Xét nghiệm kẽm huyết thanh: Độ tin cậy đến đâu trong chẩn đoán?

Nhiều người khi gặp các vấn đề sức khỏe như rụng tóc, móng tay giòn gãy hay mệt mỏi thường chủ động tìm đến các phòng xét nghiệm để kiểm tra vi chất, trong đó phổ biến nhất là chỉ định xét nghiệm kẽm huyết thanh. Mong muốn chung của hầu hết người bệnh là nhận về một con số rõ ràng nhằm xác định bản thân có đang bị thiếu vi chất dinh dưỡng này hay không để kịp thời bồi bổ.

Tuy nhiên, xét nghiệm kẽm huyết thanh không phải là chiếc "thước đo" hoàn hảo phản ánh lượng kẽm dự trữ trong cơ thể. Một kết quả xét nghiệm kẽm trong máu ở mức thấp chưa chắc là cơ thể thiếu dinh dưỡng, và ngược lại, chỉ số bình thường cũng không đồng nghĩa với việc các mô bên trong đang được cung cấp đủ kẽm [3, 5].

Kẽm trong máu: Tỷ lệ nhỏ trong hệ thống nội môi phức tạp

Để hiểu được lý do tại sao xét nghiệm kẽm huyết thanh lại có nhiều hạn chế, cần nhìn vào cách cơ thể phân bổ và điều hòa nguyên tố vi lượng thiết yếu này. Ước tính có khoảng 20% dân số toàn cầu có nguy cơ đối mặt với tình trạng thiếu hụt kẽm ^[1]. Tình trạng này có thể tác động tiêu cực đến quá trình tăng trưởng, chức năng sinh sản, thần kinh và phản ứng miễn dịch ^[1].

Mặc dù giữ vai trò tối quan trọng đối với hàng loạt quá trình sinh học, kẽm lưu hành trong máu chỉ đại diện cho một tỷ lệ vô cùng nhỏ. Theo các nghiên cứu công bố năm 2019 và 2023, lượng kẽm tìm thấy trong máu chỉ chiếm khoảng dưới 0,1% đến 1% tổng lượng kẽm của toàn bộ cơ thể [4, 5]. Trong khi đó, phần lớn kẽm được phân bố sâu bên trong các tế bào và mô. Chẳng hạn, các tế bào hồng cầu chứa nồng độ kẽm cao gấp khoảng 10 lần so với huyết thanh, và máu toàn phần có nồng độ kẽm cao gấp khoảng 5 lần huyết thanh ^[2]. Không có bất kỳ một khoang chứa kẽm đơn lẻ nào trong cơ thể có thể đại diện đầy đủ cho tổng tình trạng dự trữ của nguyên tố này ^[2].

Nồng độ kẽm bình thường trong huyết thanh người dao động trong khoảng 800 +- 200 microg/dL, nồng độ kẽm huyết thanh trung bình vào khoảng 1 mg/L, và bài tiết qua nước tiểu trong 24 giờ dưới 500 microg/dL ^[2]. Cơ thể con người vận hành một cơ chế cân bằng nội môi cực kỳ chặt chẽ ở cấp độ tế bào, mô và toàn thân nhằm duy trì các quá trình chuyển hóa trước nhiều mức nạp kẽm khác nhau từ khẩu phần ^[3]. Chính vì cơ chế nội môi này luôn tìm cách giữ cho nồng độ trong máu ổn định, nồng độ kẽm huyết thanh chỉ phản ứng rõ khi có sự hạn chế kẽm nghiêm trọng trong chế độ ăn hoặc khi được bổ sung kẽm liều cao ^[3]. Điều này khiến việc xác định cơ thể đang thừa hay thiếu kẽm trở thành một thách thức lớn trong thực hành lâm sàng ^[3].

Nhiễu loạn do đáp ứng giai đoạn cấp và viêm nhiễm

Một trong những hạn chế lớn nhất khiến chỉ số kẽm huyết tương hoặc huyết thanh dễ gây hiểu lầm là hiện tượng sụt giảm nồng độ thứ phát sau các phản ứng viêm hoặc chấn thương, còn gọi là đáp ứng giai đoạn cấp.

