Bổ sung phối hợp vitamin K2 và D3 hiệu quả hơn bổ sung vitamin D đơn thuần

Vitamin D3, vitamin K2 và sự tương tác

Vitamin D3 là một loại vitamin tan trong chất béo,  có vai trò điều tiết Canxi Phosphate, bao gồm tăng cường hấp thu Canxi và Phosphate ở ruột, tái hấp thu Canxi ở thận, và quá trình tạo và hủy xương. Ngoài ra, vitamin D3 còn có các tác động trên nhiều hệ thống cơ quan, bao gồm điều hòa miễn dịch, biệt hóa tế bào và ức chế tăng sinh. Thiếu hụt vitamin D3 có liên quan đến nhiều bệnh lý như còi xương, loãng xương, và có thể làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh mạn tính.

Vitamin K2 là một dạng của vitamin K tan trong chất béo, được tìm thấy trong thực phẩm từ động vật hay các thực phẩm lên men, , được các vi khuẩn có trong đường ruột tổng hợp nên một lượng nhỏ . Chức năng cổ điển của vitamin K2 là kích hoạt một số loại Protein tham gia vào quá trình chuyển hóa, vận chuyển Canxi và giúp  lắng đọng Canxi vào xương,  các chức năng của hệ thống tim mạch, giảm xơ vữa mạch máu).

Nhiều nghiên cứu đã cung cấp bằng chứng khoa học về sự tương tác giữa vitamin D3 và vitamin K2. Về cơ chế sinh học, vitamin D3 giúp hấp thu Canxi từ ruột tốt hơn,  thúc đẩy các Protein phụ thuộc vitamin K2 trong quá trình liên kết Canxi. Việc thiếu hụt vitamin D3 khiến cơ thể không thể điều chỉnh hiệu quả quá trình này, giảm hấp thu Canxi,  giảm khối lượng xương, tăng nguy cơ gãy xương và vôi hóa động mạch cũng như các mô mềm trong cơ thể. Bên cạnh đó, vitamin K2 còn giúp quá trình carboxyl hóa các Protein phụ thuộc vitamin K2 trở nên hiệu quả hơn, từ đó giúp tăng khả năng liên kết Canxi với xương - trong khi vẫn giữ lượng Canxi trong máu ổn định, giảm lượng Canxi đến gắn vào thành mạch máu, tránh nguy cơ vôi hóa mạch máu. Đây chính là hình thức cơ thể sử dụng vitamin K2 để dự phòng “Nghịch lý Canxi” – một tình trạng mà càng bổ sung Canxi để dự phòng loãng xương thì xương càng yếu và càng dễ gãy.

Đọc thêm: Những sai lầm thường gặp khi bổ sung vitamin K2 và vitamin D3 cho trẻ nhỏ

Bổ sung kết hợp vitamin D3 và vitamin K2 làm chắc khỏe xương

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh lợi ích của việc bổ sung kết hợp vitamin D3 và vitamin K2 đối với sức khỏe xương.

Về cơ chế, các tế bào có tên là nguyên bào xương tham gia một quá trình tái tạo tế bào xương  trong cơ thể. Sau khi Ca được hấp thu vào máu, một Protein là Osteocalcin khi được kích hoạt bởi vitamin K2 sẽ liên kết với Canxi và vận chuyển Canxi từ trong máu vào xương. Lúc này, các nguyên bào xương sẽ gắn lượng Canxi này vào cấu trúc xương, làm tăng mật độ khoáng của xương và cấu trúc xương bằng cách loại bỏ các tế bào xương cũ/tế bào xương bị hỏng rồi thay thế bằng các tế bào xương mới.

