Những bệnh lý liên quan với vitamin D

Lịch sử phát hiện vitamin D

Năm 1914, Edward Mellanby (Anh), Elmer McCollum và Marguerite Davis (Mỹ) nhận thấy rằng những con chó được cho ăn dầu gan cá thu sẽ không bị còi xương, và họ cho rằng chất trong dầu cá là “vitamin A”. Năm 1922, Elmer McCollum thử nghiệm trên chó với dầu gan cá đã bị phá hủy vitamin A kết quả dầu gan cá này vẫn có khả năng chữa khỏi bệnh còi xương, Vì vậy, McCollum cho rằng yếu tố chữa khỏi bệnh không phải là vitamin A, và ông đặt tên là vitamin D theo thứ tự A,B,C. Năm 1925, Alfred Fabian Hess, Adolf Windaus nhận thấy khi chiếu xạ cho 7-dehydrocholesterol sẽ tổng hợp được vitamin D3 và Alfred Fabian Hess nói, “vitamin D ánh sáng”. Năm 1928, Adolf Windaus, Đại học Göttingen, Đức, nhận giải Nobel Hóa học vì các công trình này.

Cấu trúc hóa học, nguồn cung cấp và nhu cầu vitamin D

Vitamin D là một trong bốn loại vitamin tan trong dầu, A,D, E và K. Cấu trúc hóa học là các secosteroids, steroid có một trong nối đôi bị gãy. Hai dạng chủ yếu là vitamin D2 (ergocalciferol), và vitamin D3 (cholecalciferol).

Vitamin D được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm. Đây chủ yếu là vitamin D2 (ergocalciferol) có trong một số loài nấm, thực vật.

Vitamin D còn có thể tổng hợp dưới tác dụng tia tử ngoại trong ánh nắng mặt trời; và đây là nguồn cung cấp chính với đa số con người. Đây là vitamin D3 (cholecalciferol) có nhiều ở nguồn động vật, các dầu gan cá..

Trong công nghiệp thực phẩm, vitamin D3 được sản xuất bằng cách chiếu tia tử ngoại vào 7-dehydrocholesterol, sau đó làm tinh lọc và “làm giàu” vào thực phẩm như sữa, bánh…

Theo khuyến cáo của Hội Nội tiết Hoa Kỳ, nhu cầu vitamin D hằng ngày để phát triển tốt cho xương, tùy theo lứa tuổi như sau:

* Trẻ sơ sinh đến 1 tuổi: ít nhất là 400 IU (*)/ngày (không được vượt quá 1.000 IU/ngày đối với trẻ sơ sinh đến 6 tháng, và 1.500 IU/ngày ở trẻ 6 tháng đến 1 tuổi)

* Trẻ 1-18 tuổi: ít nhất là 600 IU, tốt nhất là khoảng 1.000 IU/ngày (không được vượt quá 2.500 IU/ngày đối với trẻ 1-3 tuổi; 3.000 IU/ngày ở trẻ 4-8 tuổi và 4.000 IU/ngày những trẻ trên 8 tuổi).

* Những người từ 19-70 tuổi: ít nhất là 600 IU/ngày, tốt nhất là 1.500-2.000 IU/ngày (nhưng không được vượt quá 4.000 IU/ngày)

* Những người trên 70 tuổi: ít nhất là 800 IU/ngày, tốt nhất là 1.500-2.000 IU/ngày (nhưng không vượt quá 4.000 IU/ngày)

Chuyển hóa vitamin D

Cơ thể có thể tự sinh tổng hợp vitamin D quá trình quang giải (photolytic) dẫn xuất của cholesterol, 7-dehydrocholesterol, để tạo thành previtamin D, sau đó từ từ đồng phân thành vitamin D3. Vitamin D2, có nguồn gốc thực vật, được tổng hợp nhờ quá trình chiếu xạ của ergosterol.

Vitamin D từ nguồn thức ăn hoặc được da tổng hợp từ ánh sáng mặt trời chưa có hoạt tính sinh học, vào cơ thể vitamin D phải được biến đổi, hoạt hóa nhờ chuyển đổi enzyme (hydroxyl hóa) ở gan và thận.

Vai trò của vitamin D

Ngày nay, vai trò của vitamin D không còn như định nghĩa cổ điển của vitamin mà là vai trò của một hormone đúng nghĩa: Sau khi chuyển hóa ở gan và thận để trở thành dạng hormone của vitamin D3, 1α, 25-dihydroxyvitamin D3, thông qua thụ thể để thực hiện nhiều chức năng:

* Chuyển hóa calci và phosphor: bao gồm sự hấp thụ calci, phosphate hấp thu ở ruột, huy động calci trong xương, và tái hấp thu calci ở thận.. Do đó, vitamin D có vai trò chính trong chuyển hóa của bộ xương: hình thành và duy trì xương chắc khỏe.

