Nhiều người có thói quen bổ sung vitamin D3 liều cao mỗi ngày để bảo vệ xương khớp và tăng cường miễn dịch. Dù vậy, không ít người băn khoăn liệu uống vitamin D3 đơn độc mà thiếu vitamin K2 thì canxi có bị lắng đọng sai chỗ hay không.
Câu trả lời dựa trên các cơ sở sinh học là mối lo này hoàn toàn có căn cứ. Khi cơ thể hấp thu canxi nhờ vitamin D3 nhưng thiếu sự điều hướng của vitamin K2, canxi có nguy cơ tích tụ tại thành mạch máu và các mô mềm thay vì đi vào xương khớp.
Nỗi lo canxi "đi nhầm chỗ" khi bổ sung vi chất
Bổ sung canxi là biện pháp quen thuộc giúp tăng cường mật độ khoáng chất của xương và phòng ngừa loãng xương [1]. Khi cơ thể già đi hoặc chế độ ăn thiếu hụt, việc uống thêm các sản phẩm bổ trợ trở nên phổ biến.
Tuy nhiên, các bằng chứng khoa học cho thấy việc tiêu thụ quá mức các chế phẩm bổ sung canxi có thể làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch [1]. Tình trạng này liên quan trực tiếp đến hiện tượng canxi lắng đọng nhanh chóng tại thành mạch máu và các mô mềm [1].
Khi canxi không được hấp thu trọn vẹn vào cấu trúc xương, nó sẽ trôi nổi trong hệ tuần hoàn và bám vào thành mạch [1]. Điều này dẫn đến tình trạng vôi hóa động mạch, xơ cứng mạch máu và suy giảm sức khỏe tim mạch [1].
Cơ chế bắt tay giữa vitamin D3 và K2
Để hiểu vì sao canxi có thể đi lệch hướng, cần nhìn vào mối quan hệ hiệp đồng giữa vitamin D3 và vitamin K2 [2]. Vitamin D3 đóng vai trò tăng cường hấp thu canxi từ thức ăn qua đường ruột vào máu.
Sau khi canxi đã vào máu, vitamin K2 giữ vai trò kích hoạt các protein phụ thuộc vitamin K để điều phối dòng canxi này [1, 4]. Cụ thể, vitamin K2 tăng cường biểu hiện gen osteocalcin và thúc đẩy sự tích tụ osteocalcin trong chất nền ngoại bào của tế bào tạo xương [2]. Nhờ đó, canxi được gắn chặt vào khung xương [2].
Đồng thời, vitamin K2 kích hoạt protein Matrix GLA (MGP) [1]. Đây là chất có nhiệm vụ ức chế sự lắng đọng canxi trên thành mạch máu [1]. Nếu thiếu hụt vitamin K2, protein MGP không được kích hoạt đầy đủ, làm suy giảm nghiêm trọng quá trình dọn dẹp canxi và gia tăng vôi hóa mạch máu [1].
Chính vì vậy, vitamin K2 dạng MK-7 chiết xuất từ đậu nành lên men vừa kích thích tế bào tạo xương vừa ức chế tế bào hủy xương, mang lại tác động đồng hóa trực tiếp lên quá trình khoáng hóa xương [3].
Bằng chứng lâm sàng về vai trò của vitamin K2
Nhiều thử nghiệm trên người đã ghi nhận tác động tích cực của vitamin K2 đối với sức khỏe xương khớp khi kết hợp cùng canxi và vitamin D. Một chế độ gồm 800 IU vitamin D, 45 microgam vitamin K2 và 1200 mg canxi mỗi ngày giúp giảm 25% nguy cơ gãy xương trong suốt cuộc đời [3].
Một tổng quan hệ thống mức độ bằng chứng cấp I cho thấy vitamin K2 giúp giảm 60% nguy cơ gãy xương đốt sống, 77% gãy xương hông và 81% các gãy xương ngoài đốt sống ở bệnh nhân Nhật Bản [3]. Hiệu quả này tương đương với liệu pháp bisphosphonate thông thường [3].
