Nhiều người thường chỉ xem vitamin D như một dưỡng chất giúp xương chắc khỏe và tăng cường hấp thu canxi. Tuy nhiên, tình trạng thiếu hụt loại vitamin này đang xuất hiện ngày càng phổ biến trong cộng đồng và kéo theo nhiều mối lo ngại về sức khỏe tim mạch. Không ít người bất ngờ khi biết các nghiên cứu y khoa gần đây đang đặt ra nghi vấn: Liệu việc thiếu vitamin D có thể âm thầm kích hoạt hệ thống hormone kiểm soát huyết áp của cơ thể?
Câu trả lời từ các bằng chứng sinh học là có: tình trạng thiếu hụt vitamin D thực sự thúc đẩy sự hoạt động quá mức của hệ thống Renin-Angiotensin [1], [2]. Khi cơ thể không nhận đủ lượng dưỡng chất này, “chiếc phanh” hãm tự nhiên đối với quá trình sản xuất enzym renin bị buông lỏng, từ đó mở đường cho hàng loạt phản ứng co mạch và làm tăng huyết áp nội sinh [1], [3].
Hệ thống Renin-Angiotensin hoạt động ra sao trong cơ thể?
Hệ thống Renin-Angiotensin (RAS), hay còn gọi là hệ thống Renin-Angiotensin-Aldosterone (RAAS), giữ vai trò trung tâm trong việc điều hòa huyết áp, thể tích dịch và cân bằng điện giải [1]. Khi lưu lượng máu đến thận suy giảm, các tế bào cận cầu thận sẽ tiết ra một loại enzym đặc biệt gọi là renin [3].
Renin sau đó chuyển hóa chất angiotensinogen trong huyết tương thành angiotensin I [3]. Tiếp tục, enzym chuyển đổi angiotensin tại các tế bào nội mô mạch máu phổi sẽ biến đổi angiotensin I thành angiotensin II [3]. Angiotensin II là một chất gây co mạch rất mạnh, trực tiếp làm hẹp các lòng động mạch và đẩy huyết áp tăng cao [3], [4].
Không dừng lại ở việc co mạch, angiotensin II còn kích thích vỏ thượng thận bài tiết hormone aldosterone để tăng giữ nước, làm tăng thể tích máu [3]. Đồng thời, nó thúc đẩy tủy thượng thận và các đầu tận cùng thần kinh giao cảm giải phóng thêm catecholamine, khiến áp lực lên hệ tuần hoàn càng thêm trầm trọng [3]. Khi hệ thống này bị kích hoạt một cách bất thường hoặc kéo dài, bệnh lý tăng huyết áp sẽ hình thành [1].
Thụ thể vitamin D: "Chiếc phanh" nội sinh kiểm soát huyết áp
Mối liên hệ giữa vitamin D và huyết áp thực chất bắt đầu từ thụ thể vitamin D (VDR) [1], [4]. Nghiên cứu cho thấy vitamin D đóng vai trò như một chất ức chế nội tiết mạnh mẽ đối với quá trình sinh tổng hợp renin [1]. Khi dạng hoạt động của vitamin D là 1,25-dihydroxyvitamin D [1,25(OH)2D3] gắn vào thụ thể VDR, nó sẽ ức chế trực tiếp sự phiên mã của gen sản sinh renin [1], [4].
Điều đặc biệt là cơ chế ức chế renin của vitamin D diễn ra hoàn toàn độc lập với quá trình chuyển hóa canxi, cơ chế cảm nhận thể tích dịch hay lượng muối nạp vào [1], [4]. Ngay cả cơ chế điều hòa ngược của angiotensin II cũng không can thiệp vào quá trình này [1]. Khi có mặt đầy đủ vitamin D, việc kích hoạt thụ thể VDR sẽ ức chế nồng độ mRNA nội thận cũng như sự biểu hiện protein của các thành phần then chốt trong hệ RAS [5].
Bên cạnh đó, việc kích hoạt thụ thể vitamin D còn giúp giảm biểu hiện của thụ thể angiotensin-1 trên các tế bào nội mô, từ đó cải thiện chức năng nội mô và ngăn ngừa sự sản sinh quá mức các gốc oxy hóa có hại [4]. Ngược lại, khi cơ thể rơi vào tình trạng thiếu vitamin D, thụ thể VDR không được kích hoạt, dẫn đến việc mất đi chốt chặn kiềm tỏa renin [1], [4].
