Nhiều người quan tâm đến sức khỏe xương khớp hoặc tim mạch thường tìm đến các xét nghiệm vi chất để kiểm tra tình trạng dinh dưỡng. Tuy nhiên, khi muốn biết cơ thể có thiếu hụt vitamin K hay không, việc chỉ xét nghiệm nồng độ vitamin K đơn thuần trong máu thường không phản ánh chính xác lượng dự trữ thực tế tại các mô đích.

Hiện nay, y học hiện đại không dựa vào nồng độ vitamin K huyết thanh để chẩn đoán thiếu hụt dưới lâm sàng. Thay vào đó, các xét nghiệm đo lường các protein phụ thuộc vitamin K ở dạng chưa hoạt hóa, cụ thể là osteocalcin chưa carboxyl hóa (ucOC) và matrix Gla-protein dạng khử phospho chưa carboxyl hóa (dp-ucMGP), được xem là các chỉ số đánh giá chức năng chính xác nhất [1], [2].

Vì sao đo nồng độ trực tiếp trong máu không phản ánh đúng thiếu hụt?

Vitamin K sau khi hấp thu vào cơ thể sẽ được phân bố đến các cơ quan khác nhau. Dạng vitamin K1 chủ yếu tập trung tại gan để phục vụ quá trình tổng hợp các yếu tố đông máu, trong khi vitamin K2 được vận chuyển đến các mô ngoài gan như xương và thành mạch máu để kích hoạt các protein chuyên biệt [3].

Nồng độ vitamin K tự do trong máu biến động rất nhanh theo bữa ăn gần nhất và không đại diện cho lượng vi chất đang hoạt động bên trong tế bào mô. Ngoài ra, các xét nghiệm đông máu cơ bản như thời gian prothrombin (PT) chỉ bị kéo dài khi hoạt tính đông máu phụ thuộc vitamin K giảm tới 50% [3]. Điều này đồng nghĩa với việc tình trạng thiếu hụt vitamin K mức độ nhẹ hoặc dưới lâm sàng tại mô ngoài gan sẽ hoàn toàn bị bỏ sót nếu chỉ dựa vào xét nghiệm đông máu thông thường [3].

Một chỉ số đông máu khác là PIVKA-II (prothrombin chưa carboxyl hóa) có thể phản ánh sự thiếu hụt vitamin K tại gan hoặc do dùng thuốc kháng vitamin K [1], [4]. Tuy nhiên, các xét nghiệm thương mại đo PIVKA-II hiện nay thiếu độ nhạy để phát hiện những thay đổi vi chất ở người khỏe mạnh bình thường [1].

Cơ chế hoạt động của ucOC và dp-ucMGP trong cơ thể

Để hiểu vì sao ucOC và dp-ucMGP là dấu ấn sinh học chuẩn xác, cần nhìn vào phản ứng carboxyl hóa trong tế bào. Vitamin K hoạt động như một đồng yếu tố bắt buộc cho enzym chuyển đổi các gốc glutamate thành gamma-carboxyglutamate trên các protein đích, giúp các protein này gắn kết ion canxi để thực hiện chức năng [1], [3].

Tại mô xương, osteocalcin do nguyên bào xương sản xuất dưới sự điều hòa của vitamin D. Khi có đủ vitamin K, osteocalcin được carboxyl hóa hoàn toàn để gắn canxi vào cấu trúc xương [3]. Nếu thiếu vitamin K, osteocalcin không thể carboxyl hóa và tồn tại dưới dạng ucOC giải phóng vào tuần hoàn [1], [3]. Do đó, nồng độ ucOC trong máu càng cao chứng tỏ mô xương càng thiếu hụt vitamin K [1], [4].

Tại thành mạch máu và sụn, matrix Gla protein (MGP) đóng vai trò chất ức chế quá trình vôi hóa mạch [5], [6]. Để hoạt động, MGP cần trải qua cả hai bước biến đổi: phospho hóa và carboxyl hóa [6]. Khi thiếu vitamin K, quá trình carboxyl hóa bị ngưng trệ, tạo ra phân tử dp-ucMGP không có chức năng bảo vệ mạch [5], [6]. Mức dp-ucMGP lưu hành tăng cao là dấu hiệu trực tiếp cho thấy thành mạch đang cạn kiệt vitamin K [2], [5], [6].

