Đau nhức xương khớp, gù lưng hay loãng xương là nỗi lo thường trực của nhiều người khi bước vào tuổi xế chiều. Trong dân gian, nhiều gia đình truyền tai nhau cách ngâm rượu hoặc sắc nước lá dâm dương hoắc để bồi bổ gân cốt, nhưng không ít người vẫn hoài nghi liệu thảo dược này có thực sự giúp xương chắc khỏe hơn.

Câu trả lời từ các dữ liệu khoa học là có tiềm năng lớn. Hoạt chất chính icariin trong dâm dương hoắc có khả năng kích thích tạo xương mới và làm chậm quá trình hủy xương ở người cao tuổi thông qua việc kích hoạt tín hiệu protein hình thái xương BMP-2 cùng nhiều con đường phân tử khác [1], [2], [3].

Dâm dương hoắc và nỗi lo mất xương tuổi xế chiều

Loãng xương là bệnh lý đặc trưng bởi sự suy giảm khối lượng xương, làm tăng nguy cơ gãy xương và đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng, đặc biệt ở nhóm người cao tuổi [2]. Trong y học cổ truyền phương Đông, thảo dược dâm dương hoắc (Epimedium) đã được sử dụng hàng thế kỷ để điều trị gãy xương và ngăn ngừa tình trạng mất xương [2], [4]. Đây cũng là một trong những vị thuốc xuất hiện thường xuyên nhất trong các bài thuốc kê đơn trị loãng xương tại Trung Quốc [5].

Thành phần hoạt chất sinh học chính tạo nên công dụng này của dâm dương hoắc là icariin [6], [2]. Về mặt hóa học, icariin là một hợp chất flavonoid glycoside chiếm hàm lượng dồi dào nhất trong cây dâm dương hoắc [1], [2]. Chi phí sản xuất cực kỳ thấp cùng trữ lượng tự nhiên phong phú khiến hoạt chất này trở thành ứng viên đầy hứa hẹn trong y học tái tạo xương hiện đại [6].

Nhiều công trình tổng quan cho thấy icariin thậm chí còn có hoạt tính mạnh hơn các hợp chất flavonoid khác trong việc thúc đẩy quá trình biệt hóa và trưởng thành của các tế bào tạo xương [2]. Không chỉ dừng lại ở kinh nghiệm dân gian, giới khoa học đã đi sâu giải mã cách thức phân tử này tác động trực tiếp lên hệ khung xương lão hóa.

Cơ chế kép: Đánh thức tế bào tạo xương qua tín hiệu BMP-2

Khung xương người luôn diễn ra hai quá trình song song: tạo xương mới nhờ tế bào tạo xương (osteoblast) và tiêu hủy xương cũ nhờ tế bào hủy xương (osteoclast). Ở tuổi già, cán cân này lệch về phía hủy xương, gây ra loãng xương. Icariin can thiệp vào cả hai vế của quá trình này, trong đó trọng tâm là kích hoạt tín hiệu sinh tạo xương BMP-2 [2], [3], [5].

BMP-2 (Bone Morphogenetic Protein-2) là một protein đóng vai trò như "công tắc" chỉ huy quá trình hình thành xương. Icariin thúc đẩy các tế bào gốc trung mô ở tủy xương (BMSC - loại tế bào gốc có khả năng biến đổi thành tế bào xương, sụn, mỡ hoặc cơ) tăng sinh và biệt hóa thành tế bào tạo xương thông qua việc điều hòa con đường tín hiệu BMP-2/Smad5/Runx2, BMA1-BMP2 và WNT/beta-catenin [1]. Khi tín hiệu BMP-2 được bật lên, nó kéo theo sự gia tăng biểu hiện của hàng loạt gen tạo xương thiết yếu như Runx2 (hay Cbfa1), BMP-4, Smad4, collagen 1alpha2, osterix và Id-1 [6], [5], [7].

Ở cấp độ di truyền biểu sinh (tức điều chỉnh hoạt động gen mà không làm thay đổi cấu trúc DNA), icariin giữ cân bằng giữa việc tạo tế bào xương và tạo tế bào mỡ từ tế bào gốc tủy xương thông qua quá trình khử methyl hóa vùng khởi động ABCB1 [1]. Hoạt chất này cũng điều chỉnh các phân tử microRNA như Mir-23a-3p và Mir-335-5p, đồng thời ức chế gen PTEN để giảm nguy cơ mắc bệnh loãng xương [1]. Ngoài ra, chiết xuất dâm dương hoắc còn giúp tế bào gốc tủy xương di chuyển đến đúng vị trí cần sửa chữa thông qua con đường tín hiệu MAPK [1].