Bằng chứng thực nghiệm: Chuột thiếu thụ thể vitamin D bị tăng huyết áp
Nhiều thí nghiệm trên động vật đã chứng minh rõ nét cơ chế này. Các nhà khoa học nhận thấy những con chuột bị loại bỏ thụ thể vitamin D (VDR-null) xuất hiện sự gia tăng sản xuất renin và angiotensin II một cách liên tục và bền vững [1], [4]. Tình trạng này khiến huyết áp của chúng tăng vọt, xuất hiện phì đại tim và tăng nhu cầu uống nước [1]. Những bất thường này sau đó được ngăn chặn hoàn toàn khi dùng thuốc ức chế men chuyển hoặc thuốc chẹn thụ thể AT1 [1].
Tương tự, những cá thể chuột bị thiếu hụt enzym 1-alpha-hydroxylase—vốn không thể tự tổng hợp dạng vitamin D có hoạt tính 1,25-dihydroxyvitamin D—cũng phát triển bệnh lý tăng huyết áp và phì đại tâm thất trái [4]. Ở chuột bình thường, chế độ ăn thiếu vitamin D sẽ kích thích biểu hiện gen renin, trong khi tiêm trực tiếp 1,25(OH)2D3 lại làm giảm quá trình tổng hợp renin [1].
Một nghiên cứu công bố năm 2015 đã tiến hành thử nghiệm trên chuột chuyển gen kép 4 tuần tuổi (dTGR) có tình trạng thừa sản xuất angiotensin II do biểu hiện quá mức gen renin và angiotensinogen của người [6]. Động vật được chia ngẫu nhiên thành nhóm dùng chế độ ăn cạn kiệt vitamin D (18 con) và nhóm dùng thức ăn tiêu chuẩn (15 con) trong vòng 3 tuần [6]. Kết quả cho thấy nhóm cạn kiệt vitamin D có nồng độ 25-hydroxyvitamin D trong huyết thanh tụt xuống rất thấp, chỉ còn 3,8 +- 0,29 nmol/L so với 40,6 +- 1,19 nmol/L ở nhóm đối chứng [6].
Chính sự cạn kiệt nghiêm trọng ngắn hạn này đã khiến huyết áp tâm thu trung bình của nhóm thiếu hụt tăng cao rõ rệt: đạt 158 +- 3,5 mm Hg ở tuần thứ 5 (so với 134,6 +- 3,7 mm Hg), 176,6 +- 3,3 mm Hg ở tuần thứ 6 (so với 162,3 +- 3,8 mm Hg), và 171,6 +- 5,1 mm Hg ở tuần thứ 7 (so với 155,9 +- 4,3 mm Hg) [6]. Động vật bị thiếu vitamin D còn bị tăng trọng lượng tim tương đối, tăng nồng độ creatinine huyết thanh, đồng thời tăng lượng mRNA của renin người (hREN) và renin chuột (rRen), kéo theo sự gia tăng của các chất chuyển hóa angiotensin II [6].
Các nghiên cứu trên người ghi nhận điều gì?
Không chỉ dừng lại ở các mô hình động vật, các nghiên cứu trên người cũng cho thấy mối liên kết rõ rệt giữa nồng độ vitamin D và hoạt động của hệ RAS. Một nghiên cứu cắt ngang thực hiện trên 184 cá nhân có huyết áp bình thường đã phân tích mối liên hệ này [3]. Kết quả chỉ ra rằng những người bị thiếu hụt hoặc không đủ vitamin D có mức angiotensin II huyết tương và hoạt độ renin huyết tương cao hơn đáng kể so với những người có đủ vitamin D [3].
Ngoài ra, phản ứng lưu lượng huyết tương thận đối với lượng angiotensin II truyền vào ở nhóm thiếu vitamin D cũng tăng lên, phản ánh hoạt tính nội tại của hệ thống RAAS bị kích hoạt [3]. Trong một nghiên cứu khác trên 51 bệnh nhân tăng huyết áp nguyên phát, các nhà nghiên cứu phát hiện nồng độ 1,25(OH)2D3 có mối tương quan nghịch với hoạt độ renin huyết tương [3].
Nghiên cứu cũng ghi nhận rằng so với người có đủ dưỡng chất, người thiếu vitamin D sẽ bị giảm đáp ứng động mạch khi đối diện với thử thách angiotensin II, dẫn đến tăng vận tốc sóng mạch cánh tay và tăng chỉ số gia tăng động mạch chủ, làm gia tăng độ cứng động mạch [5]. Đáng chú ý, ở những bệnh nhân tăng huyết áp nguyên phát kèm thiếu vitamin D duy trì lượng muối ổn định và không dùng thuốc ảnh hưởng tới hệ RAS, việc bổ sung cholecalciferol kéo dài đã làm giảm hoạt tính của hệ thống này [5].
