các bước đơn giản sau:
Kiểm tra kỹ nhãn sản phẩm thực phẩm và đồ uống: Tránh sử dụng các sản phẩm liệt kê thành phần có siro ngô hàm lượng fructose cao (HFCS), siro bắp hoặc đường lỏng thêm vào [4, 7]. Cắt giảm tối đa các loại nước ngọt có gas, trà đóng chai, nước tăng lực và các loại sốt pha sẵn công nghiệp vốn là nguồn cung cấp HFCS dồi dào [1, 2, 7].
Ưu tiên đường tự nhiên và nước lọc: Thay thế toàn bộ nước ngọt bằng nước lọc, nước khoáng hoặc trà không đường. Khi thèm ngọt, hãy ăn hoa quả tươi nguyên miếng để bổ sung đường tự nhiên cùng lượng chất xơ dồi dào, giúp làm chậm quá trình hấp thu đường vào máu và gan [6].
Kiểm soát tổng năng lượng nạp vào: Bởi vì việc dư thừa calo tổng thể đóng vai trò then chốt trong việc khuếch đại tình trạng tích tụ mỡ ở gan, việc duy trì mức năng lượng cân bằng, hạn chế ăn quá no là vô cùng cần thiết [5, 8]. Kết hợp ăn uống lành mạnh với tập luyện thể dục đều đặn giúp tăng cường độ nhạy insulin và giải phóng mỡ thừa [5, 6].
Khi cơ thể có các dấu hiệu rối loạn chuyển hóa hoặc đang mắc các bệnh lý mạn tính về gan, tiểu đường, người bệnh tuyệt đối không tự ý áp dụng các biện pháp truyền miệng mà cần tham khảo ý kiến tư vấn từ bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia dinh dưỡng để có phác đồ điều trị phù hợp.
Dù các nghiên cứu khoa học vẫn đang tiếp tục làm rõ mức độ tác động độc lập của từng phân tử đường, bằng chứng hiện tại đủ mạnh để khẳng định việc tiêu thụ quá mức HFCS từ đồ uống gây hại rõ rệt cho gan [2, 4, 8]. Chủ động cắt giảm đồ uống ngọt chứa siro công nghiệp chính là giải pháp đơn giản, tiết kiệm và hữu hiệu nhất để chặn đứng nguy cơ gan nhiễm mỡ ngay từ hôm nay [6].