Nồng độ canxi huyết tương được duy trì ở một mức độ rất ổn định, bão hòa với khoáng xương. Vitamin D hormone để tăng nồng độ canxi huyết thanh qua 3 hoạt động riêng biệt: (1) sự hấp thu calci ở ruột, (2) huy động calci khi thiếu trong thức ăn bằng cách tạo cốt bào (osteoblasts) hoạt hóa thụ thể-κB ligand (RANKL). Các RANKL sau đó kích thích sự hủy xương (osteoclastogenesis) để huy động calci từ xương khi vắng mặt trong chế độ ăn và (3) các ống thận xa là chịu trách nhiệm cho sự tái hấp thu calci; người bình thường thải lọc đến 7 g calci mỗi ngày.

Calcium-protein cảm nhận nồng độ calci trong tuyến cận giáp. Khi nồng độ calci giảm dưới mức bình thường, các protein xuyên màng, cùng với một hệ thống protein G, kích thích sự tiết hormone tuyến cận giáp (PTH). PTH tới các tế bào tạo xương và các tế bào ống lượn gần phức tạp trong vòng vài giây. Nồng độ 1α-hydroxylase tăng lên sẽ kích thích sự hấp thu calci từ đường ruột, ở nồng độ cao hơn, kích thích huy động calci từ xương và tái hấp thu calci ở thận. Chu trình sẽ ngược lại khi nồng độ calci huyết thanh tăng cao: các tế bào C (C-cell) tuyến giáp tiết ra calcitonin, để đưa calci vào xương.

* Những tác dụng khác, tác dụng “noncalcemic”:

Các thụ thể “hormone D” không chỉ hiện diện trong các tế bào đích là ruột, nguyên bào xương và các tế bào ống thận xa mà còn thấy ở các tế bào tuyến cận giáp, tế bào sừng da, tế bào tủy xương (promyelocytes), tế bào lympho, tuyến yên và buồng trứng.

Điều tra cho thấy thiếu hụt vitamin D ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, đặc biệt là khả năng miễn dịch trung gian tế bào T, trong khi vitamin D trong dư thừa thực sự ức chế một số khía cạnh của hệ thống miễn dịch. Điều này dẫn đến việc sử dụng các hợp chất vitamin D để ngăn chặn một số rối loạn tự miễn như bệnh đa xơ cứng, viêm não tự miễn. Một số bệnh tự miễn dịch được điều chỉnh bởi hormone vitamin D như: (1) đái tháo đường thể 1 hormone vitamin D liều cao có thể ngăn chặn đái tháo đường thể 1, ngăn ngừa sự phá hủy các tế bào đảo Langerhans, (2) lupus hệ thống, (3) bệnh viêm ruột Crohn và viêm khớp dạng thấp; (4) ngăn ngừa thải ghép mạch máu và cấy ghép cơ quan; (5) giảm nguy cơ của bệnh đa xơ cứng (multiple sclerosis), ngoài ra vitamin D còn làm (6) giảm phát triển bệnh tim mạch. Tại ĐH Y khoa Boston, những người huyết áp cao đã được tiếp xúc với các tia UVA và UVB trong ba tháng, nồng độ vitamin D của họ tăng hơn 100% và huyết áp trở bình thường. Người ta cho rằng vitamin D làm sinh tổng rennin nên giảm huyết áp; (7) giảm nguy cơ mắc bệnh cúm; hen; và (8) gần đây có nhiều nghiên cứu cho thấy vitamin D có vai trò quan trọng trong chống lại một số bệnh ung thư như vú, đại tràng.

Những bệnh lý liên quan vitamin D

+ Thiếu vitamin D (hypovitaminosis D)

* Còi xương, một căn bệnh đặc trưng bởi sự tăng trưởng ở trẻ em bị cản trở, và biến dạng, các xương dài. Những dấu hiệu sớm nhất của sự thiếu hụt vitamin D biểu hiện lâm sàng là sọ mềm (craniotabes), làm mềm bất thường hoặc mỏng của hộp sọ.

* Mềm xương (osteomalacia), rối loạn mềm xương xảy ra riêng ở người lớn và được đặc trưng bởi sự suy yếu cơ bắp gần và mong manh xương.

* Loãng xương (osteoporosis), một điều kiện đặc trưng bởi giảm mật độ khoáng của xương và tăng sự mong manh xương.

* Đau nhức và yếu bắp thịt (cơ) (đặc biệt chi gần)

* Cơ bắp co cứng giật (fasciculations)

+ Những bệnh lý gây thiếu vitamin D

* Bệnh thận và gan: ảnh hưởng đến các enzyme cần thiết để chuyển hóa vitamin D thành dạng hoạt động trong cơ thể. Thiếu các enzyme này dẫn đến tình trạng thiếu vitamin D.