Điểm nghẽn giữa lý thuyết và các thử nghiệm lâm sàng
Mặc dù các cơ chế sinh học phân tử và nghiên cứu cắt ngang đều chỉ ra thiếu vitamin D kích hoạt hệ RAS và liên quan đến tăng huyết áp, bức tranh lâm sàng thực tế lại phức tạp hơn nhiều [7], [8]. Bằng chứng từ các nghiên cứu dọc theo thời gian không thực sự rõ ràng như các nghiên cứu cắt ngang ban đầu [8].
Nhiều thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng nhằm kiểm tra giả thuyết hạ huyết áp của vitamin D chỉ cho thấy bằng chứng yếu [8]. Một số nghiên cứu trên bệnh nhân tăng huyết áp sau khi dùng calcitriol ngắn hạn hoặc cholecalciferol dài hạn đã không ghi nhận tác dụng ức chế hệ RAS toàn thân, một phần do bệnh nhân đã dùng kèm các thuốc ức chế RAS từ trước [5]. Hiện tại, các hướng dẫn y khoa nhận định chưa có đủ bằng chứng khoa học mạnh mẽ để khuyến cáo dùng vitamin D như một liệu pháp điều trị hạ huyết áp đại trà ở bệnh nhân tăng huyết áp [8].
Ngoài ra, việc thiếu hụt vitamin D còn kéo theo sự gia tăng của hormone tuyến cận giáp (PTH) do cường cận giáp thứ phát [4], [2]. PTH tăng cao cũng trực tiếp làm tăng hoạt độ và giải phóng renin, đồng thời làm tăng đề kháng insulin và viêm mạch máu, khiến huyết áp dao động phức tạp [4], [2].
Ai nên thận trọng và tầm soát nồng độ vitamin D?
Tình trạng thiếu vitamin D là vấn đề vô cùng phổ biến, ước tính ảnh hưởng đến khoảng 30% đến 50% dân số nói chung [2]. Theo định nghĩa y khoa, nồng độ 25-hydroxyvitamin D trong huyết thanh dưới 50 nmol/L được coi là thiếu hụt hoặc không đủ dưỡng chất [6].
Những người ít tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, người cao tuổi, người làm việc văn phòng khép kín hoặc những người có nguy cơ tim mạch cao nên chú ý kiểm tra chỉ số này [2]. Việc theo dõi nồng độ 25-hydroxyvitamin D huyết thanh giúp phát hiện sớm sự thiếu hụt để kịp thời tối ưu hóa sức khỏe cơ xương khớp cũng như sức khỏe tổng thể [2].
Tuy nhiên, người bệnh tăng huyết áp tuyệt đối không được tự ý ngừng các thuốc điều trị đặc hiệu để chuyển sang uống vitamin D liều cao [8]. Thừa vitamin D (ngộ độc do quá liều) có thể dẫn đến hiện tượng vôi hóa mạch máu và các mô mềm [4]. Sự lắng đọng canxi tại các tế bào cơ trơn mạch máu thậm chí còn có thể phản tác dụng, kích hoạt ngược lại hệ thống RAA và gây tổn hại hệ tuần hoàn [4]. Bất kỳ ai có bệnh nền tim mạch, thận hoặc đang dùng thuốc huyết áp cần tham khảo ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng các chế phẩm bổ sung.
Lời khuyên áp dụng thực tế an toàn
Để duy trì hệ thống điều hòa huyết áp nội sinh ở trạng thái cân bằng, việc đảm bảo đủ nồng độ vitamin D cho cơ thể là một giải pháp đơn giản, an toàn và ít tốn kém [2]. Mỗi người có thể tận dụng việc tiếp xúc với ánh nắng mặt trời tự nhiên vào các khung giờ an toàn để kích thích tổng hợp dưỡng chất dưới da.
Về chế độ ăn uống, cần tăng cường các nguồn thực phẩm dồi dào vitamin D như cá béo, trứng, sữa và các sản phẩm tăng cường vi chất. Khi nghi ngờ cơ thể bị thiếu hụt qua các triệu chứng mệt mỏi hoặc xét nghiệm máu, việc bổ sung qua đường uống cần tuân thủ hướng dẫn y tế để duy trì nồng độ 25(OH)D trong ngưỡng an toàn, tránh tâm lý nôn nóng dùng liều quá cao [6], [2].
Tóm lại, sự thiếu hụt vitamin D đóng vai trò như một yếu tố thúc đẩy kích hoạt hệ thống Renin-Angiotensin, làm tăng áp lực lên thành mạch và quả tim [1], [6]. Tuy nhiên, bổ sung vitamin D không thể thay thế cho lối sống lành mạnh hay các thuốc điều trị tăng huyết áp được bác sĩ kê đơn [8]. Một chế độ dinh dưỡng cân đối kết hợp cùng việc kiểm tra sức khỏe định kỳ vẫn là chìa khóa vững chắc nhất để bảo vệ hệ tim mạch dài lâu.
