Bổ sung collagen dạng nước, bột hoặc viên uống đậm đặc đã trở thành thói quen chăm sóc sắc đẹp và khớp xương quen thuộc của nhiều người. Tuy nhiên, không ít người dùng cảm thấy lo lắng khi xuất hiện các cơn đau tức vùng thắt lưng, tiểu buốt hoặc phát hiện tinh thể trong nước tiểu sau một đợt sử dụng chế phẩm này kéo dài. Liệu việc dung nạp collagen liều lượng cao có thực sự là tác nhân âm thầm thúc đẩy nguy cơ lắng đọng và hình thành sỏi thận oxalat hay không?

Câu trả lời ngắn gọn là việc nạp collagen liều cao hoàn toàn có thể làm gia tăng lượng oxalat bài tiết qua đường tiết niệu, từ đó làm tăng nguy cơ kết tinh sỏi canxi oxalat, đặc biệt ở những người có cơ địa nhạy cảm hoặc tiền sử rối loạn chuyển hóa. Nguy cơ này bắt nguồn từ chính thành phần cấu trúc đặc thù của collagen khi đi vào chu trình thoái hóa tại các cơ quan nội tạng.

Từ sợi collagen đến tinh thể sỏi: Cơ chế chuyển hóa hydroxyproline

Collagen là một loại protein cấu trúc giàu hai axit amin đặc trưng là proline và hydroxyproline [1]. Khi được hấp thu vào cơ thể, collagen và gelatin thoái biến để giải phóng các axit amin tự do, trong đó proline và chất chuyển hóa chính của nó là hydroxyproline đóng vai trò thiết yếu duy trì sự toàn vẹn của mô liên kết [1]. Tuy nhiên, quá trình giáng hóa hydroxyproline bởi các enzym chuyển hóa tại gan sẽ tạo ra oxalat [1].

Cụ thể hơn, hydroxyproline được chuyển hóa chủ yếu tại gan và thận, biến đổi qua các bước trung gian để hình thành nên glyoxylate [2], [3]. Sau đó, glyoxylate tiếp tục bị oxy hóa thành axit oxalic (oxalat) [2], [3]. Axit oxalic nội sinh sau khi tổng hợp không thể phân giải thêm trong cơ thể người và bắt buộc phải lọc qua cầu thận để thải trừ ra ngoài nước tiểu [4], [2].

Khi nồng độ oxalat trong nước tiểu vượt quá ngưỡng hòa tan, chúng sẽ nhanh chóng liên kết với các ion canxi tự do sẵn có để tạo thành tinh thể canxi oxalat không tan [4], [5]. Đây chính là dạng sỏi thận phổ biến nhất hiện nay trên lâm sàng [4], [6].

Bằng chứng trên người: Uống bao nhiêu thì làm tăng oxalat nước tiểu?

Để đánh giá mức độ đóng góp của hydroxyproline vào việc bài tiết oxalat, một nghiên cứu lâm sàng có kiểm soát chế độ ăn đã so sánh phản ứng của cơ thể khi tiêu thụ 30 g gelatin (nguồn giàu hydroxyproline từ collagen) so với đạm whey [2]. Kết quả cho thấy chế độ ăn chứa gelatin khiến lượng bài tiết glycolate qua nước tiểu tăng gấp 5,3 lần và lượng bài tiết oxalat qua nước tiểu tăng tới 43% so với nhóm dùng whey [2].

Các nhà khoa học cũng thử nghiệm dung nạp gelatin với các mức liều biến thiên gồm 1 g, 2 g, 5 g và 10 g [2]. Kết quả ghi nhận nồng độ hydroxyproline trong huyết tương cũng như lượng oxalat và glycolate trong nước tiểu chỉ gia tăng đáng kể ở mức dung nạp 5 g và 10 g, trong khi các liều thấp 1 g và 2 g không tạo ra biến đổi có ý nghĩa thống kê [2]. Dựa trên chuyển hóa collagen hàng ngày, nghiên cứu ước tính quá trình thoái biến hydroxyproline đóng góp từ 20% đến 50% lượng glycolate bài tiết và chiếm khoảng 5% đến 20% tổng lượng oxalat bài tiết từ quá trình tổng hợp nội sinh [2].

