Nhiều người có thói quen tìm mua các sản phẩm bổ sung kết hợp vitamin D3 và vitamin K2 vì tin rằng nếu thiếu K2, lượng canxi hấp thu do D3 mang lại sẽ lắng đọng gây hại cho cơ thể. Thắc mắc "uống vitamin D3 có bắt buộc phải đi kèm vitamin K2 để bảo vệ xương hay không" trở thành chủ đề thảo luận sôi nổi trên nhiều diễn đàn sức khỏe hiện nay.

Thực tế, việc bổ sung đồng thời vitamin D3 và vitamin K2 đem lại những lợi ích cộng hưởng nhất định trong việc duy trì mật độ khoáng chất xương và hỗ trợ phục hồi xương ở một số nhóm đối tượng cụ thể, nhưng y học hiện nay không xem sự kết hợp này là điều kiện "bắt buộc tuyệt đối" đối với mọi người dùng vitamin D3 thông thường.

Cơ chế tương tác giữa vitamin D3 và K2 đối với xương

Trong chuyển hóa xương, vitamin D3 và vitamin K2 đảm nhận hai mắt xích liên quan chặt chẽ với nhau. Calcitriol (dạng hoạt tính của vitamin D3) kiểm soát biểu hiện phiên mã của osteocalcin – một loại protein phụ thuộc vitamin K – ngay tại vị trí khởi động của gen quy định osteocalcin [1]. Sự xuất hiện của vitamin K2 hỗ trợ quá trình carboxyl hóa thụ thể vitamin D (VDR), can thiệp tích cực vào chức năng điều hòa nhân tế bào thông qua các yếu tố phản ứng vitamin D [1].

Khi vitamin D3 thúc đẩy cơ thể tổng hợp nên protein osteocalcin, vitamin K2 đóng vai trò kích hoạt protein này để gắn kết canxi vào mạng lưới nền của xương. Mối quan hệ tương hỗ này cho thấy vitamin K2 phát huy hiệu quả tốt hơn khi có sự hiện diện đầy đủ của vitamin D3 trong tuần hoàn [5, 7].

Bằng chứng từ các mô hình thí nghiệm trên động vật

Nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng đã khảo sát ảnh hưởng của việc dùng riêng lẻ hoặc phối hợp hai loại vitamin này trên chuột bị loãng xương do cắt bỏ buồng trứng hoặc mắc các bệnh lý xương khớp.

Năm 1994, một nghiên cứu trên chuột bị cắt buồng trứng được cho dùng vitamin K2 (25 mg/kg/ngày) kết hợp chế độ ăn có hoặc không có vitamin D3 trong 3 tháng [2]. Kết quả cho thấy ở nhóm chuột thiếu vitamin D3, nồng độ 25-OH-vitamin D3 huyết tương chỉ bằng khoảng 1/3 so với nhóm đủ vitamin D3, đồng thời nồng độ canxi huyết tương và hoạt độ phosphatase kiềm cũng thấp hơn đáng kể [2]. Đáng chú ý, ở nhóm thiếu vitamin D3, việc bổ sung vitamin K2 không mang lại tác dụng rõ rệt trong việc ngăn ngừa mất xương [2]. Ngược lại, ở nhóm có vitamin D3, điều trị bằng vitamin K2 giúp tăng mật độ khoáng xương (BMD) tại thân xương đùi và làm tăng nồng độ 25-OH-vitamin D3 huyết tương lên khoảng 1,5 lần so với nhóm đối chứng [2].

Năm 2001, một nghiên cứu khác tiến hành trên chuột cái 20 tuần tuổi bị cắt buồng trứng, chia thành 4 nhóm theo dõi trong 8 tuần: nhóm chứng, nhóm dùng K2 (30 mg/kg), nhóm dùng 1 alpha-(OH)-vitamin D3 (0,3 microgam/kg, 3 lần/tuần), và nhóm dùng kết hợp K2 cùng D3 [3]. Kết quả đo mật độ xương đùi cho thấy nhóm dùng phối hợp K2 và D3 có mật độ xương, hàm lượng khoáng chất ở vùng bè xương đầu gần xương đùi cũng như độ dày vỏ xương thân xương cao hơn đáng kể so với nhóm chỉ dùng D3 [3]. Độ bền của xương đùi cũng có xu hướng gia tăng rõ rệt nhất ở nhóm kết hợp K2 + D3 [3].