Khi cơ thể đối mặt với tình trạng nhiễm trùng, chấn thương, bỏng hay ung thư, hệ miễn dịch sẽ kích hoạt phản ứng pha cấp tính. Lúc này, kẽm trong máu bị tái phân bố nhanh chóng vào các cơ quan nội tạng hoặc đi vào bên trong tế bào ^[4]. Hiện tượng tái phân bố kẽm này làm cho nồng độ kẽm trong máu giảm sút nghiêm trọng, tạo ra kết quả "thiếu kẽm giả tạo" trên phiếu xét nghiệm, dù thực tế tổng lượng kẽm trong cơ thể của bệnh nhân không hề bị mất đi qua bài tiết hay dinh dưỡng ^[4].

Một nghiên cứu tổng quan công bố năm 2018 về kẽm và nhiễm trùng huyết đã chỉ ra rằng, hiện tượng hạ kẽm máu xuất hiện cả trong các phản ứng viêm nhiễm trùng lẫn viêm vô trùng ^[5]. Trên mô hình động vật bị nhiễm trùng huyết, nồng độ kẽm trong huyết thanh tụt dốc rất sớm, giảm có ý nghĩa thống kê chỉ sau 1 giờ khởi phát bệnh ^[5]. Dấu hiệu này thậm chí còn xuất hiện sớm hơn cả sự gia tăng của các cytokine tiền viêm kinh điển như interleukin-6 (IL-6) và yếu tố hoại tử khối u alpha (TNF-alpha) vốn chỉ đạt mức tăng có ý nghĩa sau 2 giờ ^[5]. Tuy nhiên, các dữ liệu lâm sàng hiện nay vẫn cho thấy sự dao động lớn khi so sánh mức kẽm máu giữa bệnh nhân nhiễm khuẩn huyết với các nhóm bệnh nhân hồi sức tích cực khác, nhóm phẫu thuật hay chấn thương, khiến khả năng phân biệt nguyên nhân hạ kẽm máu trở nên phức tạp ^[5].

Tương tự, nghiên cứu năm 2019 về chấn thương tủy sống cho thấy nồng độ kẽm huyết thanh sụt giảm mạnh trong giai đoạn cấp tính của chấn thương ^[4]. Sự sụt giảm này có thể giải thích bằng hiện tượng tái phân bố kẽm sau chấn thương, thay vì phản ánh tình trạng dinh dưỡng trước đó của bệnh nhân ^[4]. Đáng chú ý, nồng độ kẽm huyết thanh sẽ tự động hồi phục dần sau khi bước qua giai đoạn bán cấp, làm giảm độ chính xác dự đoán nếu mẫu máu được lấy muộn hơn ^[4]. Do đó, việc vội vã kết luận một người bệnh đang sốt, viêm nhiễm hoặc vừa trải qua phẫu thuật bị thiếu kẽm chỉ dựa trên xét nghiệm máu là một sai lầm phổ biến.

Nghiên cứu khoa học nói gì về các hạn chế chẩn đoán?

Nhiều nghiên cứu quy mô đã đi sâu phân tích từng khía cạnh hạn chế của chỉ số kẽm huyết thanh trong việc đánh giá cá thể:

Nghiên cứu về chấn thương tủy sống (2019): Nghiên cứu theo dõi nhóm bệnh nhân chấn thương tủy sống cấp tính và thực nghiệm trên chuột cái nhằm đánh giá giá trị tiên lượng của kẽm huyết thanh ^[4]. Dù cho thấy mô hình tiên lượng kết quả chức năng có độ chính xác cao trong giai đoạn cấp, các tác giả đã chỉ rõ nhiều hạn chế: cỡ mẫu nghiên cứu còn nhỏ, thời gian theo dõi ngắn, không đánh giá được sự tái phân bố kẽm sang các cơ quan khác, và không thể xác định chính xác tình trạng dinh dưỡng kẽm của bệnh nhân trước khi bị tai nạn ^[4]. Ngoài ra, độ chính xác tiên lượng giảm đi ở giai đoạn bán cấp khi nồng độ kẽm trong máu bắt đầu tự phục hồi ^[4].