Theo tuổi tác, quá trình tạo xượng  của cơ thể chậm lại, dẫn đến sự tái tạo xương trở nên kém hơn và xương dần dần trở nên nhẹ hơn, xốp hơn, dễ bị gãy hơn. Quá trình lão hóa do tuổi tác này cũng chịu ảnh hưởng bởi sự sụt giảm của các hormone điều hòa của cơ thể. Ngoài ra, một số nghiên cứu cho thấy ở người trẻ tuổi, việc Protein Osteocalcin không được carboxyl hóa do thiếu hụt vitamin K2 và D3 cũng sẽ gây ra những tác động tương tự như quá trình lão hóa tự nhiên. ⁴

Hình: Tác dụng của vitamin K2 đối với Osteocalcin khi có hoặc không có vitamin D3

Nghiên cứu đã so sánh tác dụng của vitamin K2 đối với Protein Osteocalcin khi có/và không có sự hiện diện của vitamin D3. Kết quả cho thấy, khi các tế bào nguyên bào xương tiếp xúc với liều cao vitamin D3 kết hợp vitamin K2, mức độ sản xuất và mức độ tích lũy protein osteocalcin được tăng lên tốt hơn so với chỉ tiếp xúc với vitamin D3 hoặc vitamin K2 đơn thuần.

Với mục đích đánh giá sự cải thiện mật độ xương khi bổ sung vitamin D3 kết hợp vitamin K2, các nghiên cứu chứng minh rằng sự kết hợp của 2 loại vitamin này có thể làm tăng đáng kể mật độ xương toàn phần, giảm tình trạng kém carboxyl hóa Protein Osteocalcin.⁵ Sự kết hợp của vitamin D3 và vitamin K2 giúp tăng “sức mạnh” xương và mật độ xương, giúp giảm nguy cơ gãy xương, mất xương ở người lớn tuổi đồng thời hỗ trợ sự phát triển xương chắc khỏe ở trẻ em.

Bổ sung kết hợp vitamin D3 và vitamin K2 đối với bảo vệ sức khỏe tim mạch

Một trong những vấn đề được quan tâm tiếp theo của bổ sung kết hợp vitamin D3 và vitamin K2 chính là khả năng bảo vệ sức khỏe tim mạch – hay là dự phòng “Nghịch lý Canxi”.

“Nghịch lý Canxi” đề cập đến tình trạng càng bổ sung Canxi cho cơ thể để dự phòng tình trạng loãng xương (với liều trong giới hạn cho phép) thì xương càng yếu và dễ gãy. Nghịch lý này được phát hiện tại các quốc gia châu Âu, khi một chế độ ăn giàu Canxi lại tương đồng với tỷ lệ gãy xương hông tăng lên ở người cao tuổi.

Về nguyên lý, quá trình hấp thu Canxi trong ruột vào máu sẽ làm tăng nồng độ Canxi trong lòng mạch máu. Tại thành mạch máu, các tế bào cơ trơn thành mạch sản xuất một loại Gla Protein (MGP) – loại Protein phụ thuộc vitamin K2 có tác dụng ức chế quá trình vôi hóa mạch máu. Khi nồng độ Canxi trong lòng mạch tăng cao nhưng thiếu Protein MGP, quá trình ngăn ngừa khoáng hóa thành mạch bị hạn chế, dẫn đến Canxi lắng đọng ở thành mạch, không thể gắn vào ma trận xương và gây vôi hóa mạch máu. Lúc này, cơ thể lại rơi vào trạng thái thiếu Canxi trong tế bào, dẫn đến huy động Canxi trong xương, kéo theo giảm mật độ khoáng hóa của xương và gây yếu xương. “Nghịch lý Canxi” hình thành tại đây, khi càng bổ sung nhiều Canxi thì cơ thể càng thiếu Canxi.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự hiện diện của vitamin D một mình là không đủ để ngăn ngừa mức độ vôi hóa thành mạch. Theo nghiên cứu, vitamin D có khả năng kích hoạt biểu hiện của Protein MGP trong gen, nhưng nếu không có vitamin K2, Protein vẫn ở trạng thái không hoạt động hoặc không được carboxyl hóa. Khi được tiếp xúc với đủ lượng vitamin K2, Protein MGP có thể được carboxyl hóa và liên kết hiệu quả Canxi trong hệ thống mạch máu, từ đó  giảm nguy cơ vôi hóa mạch máu.⁷

Nhìn chung, lợi ích của bổ sung vitamin D3 kết hợp vitamin K2 đối với sức khỏe hệ tim mạch được tóm tắt ngắn gọn là: khả năng giúp giảm nguy cơ tử vong, duy trì mức huyết áp khỏe mạnh và giảm độ cứng thành mạch.^8–10 

Bổ sung kết hợp vitamin D3 và vitamin K2 đối với tăng cường hệ miễn dịch

Trong những năm gần đây, những tác động có lợi của kết hợp bổ sung vitamin D3 và vitamin K2 còn được đánh giá trên hệ thống miễn dịch của con người.