* Xơ nang, bệnh celiac và bệnh Crohn: các bệnh này khiến ruột không hấp thu đầy đủ nhu cầu vitamin D.

* Phẫu thuật dạ dày, đặc biệt phẫu thuật chỉnh sữa loại bỏ một phần của dạ dày và/hoặc ruột để giảm cân.

* Béo phì: người béo phì, BMI lớn hơn 30, thường có với nồng độ vitamin D máu thấp vì chất béo “bắt giữ” một lượng lớn vitamin D không cho lưu hành trong máu.

+ Các yếu tố gây thiếu hụt vitamin D

* Tuổi tác: khả năng tổng hợp vitamin D của da giảm dần theo tuổi tác.

* Vận động: người khuyết tật, người bệnh, người già lão ít khi ra bên ngoài nên không thể tiếp xúc với ánh nắng mặt trời như một nguồn tổng hợp vitamin D.

* Màu da: người da màu tối (đen, màu) ít có khả năng để tạo ra vitamin D hơn người có làn da sáng, trắng.

* Sữa mẹ: Sữa mẹ của người phụ nữ chỉ chứa một lượng nhỏ vitamin D. Vì vậy trẻ sơ sinh, đặc biệt là những người được nuôi bằng sữa mẹ hoàn toàn, có nguy cơ không được cung cấp đủ vitamin D cần thiết.

+ Các thuốc có thể gây ra thiếu hụt Vitamin D

Vitamin D có thể bị thiếu khi dùng một số thuốc như: thuốc nhuận tràng, các steroids, thuốc hạ cholesterol, thuốc kiểm soát động kinh, thuốc lao (rifampicin) và một loại thuốc giảm cân (orlistat) .

Ngộ độc vitamin D (hypervitaminosis D).

Thường ngộ độc vitamin D là do sử dụng quá nhiều. Triệu chứng hay gặp là tăng calci máu. Chẩn đoán thường dựa trên mức tăng nồng độ của 25 (OH) vitamin D trong máu. Điều trị ngộ độc vitamin D gồm: hạn chế vitamin D, hạn chế Calci, hồi phục thể tích nội môi và dùng corticosteroids hoặc bisphosphonates trong các trường hợp nặng.

Các nghiên cứu về vitamin D và bệnh ung thư

* Michael F. Holick, PhD, MD, Trưởng phòng Vitamin D, Skin, và Xương ĐH Y khoa Boston cho rằng “Vitamin D là một trong những chất ức chế mạnh nhất sự tăng trưởng của tế bào ung thư”.

* Một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí của Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ (AMA), hơn 3.000 cựu chiến binh (tuổi từ 50-75) được cho 645 IU vitamin D và 4 gram chất xơ ngũ cốc mỗi ngày, kết quả là giảm 40% trong nguy cơ phát triển polyp tiền ung thư ruột già.

* Trong một khảo sát trên năm loại ung thư phổ biến nhất là vú, tuyến tiền liệt, phổi, tuyến giáp và ung thư đại trực tràng, xem thử có liên quan giữa thiếu hụt vitamin D và nguy cơ tiến triển ung thư không. Kết quả là không chứng minh được liên hệ nhân quả.

* Trong nghiên cứu tế bào ung thư và khối u ở chuột, vitamin D có một số tác dụng làm chậm hoặc ngăn ngừa sự phát triển ung thư, trong đó có việc giảm tăng trưởng tế bào ung thư, kích thích tế bào tự chết (apoptosis), và làm giảm hình thành khối u mạch máu.

* Nhiều nghiên cứu dịch tễ học cho thấy nồng độ vitamin D cao trong máu có liên quan với giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng. Ngược lại, WHI (Women’s Health Initiative) thử nghiệm cho phụ nữ khỏe mạnh uống vitamin D và canxi bổ sung trong 7 năm lại cho thấy không có giảm tỷ lệ mắc bệnh ung thư đại trực tràng.

* Một nghiên cứu phân tích gộp trong 25 năm kiểm tra sự liên hệ giữa nồng độ vitamin D và nguy cơ ung thư đại trực tràng cho thấy khi tăng nồng độ vitamin D là 34 ng/ ml, tỷ lệ ung thư đại trực tràng giảm một nửa và 46 ng/ml thì giảm đến hai phần ba.

* Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Thế giới (IARC) của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), kết luận rằng vitamin D có thể làm giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng, ít ảnh hưởng với ung thư vú và không ảnh hưởng ung thư tuyến tiền liệt.

TS.BS Trần Bá Thoại

Ủy viên BCH Hội Nội tiết Việt Nam