Để hiểu rõ những tác động này, cần xem xét quá trình tổng hợp, chuyển hóa và hoạt hóa vitamin D, cũng như những ảnh hưởng của tình trạng thiếu hụt đối với sức khỏe.

Vitamin D là gì? Quá trình chuyển hóa trong cơ thể

Vitamin D là nhóm hợp chất secosteroid tan trong chất béo, hoạt động như một tiền hormone trong cơ thể. Hai dạng phổ biến nhất là vitamin D2 (ergocalciferol), chủ yếu có nguồn gốc từ nấm và thực phẩm được tăng cường vi chất, và vitamin D3 (cholecalciferol), được tổng hợp tại da dưới tác động của tia cực tím B (UVB) hoặc cung cấp từ thực phẩm có nguồn gốc động vật.

Khác với nhiều vitamin thông thường, vitamin D cần trải qua quá trình chuyển hóa tại gan và thận để tạo thành dạng có hoạt tính sinh học.

Tổng hợp vitamin D tại da

Khi da tiếp xúc với tia UVB có bước sóng khoảng 290–315 nm, hợp chất 7-dehydrocholesterol trong lớp biểu bì được chuyển thành tiền vitamin D3, sau đó biến đổi thành vitamin D3.

Hiệu quả tổng hợp vitamin D qua da phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tuổi tác, sắc tố da, thời điểm tiếp xúc ánh nắng, mùa trong năm, vị trí địa lý và mức độ che phủ da. Ở người cao tuổi, khả năng tổng hợp vitamin D thường suy giảm do lượng 7-dehydrocholesterol trong da giảm theo tuổi.

Chuyển hóa tại gan và thận

Sau khi được tổng hợp hoặc hấp thu từ thực phẩm, vitamin D được vận chuyển đến gan và chuyển thành 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D], còn gọi là calcidiol. Đây là dạng vitamin D lưu hành chủ yếu trong máu và được sử dụng để đánh giá tình trạng vitamin D của cơ thể.

Tiếp đó, tại thận, enzyme 1α-hydroxylase (CYP27B1) chuyển 25(OH)D thành 1,25-dihydroxyvitamin D [1,25(OH)₂D], hay calcitriol, là dạng hormone có hoạt tính sinh học mạnh nhất.

Quá trình hoạt hóa này chịu sự điều hòa của hormone tuyến cận giáp (PTH), nồng độ calci, phospho và yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi 23 (FGF23). Ngoài thận, một số tế bào miễn dịch và mô khác cũng có khả năng tạo calcitriol tại chỗ để thực hiện chức năng điều hòa tế bào.

Calcitriol phát huy tác dụng chủ yếu thông qua thụ thể vitamin D (VDR), từ đó điều hòa biểu hiện các gene liên quan đến chuyển hóa khoáng chất, tăng sinh tế bào và đáp ứng miễn dịch.

Vai trò của vitamin D đối với hệ xương

Vai trò quan trọng và được chứng minh rõ ràng nhất của vitamin D là duy trì cân bằng calci – phospho, hai khoáng chất thiết yếu đối với quá trình hình thành và khoáng hóa xương.

Vitamin D thúc đẩy hấp thu calci và phospho tại ruột non thông qua việc điều hòa các protein vận chuyển khoáng chất. Nhờ đó, cơ thể duy trì đủ nguyên liệu cho quá trình phát triển, tái tạo và bảo vệ cấu trúc xương.

Khi thiếu vitamin D, khả năng hấp thu calci giảm, khiến cơ thể tăng tiết PTH để duy trì nồng độ calci trong máu. Nếu tình trạng này kéo dài, quá trình huy động calci từ xương có thể gia tăng, làm ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của xương.