Một nghiên cứu khác sử dụng kỹ thuật truyền đồng vị đánh dấu [15N, 13C5]-hydroxyproline trên người tình nguyện khỏe mạnh cũng xác nhận rằng hydroxyproline đóng góp ít nhất 15% vào lượng oxalat bài tiết qua nước tiểu [4]. Ở những bệnh nhân mắc chứng tăng oxalat niệu nguyên phát, hydroxyproline thậm chí có thể trở thành nguồn sản sinh oxalat chủ yếu [4]. Ngoài ra, mô thận cũng trực tiếp tái hấp thu một lượng đáng kể hydroxyproline và glycolate, khiến quá trình chuyển hóa cục bộ tại thận trở thành một yếu tố đáng quan tâm trong quá trình sinh sỏi [2].

Thử nghiệm trên động vật: Liều cao và nguy cơ tổn thương thận

Các thử nghiệm trên mô hình động vật đã làm sáng tỏ hơn tác hại trực tiếp của việc dung nạp hydroxyproline liều cao đối với cấu trúc vi thể của thận. Trong một nghiên cứu kéo dài trên chuột cống đực Sprague-Dawley, các cá thể được cho ăn chế độ chứa 5% hydroxy-L-proline - một tiền chất của oxalat có nhiều trong thực phẩm gốc collagen [5]. Kết quả ghi nhận chuột xuất hiện tình trạng tăng oxalat niệu, tinh thể niệu canxi oxalat và sỏi thận; đến ngày thứ 42, toàn bộ chuột đều xuất hiện cặn lắng tinh thể canxi oxalat trong mô thận [5].

Không dừng lại ở việc tạo sỏi, sự tích tụ tinh thể này còn kích hoạt phản ứng viêm và oxy hóa mạnh mẽ. Lượng bài tiết enzym lactate dehydrogenase (LDH), chất chỉ thị oxy hóa 8-isoprostane và hydro peroxide (H2O2) trong nước tiểu của chuột đều tăng lên đáng kể [5]. Tuy nhiên, khi ngừng bổ sung hydroxy-L-proline trong 21 ngày tiếp theo ở nhóm can thiệp, lượng oxalat, 8-isoprostane và H2O2 bài tiết qua nước tiểu giảm rõ rệt, đồng thời một nửa số chuột trong nhóm này sạch hoàn toàn tinh thể lắng đọng trong thận [5].

Trên mô hình chuột chuyển gen tăng canxi niệu di truyền (GHS) - dòng chuột bài tiết canxi nhiều gấp 8 đến 10 lần chuột bình thường qua hơn 54 thế hệ - việc bổ sung 1% hydroxyproline vào khẩu phần ăn đã đủ làm tăng bài tiết oxalat niệu và tăng độ siêu bão hòa canxi oxalat [7]. Khi tăng hàm lượng lên 3%, sỏi tạo thành bắt đầu chuyển từ sỏi canxi photphat đơn thuần sang sỏi hỗn hợp canxi photphat và canxi oxalat [7]. Ở mức 5% hydroxyproline, tỷ lệ bão hòa canxi oxalat trên canxi photphat tăng vọt, kích thích hình thành sỏi canxi oxalat chiếm ưu thế [7], [8].

Bên cạnh đó, các nghiên cứu trên chuột biến đổi gen mắc bệnh tăng oxalat niệu nguyên phát cho thấy sự đóng góp của chuyển hóa hydroxyproline vào oxalat niệu là 22 ± 2% ở chuột bình thường, tăng vọt lên 42 ± 8% ở chuột khiếm khuyết enzym AGXT (loại 1) và 36 ± 9% ở chuột khiếm khuyết enzym GRHPR (loại 2) [3].

Nhìn nhận khách quan: Lợi ích và khoảng trống của các bằng chứng hiện có

Mặc dù các dữ liệu cơ chế và thử nghiệm thực nghiệm đã chứng minh mối liên hệ chặt chẽ giữa nạp hydroxyproline và oxalat niệu, chúng ta cần nhìn nhận bằng chứng khoa học này một cách thận trọng và đa chiều. Các nghiên cứu trên mô hình động vật thường áp dụng liều lượng hydroxyproline cực kỳ cao, lên tới 1% đến 5% tổng khẩu phần ăn hàng ngày [5], [7], [8]. Mức nạp này vượt xa hàm lượng thực tế mà một người bình thường dung nạp từ các thực phẩm bổ sung thông thường.