Mặt khác, icariin kích thích sản sinh oxit nitric (NO) và tăng biểu hiện gen OPG, đồng thời làm giảm biểu hiện gen RANKL [5], [7]. Việc điều chỉnh trục tín hiệu OPG-RANKL-RANK giúp ức chế sự hình thành và hoạt động tiêu xương của các tế bào hủy xương [2], [7], [4]. Ngay cả trong điều kiện mô xương bị thiếu oxy, icariin vẫn giúp giảm căng thẳng oxy hóa, ngăn chặn tế bào tạo xương tự hủy và bảo tồn khả năng sinh xương thông qua việc duy trì nồng độ BMP-2 và Runx2 [7].

Bằng chứng từ phòng thí nghiệm trên tế bào người và động vật

Nhiều nghiên cứu tại phòng thí nghiệm (in vitro) đã đo lường trực tiếp liều lượng icariin cần thiết để kích hoạt BMP-2 trên tế bào người. Một nghiên cứu công bố năm 2007 đã tiến hành nuôi cấy tế bào tạo xương của người (được biệt hóa từ tế bào gốc trung mô tủy xương người) với các nồng độ icariin khác nhau [3]. Các nhà khoa học sử dụng xét nghiệm MTT để đo độ tăng sinh tế bào, đo hoạt tính enzyme ALP (chỉ dấu sinh xương), đếm số lượng nốt vôi hóa và dùng kỹ thuật RT-PCR để kiểm tra gen BMP-2 [3].

Kết quả năm 2007 cho thấy ở nồng độ 10 microg/ml và 20 microg/ml, icariin làm tăng đáng kể hoạt tính ALP và số lượng các nốt vôi hóa xương [3]. Đặc biệt, ở nồng độ 20 microg/ml, icariin thúc đẩy mạnh mẽ sự nhân lên của tế bào tạo xương người và làm tăng đáng kể quá trình tổng hợp mRNA của BMP-2 [3].

Trước đó và sau đó, hàng loạt thí nghiệm trên tế bào động vật cũng củng cố phát hiện này. Nghiên cứu năm 2008 trên dòng tế bào tiền tạo xương chuột MC3T3-E1 và tế bào tạo xương nguyên phát của chuột cho thấy icariin kích thích biệt hóa xương thông qua tăng biểu hiện mRNA của Runx2, Id-1 và BMP-4 [6]. Khi các nhà khoa học đưa vào các chất ức chế tín hiệu BMP như Noggin hoặc Smad6, tác dụng tạo xương của icariin lập tức bị chặn lại, chứng minh vai trò bắt buộc của con đường BMP [6].

Một nghiên cứu khác năm 2010 lấy tế bào tạo xương từ chuột cái chủng ICR 8 tháng tuổi để thử nghiệm [5]. Kết quả ghi nhận sức sống của tế bào tạo xương đạt mức tối đa ở nồng độ icariin rất thấp là 10(-8)M [5]. Tại nồng độ này, icariin làm tăng quá trình khoáng hóa chất nền xương, tăng tổng hợp NO và kích hoạt mạnh các gen BMP-2, SMAD4, Cbfa1/Runx2 và OPG [5]. Tương tự, khi thêm chất đối kháng BMP (Noggin) hoặc chất ức chế tổng hợp NO (L-NAME), mọi tác dụng có lợi này đều suy giảm [5].

Về khả năng chống hủy xương, nghiên cứu năm 2007 trên môi trường nuôi cấy tủy xương chuột đã kiểm tra tác động của icariin lên quá trình hình thành tế bào hủy xương [4]. Ở nhóm dùng icariin nồng độ 10 microM, số lượng tế bào hủy xương đa nhân (TRAP+) và số lượng các hố tiêu xương xuất hiện ít hơn hẳn so với nhóm đối chứng [4]. Phân tích RT-PCR xác nhận biểu hiện của các gen gây hủy xương gồm TRAP, RANK và CTR đều giảm rõ rệt [4].

Thử nghiệm tái tạo xương trên cơ thể sống và lâm sàng

Không chỉ dừng ở đĩa nuôi cấy tế bào, hiệu quả tạo xương của icariin đã được kiểm chứng trên cơ thể động vật sống (in vivo) và thử nghiệm lâm sàng ở người. Một nghiên cứu năm 2010 đã thử nghiệm khả năng liền xương sọ trên chuột đực chủng C57BL/6N 8 tuần tuổi bị khiếm khuyết xương sọ [8]. Các nhà khoa học chia chuột thành hai nhóm (mỗi nhóm 5 con): một nhóm được cấy viên xi măng canxi photphat (CPC) có tẩm icariin, nhóm còn lại chỉ cấy viên CPC thông thường, sau đó theo dõi sau 4 tuần và 6 tuần [8].