Tùy theo độ tuổi và mức độ thiếu hụt, thiếu vitamin D có thể dẫn đến những hậu quả khác nhau:

• Ở trẻ em: Thiếu vitamin D nghiêm trọng có thể gây còi xương, biểu hiện bằng chậm phát triển chiều cao, biến dạng xương, chân vòng kiềng hoặc bất thường cấu trúc lồng ngực.
• Ở người trưởng thành: Thiếu vitamin D kéo dài có thể gây nhuyễn xương với các triệu chứng như đau xương lan tỏa, yếu cơ vùng gốc chi và khó khăn khi vận động.
• Ở người cao tuổi: Thiếu vitamin D có thể góp phần làm suy giảm sức khỏe xương, tăng nguy cơ té ngã và gãy xương, đặc biệt khi đồng thời mắc loãng xương.

Vitamin D còn tham gia điều hòa hoạt động của nguyên bào xương và tế bào hủy xương, góp phần duy trì quá trình tái cấu trúc xương. Tuy nhiên, vitamin D không thay thế các biện pháp điều trị đặc hiệu đối với bệnh loãng xương.

Vitamin D ảnh hưởng như thế nào đến hệ nội tiết?

Ngoài chức năng đối với hệ xương, vitamin D còn tham gia vào nhiều cơ chế điều hòa nội tiết thông qua thụ thể VDR hiện diện tại các mô và cơ quan khác nhau.

Điều hòa hoạt động tuyến cận giáp

Vitamin D có vai trò kiểm soát quá trình tổng hợp và bài tiết PTH thông qua cơ chế điều hòa ngược. Khi nồng độ vitamin D giảm, tuyến cận giáp có thể tăng tiết PTH nhằm duy trì calci máu, dẫn đến cường cận giáp thứ phát nếu tình trạng thiếu hụt kéo dài.

Liên quan đến chuyển hóa glucose và insulin

Thụ thể vitamin D được tìm thấy tại tế bào beta tuyến tụy, nơi sản xuất insulin. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy vitamin D có thể tham gia điều hòa chức năng tế bào beta, đáp ứng viêm và độ nhạy insulin.

Một số nghiên cứu quan sát ghi nhận mối liên quan giữa nồng độ vitamin D thấp với nguy cơ mắc đái tháo đường type 2. Tuy nhiên, mối liên quan này chưa đủ để khẳng định thiếu vitamin D là nguyên nhân trực tiếp gây bệnh. Các thử nghiệm lâm sàng cũng chưa chứng minh được lợi ích nhất quán của việc bổ sung vitamin D trong phòng ngừa hoặc điều trị đái tháo đường ở cộng đồng nói chung.

Ảnh hưởng đến tuyến giáp và chức năng sinh sản

Vitamin D được nghiên cứu trong một số bệnh lý tuyến giáp tự miễn như viêm tuyến giáp Hashimoto và bệnh Basedow. Nồng độ vitamin D thấp cũng được ghi nhận ở một số người mắc hội chứng buồng trứng đa nang (PCOS) hoặc có rối loạn chức năng sinh sản.

Mặc dù vậy, phần lớn bằng chứng hiện nay mới cho thấy mối liên quan giữa vitamin D và các tình trạng này. Việc bổ sung vitamin D chưa được xem là phương pháp điều trị đặc hiệu cho bệnh tuyến giáp tự miễn hay rối loạn sinh sản.

Vitamin D và vai trò điều hòa hệ miễn dịch

Hệ miễn dịch là một trong những lĩnh vực được quan tâm khi nghiên cứu các tác động ngoài xương của vitamin D.

Nhiều tế bào miễn dịch, bao gồm đại thực bào, tế bào tua và tế bào lympho, có biểu hiện thụ thể VDR. Điều này cho phép vitamin D tham gia điều hòa cả miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích nghi.

Đối với miễn dịch bẩm sinh, vitamin D có thể thúc đẩy sản xuất các peptide kháng khuẩn nội sinh như cathelicidin và defensin, góp phần hỗ trợ hàng rào bảo vệ của cơ thể trước tác nhân gây bệnh.