Đối với bằng chứng trên người, thử nghiệm với gelatin cho thấy ngưỡng dung nạp thấp từ 1 g đến 2 g mỗi ngày chưa gây ra biến động rõ rệt về bài tiết oxalat niệu hay nồng độ hydroxyproline huyết tương [2]. Sự gia tăng chỉ bắt đầu xuất hiện rõ ràng khi mức tiêu thụ đạt từ 5 g trở lên và biểu hiện mạnh nhất ở liều 30 g [2].

Hơn nữa, các thử nghiệm lâm sàng hiện có về gelatin chủ yếu theo dõi phản ứng chuyển hóa tức thời và ngắn hạn [2]. Vẫn còn thiếu các nghiên cứu thuần tập theo dõi dài hạn trên số lượng lớn người tiêu dùng để khẳng định chắc chắn liệu việc dùng các loại collagen peptide tinh chế liều thông thường trong nhiều năm có làm tăng tỷ lệ mắc sỏi thận trên lâm sàng ở người hoàn toàn khỏe mạnh hay không.

Những hiểu lầm tai hại khi bổ sung collagen

Một hiểu lầm rất phổ biến là collagen chỉ đơn thuần là chuỗi peptide làm đẹp da vô hại nên uống càng nhiều sẽ càng trẻ hóa nhanh. Thực tế, cơ thể chỉ có thể hấp thu và tổng hợp một lượng protein nhất định mỗi ngày. Khi bổ sung dư thừa ở mức liều cao từ 10 g đến 30 g mỗi ngày, lượng hydroxyproline dư thừa bắt buộc phải đi vào con đường thoái giáng tại gan, làm tăng đột biến gánh nặng bài tiết oxalat lên hệ thống lọc của thận [2], [1].

Hiểu lầm thứ hai là sỏi thận oxalat chỉ do ăn các loại rau củ chứa nhiều axit oxalic như rau bina, củ cải đường hay uống trà đặc. Nhiều người kiêng khem gắt gao thực vật giàu oxalat nhưng lại thoải mái nạp collagen và các nguồn đạm động vật liều cao mà không biết rằng oxalat nội sinh tạo ra từ hydroxyproline đóng góp từ 5% đến 20% tổng oxalat niệu bài tiết [2]. Thậm chí, lượng chất béo động vật nạp vào cũng đã được ghi nhận có tương quan thuận với lượng bài tiết oxalat qua nước tiểu [1].

Hiểu lầm thứ ba là kết hợp bừa bãi collagen liều cao với vitamin C liều cao nhằm tối ưu hóa tổng hợp mô liên kết. Vitamin C (axit ascorbic) cũng là tiền chất chuyển hóa thành oxalat trong cơ thể [4]. Một nghiên cứu bệnh chứng trên 186 bệnh nhân sỏi canxi oxalat đã phát hiện mối tương quan thuận rõ rệt giữa lượng tiêu thụ axit ascorbic và sự bài tiết oxalat qua nước tiểu [4]. Việc bổ sung 2 g vitamin C mỗi ngày dưới điều kiện kiểm soát dinh dưỡng đã được chứng minh làm tăng đáng kể oxalat niệu ở cả người bình thường lẫn người có tiền sử sỏi [4]. Việc đồng thời nạp liều cao cả collagen lẫn vitamin C sẽ nhân đôi nguy cơ tạo sỏi oxalat qua thận.

Nhóm đối tượng cần đặc biệt cẩn trọng trước khi dùng

Không phải tất cả mọi người sử dụng collagen đều sẽ bị lắng đọng tinh thể, nhưng những nhóm đối tượng dưới đây cần hết sức thận trọng và tham khảo ý kiến nhân viên y tế trước khi dùng:

Thứ nhất, những người từng có tiền sử mắc sỏi thận canxi oxalat hoặc phát hiện tinh thể niệu qua xét nghiệm định kỳ [4], [5]. Ở nhóm này, khả năng hấp thu oxalat tại ruột có thể cao hơn người bình thường; nghiên cứu chuẩn hóa bằng [13C2]oxalat cho thấy tỷ lệ hấp thu oxalat trung bình ở 120 bệnh nhân sỏi canxi oxalat cao hơn đáng kể so với 120 người khỏe mạnh (10,2% so với 8,0%), với 46% bệnh nhân sỏi thuộc nhóm hấp thu quá mức trên 10% [4].