Tuy nhiên, hiệu quả bảo vệ này không phải lúc nào cũng xuất hiện ở mọi mô xương. Trong nghiên cứu năm 2015 trên 72 con chuột bị viêm nha chu thực nghiệm được điều trị bằng cạo vôi và làm nhẵn chân răng (SRP) kết hợp vitamin K2 (30 mg/kg) và/hoặc vitamin D3 (2 microgam/kg) qua đường uống trong 10 ngày, các nhà khoa học nhận thấy mức tiêu xương ổ răng, nồng độ các chất trung gian gây viêm (IL-1beta, IL-10) hay các chỉ số B-ALP và TRAP-5b huyết thanh ở nhóm nhận thêm vitamin không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nhóm chỉ điều trị SRP đơn thuần [4].

Các thử nghiệm lâm sàng và ghi nhận ở người

Bên cạnh mô hình thực nghiệm, các nghiên cứu trên người cũng cung cấp cái nhìn đa chiều về việc phối hợp hai dưỡng chất này.

Năm 2001, các bác sĩ báo cáo một trường hợp bệnh nhân nam 13 tuổi bị loãng xương thứ phát sau ghép tủy và mắc bệnh mảnh ghép chống ký chủ mạn tính gây tiêu chảy nặng và giảm hấp thu canxi [5]. Khi người bệnh không đáp ứng với liệu pháp bổ sung active vitamin D3 liều 0,1 microgam/kg/ngày, việc kết hợp thêm vitamin K2 liều 15 mg/ngày đã ghi nhận sự gia tăng cả về mật độ khoáng xương và độ cứng của xương [5].

Năm 1999, một thử nghiệm trên 110 phụ nữ (độ tuổi trung bình 46,2) bị suy giảm mật độ xương cột sống thắt lưng do dùng thuốc GnRH-a leuprolide trong điều trị bệnh phụ khoa [6]. Sau 6 tháng theo dõi, mật độ xương giảm 5,25% ở nhóm chỉ dùng leuprolide, giảm 3,72% ở nhóm thêm vitamin K2, giảm 4,13% ở nhóm thêm 1,25-(OH)2D3, và nhóm kết hợp cả leuprolide, K2 và 1,25-(OH)2D3 giảm 3,59% [6]. Nghiên cứu chỉ ra rằng vitamin K2, đặc biệt khi phối hợp cùng 1,25-(OH)2D3, kích hoạt tạo xương và hạn chế bớt mức độ mất xương, dù không ngăn chặn được hoàn toàn ảnh hưởng của thuốc [6].

Năm 2004, một nghiên cứu tiến cứu ngẫu nhiên chia 60 bệnh nhân viêm cầu thận mạn tính dùng prednisolone thành 4 nhóm (15 người/nhóm): nhóm chứng, nhóm dùng alfacalcidol (0,5 microgam/ngày), nhóm dùng menatetrenone - vitamin K2 (45 mg/ngày), và nhóm dùng kết hợp alfacalcidol cùng menatetrenone [7]. Sau 8 tuần, việc dùng riêng alfacalcidol, riêng menatetrenone hay dùng kết hợp cả hai đều ngăn chặn hoàn toàn tình trạng mất mật độ xương cột sống thắt lưng do prednisolone với hiệu quả tương đương nhau [7]. Điểm đáng lưu ý là nhóm phối hợp D3 và K2 giúp làm giảm bớt tình trạng tăng canxi huyết thanh quan sát thấy ở nhóm chỉ dùng riêng D3 [7].

Tổng quan năm 2019 cũng nhắc đến thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng trên 172 phụ nữ mãn kinh Nhật Bản bị loãng xương hoặc giảm mật độ xương, trong đó chỉ nhóm kết hợp vitamin K và vitamin D3 mới làm tăng mật độ khoáng xương [1]. Thử nghiệm trên 78 phụ nữ mãn kinh Hàn Quốc trên 60 tuổi cũng chỉ ra điều trị vitamin K kết hợp cùng vitamin D và canxi giúp cải thiện mật độ xương [1]. Nghiên cứu quan sát NOREPOS trên 1.318 người lớn tuổi ghi nhận việc thiếu hụt hoặc dùng nồng độ thấp cả vitamin D3 và K có liên quan đến nguy cơ gãy xương hông cao hơn [1]. Ngoài ra, trong nhóm 387 bệnh nhân chạy thận nhân tạo, người dùng chất tương tự vitamin D3 có nồng độ protein Gla xương cao hơn, khẳng định vai trò kích thích protein phụ thuộc vitamin K của D3 [1].

Gần đây nhất vào năm 2022, một thử nghiệm lâm sàng đối chứng tiến cứu đánh giá hiệu quả của việc dùng vitamin K2 kết hợp vitamin D3 và canxi trên 78 bệnh nhân loãng xương hoặc giảm mật độ xương trải qua phẫu thuật hàn liên thân đốt thắt lưng (TLIF hoặc PLIF) [8]. Kết quả sau 6 tháng cho thấy tỷ lệ hàn xương hoàn toàn ở nhóm dùng K2 + D3 đạt 91,18%, cao hơn đáng kể so với mức 71,43% ở nhóm chỉ dùng D3 và canxi [8]. Mức procollagen type I amino terminal propeptide tăng 91,81% sau 3 tháng ở nhóm có bổ sung K2, cho thấy quá trình tạo xương diễn ra thuận lợi [8].