Đối với miễn dịch thích nghi, calcitriol có khả năng điều chỉnh hoạt động của một số quần thể tế bào lympho T, bao gồm Th1, Th17 và tế bào T điều hòa (Treg). Các cơ chế này được cho là có liên quan đến khả năng kiểm soát phản ứng viêm và duy trì sự cân bằng miễn dịch.

Một số nghiên cứu ghi nhận nồng độ vitamin D thấp ở người mắc các bệnh tự miễn như lupus ban đỏ hệ thống, viêm khớp dạng thấp và đa xơ cứng. Tuy nhiên, chưa có đủ bằng chứng để khẳng định bổ sung vitamin D có thể phòng ngừa hoặc điều trị hiệu quả các bệnh lý này.

Đối với nhiễm trùng đường hô hấp, một số phân tích tổng hợp cho thấy bổ sung vitamin D có thể mang lại lợi ích nhất định trong một số nhóm đối tượng, đặc biệt khi có tình trạng thiếu hụt. Dù vậy, kết quả nghiên cứu chưa hoàn toàn thống nhất và vitamin D không thể thay thế vaccine hoặc các phương pháp phòng ngừa, điều trị nhiễm trùng đã được chứng minh hiệu quả.

Thiếu vitamin D: Nguyên nhân, biểu hiện và cách nhận biết

Thiếu vitamin D có thể gặp ở nhiều nhóm tuổi, kể cả tại những khu vực có nhiều ánh nắng. Nguyên nhân thường liên quan đến sự kết hợp giữa giảm tổng hợp tại da, chế độ dinh dưỡng không đầy đủ và những bất thường trong quá trình hấp thu, chuyển hóa.

Những đối tượng có nguy cơ thiếu vitamin D cao hơn bao gồm người cao tuổi, người ít tiếp xúc ánh nắng, người có hội chứng kém hấp thu, béo phì, mắc bệnh gan hoặc thận mạn tính và người sử dụng một số thuốc ảnh hưởng đến chuyển hóa vitamin D.

Ở giai đoạn đầu, thiếu vitamin D thường không có biểu hiện đặc hiệu. Khi thiếu hụt kéo dài hoặc nghiêm trọng, người bệnh có thể xuất hiện đau xương, yếu cơ, khó vận động hoặc tăng nguy cơ gãy xương.

Xét nghiệm 25(OH)D huyết thanh là phương pháp chủ yếu để đánh giá tình trạng vitamin D khi có chỉ định. Tuy nhiên, ngưỡng xác định thiếu hoặc đủ vitamin D có thể khác nhau giữa các hướng dẫn chuyên môn.

Nồng độ dưới 12 ng/mL (30 nmol/L) thường được xem là mức có nguy cơ thiếu hụt rõ rệt đối với sức khỏe xương. Mức từ 12 đến dưới 20 ng/mL cần được đánh giá theo bối cảnh lâm sàng, trong khi nồng độ từ 20 ng/mL trở lên được xem là đáp ứng nhu cầu của phần lớn người khỏe mạnh theo một số khuyến nghị dinh dưỡng.

Không phải mọi người đều cần đạt nồng độ 25(OH)D từ 30 ng/mL trở lên. Việc xét nghiệm và xác định mục tiêu điều trị cần dựa trên bệnh lý, yếu tố nguy cơ và hướng dẫn chuyên khoa phù hợp.

Bổ sung vitamin D như thế nào để an toàn và hiệu quả?

Việc bổ sung vitamin D cần dựa trên độ tuổi, chế độ dinh dưỡng, nguy cơ thiếu hụt và tình trạng sức khỏe của từng người.

Bổ sung vitamin D qua thực phẩm

Nguồn thực phẩm cung cấp vitamin D bao gồm cá béo như cá hồi, cá thu, cá mòi; lòng đỏ trứng; một số loại nấm và các sản phẩm được tăng cường vitamin D như sữa, ngũ cốc hoặc thực phẩm dinh dưỡng.