Kết quả cho thấy nhóm chuột dùng viên cấy ghép chứa icariin có sự hình thành xương mới đáng kể ngay ở tuần thứ 4, và độ dày của lớp xương mới tiếp tục tăng lên ở tuần thứ 6 [8]. Đáng chú ý, các nhà nghiên cứu còn quan sát thấy sự hình thành mạch máu rõ rệt bên trong phần mô xương mới được tạo ra nhờ icariin [8]. Nghiên cứu năm 2010 này cũng xác nhận icariin giúp tăng cường tạo xương trên hai dòng chuột bị lão hóa nhanh (SAMP1 và SAMP6), đồng thời khi kết hợp icariin với môi trường giàu canxi hoặc hợp chất dẫn xuất helioxanthin sẽ làm tăng hiệu quả khoáng hóa và hoạt tính của BMP-2 [8]. Bên cạnh đó, một thí nghiệm khác cho chuột bị loãng xương do dùng thuốc corticosterone ăn icariin cũng ghi nhận sự thay đổi biểu hiện của 11 gen trong tế bào gốc tủy xương, trong đó có 5 gen liên quan trực tiếp đến biệt hóa tế bào tạo xương và chu kỳ tế bào [7].

Quan trọng nhất đối với độc giả phổ thông là bằng chứng trên người. Một bài tổng quan năm 2018 đã dẫn lại kết quả từ một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên, mù đôi, có đối chứng với giả dược kéo dài 24 tháng trên người [2]. Thử nghiệm lâm sàng này báo cáo rằng việc sử dụng icariin có hiệu quả trong việc ngăn ngừa chứng loãng xương ở phụ nữ sau mãn kinh với tỷ lệ tác dụng phụ tương đối thấp [2].

Lợi ích thực tế và giới hạn của bằng chứng hiện tại

Các dữ liệu nghiên cứu hiện có mang lại góc nhìn lạc quan về dâm dương hoắc. Lợi ích lớn nhất của hoạt chất icariin là khả năng tác động kép: vừa thúc đẩy tế bào gốc tạo xương mới, tăng mật độ khoáng của xương thông qua tín hiệu BMP-2, vừa kìm hãm các tế bào hủy xương làm rỗng mô xương [1], [2], [3]. Hoạt chất này còn có ưu điểm là giá thành rẻ, nguồn nguyên liệu dồi dào và ghi nhận ít tác dụng phụ trong thử nghiệm kéo dài 2 năm ở phụ nữ mãn kinh [6], [2].

Tuy nhiên, người đọc cần nhìn nhận rõ những giới hạn của bằng chứng khoa học hiện tại. Phần lớn các nghiên cứu giải thích cơ chế kích hoạt BMP-2, Runx2 hay ức chế RANKL đều được thực hiện trong ống nghiệm (trên tế bào chuột hoặc tế bào người nuôi cấy) hoặc trên mô hình chuột thí nghiệm với quy mô nhỏ (như thí nghiệm ghép xương sọ chỉ thực hiện trên 5 con chuột mỗi nhóm) [6], [8], [3], [5].

Hơn nữa, hoạt chất dùng trong các nghiên cứu là icariin đã được tinh chế và định lượng chính xác đến từng microgam hoặc nồng độ mol trong phòng thí nghiệm [3], [5], [4]. Các trích đoạn nghiên cứu hiện tại không cung cấp số liệu cụ thể về hàm lượng icariin có trong mỗi gam lá dâm dương hoắc khô ngoài tự nhiên, cũng như không nêu phác đồ liều lượng uống cụ thể hàng ngày cho người cao tuổi trong đời sống.

Những hiểu lầm thường gặp về dâm dương hoắc

Hiểu lầm phổ biến nhất tại Việt Nam là quan niệm dâm dương hoắc chỉ dành riêng cho nam giới để tăng cường sinh lý. Thực tế khoa học cho thấy hoạt chất icariin trong thảo dược này có vai trò rất rõ rệt đối với hệ xương khớp và đặc biệt hiệu quả trong việc phòng ngừa loãng xương ở phụ nữ sau mãn kinh [2].

Hiểu lầm thứ hai là cho rằng icariin hoạt động giống hệt như việc bổ sung nội tiết tố nữ (estrogen) trực tiếp từ bên ngoài. Nghiên cứu năm 2016 chỉ ra rằng trên dòng tế bào xương UMR-106, icariin không kích hoạt trực tiếp yếu tố đáp ứng estrogen (ERE), mà hoạt động tinh vi hơn bằng cách tăng quá trình phosphoryl hóa thụ thể estrogen alpha tại vị trí Ser118 thông qua đường truyền tín hiệu ERK và JNK [7].