Hiểu đúng về giá trị và giới hạn bằng chứng

Tổng hợp các nghiên cứu cho thấy sự phối hợp giữa vitamin D3 và K2 mang lại lợi thế hỗ trợ quá trình khoáng hóa, đặc biệt trong các trường hợp suy giảm mật độ xương do thuốc ức chế nội tiết, dùng corticoid hoặc sau phẫu thuật xương [4, 6, 8]. Việc kết hợp K2 cũng có thể góp phần ổn định canxi huyết khi dùng D3 liều điều trị [7].

Tuy vậy, quan niệm xem việc bổ sung K2 là "bắt buộc" cho bất kỳ ai uống vitamin D3 là một sự suy diễn vượt quá bằng chứng khoa học hiện có. Nhiều dữ liệu thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn sử dụng liều menatetrenone (K2) tương đối cao (lên tới 45 mg/ngày) trong điều trị bệnh lý chứ không phải liều thông thường trong thực phẩm chức năng [7]. Đồng thời, ở một số bối cảnh như bệnh lý quanh răng, sự phối hợp này không tạo ra sự khác biệt vượt trội so với liệu pháp tiêu chuẩn [4]. Vitamin D3 khi dùng độc lập ở liều duy trì hàng ngày vẫn hoàn thành tốt nhiệm vụ hỗ trợ hấp thu canxi qua ruột và ngăn ngừa còi xương, nhuyễn xương.

Những ai cần thận trọng khi sử dụng?

Dù vitamin K2 và D3 là các vi chất quan trọng, việc tự ý bổ sung liều cao cần có sự cân nhắc kỹ lưỡng:

  • Người đang sử dụng thuốc chống đông máu (đặc biệt là thuốc kháng vitamin K như warfarin): Bổ sung vitamin K2 có thể tương tác trực tiếp, làm giảm hoặc mất tác dụng chống đông của thuốc, dẫn đến nguy cơ hình thành cục máu đông nguy hiểm.
  • Bệnh nhân có tiền sử sỏi thận, tăng canxi máu hoặc suy thận mạn: Cần có sự theo dõi sát sao của bác sĩ chuyên khoa để điều chỉnh liều vitamin D và lượng canxi nạp vào, tránh nguy cơ vôi hóa mô mềm hay suy giảm chức năng thận nặng hơn.
  • Người chuẩn bị phẫu thuật hoặc có các bệnh lý rối loạn đông máu: Tuyệt đối không tự ý dùng liều bổ sung K2 nếu chưa thông qua ý kiến chuyên môn.

Hướng dẫn áp dụng trong chế độ sinh hoạt

Để tối ưu hóa sức khỏe của hệ xương mà không phụ thuộc hoàn toàn vào các chế phẩm tổng hợp, người dân có thể áp dụng các bước thực tế:

  • Tận dụng nguồn dinh dưỡng tự nhiên: Vitamin K2 có nhiều trong các thực phẩm lên men như đậu nành lên men (natto), phô mai chín, sữa chua, cũng như lòng đỏ trứng và gan động vật. Trong khi đó, vitamin D3 được tổng hợp qua da khi tiếp xúc ánh nắng mặt trời hợp lý và có trong cá béo, nấm, trứng.
  • Uống đúng thời điểm: Do cả D3 và K2 đều là các vitamin tan trong chất béo, nếu sử dụng chế phẩm bổ sung, nên uống trong hoặc ngay sau bữa ăn có chứa một lượng dầu mỡ vừa phải để tăng cường hấp thu qua đường tiêu hóa.
  • Tuân thủ liều lượng: Không tự ý tăng liều D3 hay K2 vượt quá mức khuyến nghị hàng ngày trừ khi có phác đồ chỉ định từ bác sĩ điều trị cho các bệnh lý xương cụ thể. Khi có bệnh nền hoặc đang dùng thuốc dài hạn, việc tham khảo ý kiến chuyên gia y tế là bước không thể bỏ qua.

Hiểu đúng về sự phối hợp giữa vitamin D3 và K2 giúp người tiêu dùng có cái nhìn khoa học, tránh tâm lý hoang mang hoặc chi tiêu không cần thiết cho các sản phẩm kết hợp đắt tiền khi chế độ ăn uống và sinh hoạt đã đáp ứng đủ nhu cầu của cơ thể.