Duy trì chế độ ăn đa dạng, kết hợp cung cấp đủ calci và protein, có ý nghĩa quan trọng đối với sức khỏe hệ xương.

Tiếp xúc ánh nắng hợp lý

Ánh nắng mặt trời là nguồn hỗ trợ tổng hợp vitamin D tự nhiên. Tuy nhiên, lượng vitamin D được tạo ra phụ thuộc đáng kể vào cường độ tia UVB, thời gian trong ngày, sắc tố da, tuổi tác và diện tích da tiếp xúc.

Không có một khoảng thời gian phơi nắng cố định phù hợp cho tất cả mọi người. Việc chủ động phơi nắng không được bảo vệ trong thời gian dài có thể làm tăng nguy cơ tổn thương da. Vì vậy, cần cân bằng giữa nhu cầu vitamin D và các biện pháp bảo vệ da trước tia cực tím.

Sử dụng chế phẩm bổ sung khi cần thiết

Vitamin D3 thường được ưu tiên trong các chế phẩm bổ sung vì có hiệu quả duy trì nồng độ 25(OH)D tốt hơn vitamin D2 trong nhiều nghiên cứu.

Đối với người trưởng thành khỏe mạnh, nhu cầu vitamin D theo khuyến nghị dinh dưỡng phổ biến là khoảng 600 IU/ngày ở độ tuổi 19–70 và 800 IU/ngày ở người trên 70 tuổi. Đây là tổng lượng vitamin D từ chế độ ăn và chế phẩm bổ sung, không có nghĩa mọi người đều cần uống thêm đúng mức liều này.

Trong trường hợp thiếu vitamin D đã được xác định, bác sĩ có thể chỉ định liều điều trị cao hơn trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó chuyển sang liều duy trì. Những người mắc bệnh thận mạn, suy cận giáp, kém hấp thu hoặc đang điều trị loãng xương cần được đánh giá riêng.

Các dạng vitamin D hoạt tính như calcitriol hoặc alfacalcidol chỉ được sử dụng trong những chỉ định chuyên khoa phù hợp vì có nguy cơ gây tăng calci máu.

Thận trọng với tình trạng thừa vitamin D

Vitamin D là vitamin tan trong chất béo, do đó việc bổ sung quá liều kéo dài có thể dẫn đến ngộ độc, chủ yếu thông qua tình trạng tăng calci máu.

Người bệnh có thể xuất hiện buồn nôn, chán ăn, khát nhiều, tiểu nhiều, yếu cơ hoặc rối loạn chức năng thận. Trường hợp nghiêm trọng có thể gây sỏi thận, tổn thương thận và vôi hóa mô mềm.

Đối với người trưởng thành khỏe mạnh, mức 4.000 IU/ngày thường được xem là giới hạn trên có thể dung nạp khi sử dụng thường xuyên, không phải liều khuyến nghị hằng ngày. Liều cao hơn chỉ nên được sử dụng khi có chỉ định và theo dõi y tế.

Kết luận

Vitamin D giữ vai trò thiết yếu trong điều hòa chuyển hóa calci – phospho, duy trì sức khỏe hệ xương và tham gia vào nhiều hoạt động sinh lý của cơ thể. Những nghiên cứu về hệ nội tiết và miễn dịch đã mở rộng hiểu biết về vitamin D, nhưng không phải mọi tác động được ghi nhận trong phòng thí nghiệm hoặc nghiên cứu quan sát đều chuyển thành lợi ích điều trị trên lâm sàng.

Phòng ngừa thiếu vitamin D cần kết hợp dinh dưỡng hợp lý, tiếp xúc ánh nắng an toàn và bổ sung khi có chỉ định. Đặc biệt, việc sử dụng vitamin D liều cao cần được cá thể hóa và theo dõi phù hợp, tránh quan niệm bổ sung càng nhiều càng tốt.

Ban chuyên môn Thọ Xuân Đường