Thứ hai, bệnh nhân mắc bệnh tăng oxalat niệu nguyên phát (Primary Hyperoxaluria) [4], [3]. Đây là bệnh lý di truyền hiếm gặp do đột biến các enzym gan như AGT1 (loại 1) hay GRHPR (loại 2), khiến cơ thể mất khả năng chuyển đổi glyoxylate thành glycine hay glycolate, dẫn tới tích tụ oxalat ồ ạt [3]. Ở đối tượng này, hydroxyproline từ collagen là nguồn sinh oxalat nội sinh cực kỳ nguy hiểm [4], [3].

Thứ ba, những người mắc các chứng bệnh đường tiêu hóa kèm kém hấp thu chất béo [4]. Tình trạng axit béo không được hấp thu sẽ liên kết với canxi trong lòng ruột, làm cạn kiệt canxi tự do để tạo phức kết tủa với oxalat [4]. Kết quả là một tỷ lệ lớn oxalat tự do không bị liên kết sẽ ngấm ồ ạt qua niêm mạc ruột vào máu và đào thải qua thận, làm tăng nguy cơ sỏi niệu [4].

Dùng collagen an toàn: Liều lượng và cách phòng ngừa sỏi thận

Nếu vẫn có nhu cầu bổ sung collagen để cải thiện sắc diện hoặc mô khớp, người dùng cần xây dựng kế hoạch bổ sung khoa học và kiểm soát chặt chẽ các yếu tố nguy cơ:

  • Kiểm soát liều dùng hợp lý: Tránh tâm lý nôn nóng sử dụng các sản phẩm nén liều siêu cao. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy mức nạp từ 1 g đến 2 g gelatin không làm thay đổi đáng kể oxalat trong nước tiểu [2]. Do đó, nên duy trì liều bổ sung vừa phải, tránh lạm dụng các mức liều vượt quá 10 g collagen mỗi ngày khi không có chỉ định chuyên biệt [2].
  • Uống đủ nước: Lượng nước tiểu dồi dào là phương pháp tự nhiên và hữu hiệu nhất để làm loãng nồng độ các chất hòa tan, ngăn chặn quá trình siêu bão hòa tinh thể canxi oxalat và rửa trôi các cặn lắng vi thể trước khi chúng kết tụ thành khối sỏi lớn [5], [7].
  • Đảm bảo đủ canxi từ bữa ăn: Lượng canxi tiêu thụ có tương quan nghịch với sự bài tiết oxalat qua nước tiểu [1]. Nạp đủ canxi từ thức ăn giúp canxi liên kết với oxalat ngay trong lòng ống tiêu hóa tạo thành hợp chất không tan thải qua phân, từ đó làm giảm tỷ lệ oxalat tự do hấp thu vào tuần hoàn [4], [1].
  • Tránh cộng gộp tiền chất: Tuyệt đối không tự ý phối hợp collagen liều cao cùng lúc với vitamin C liều cao trên 2 g mỗi ngày nếu chưa có tư vấn y khoa [4].
  • Cân nhắc hỗ trợ từ hệ vi sinh vật: Các đánh giá hệ thống ghi nhận một số chủng lợi khuẩn thuộc chi Oxalobacter formigenes, Lactobacillus, Bifidobacterium, và Bacillus với liều tối thiểu 10^7 CFU có khả năng phân giải oxalat trong môi trường nuôi cấy từ 5-50 mM, góp phần làm giảm bài tiết oxalat niệu và giảm nguy cơ tạo sỏi [6].

Tóm lại, collagen là một dưỡng chất hữu ích cho cấu trúc da và khớp, nhưng không hoàn toàn lành tính nếu nạp vào cơ thể một cách thiếu kiểm soát. Hydroxyproline trong collagen có thể chuyển hóa thành oxalat và bài tiết qua thận, làm tăng nguy cơ lắng đọng sỏi canxi oxalat khi dùng liều cao kéo dài [4], [5], [2]. Hãy luôn lắng nghe cơ thể, duy trì lối sống lành mạnh, uống đủ nước và chủ động tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa nếu bạn có tiền sử bệnh lý tiết niệu trước khi bắt đầu bất kỳ liệu trình bổ sung nào.