Một số nghiên cứu trong thời điểm đại dịch COVID-19 đã xác định tình trạng vitamin D3 và vitamin K2, và so sánh với mức độ nghiêm trọng của phản ứng viêm ở các bệnh nhân mắc COVID-19 thông qua mức Interleukin-6 trong máu (một loại Cytokine chống viêm do tế bào nguyên bào xương tiết ra để kích thích quá trình hình thành tế bào hủy xương trong ma trận xương). Nghiên cứu cho thấy có sự khác biệt đáng kể giữa các bệnh nhân mắc COVID-19,¹² đồng thời chỉ ra mối tương quan giữa thiếu vitamin K2 và mức độ nghiêm trọng của nhiễm COVID-19.

Dù chỉ là những nghiên cứu ban đầu, nhưng những kết quả tích cực cho thấy sự kết hợp của vitamin D3 và vitamin K2 là rất hứa hẹn đối với các lợi ích trong miễn dịch của cơ thể.

Chuyên gia khuyến cáo

Cho đến hiện nay, có bằng chứng khoa học về lợi ích khi bổ sung kết hợp vitamin D3 và vitamin K2 bao gồm: đảm bảo xương chắc khỏe và phát triển tối ưu của xương, đảm bảo sức khỏe hệ tim mạch và còn có thể mang đến những lợi ích cho hệ miễn dịch của cơ thể.

Bổ sung cùng lúc bộ đôi vitamin D3 và vitamin K2 được nhiều chuyên gia y tế khuyến nghị, với liều lượng phù hợp cho từng gia đoạn phát triển. Đối với trẻ em, ngoài bổ sung Canxi, phải bổ sung vitamin D3 kết hợp vitamin K2, giúp trẻ hấp thu Canxi tốt hơn, từ đó mang tới khả năng phát triển chiều cao tối ưu.

Tham khảo

1. https://lpi.oregonstate.edu/mic/vitamins/vitamin-D.
2. www.frontiersin.org/article/10.3389/fphys.2019.00194.
3. Y. Koshihara and K. Hoshi, “Vitamin K2 Enhances Osteocalcin Accumulation in the Extracellular Matrix of Human Osteoblasts In Vitro,” J. Bone Miner. Res. 12(3), 431–438 (1997).
4. M.J. Shearer, “The Roles of Vitamins D and K in Bone Health and Osteoporosis Prevention,” Proc. Nutr. Soc. 56(3), 915–937 (1997).
5. X. Kuang, et al., “The Combination Effect of Vitamin K and Vitamin D on Human Bone Quality: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials,” Food Funct. 11(4), 3280–3297 (2020).
6. P.A. Price, et al., “Warfarin-Induced Artery Calcification is Accelerated by Growth and Vitamin D,” Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology 20, 317–327 (2000).
7. X. Fu, et al., “9-Cis Retinoic Acid Reduces 1alpha,25-Dihydroxycholecalciferol-Induced Renal Calcification by Altering Vitamin K-Dependent Gamma-Carboxylation of Matrix Gamma-Carboxyglutamic Acid Protein in A/J Male Mice,” J. Nutr. 138(12), 2337–2341 (2008).
8. A.J. van Ballegooijen, et al., “Combined Low Vitamin D and K Status Amplifies Mortality Risk: A Prospective Study,” European Journal of Nutrition 60, 1645–1654 (2021).
9. A.J. van Ballegooijen, et al., “Joint Association of Low Vitamin D and Vitamin K Status with Blood Pressure and Hypertension,” Hypertension 69(6), 1165–1172 (2017).
10. O. Mayer Jr, et al., “Synergistic Effect of Low K and D Vitamin Status on Arterial Stiffness in a General Population,” J. Nutr. Biochem. 46, 83–89 (2017).
11. A. Teshome, et al., “The Impact of Vitamin D Level on COVID-19 Infection: Systematic Review and Meta-Analysis,” Front. Public Health 9, 624559 (2021).
12. www.frontiersin.org/article/10.3389/fnut.2021.761191.