Các bằng chứng khoa học đánh giá giá trị của ucOC và dp-ucMGP

Nhiều nghiên cứu lâm sàng quy mô đã phân tích nồng độ của các dấu ấn này trên các nhóm đối tượng khác nhau:

Trong một nghiên cứu năm 2014 trên 896 người tình nguyện khỏe mạnh, các nhà khoa học đã đo lường ucOC và dp-ucMGP để xác định tình trạng thiếu hụt tại từng mô [2]. Kết quả cho thấy trẻ em có nồng độ ucOC rất cao (dao động từ 3,4 đến 96,9 ng/ml) so với các nhóm tuổi khác (từ 1,5 đến 5,0 ng/ml), cho thấy nhu cầu carboxyl hóa xương rất lớn ở lứa tuổi phát triển [2]. Trong khi đó, nồng độ dp-ucMGP lại tăng dần ở những người từ 40 tuổi trở lên [2]. Khi bổ sung menaquinone-7 (MK-7) trong các thử nghiệm ngắn hạn trên 42 trẻ em và 68 người lớn, những người thiếu hụt ban đầu nhiều nhất cho mức đáp ứng phục hồi tốt nhất [2].

Mối liên quan giữa dp-ucMGP và vôi hóa mạch máu được làm rõ trong nghiên cứu năm 2013 trên 200 phụ nữ khỏe mạnh [5]. Các nhà nghiên cứu phát hiện tình trạng thiếu vitamin K có mối liên quan độc lập với nồng độ dp-ucMGP tăng cao trong huyết tương (beta = 0,138, khoảng tin cậy 95%: 0,09 đến 0,19) [5]. Đồng thời, mức dp-ucMGP tăng cao có xu hướng tỷ lệ thuận với điểm vôi hóa động mạch vành xác định qua chụp cắt lớp vi tính (beta = 0,091, khoảng tin cậy 95%: -0,01 đến 0,19) [5].

Đối với việc can thiệp, một thử nghiệm năm 2022 trên 10 bệnh nhân chạy thận nhân tạo thực hiện theo thiết kế bắt chéo ngẫu nhiên kéo dài 6 tuần dùng viên nén MK-7 (360 microgram/ngày) và 6 tuần dùng chế độ ăn giàu vitamin K [7]. Kết quả ghi nhận giai đoạn dùng MK-7 làm giảm có ý nghĩa cả dp-ucMGP (-0,42 nmol/L) và ucOC (-1,85 nmol/L) so với mức ban đầu (p < 0,01), trong khi chế độ ăn thông thường không thể tạo ra sự thay đổi đáng kể [7].

Giới hạn cần lưu ý: Ảnh hưởng của chức năng thận đến kết quả

Dù ucOC và dp-ucMGP phản ánh rất nhạy hoạt tính sinh học, kết quả xét nghiệm tuyệt đối có thể bị sai lệch nếu người bệnh có suy giảm chức năng thận [4], [8].

Cả osteocalcin và MGP đều là các phân tử kích thước nhỏ, có khả năng lọc qua cầu thận [8]. Do đó, khi chức năng thận suy giảm, sự thanh thải các chất này giảm đi khiến nồng độ tổng số cũng như các dạng chưa carboxyl hóa tích tụ nhiều hơn trong máu mà không hoàn toàn do thiếu vitamin K ngoại sinh [4], [8].

Nghiên cứu đoàn hệ TransplantLines công bố năm 2021 trên 578 người ghép thận (độ tuổi trung bình 56 ± 13, mức lọc cầu thận eGFR trung bình 49 ± 17 mL/phút/1,73 m2) đã chứng minh dp-ucMGP tương quan nghịch với eGFR (Spearman rho = -0,54, p < 0,001) [8]. Cứ mỗi 10 mL/phút/1,73 m2 mức lọc cầu thận tăng lên, nồng độ dp-ucMGP lại giảm đi 14,0% [8]. Đặc biệt, trên 124 bệnh nhân ghép thận được theo dõi trước và 3 tháng sau mổ, nồng độ dp-ucMGP giảm mạnh từ mức 1252 pmol/L xuống còn 609 pmol/L (p < 0,001) khi chức năng thận mới được thiết lập [8].

Để khắc phục sai số do thận, các chuyên gia khuyến cáo nên sử dụng chỉ số tỷ lệ phần trăm thay vì giá trị nồng độ tuyệt đối [3], [8]. Cụ thể, tỷ lệ %ucOC trên tổng osteocalcin hoặc tỷ lệ dp-ucMGP trên tổng MGP không bị ảnh hưởng bởi eGFR [8]. Ngưỡng %ucOC trên 20% được xem là dấu hiệu chỉ điểm rõ ràng cho tình trạng thiếu hụt vitamin K dưới lâm sàng [3].