Trong một nghiên cứu mức độ bằng chứng B trên 241 bệnh nhân loãng xương dùng 45 microgam vitamin K2 mỗi ngày kèm canxi, người bệnh đã duy trì được mật độ xương, trong khi nhóm dùng canxi kèm giả dược bị mất 2,5% mật độ xương cột sống thắt lưng [3]. Nhóm dùng K2 cũng giảm được 65% số ca gãy xương [3].
Thêm vào đó, một thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng kéo dài 3 năm cho thấy bổ sung vitamin K2 liều 180 microgam mỗi ngày giúp giảm sự suy giảm mật độ xương theo tuổi tác ở cột sống thắt lưng và cổ xương đùi, đồng thời ngăn ngừa mất chiều cao đốt sống ở đoạn ngực dưới [3].
Ngược lại, bổ sung vitamin K1 liều thấp 500 microgam mỗi ngày trong 3 năm không cải thiện mật độ xương [3]. Một nghiên cứu khác dùng vitamin K1 trong 2 năm cũng không thấy thay đổi mật độ xương so với giả dược, dù vẫn giảm 50% tỷ lệ gãy xương [3].
Tác động bảo vệ trong các trường hợp đặc biệt
Sự phối hợp giữa D3 và K2 còn được ghi nhận trong các tình trạng bệnh lý phức tạp cần điều trị thuốc kéo dài. Một nghiên cứu tiến cứu trên 60 bệnh nhân viêm cầu thận mạn tính (28 nam, 32 nữ) dùng prednisolone được chia đều vào 4 nhóm: đối chứng, vitamin D3 đơn độc (alfacalcidol 0,5 microgam/ngày), vitamin K2 đơn độc (menatetrenone 45 mg/ngày) và phối hợp cả hai loại [4].
Sau 8 tuần theo dõi, nghiên cứu chỉ ra rằng prednisolone gây mất mật độ xương cột sống thắt lưng (L2-L4), nhưng tình trạng này được ngăn chặn hoàn toàn ở cả ba nhóm can thiệp [4]. Đáng chú ý, hiện tượng tăng canxi huyết thanh ghi nhận ở nhóm dùng vitamin D3 đơn độc đã được giảm nhẹ khi dùng phối hợp D3 cùng K2 [4].
Bên cạnh đó, một báo cáo ca bệnh ghi nhận trường hợp bệnh nhân nam 13 tuổi bị loãng xương thứ phát sau ghép tủy do bệnh bạch cầu tủy cấp tính [5]. Bệnh nhân bị tiêu chảy mạn tính dẫn đến kém hấp thu canxi và suy giảm nghiêm trọng mật độ cũng như độ cứng của xương [5].
Tình trạng loãng xương ban đầu không đáp ứng với vitamin D3 hoạt tính liều 0,1 microgam/kg mỗi ngày [5]. Tuy nhiên, khi kết hợp thêm vitamin K2 liều 15 mg mỗi ngày, các bác sĩ đã ghi nhận sự gia tăng rõ rệt về cả mật độ khoáng và độ cứng của xương [5].
Bằng chứng tiền lâm sàng về tương tác D3 và K2
Các nghiên cứu thực nghiệm trên động vật cũng củng cố mạnh mẽ tầm quan trọng của việc có mặt đầy đủ cả hai loại vitamin. Trong một nghiên cứu năm 2001 trên chuột cái 20 tuần tuổi bị cắt buồng trứng chia 4 nhóm điều trị 8 tuần: đối chứng, vitamin K2 (30 mg/kg), vitamin D3 (0,3 microgam/kg) và phối hợp K2 cùng D3 [6].
Kết quả đo bằng chụp cắt lớp vi tính ngoại vi cho thấy nhóm phối hợp K2 và D3 có mật độ xương, hàm lượng khoáng chất ở vùng bè xương và độ dày vỏ xương đùi cao hơn đáng kể so với nhóm chỉ dùng đơn độc vitamin D3 [6]. Độ bền của xương đùi cũng có xu hướng tăng rõ rệt nhất ở nhóm phối hợp này [6].
Trước đó, một nghiên cứu năm 1994 trên chuột bị cắt buồng trứng được bổ sung vitamin K2 (25 mg/kg/ngày) kết hợp chế độ ăn đủ D3 hoặc thiếu D3 trong 3 tháng [7]. Ở nhóm thiếu vitamin D3, vitamin K2 không thể hiện tác dụng rõ rệt lên việc ngăn ngừa mất xương [7].