Nghiên cứu ở trẻ em đủ dinh dưỡng (2022): Một nghiên cứu đoàn hệ tiến cứu công bố năm 2022 theo dõi mối liên quan giữa kẽm huyết thanh với thụ thể Toll-like và bệnh nhiễm trùng ở trẻ nhỏ không bị suy dinh dưỡng ^[6]. Kết quả chỉ ra rằng dù trẻ có nồng độ kẽm huyết thanh hoàn toàn bình thường, tình trạng kẽm vẫn liên quan đến sự thay đổi đáp ứng cytokine bẩm sinh và nguy cơ mắc bệnh nhiễm trùng ^[6]. Nhóm tác giả nhấn mạnh hạn chế: nồng độ kẽm huyết thanh dễ bị tác động bởi bữa ăn gần nhất và quá trình dị hóa mô, dẫn tới khả năng phân loại nhầm một đứa trẻ là đủ kẽm chỉ vì trẻ vừa ăn một bữa giàu kẽm trước đó ^[6]. Đồng thời, thiết kế đoàn hệ quan sát chưa thể xác lập mối quan hệ nhân quả và nghiên cứu chưa khảo sát được toàn bộ các thụ thể TLR hay miễn dịch thích ứng ^[6].

Nghiên cứu về kẽm tự do (2019): Để khắc phục nhược điểm của kẽm toàn phần, một nghiên cứu năm 2019 đã phát triển phương pháp huỳnh quang Zinpyr-1 đo nồng độ kẽm tự do (dạng kẽm trao đổi, hoạt tính sinh học cao) trên 154 mẫu huyết thanh người ^[1]. Kết quả cho thấy kẽm tự do dao động từ 0,09 đến 0,42 nM (trung bình 0,22 +- 0,05 nM), ở nữ giới (0,21 +- 0,05 nM) thấp hơn nam giới (0,23 +- 0,06 nM) ^[1]. Đáng chú ý, nồng độ kẽm tự do hoàn toàn không tương quan với nồng độ kẽm toàn phần, mangan, sắt hay selen trong huyết thanh ^[1]. Điều này cho thấy chỉ số kẽm huyết thanh toàn phần thông thường không phản ánh được lượng kẽm có hoạt tính sinh học sẵn sàng cho cơ thể sử dụng ^[1].

Nghiên cứu trên bệnh nhân xơ nang (2019): Đánh giá tình trạng kẽm trên bệnh nhân xơ nang cho thấy xét nghiệm kẽm huyết tương chỉ đạt độ nhạy 71% đối với những trường hợp thiếu kẽm rõ ràng trên lâm sàng ở ngưỡng 40 microg/dL, và hoàn toàn không nhạy cảm với các trường hợp thiếu kẽm cận lâm sàng hoặc thiếu kẽm nhẹ ^[2]. Hơn nữa, rất khó để phát hiện thiếu kẽm đi kèm với tiêu chảy cấp hoặc theo dõi hiệu quả bổ sung vi chất này ^[2].

Nghiên cứu về nguy cơ thuyên tắc huyết khối tĩnh mạch (2022): Theo dõi đoàn hệ tiến cứu trên nam giới da trắng cho thấy không có mối liên quan giữa kẽm huyết thanh và nguy cơ thuyên tắc khối ^[7]. Nghiên cứu chỉ ra nồng độ kẽm trong máu có sự dao động lớn giữa các cá thể, thay đổi theo thời gian trong ngày, bữa ăn gần nhất, tình trạng viêm, hormone và một số loại thuốc ^[7]. Đáng chú ý, kẽm phản ứng nhanh hơn khi uống viên bổ sung giữa các bữa ăn so với việc bổ sung kẽm từ thực phẩm, và do albumin là protein vận chuyển chính của kẽm trong tuần hoàn, việc thay đổi albumin máu cũng làm sai lệch nồng độ kẽm đo được ^[7].