Hiểu lầm thường gặp về đánh giá vitamin K

Sai lầm phổ biến nhất là quan niệm "xét nghiệm máu thấy nồng độ vitamin K bình thường nghĩa là xương và mạch máu đã đủ chất". Nhu cầu khuyến nghị hàng ngày hiện nay chủ yếu tính toán dựa trên lượng cần thiết cho gan tạo yếu tố đông máu, nhưng lượng này chưa chắc đã đáp ứng đủ cho các protein ngoài gan [2]. Nhiều người có chức năng đông máu hoàn toàn tốt nhưng lượng ucOC và dp-ucMGP vẫn cao, đồng nghĩa với việc xương và mạch máu vẫn đang thiếu hụt vi chất [2], [3].

Một hiểu lầm khác là cho rằng mọi dạng MGP trong máu đều thể hiện tình trạng dinh dưỡng. Trên thực tế, phân tử MGP tồn tại ở nhiều dạng cấu hình khác nhau tùy theo mức độ phospho hóa và carboxyl hóa [5], [6]. Trong các dạng này, chỉ có dp-ucMGP là dạng phản ứng nhạy và giảm xuống khi cơ thể được bổ sung đầy đủ vitamin K [6].

Nhóm đối tượng nào cần đặc biệt thận trọng?

Tình trạng thiếu hụt vitamin K ngoại gan thường gặp hơn ở người lớn tuổi trên 40 tuổi và bệnh nhân suy thận mạn [2], [4]. Ở người cao tuổi, nghiên cứu từ dữ liệu theo dõi 1089 người lớn tuổi trong nghiên cứu Health ABC cho thấy nồng độ vitamin K1 huyết tương thấp và mức biến đổi dp-ucMGP có liên quan đến sự suy giảm chức năng chi dưới sau 4-5 năm theo dõi [1]. Người lớn tuổi có nồng độ vitamin K1 thấp cũng dễ gặp hạn chế vận động và tàn phế hơn [1].

Bệnh nhân bệnh thận mạn giai đoạn cuối (độ 4, lọc máu màng bụng hoặc chạy thận nhân tạo) có tỷ lệ thiếu hụt vitamin K dưới lâm sàng rất cao [4]. Tuy nhiên, nhóm bệnh nhân này cũng như người đang sử dụng thuốc chống đông kháng vitamin K (như warfarin) tuyệt đối không tự ý bổ sung vitamin K liều cao khi chưa có chỉ định và theo dõi chặt chẽ của bác sĩ chuyên khoa [4].

Áp dụng vào thực tế chăm sóc sức khỏe

Khi có nhu cầu đánh giá toàn diện nguy cơ loãng xương hoặc vôi hóa mạch, người dân có thể trao đổi với bác sĩ về việc thực hiện xét nghiệm ucOC (hoặc tỷ lệ %ucOC) và dp-ucMGP thay vì chỉ định xét nghiệm nồng độ vitamin thông thường.

Để cải thiện tình trạng vi chất, chế độ ăn cần phối hợp đa dạng nguồn thực phẩm:

  • Bổ sung vitamin K1 qua các loại rau lá xanh đậm. Đáng chú ý, một nghiên cứu thực nghiệm cho thấy súp lơ xanh sau khi luộc 2 phút hoặc 8 phút vẫn giữ lại được tới 92% hàm lượng phylloquinone (vitamin K1), trong khi lượng kali bị đào thải bớt (giữ lại 76% sau 2 phút và 49% sau 8 phút), rất phù hợp cho người cần hạn chế kali [7].
  • Bổ sung vitamin K2 qua các sản phẩm lên men hoặc sử dụng bổ sung dạng menaquinone-7 khi có khuyến nghị chuyên môn [2], [7]. Nghiên cứu cho thấy lượng vitamin K hấp thu hàng ngày đạt khoảng 100-150 microgram/ngày giúp đưa mức dp-ucMGP về ngưỡng bình ổn [6].

Việc đánh giá tình trạng vitamin K cần nhìn nhận ở góc độ chức năng mô thay vì chỉ số vi chất đơn thuần trong huyết thanh. Xét nghiệm ucOC và dp-ucMGP giúp phát hiện sớm nguy cơ suy giảm chất lượng xương và vôi hóa mạch từ giai đoạn chưa có biểu hiện lâm sàng. Người bệnh có bệnh lý nền về thận hoặc đang điều trị tim mạch luôn cần tham vấn bác sĩ chuyên khoa trước khi thực hiện xét nghiệm chuyên sâu hay can thiệp bổ sung liều cao.