Ngược lại, ở nhóm có đủ vitamin D3, mật độ xương đùi tăng lên đáng kể khi được bổ sung thêm vitamin K2 [7]. Điều này chứng minh tác dụng ngăn mất xương của vitamin K2 chịu sự chi phối chặt chẽ từ nồng độ vitamin D3 trong huyết tương [7].
Giới hạn nghiên cứu và những điểm tranh cãi
Mặc dù cơ chế lý thuyết và các nghiên cứu trên tế bào cho thấy MK-7 và vitamin D3 điều chỉnh biểu hiện các gen liên quan đến khoáng hóa và hình thành mạch máu [2], các bằng chứng lâm sàng vẫn còn những ranh giới nhất định.
Một nghiên cứu công bố năm 2021 phân tích trên 68 bệnh nhân đái tháo đường type 2 có tiền sử bệnh tim mạch (35 người dùng vitamin K2 liều 360 microgam/ngày, 33 người dùng giả dược) trong 6 tháng [8]. Kết quả chụp CT cho thấy 6 tháng bổ sung K2 không làm giảm tiến triển vôi hóa động mạch hay làm chậm quá trình suy giảm mật độ xương so với giả dược [8]. Các tác giả nhận định nghiên cứu cần thời gian theo dõi dài hơn và nên tuyển chọn đối tượng có nồng độ vitamin K nền quá thấp [8].
Bên cạnh đó, các tổng quan y khoa cũng chỉ ra rằng bằng chứng từ các thử nghiệm lâm sàng đối với việc bổ sung K1 và K2 vẫn còn hạn chế và gây tranh cãi [2]. Việc tăng lượng vitamin K có thực sự làm tăng chỉ số mật độ xương hay không vẫn chưa hoàn toàn thống nhất giữa các thử nghiệm, dù tác dụng giảm gãy xương ở phụ nữ mãn kinh đã được ghi nhận [2].
Ai cần thận trọng khi bổ sung?
Vitamin K2 gần như vắng bóng trong các loại đồ ăn nhanh và khẩu phần ăn phương Tây thông thường [1]. Tuy nhiên, không phải ai cũng có thể tự ý sử dụng vi chất này ở liều cao mà không có sự kiểm soát.
Những người đang dùng thuốc chống đông máu, bệnh nhân có bệnh lý tim mạch phức tạp hoặc đái tháo đường cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi bắt đầu dùng K2 kết hợp D3 [8]. Việc tự ý phối hợp các liều lượng lớn có thể gây tương tác không mong muốn với các thuốc điều trị nền.
Người bệnh mắc các vấn đề về chuyển hóa canxi, suy giảm chức năng gan, thận cũng cần được bác sĩ đánh giá nồng độ canxi huyết tương và tình trạng mạch máu định kỳ thay vì tự ý điều trị [3, 6].
Hướng dẫn kết hợp D3 và K2 an toàn trong đời sống
Để tối ưu hóa việc hấp thu canxi và bảo vệ thành mạch, chế độ dinh dưỡng hàng ngày cần được chú trọng hàng đầu. Thay vì chỉ dựa vào viên uống, có thể bổ sung vitamin K2 dạng MK-7 tự nhiên qua món đậu tương lên men natto truyền thống [3].
Khi sử dụng các chế phẩm bổ sung, việc kết hợp vitamin D3 cùng một lượng vitamin K2 thích hợp sẽ hỗ trợ quá trình khoáng hóa diễn ra thuận lợi hơn [2, 3]. Các vi chất này tan trong dầu, do đó thời điểm thích hợp nhất để sử dụng là trong hoặc ngay sau bữa ăn có chứa chất béo lành mạnh.
Tóm lại, vitamin D3 và K2 hoạt động như một cặp đôi không thể tách rời trong việc phân phối canxi đến đúng cấu trúc xương và giảm thiểu nguy cơ lắng đọng mạch máu [2, 4]. Dù vậy, người tiêu dùng không nên xem đây là thần dược tuyệt đối mà cần duy trì lối sống lành mạnh, ăn uống cân bằng và thảo luận với bác sĩ khi có bệnh lý nền.