Hiểu lầm thứ ba là tin rằng chỉ cần uống nước sắc hay rượu ngâm dâm dương hoắc là có thể "chữa khỏi" hoàn toàn bệnh loãng xương hoặc tự liền các vết gãy xương lớn. Trong các nghiên cứu, icariin được xem là tác nhân hỗ trợ tiềm năng hoặc cần kết hợp với vật liệu y sinh (như xi măng canxi photphat) và môi trường giàu canxi để tối ưu hóa quá trình khoáng hóa xương [2], [8]. Thảo dược không thể thay thế các phác đồ điều trị y khoa tiêu chuẩn khi bệnh đã nặng.

Ai nên thận trọng khi sử dụng?

Dù thử nghiệm lâm sàng kéo dài 24 tháng ghi nhận icariin có tác dụng phụ tương đối thấp, việc tự ý sử dụng dược liệu thô vẫn tiềm ẩn rủi ro nếu không kiểm soát được liều lượng [2]. Do icariin có tác động lên quá trình phosphoryl hóa thụ thể estrogen alpha và làm tăng tổng hợp oxit nitric (NO - một chất có tính năng làm giãn mạch máu), những người có bệnh lý nền nhạy cảm với nội tiết tố hoặc bệnh lý tim mạch, huyết áp cần hết sức lưu ý [5], [7].

Người cao tuổi thường mắc nhiều bệnh mạn tính như suy giảm chức năng gan, thận hoặc đang phải dùng thuốc điều trị dài ngày (chẳng hạn như nhóm thuốc corticosteroid gây loãng xương) [7]. Các đối tượng này tuyệt đối không tự ý mua lá dâm dương hoắc không rõ nguồn gốc về sắc đặc hoặc ngâm rượu uống lượng lớn.

Trước khi bắt đầu sử dụng bất kỳ chế phẩm bổ sung nào chứa chiết xuất dâm dương hoắc hoặc icariin, người bệnh cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa cơ xương khớp hoặc bác sĩ y học cổ truyền. Bác sĩ sẽ đánh giá mật độ xương thực tế và kiểm tra nguy cơ tương tác thuốc trước khi đưa ra lời khuyên phù hợp.

Cách áp dụng thực tế để bảo vệ xương tuổi già

Để tận dụng lợi ích bảo tồn mô xương một cách an toàn và khoa học, người cao tuổi nên ưu tiên các sản phẩm bảo vệ sức khỏe hoặc thuốc thảo dược đã được chuẩn hóa hàm lượng chiết xuất icariin và được cơ quan y tế cấp phép, thay vì tự đong đếm lá khô theo cảm tính. Nếu sử dụng dạng trà hoặc thuốc sắc theo chỉ định của thầy thuốc, cần tuân thủ đúng liều lượng và thời gian dùng, tránh lạm dụng rượu thuốc vì cồn nồng độ cao vốn không có lợi cho quá trình tạo xương và sức khỏe tim mạch tuổi già.

Nghiên cứu năm 2010 đã chỉ ra rằng quá trình khoáng hóa tạo xương của icariin được tăng cường mạnh mẽ khi đặt trong môi trường giàu canxi [8]. Do đó, trong chế độ ăn hàng ngày, việc sử dụng các sản phẩm hỗ trợ từ dâm dương hoắc nên được kết hợp đồng thời với thực phẩm giàu canxi (như sữa, cá nhỏ ăn cả xương, rau xanh đậm) và uống đủ nước.

Bên cạnh dinh dưỡng, người cao tuổi nên duy trì thói quen vận động thể lực vừa sức và tắm nắng hợp lý để tổng hợp vitamin D, giúp cơ thể hấp thu canxi tốt hơn. Sự kết hợp giữa lối sống lành mạnh, chế độ ăn giàu canxi và sự hỗ trợ từ các hoạt chất sinh học như icariin sẽ tạo nền tảng vững chắc cho khung xương.

Tóm lại, hoạt chất icariin trong dâm dương hoắc đã được khoa học chứng minh có khả năng kích hoạt tín hiệu BMP-2 giúp tăng sinh tế bào tạo xương và ức chế hủy xương hiệu quả [2], [3], [4]. Tuy nhiên, người cao tuổi không nên xem đây là "thần dược" chữa bách bệnh mà cần sử dụng đúng cách, kết hợp chế độ dinh dưỡng giàu canxi và luôn hỏi ý kiến bác sĩ khi có bệnh nền [8].