Sai số kỹ thuật trong phòng xét nghiệm (2022): Một nghiên cứu so sánh các phương pháp đo kẽm (AAS, ICP-OES, ICP-MS) phát hiện phép đo kẽm trong huyết thanh và huyết tương người hiến tặng có độ chụm thấp nhất trong tất cả các mẫu thử sinh học ^[8]. Nguyên nhân có thể do sự hình thành cục đông hoặc kết tủa trong ống nghiệm, bởi vì fibrin, fibrinogen và alpha-2-macroglobulin đều có ái lực gắn kết với kẽm ^[8]. Ngoài ra, việc dùng các mẫu chuẩn đông khô cần hoàn nguyên có thể gây sai số về thể tích dung môi pha loãng, trong khi các mẫu chuẩn kiểm tra chất lượng thương mại thường có nồng độ kẽm (110 và 162 microg/dL) cao hơn nhiều so với ngưỡng chẩn đoán thiếu hụt lâm sàng (57 đến 74 microg/dL) ^[8].

Bằng chứng dịch tễ và các hiểu lầm thường gặp

Mặc dù có rất nhiều hạn chế khi áp dụng trên từng người bệnh cụ thể, nồng độ kẽm huyết thanh hoặc huyết tương (PZC/SZC) vẫn là chỉ số sinh học được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), UNICEF, IAEA và IZiNCG khuyến nghị là chỉ số hóa sinh duy nhất để đánh giá tình trạng kẽm ở cấp độ quần thể [4, 5].

Lý do là vì trong các cuộc điều tra dịch tễ học quy mô lớn, nồng độ kẽm huyết tương phân bố chuẩn ở quần thể người khỏe mạnh, cho phép thiết lập các giá trị tham chiếu để ước tính tỷ lệ dân số có nguy cơ thiếu kẽm [4, 5]. Tuy nhiên, nhiều người thường mắc phải các hiểu lầm tai hại:

Hiểu lầm 1: Kết quả kẽm máu bình thường nghĩa là cơ thể hoàn toàn không thiếu kẽm. Thực tế, do cơ chế cân bằng nội môi duy trì nghiêm ngặt và kẽm trong máu chỉ chiếm dưới 1% tổng lượng kẽm cơ thể, các trường hợp thiếu kẽm mức độ nhẹ hoặc cận lâm sàng sẽ không làm suy giảm nồng độ kẽm trong huyết thanh [4, 5]. Thậm chí ở trẻ em đủ dinh dưỡng có nồng độ kẽm máu đạt chuẩn, các khiếm khuyết miễn dịch liên quan đến thiếu kẽm mô vẫn có thể hiện diện ^[6].

Hiểu lầm 2: Kẽm máu thấp đồng nghĩa với việc ăn uống thiếu chất và cần uống ngay viên bổ sung liều cao. Như đã phân tích, một phản ứng viêm nhẹ, căng thẳng thể chất, vết thương phẫu thuật hoặc nhiễm trùng đều có thể kéo tụt nồng độ kẽm huyết thanh xuống thấp do tái phân bố mô [1, 8]. Việc tự ý uống bổ sung kẽm liều cao khi chưa làm rõ nguyên nhân có thể gây ra nhiều tác dụng phụ bất lợi.

Hiểu lầm 3: Xét nghiệm nước tiểu có thể thay thế hoàn toàn xét nghiệm máu để chẩn đoán thiếu kẽm. Theo các chuyên gia, kẽm trong nước tiểu là một chỉ dấu tốt phản ánh sự gia tăng phơi nhiễm kẽm, nhưng lại hoàn toàn không nhạy cảm đối với tình trạng thiếu kẽm từ khẩu phần ăn, trừ khi người đó bị cắt giảm khẩu phần kẽm cực kỳ nghiêm trọng (dưới 1 mg/ngày) ^[3].

Những đối tượng cần đặc biệt thận trọng khi đọc kết quả

Việc diễn giải kết quả xét nghiệm kẽm cần được đặt trong bối cảnh lâm sàng cụ thể, đặc biệt ở các nhóm người bệnh sau:

• Người đang mắc bệnh nhiễm trùng, sốt hoặc viêm nhiễm mạn tính: Phản ứng pha cấp tính sẽ điều chuyển kẽm từ máu vào gan và các mô, dẫn tới kết quả kẽm máu giảm giả tạo mà không phản ánh đúng lượng dự trữ thực tế [1, 8].
• Bệnh nhân sau phẫu thuật hoặc chấn thương nặng: Chấn thương thể chất làm khởi phát quá trình dị hóa mô và phân bổ lại vi chất, khiến chỉ số kẽm máu giảm mạnh trong giai đoạn cấp [1, 2].
• Bệnh nhân suy dinh dưỡng nặng, xơ gan, hoặc giảm albumin máu: Do albumin là protein vận chuyển chính của kẽm trong máu, khi lượng albumin suy giảm, tổng nồng độ kẽm huyết thanh đo được cũng sẽ sụt giảm theo mà không nhất thiết phản ánh đúng nồng độ kẽm tự do sinh học ^[7].
• Bệnh nhân mắc các bệnh lý mạn tính như xơ nang: Các tổn thương đường tiêu hóa và tiêu chảy mạn tính khiến việc đánh giá tình trạng kẽm qua huyết tương trở nên kém nhạy, khó theo dõi hiệu quả bù trừ ^[2].

Khi thuộc các nhóm đối tượng này, người bệnh tuyệt đối không nên tự ý dựa vào chỉ số xét nghiệm để mua thuốc bổ sung mà cần được bác sĩ chuyên khoa đánh giá toàn diện.

Áp dụng thực tế: Đánh giá đúng và bổ sung an toàn

Để có được cái nhìn chính xác nhất về tình trạng vi chất của bản thân, người bệnh và thầy thuốc cần phối hợp nhiều yếu tố thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào một xét nghiệm máu đơn lẻ.

Hội đồng Chuyên gia BOND về Kẽm khuyến nghị nên kết hợp đồng thời ba thông số để đánh giá tình trạng kẽm: khẩu phần kẽm trong chế độ ăn hàng ngày, nồng độ kẽm huyết tương, và chỉ số chiều cao theo tuổi đối với trẻ em đang trong giai đoạn phát triển ^[3]. Bên cạnh đó, tình trạng thiếu máu dinh dưỡng cũng cần được cân nhắc kỹ vì sự tổng hợp huyết sắc tố liên quan đến nhiều vi chất, và thiếu kẽm thường đi kèm ở trẻ nhỏ, phụ nữ mang thai hoặc người mắc bệnh mạn tính ^[3].

Nếu được chỉ định lấy máu xét nghiệm kẽm, cần lưu ý:

• Thời điểm lấy máu: Nên thực hiện vào buổi sáng khi đang nhịn đói, bởi nồng độ kẽm trong máu thay đổi theo nhịp sinh học ngày đêm và bị ảnh hưởng trực tiếp bởi bữa ăn gần nhất [2, 7]. Bổ sung kẽm giữa các bữa ăn làm tăng kẽm máu nhanh hơn so với lượng kẽm nạp từ thức ăn thông thường ^[7].
• Kiểm tra tình trạng viêm: Cần làm thêm các xét nghiệm viêm cơ bản (như CRP hoặc tốc độ máu lắng) để loại trừ hiện tượng kẽm máu sụt giảm do đáp ứng giai đoạn cấp [1, 8].

Về mặt dinh dưỡng, giải pháp an toàn và bền vững nhất luôn là đảm bảo khẩu phần ăn phong phú, giàu thực phẩm chứa kẽm như các loại hải sản có vỏ, thịt đỏ, các loại đậu và hạt nguyên cám ^[6]. Khi có nghi ngờ thiếu hụt hoặc xuất hiện triệu chứng lâm sàng, việc sử dụng các chế phẩm bổ sung kẽm cần tuân thủ nghiêm ngặt theo hướng dẫn và kê đơn của bác sĩ, tránh tự ý dùng kéo dài gây rối loạn cân bằng khoáng chất khác trong cơ thể.

Chỉ số kẽm huyết thanh là một công cụ dịch tễ học giá trị nhưng lại có nhiều hạn chế cố hữu trong chẩn đoán cá thể do sự điều hòa nội môi và phản ứng pha cấp tính. Người bệnh cần giữ cái nhìn thận trọng, tránh lo lắng thái quá hoặc tự ý dùng thuốc chỉ dựa vào một kết quả xét nghiệm đơn lẻ. Hãy luôn tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa để được thăm khám tổng thể, kết hợp bệnh sử và thói quen dinh dưỡng nhằm có hướng chăm sóc sức khỏe chính xác nhất.